被动房与被动式设计
导读
本文为2012年《中华建筑报》记者程思远对清华大学建筑学院副教授、博导周正楠先生的专访，原标题为“被动理念的被动房设计”。文章阐述了被动房与被动式节能设计的关系，并对被动房的发展进行了预测。
目前，被动房在中国发展迅速，各个气候带都有项目在建。现在我们再回顾5年前的文章，也许会带来更多启迪和思考。
环保低碳已经成为中国的国家发展战略。建筑的碳排放占据了城市排放总额的60%，而北方建筑采暖能耗占城镇建筑能耗总量的40%。如何使建筑实现低能耗需求是建筑设计在美学与创意之外的另一重维度的考量，而数十年的发展轨迹和经验表明，仅依赖主动式设计策略是远远不够的。基于此，笔者采访了清华大学建筑学院建筑系副教授周正楠先生。
记者：可否简要谈谈被动房理念以及您研究这一领域的契机？
周正楠：被动房（passive house）并不是新兴概念，其最早由上世纪80年代末德国建筑学界兴起的低能耗建筑发展而来，由瑞典建筑学阿萨姆森教授和德国菲斯特博士首先提出。目前，全球多所院校都设有被动房的相关研究机构，其中，由菲斯特博士成立的达姆斯塔特研究所为最权威。被动房，即不通过传统采暖方式和主动的空调形式实现室内舒适环境的建筑。所谓被动式设计，就是不依赖于建筑设备，通过建筑自身形式、构建的要素和方法来实现节能和生态设计的相关要求。被动式设计的核心思想是将建筑对能量的需求降到最小。我于2009年在荷兰代尔夫特大学担任访问学者，其时国内还没有对被动房有系统的介绍，我随后在《建筑学报》上比较系统地介绍了被动房理念，现在大家也都广泛地在使用“被动房”这一名词。
在上世纪末，建筑界的主动式设计与被动式是并行发展的，但主动式设计占据主要地位。欧洲国家经过几十年发展后，人们逐渐意识到，被动式设计产生的效果更为显著，也容易被市场所接受和推广，于是人们逐渐将关注返回到建筑本身。新设备和新技术的使用，更多是从优化供给的角度提高设备的效率来满足建筑能耗下降的要求，而这一做法会忽略对建筑能耗需求的控制，实际上需求和供给是双向并存的。被动房设计拥有明确的标准，这一点完全不同于泛泛的被动式节能建筑概念。标准的被动房内根本没有采暖设施，仅靠室内的家用电器等的余热就能维持室内20度的热舒适标准。被动房通过被动方式可将采暖能耗降到节能90%，其意义不是数字差别，而是采暖方式的彻底改变，是量变到质变的过程。
被动房是被动式节能设计中的一个类型，是被动式设计中更具有科学化和专门化属性的一种设计类别，拥有设计标准、体系和方法，被动房采用的技术体系并不全是被动式方法和技术，其设计积极倡导以被动式优先，主动式方法补充为原则的技术策略。被动房的技术原则包括三点：第一，加强外围护体系性能；第二，加大建筑密闭性；第三，应用热回收的新风系统。
欧美国家政府目前并不要求所有建筑都要达到被动房标准，有些项目没达到也被市场所接受。在德国、奥地利和荷兰，有相当多的项目是被动房。被动房可广泛应用于各个社会阶层的居住社区。因为节能建筑的建造增加了建筑投资，在市场中不易接受。欧洲国家中，因市场、政府补贴等因素的介入，被动房在低收入住宅中已经实现。在中等社区居民中，建造被动房所需要在建筑中投入的资金相比整体建筑投资份额变小，完全市场化之后，更易实现。例如，在奥地利，虽然社会住宅有政府补贴，住户可以以很低的价格租到房屋，但是能源费用是没有补贴的，由于被动房对能源需求小，所用能源费只有其他传统建筑的十分之一，这对于低收入人群而言非常有吸引力。
被动式技术相对成熟，可控性强，对于开发商而言，把握性更大。目前在欧洲国家，大部分建筑也不是被动房，但趋势呈现为快速增加。被动式设计不仅限于建筑本身，也是可持续理念的一种，对城市而言，对混合功能模式的开发也是基于通过用地布局的设计减少对能耗的需求而起。我个人希望能够尽可能地在建筑设计中推广被动式设计理念。
记者：目前有关被动房的研究主要方向是什么？
周正楠：针对被动房的居住需求，对舒适度标准的确定会根据不同国家居民因生活习惯和居住传统的差异而不同，不同地域的人在感受到冷、热后的习惯性反应也不尽相同。被动房设计在欧洲国家已形成相对成熟的体系，传入东亚地区后最关键的方向是如何本土化的问题——如何使之既适应中国人的生活需求又实现被动式原则，这是中国被动房建筑设计师面临的最迫切问题。
第一，气候差异影响被动房设计。气候条件对被动式设计有很大的影响，被动房理念源自德国等西欧和中欧国家，其地属于海洋性气候，冬季尤为寒冷。中国地域辽阔，不同地域气候不尽相同。例如，华北地区冬天冷、夏天热。在华北地区设计被动房，考虑冬季的居住环境，夏季环境问题需要同时考虑，参照德国设计解决冬天问题的同时可能会为夏天居住环境带来制约，所以在中国推广被动房，需要建筑师发挥创造力。被动房的欧洲设计标准是恒定的，但针对中国复杂的人口分布和气候条件，标准本身的拟定要更有地域针对性，形成标准体系，符合中国特点。
第二，居住习惯的差异影响。欧洲人的生活方式和中国人不同，在餐厨方面尤其有别。中国人的烹饪习惯对自然通风要求很高，但被动房通过热回收的新风体系实现空气流通，烹饪过程中冷空气大量进入会影响室内温度。如何通过建筑格局、构造设计解决这个问题也是建筑师持续关注的。但随着技术发展，从被动房的新风量控制标准看，在欧洲国家实施的热风回收系统对热量的回收效率很高，理论上基本达到90%，实际运行会达到80%以上。国内也有在生产热风回收体系的企业，但针对户式的设施较少，主要集中在大型系统的研发。
记者：被动房理念对建筑设计的美学表达是否有影响？
周正楠：从建筑师的工作内容来讲，设计是一个创造的过程。每一个建筑设计都是作品。被动房设计是一个体现普遍性价值的设计过程。一旦被动房的设计、方式和评估形成比较成熟的体系，就变为建筑基础性的原则。不同类型建筑的设计规范，是既定的设计师必须遵守的原则，但设计师遵守了规范并不意味着一定能设计出优秀的作品。目前，市场对实现被动房与整体设计意图的结合重视不够，不同地段的建筑地块受到周边的不同环境的影响，也接纳公共服务的要求。即使任何项目都实现了低碳、环保要求，设计方案也不同。从设计方案角度讲，我们鼓励多创造一些新设计。
在设计中，一些形体会更易于实现被动房的要求，如果设计师设计的建筑形态与被动式要求差异比较大，会对建筑设计造成影响。但从建筑审美上讲，不同区域体现出不同的建筑形态。在寒冷地区，建筑形态普遍具有封闭性强的特点，建筑形态与城市本身的气候背景是贴合的。所以被动房作为普遍性要求，基本上不影响建筑设计的美学变化，但一些明星建筑师的作品属于个例。
记者：被动房的推广对市场、法规会带来哪些影响？
周正楠：针对环保和绿色的需求，人类在不同阶段会有不同倾向性的解决问题的思路，被动房的发展和中国社会发展也有阶段性原因。被动房是未来的发展趋势，其设计必然会影响市场。欧洲在此方面的技术发展已经成熟，消费者对相应产品的需求量非常大，中国市场只要将技术引入，推广这套理念就会形成新市场。如果被动房被广泛接受，在未来几年内会有比较大的市场空间。
中国在法律、法规方面就建筑领域已经做了大量工作，目前的建筑政策未必针对被动房拟定，但会通过一些市场因素对其产生触动。例如，以前的采暖能耗收费模式是按照居住面积收费，与个体用户动态使用量无关。但是新相关政策出台后，被动房对需求减少，能耗消费下降，虽然跟房价比没有优势，但是随着能耗成本上升，对住户有吸引力。但目前大部分消费者对被动房了解有限，对室内可见的居住设备更在意，而不关注于未来几十年内居住条件的改善。这是我们现在看到的一个问题。
从政府管理的角度看，对被动房的认证也有必要。被动房市场化后，技术体系本土化的同时，监管体系也可以本土化。绿色建筑的评估体系也是在美国的基础上本土化，有关被动房的标准也可以在德国的标准体系上本土化。认证的过程是一个可靠的监管过程，也使开发商推广自己的产品更有力度。
记者：您认为被动式理念与中国古代的建筑思想是否有契合之处？对历史街区中不同类型建筑的保护与维护是否可以与被动房理念结合？
周正楠：这一理念与古代思想很类似。中国古代没有类似现在的技术和设备满足建筑对能源的需求，唯一能做的是通过建筑自身的布局、构件设计抵抗严寒和酷热，这即是被动式技术。古代中国人很重视人与环境的和谐关系，也有丰富的经验积累，在这个角度看，中国被动房设计也在作品中在意象层面上延续传统。
对历史街区进行被动房改造，从技术层面上讲，这是一个国内外建筑师都在面对的问题。对有历史价值的建筑而言，建筑师一般只做局部的改造。而一些有实用性而无历史价值的旧建筑，可以进行有助于达到被动房标准的改造，但具体的改造方式和思路也会影响被动房标准的实现，这是旧建筑改建被动房中遇到的特殊问题。目前，在欧洲国家有建成的案例，实施效果很好。
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【第36条】管网和防噪声:在新风管网和中央新风机组之间一定要设置消声器。为了保护邻居免受新风机组噪声干扰，建议始终考虑在乏气管道上安装消声器。进风房间（卧室和起居室）的设备声压不得超过25dB (A)。在新风管道走向的详细设计中，应该特别注意检查是否实现了尽可能简单的管道走向。因为户外新风过滤器以及可能存在的地道所增加的阻力损失会作用到户外和室内送风管段上。