摘 要：被動式建筑（Passive buildings）是一種新興的建筑學理念，此類建筑是在低能耗建筑的基礎上發(fā)展而成，在建設完畢之后，能夠減少傳統(tǒng)空調的使用頻率，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢。在環(huán)保理念不斷普及的今天，對其在民用式被動建筑中的運行方式加以研究，具有重要的現(xiàn)實意義。但由于其尚屬于一種新興的事物，部分施工單位并沒有掌握相應的安裝技術，對被動式建筑的普及造成了障礙。基于此，本文嘗試分析民用被動式建筑中暖通空調的技術要點，希望能夠給予有關部門一定的參考與啟示。

關鍵詞：被動房；暖通空調；關鍵技術文章編號：2095-4085（2024）02-0070-03

0 前言

被動式建筑在上個世紀80年代，由德國著名科學家菲斯特博士（Mr.Wolfgang Feist）提出，能在保證住戶居住體驗的同時，行之有效地節(jié)約能源。在環(huán)保理念日益普及的今天，民用被動式建筑必然會被大量應用。在這樣的歷史背景下，對民用被動式建筑中暖通空調關鍵技術進行分析，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 暖通空調系統(tǒng)概念

暖通空調系統(tǒng)（HVAC systems）是一種新興的建筑技術，由英國著名科學家尼古拉·利沃夫（Nikolay Lvov）發(fā)明，究其本質，是具有采暖、通風和空氣調節(jié)功能的空調器。相比于傳統(tǒng)空調系統(tǒng)，其具有節(jié)能減排的功能，在環(huán)保意識日漸提高的當下，受到了人們的廣泛關注與應用。如果能夠將其運用與被動式建筑中，則可以有效地保證被動式建筑的節(jié)能性。

2 被動式節(jié)能的基本概念及其意義

2.1 被動式節(jié)能建筑的概念

通常而言，被動式節(jié)能建筑是施工單位在做好合理窗墻比與圍護結構隔熱保溫的基礎上，通過科學合理、系統(tǒng)完善的方式，利用自然界的風能、太陽能等清潔能源，以自然方式來儲存、收集能量。這種建筑相對于傳統(tǒng)建筑，具有高效、節(jié)能的優(yōu)勢。故此，此類建筑深受有關部門的喜愛與青睞。

2.2 被動式節(jié)能建筑的意義

根據(jù)權威部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，就目前而言，我國建筑行業(yè)的耗能量共占社會總體耗能量的30％，不但如此，建筑行業(yè)排放的廢氣廢水、建筑垃圾也對我國的自然環(huán)境造成了一定破壞，引發(fā)霧霾現(xiàn)象等一系列環(huán)境問題。由此不難看出，在環(huán)保意識不斷增加的今天，在未來，建筑行業(yè)必然會朝向可持續(xù)發(fā)展的道路前進。而正如前文所述，被動式建筑具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，如果能夠將其廣泛應用于建筑施工中，便可以減少建筑行業(yè)的污染程度，保護我國生態(tài)環(huán)境。

3 暖通空調系統(tǒng)在民用被動房屋中的設計與施工方式

3.1 暖通空調系統(tǒng)設計方法

3.1.1 計算負荷

在普通的住宅建筑里，施工單位往往按照以往的施工經(jīng)驗，通過估算指標的策略選擇空調主機與風機盤管，通過這種方式選擇的型號普遍偏大。在一般情況下，竣工驗收時，通常只會考核房間冷熱溫度，如果溫度能夠達到預想的水準，業(yè)主便會表示滿意。但由于被動式住宅的基本特征，業(yè)主須要具有綜合且全面效能的評價方式，不但冷熱溫度應當達到預期的標準，該建筑的單位能耗也應滿足被動房的需求。這就需要設計人員與施工人員對冷風滲透設備、新風負荷設備、房屋圍護結構等因素進行全方面、多維度地分析，并對冷熱負荷進行計算，隨后選擇適合的暖通空調設備，杜絕由于設備選型大、能源功耗高而造成的浪費［1］。

3.1.2 冷熱源選擇

施工單位在建設暖通空調系統(tǒng)的時候，為了滿足節(jié)約能耗的需求，被動房的冷熱源應當盡可能地選擇節(jié)能清潔能源，按照施工地點的氣候條件、市政配置情況與地理條件，通常采取地水源熱泵、空氣源熱泵、家用VRV空調＋壁掛爐等設備。在運行這些設備的過程中，可以保證最后綜合效能達標的，只有節(jié)能清潔的冷熱源。過去生產(chǎn)的空氣源熱泵固然具備制熱的工作，但其制熱能力效果較差，如果室外氣溫過低，空氣源熱泵便無法正常運行。同時，該設備在運動的過程中過于依賴電加熱，節(jié)能性較差、缺乏舒適性。

3.1.3 系統(tǒng)節(jié)能設計

（1）被動房與普通住宅相同，在不同時間，其所承受的冷熱負荷也迥然不同。若是利用常見的4 級能量調節(jié)策略，那末盡管只在一個房間開啟，空調主機在運行的時候，也往往會將大量的電能消耗掉，進而形成不必要的浪費，這與被動式建筑的基本理念是背道而馳的。如果想讓房間與空調主機耗電量相互契合，就目前的情況而言，在我國最為常見的是利用壓縮機進行變頻的策略。在該策略下，智能型空調主機會按照被動方內、房間的真實負荷對變頻器的頻率進行自動調節(jié)，并對壓縮機的轉速進行調整，房間負荷與耗電量同步，從而可以達到節(jié)約能源的根本目標［2］。

（2）風機盤管是常規(guī)房間空調設備的主要組成部分之一，通常而言，風機盤管的三級調速，與三檔耗電量相互對應，在那些對節(jié)能環(huán)保需求不高的地點，不同檔位耗電量的差值鮮有人關注。但在被動房中，施工方和設計方必須對該建筑的實際耗電量進行精打細算，盡可能地對能起到節(jié)能減排方面的潛力加以挖掘。故此，在被動房安裝的風機盤管，應當具備較為精準的調節(jié)能量結構。

（3）應當選擇只帶冷凝水泵的風機盤管，這是由于被動房的住宅建筑層相對較低，如果裝完地暖后，再對中央空調進行安裝，吊頂標高很低，住戶就會產(chǎn)生壓抑的感覺。但若是風機盤管攜帶冷凝水泵，那么就能夠把吊頂標高提升10～20cm，極大程度地改善了住戶的居住舒適性以及被動房的裝修檔次。

（4）被動房具有密封性好的特點，故此，住戶的日常生活，完全依靠新風系統(tǒng)的幫助。如果安裝舊款式的新風機，需要為其搭配相應的冷熱源，同時，還要根據(jù)實際情況增加排風，才能保持被動房房間內部風壓平衡與空氣質量。現(xiàn)如今，最為經(jīng)濟環(huán)保的策略，是在被動房內安裝熱回收式新風換氣機，該設備不但能夠保證室內的空氣具有良好品質，與此同時，還能夠回收排風50%～70%的能量，從而增加了系統(tǒng)的節(jié)能性，也從根源上避免了資源的浪費。

3.1.4 優(yōu)化蒸發(fā)器

蒸發(fā)器是暖通空調系統(tǒng)的的重要組成部分，由于被動屋的特殊性，應當對其進行系統(tǒng)優(yōu)化，增加其蒸騰率。為了完成這一目標，施工人員與設計人員應當全方位地掌握蒸發(fā)器的運行原理，設置科學合理的技術參數(shù)，對蒸發(fā)器中內部部件加以完善，杜絕由于種種因素而引起的負面影響。同時，在進行優(yōu)化工作的過程中，施工人員應當根據(jù)制冷系統(tǒng)的科學運行標準，將制冷劑溫度始終控制在10℃上下。在制冷系統(tǒng)運行的時候，由于風機啟動的原因，蒸發(fā)器內部會產(chǎn)生一定的水蒸氣。如果需要對系統(tǒng)平穩(wěn)工作加以保證，施工人員可以在蒸發(fā)器表面涂抹親水膜，通過這種方式，能夠有效削減翅片水分的出現(xiàn)。這一過程當中，橋片、波紋片等是翅片的主要材料，能夠有效提升機組運行的穩(wěn)定性與整體功能性。經(jīng)過優(yōu)化的蒸發(fā)器管件安裝形式（如圖1）。

3.2 暖通空調系統(tǒng)在民用被動式建筑的施工方式

3.2.1 預留預埋

被動式住宅的墻壁中，往往有許多設備，故此，在被動房安裝空調的時候，如不能安裝常規(guī)空調時，應在墻壁上預先留洞，方可進行隨后的作業(yè)工序。而此時應當在外墻的管線安裝完畢，并且通過試壓檢測后，再開展對于保護層保溫層的施工作業(yè)。同時，封堵外墻與管道縫隙，進而保證外墻要具備嚴密性，從而減少因冷風滲透房間而導致房間能耗增加的情況。

因為被動房具有層高較低的特點，若是安裝管線貼梁，吊頂?shù)臉烁弑銜鄬^低，從而會對人的直觀感受造成負面影響。為增加吊頂?shù)臉烁?，施工人員應當在梁板內部預埋套管，從而為之后的裝修工作，預留充足的空間。在此過程中采用的套管，通常為焊接鋼管材質。值得重視的是，其水平方向與長度，應當與墻體厚度保持相同。在結束管道安裝后，管道與套管當中的縫隙，要用不易燃燒的材料進行封堵，在其外表面處，則應當利用防火泥收面。

3.2.2 地暖施工

由于被動房節(jié)能環(huán)保的特征，故此，在選擇地暖保溫層的時候，應當盡可能地選用導熱系數(shù)小的材料。目前，XPS擠塑板是住宅中最為常用的材料。但是在被動房的施工過程中，首選石墨聚苯板，此類材料的導熱系數(shù)遠小于XPS擠塑板，雖然其價格是XPS擠塑板的兩倍有余，但通過這種材料，能獲得被動的低能耗，可以節(jié)約大量的能源費用，具有很好的經(jīng)濟性［3］。

被動房施工過程中，在首層房間安裝地暖的時候，通常使用雙層石墨聚苯板，此類材料沒有固定措施，在注入之后，很容易形成位移，而將細石混凝土保護層回填之后，會進一步地導致地面開裂。故此，施工人員在鋪設地暖的時候，應當采用涂抹膠水一類的固定措施，使石墨聚苯板變成整體，以避免地面開裂的情況。此外，在地下室房間鋪設地暖的時候，應當通過刷防水涂料的方式，做為地暖防潮層，以避免過度的潮濕，對地暖的效果產(chǎn)生負面影響。

部分施工單位對被動房的理解較差，無法采用正確的方式對邊角保溫和修理膨脹縫，導致地面開裂嚴重。為了避免此類情況的出現(xiàn)，施工單位可以采用如下方式進行施工：在長6m及6m以上的采暖房間內，施工人員應當在細石混凝土層設置伸縮縫，值得重視的是，伸縮縫的寬度不能小于8mm。環(huán)路布置采暖管的時候，應避免穿過伸縮縫，如果無法避免這一情況，施工單位應通過柔性套管。在被動屋的交接處內，進行伸縮縫敷設，在此過程中，此內以滿填彈性膨脹膏與高發(fā)泡聚乙烯泡沫塑料最佳。在伸縮縫連接位置，施工人員應使用搭接方式，搭接寬度應在10mm以上，同時，伸縮縫和主墻之間，應當采用可靠的固定方式，將其和地面絕熱層緊密鏈接，此時，伸縮縫寬度應大于20mm。

3.2.3 空調風管施工

在被動屋中，風機盤管與風管相連。此時，風機盤管并未處理整個房間的空氣，而僅僅是地面到吊頂之間的空氣，故此，能夠達到良好的節(jié)能效果。同時，在普通建筑中，鐵皮風管通常將角鋼當做法蘭風管，在運行過程中，需要對其進行刷漆處理，以避免其生銹。因為被動房具有良好的封閉性，如果使用油漆，那么就會對房間空氣質量造成負面影響。所以，施工人員在作業(yè)的時候，應當摒棄常規(guī)建筑的做法，轉而使用法蘭風管，以減少油漆的使用，從根源上保證住戶的身體健康［4］。

在暖通空調新風機前后、中風機盤管前后通常要采用100～300mm長的軟風管達到減震的效果，就目前情況而言，常用的材料有硅酸鈦帆布、三防帆布、有機硅布、鋁箔內加玻纖軟連接。三防帆布因為含有一定的防火涂料，故此，將其安裝在風管后，空調風會具備一定的溫度，尤其是在空調制熱的情況下，會揮發(fā)難聞的氣味，從而降低住戶的居住體驗；相比于三防布，棉織材料的帆布不具有氣味，但是其沒有放火的功能，故此，采用此類的材料容易造成安全隱患；在防排煙風管中通常使用硅酸鈦帆布，如果將此類材料放入空調系統(tǒng)中，則會在其外表面結露，造成一種空調質量不佳，容易漏水的錯覺，施工方很難和業(yè)主進行解釋。所以，具有無味、價格低廉，不易結露、防火等優(yōu)勢的鋁箔內加玻纖軟連接是最佳選擇。

4 結語

暖通空調系統(tǒng)在被動式建筑中的應用優(yōu)勢在于節(jié)能降耗，有關單位在進行施工的過程中，應當對建筑能耗問題進行周密、細致的分析與優(yōu)化，在保證住戶舒適度的同時，應當踐行兩山理論，盡可能地節(jié)省能耗，保護生態(tài)環(huán)境。

參考文獻：

［1］黃海.探討施工關鍵技術在供熱通風和空調工程中的運用［J］.低碳世界，2022，12（1）：110-112.

［2］高春偉.論施工關鍵技術在供熱通風和空調工程中的應用［J］.居業(yè)，2021（8）：59-60.

［3］程烜，卜震.商業(yè)建筑功能區(qū)變化對暖通空調系統(tǒng)運行效果影響的案例研究［C］//上海市制冷學會.上海市制冷學會2017年學術年會論文集，2017：429-432.

［4］蔡存占，羅繼杰，魏海亮.管道、設備防腐蝕設計與施工中容易忽視的幾個關鍵問題［J］.暖通空調，2017，47（8）：73-78.