被動房在建筑新建和改造中的應(yīng)用

本文轉(zhuǎn)自被動式低能耗建筑技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，原標(biāo)題為《國內(nèi)外被動房技術(shù)在建筑新建和改造中的應(yīng)用：現(xiàn)狀與未來》，作者為：北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司 徐怡 劉柯 劉凱；北京市建設(shè)工程質(zhì)量第一檢測所有限責(zé)任公司   安文卓 凡俊。原文刊載于《建筑科技》第 52 卷第 7 期

1 新建建筑標(biāo)準(zhǔn)

新建建筑（包括住宅建筑和非住宅建筑）要達(dá)到德國被動房要求，需滿足被動房研究所（PHI）公布的以下條件：

（1）建筑年采暖能耗不超過15k·Wh/m2或熱負(fù)荷不超過10W/m2；

（2）建筑年供冷能耗不超過15k·Wh/m2或冷負(fù)荷不超過10W/m2；

（3）建筑年一次能源總能耗（包括采暖、空調(diào)、生活熱水、照明、設(shè)備等）不超過120k·Wh/m2；

（4）建筑內(nèi)外50Pa壓差工況下，房間的滲透換氣次數(shù)不超過0.6次/h；

（5）熱舒適方面，冬季建筑室內(nèi)溫度不低于20℃，夏季1年內(nèi)有不超過10%的小時(shí)數(shù)建筑室內(nèi)溫度高于25℃。

值得注意的是，被動房標(biāo)準(zhǔn)最初是針對中歐和北歐的寒冷天氣設(shè)計(jì)的，但2008—2012年，歐盟開展了THERMIE項(xiàng)目以進(jìn)行更大范圍的能耗監(jiān)測與研究，證明了被動房在歐洲不同國家均能達(dá)到50%以上的節(jié)能效果，同時(shí)保證室內(nèi)的熱舒適和環(huán)境健康。

Schnieders等通過動力學(xué)模擬評估了被動房在俄羅斯葉卡捷琳堡、日本東京、中國上海、美國拉斯維加斯、阿布扎比和新加坡的適用性，以代表世界各個不同氣候區(qū)工況。

經(jīng)過計(jì)算，被動房的建筑年能耗可比具有相同幾何形狀的傳統(tǒng)建筑物降低75%~95%，被動房在不同氣候區(qū)的可行性得到了驗(yàn)證。因此，以上新建被動房標(biāo)準(zhǔn)對各地普遍適用。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)對被動房建筑的限值要求與德國被動房標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異，對冬季氣候較為溫和與溫暖的地區(qū)，放寬了外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和氣密性的要求，提高了采暖能耗的要求。

此外，我國發(fā)布的《導(dǎo)則》及GB/T51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》還給出了被動房設(shè)計(jì)、施工與質(zhì)量控制的具體做法和方法，對指導(dǎo)被動房技術(shù)實(shí)際落地具有重要意義。

2 改造建筑標(biāo)準(zhǔn)

由于老舊建筑可能存在各種技術(shù)和預(yù)算方面的限制，建筑改造往往很難在實(shí)際工程中達(dá)到上述新建建筑的能耗標(biāo)準(zhǔn)。因此，PHI針對建筑改造提出目標(biāo)較低的替代標(biāo)準(zhǔn)EnerPHit。

改造可以選擇遵循建筑部件標(biāo)準(zhǔn)或建筑能源需求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。此兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均考慮了氣象條件的影響，規(guī)定了不同氣候區(qū)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)、最小熱回收效率及最大單位采暖能耗等。

此外，EnerPHit標(biāo)準(zhǔn)還提高了50Pa下滲透換氣次數(shù)的限值至n50不大于1.0次/h。但目前我國被動房相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)暫未對改造建筑進(jìn)行明確的區(qū)分。

3 標(biāo)準(zhǔn)對比

德國被動房標(biāo)準(zhǔn)與我國發(fā)布的《導(dǎo)則》、GB50189—2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和GB/T51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的節(jié)能重要參數(shù)對比見表1。

從表1的對比可看出，被動房特別重視建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建造，其傳熱系數(shù)的最大限值遠(yuǎn)低于目前我國的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，也略低于我國近零能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)，尤其是對保溫最為薄弱的外窗提出了很高的要求。并且被動房標(biāo)準(zhǔn)對于氣密性的要求也較為嚴(yán)格，給施工質(zhì)量帶來了挑戰(zhàn)。

被動房的特點(diǎn)是從根源降低建筑的主動冷暖需求，以一次能源消耗量作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過降低傳熱系數(shù)、提高建筑的保溫隔熱性能達(dá)成超低能耗的目標(biāo)，盡可能依靠室內(nèi)熱源和熱回收等滿足熱負(fù)荷的需求，盡量不額外加裝主動采暖系統(tǒng)。

因此，德國被動房標(biāo)準(zhǔn)中并未限制供暖、空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源能效。而GB/T51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中，由于近零能耗建筑的內(nèi)涵更廣泛，因此對能源設(shè)備和系統(tǒng)也做出了規(guī)定。

表1 德國被動房標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的對比

4 評價(jià)方法

德國被動房認(rèn)定時(shí)以設(shè)計(jì)理論計(jì)算得到的各項(xiàng)指標(biāo)模擬數(shù)值為準(zhǔn)，而不考察建筑投入使用后的實(shí)際能耗。模擬一般使用被動房規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件包PHPP和其3D數(shù)據(jù)輸入工具desighPH。

PHPP的核心包括供熱計(jì)算以及電力和一次能源需求計(jì)算。PHPP針對于世界范圍內(nèi)各個氣候區(qū)的節(jié)能項(xiàng)目，又逐步補(bǔ)充了其他重要模塊，如窗戶特征值、遮陽、制冷及除濕需求、大型項(xiàng)目和非居住性建筑通風(fēng)等，并且考慮了可再生能源及EnerPHit標(biāo)準(zhǔn)下的計(jì)算。

但由于實(shí)際工況與設(shè)計(jì)工況存在差異，理論計(jì)算并不能完全代表建筑運(yùn)行的真實(shí)效果。近零能耗技術(shù)在實(shí)踐過程中的效果如何，需通過實(shí)地檢測進(jìn)行印證才具有說服力，同時(shí)這也關(guān)系到被動房建筑在未來是否能夠得到長遠(yuǎn)發(fā)展。

因此，2020年，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會新發(fā)布了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CECS740—2020《近零能耗建筑檢測評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，重點(diǎn)規(guī)范了近零能耗建筑的相關(guān)檢測與項(xiàng)目評價(jià)方法。

標(biāo)準(zhǔn)將近零能耗建筑的評價(jià)分為預(yù)評價(jià)、正式評價(jià)和運(yùn)行評價(jià)3個部分，其中，正式評價(jià)階段在建筑竣工驗(yàn)收前進(jìn)行，要求對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、建筑整體氣密性、熱回收新風(fēng)機(jī)組性能和建筑環(huán)控一體機(jī)性能進(jìn)行檢測。

運(yùn)行評價(jià)不作為必需檢測項(xiàng)目，但鼓勵對已建成的近零能耗建筑進(jìn)行運(yùn)行評價(jià)。檢測對象宜為投入使用滿1年的單棟建筑物，計(jì)量時(shí)間以1年為1個周期。檢測項(xiàng)目包括室內(nèi)環(huán)境參數(shù)檢測、分項(xiàng)能耗和總能耗、可再生能源檢測等。

被動房建造和改造的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)主要包括7個方面：保溫措施、門窗節(jié)能、氣密性措施、無熱橋處理、熱回收新風(fēng)系統(tǒng)、可再生能源利用和其他創(chuàng)新性措施。

1 保溫措施

改進(jìn)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能可有效降低建筑熱損失或得熱，提升建筑的熱工性能。Chua和Chou等人的研究表明，制冷能耗需求與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)有很強(qiáng)的相關(guān)性。傳統(tǒng)建筑由外墻引起的熱量損失約占建筑總能耗的30%，由屋頂引起的熱量損失約占8%~10%。

因此，對墻體、屋面和其他不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)良保溫是被動房的首要關(guān)鍵技術(shù)，也是各個氣候區(qū)建筑節(jié)能改造中通用的、最為普遍的改造方式。通過選擇合適的保溫材料以及保溫層厚度，傳熱系數(shù)可明顯降低。國外被動房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)一般低至0.10~0.15W/（m2·K）。

目前被動房工程中常用加厚的石墨聚苯乙烯板（GEPS）、擠塑聚苯乙烯板（XPS）等材料用于墻體、樓板和屋頂?shù)谋?。一般被動房的保溫層厚度?00mm，嚴(yán)寒地區(qū)建筑為保證保溫效果，可達(dá)300mm厚。

相較普通的聚苯乙烯泡沫板（EPS），石墨聚苯乙烯板抗拉強(qiáng)度更大、相同厚度的保溫性能更佳。此外，聚氨酯板（PUR）的熱工性能較聚苯板更為突出，但其價(jià)格較貴，因此在被動房工程中選用比例不大。

也有部分工程采用加厚的巖棉保溫材料作為外保溫或內(nèi)保溫，但巖棉熱工性能相對普通，可作為內(nèi)保溫材料對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步提升。

上述材料雖然熱工性能相對優(yōu)異，但其共同缺點(diǎn)是保溫層加厚導(dǎo)致墻體過厚，不僅占用建筑使用面積，對部分建筑改造工程也難以適用。

真空絕熱板（VIP）可彌補(bǔ)此缺點(diǎn)。VIP板由填充芯材與真空保護(hù)表層復(fù)合而成，平均熱導(dǎo)率僅有0.004W/（m2·K），約為聚苯板的13%。因此，超薄的VIP板即可實(shí)現(xiàn)與常規(guī)隔熱材料相同的性能，并大大降低墻體的總厚度。

VIP板的出現(xiàn)為傳統(tǒng)保溫開辟了新的可能性，但VIP板存在易損壞、難維修等缺陷，而且受到造價(jià)和工藝限制，目前在建筑保溫中很難普遍推廣，只能在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特定區(qū)域小部分應(yīng)用。研發(fā)新型的高保溫、高強(qiáng)度、低成本、低厚度的保溫材料十分必要。

施工方面，需盡量避免保溫層的間斷。采用雙層保溫錯縫拼接或槽式插接、建筑立面轉(zhuǎn)角處整體式保溫等技術(shù)均可提升保溫層的連續(xù)性和完整度，避免在材料的拼接縫隙處形成傳熱漏洞。

2 門窗節(jié)能

外門外窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能最為薄弱的部件。普通窗戶熱阻低，且玻璃部分會引入大量太陽輻射，安裝不當(dāng)?shù)拇翱蛞矔斐蔁崃繐p失和熱橋效應(yīng)。因此，須對外門窗，尤其是外窗進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)和施工。

1） 外窗設(shè)計(jì)

首先，對于新建建筑，要在設(shè)計(jì)階段根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件特點(diǎn)，合理規(guī)劃建筑朝向及各向窗墻比。其次，盡量降低外窗傳熱系數(shù)是各氣候區(qū)通用的、提升圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的有效方式。

國外被動房外窗的總傳熱系數(shù)（含窗框）一般為0.70~0.85W/（m2·K）。使用具有低發(fā)射率和低太陽輻射吸收率（Low-E）的3層隔熱玻璃可以基本達(dá)到這一目標(biāo)。

玻璃隔層中間的空隙用真空或惰性氣體（如氬氣、氪氣）填充，隔斷材料使用聚丙烯等塑料制暖邊條而非傳統(tǒng)的鋁金屬間隔條，可有效阻隔傳熱并增加氣密性。

有條件的情況下，也可采用深色和有色玻璃以進(jìn)一步降低夏季得熱，但需將室內(nèi)采光和人員視覺舒適納入考慮范疇。

此外，窗框也對外窗整體傳熱系數(shù)有一定影響。被動房中選用鋁包木型材門窗的較多，鋁包木將隔熱斷橋鋁合金型材和實(shí)木通過機(jī)械方法復(fù)合成整體框體，兼顧美觀的同時(shí)，也可獲得比斷橋鋁合金窗框更低的傳熱系數(shù)。

2） 遮陽設(shè)計(jì)

對于夏季太陽輻射較強(qiáng)的地區(qū)，除加裝Low-E玻璃外，外遮陽也是必要的節(jié)能手段。外遮陽的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是保持冬夏兩季供暖和制冷需求之間的平衡。

外遮陽可分為活動遮陽和固定遮陽2種?；顒诱陉栔缚捎扇藛T控制的遮陽部件，如外遮陽金屬卷簾或百葉。其優(yōu)點(diǎn)是靈活高效，具有季節(jié)適應(yīng)性，可將輻射熱最大化隔絕或利用。但活動遮陽的效果依賴于人員的主動行為，建筑實(shí)際運(yùn)行中不能夠完全保證節(jié)能效果和室內(nèi)環(huán)境的熱舒適。自動太陽能控制的外活動遮陽可以彌補(bǔ)這一缺陷。

固定遮陽無法移動和變形，在設(shè)計(jì)階段要充分考慮當(dāng)?shù)囟膬杉镜男枨?，對太陽高度角和輻射?qiáng)度進(jìn)行模擬，并兼顧外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的美觀性，確定合適的幾何形式和尺寸。例如采用綜合式構(gòu)造，形成三面遮陽，水平板在太陽高度角較高的正午起到遮陽作用，西曬的斜射陽光則由垂直板遮擋。

3 氣密性措施

建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是典型的多層多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部存在空氣滲透。當(dāng)外部空氣通過滲透缺陷點(diǎn)，熱濕交換量較大時(shí)，可能會導(dǎo)致建筑構(gòu)件斷面結(jié)露、材料保溫性能下降等一系列問題。且窗框與墻體、窗扇的連接縫隙會直接影響到冷風(fēng)滲透熱損失，因此須對建筑施以必要的氣密性措施。被動房為達(dá)到超低能耗的目標(biāo)，對建筑氣密性的要求更高。

提高氣密性主要考驗(yàn)現(xiàn)場施工的精細(xì)程度，關(guān)鍵原則是氣密層必須將整棟建筑完整包裹，禁止出現(xiàn)間斷。因此，應(yīng)盡量減少管線穿過氣密層，管線在管線層分散排布，避免對氣密性薄膜造成破壞。

在必需的部件連接和穿墻處，應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場情況組合選用預(yù)制套管、聚氨酯或聚乙酯發(fā)泡填充、防水隔氣膜或氣密膠帶等多種密閉措施。外墻插孔必須采用氣密性插座盒。

4 無熱橋處理

熱橋?qū)ㄖo(hù)結(jié)構(gòu)有很大的負(fù)面影響，一方面會造成額外熱量損失，增加建筑能耗；另一方面由于熱橋部位與周圍主體墻體在冬季溫差較大，有可能造成水蒸氣在內(nèi)表面結(jié)露，甚至滋長霉菌，影響室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。

建筑中的熱橋可以分為以下幾類：圍護(hù)結(jié)構(gòu)中被不同導(dǎo)熱性能的材料貫穿從而形成集中熱流的區(qū)域；圍護(hù)結(jié)構(gòu)中局部材料傳熱性能差異較大形成的熱橋；圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度發(fā)生變化的區(qū)域；圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外面積不同和建筑幾何形狀改變的區(qū)域形成熱橋（例如立面墻角和其他立面突起結(jié)構(gòu)等）。

1） 熱橋區(qū)域的模擬

目前節(jié)能建筑工程中普遍對典型結(jié)構(gòu)性熱橋（如外墻角、墻–窗連接、墻–門連接等處形成的熱橋）較為重視，應(yīng)用PKPM等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件即可計(jì)算出圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場分布及線傳熱系數(shù)，從而在設(shè)計(jì)階段評估和避免熱橋造成的熱損失。

當(dāng)其熱導(dǎo)率不大于0.01W/（m·K）或?yàn)樨?fù)值時(shí)，即可認(rèn)為滿足無熱橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外，THERM、Flixo等熱學(xué)分析軟件可以通過建模更為細(xì)致地分析其他細(xì)部結(jié)構(gòu)的熱橋，如風(fēng)管穿墻結(jié)構(gòu)等。

2） 熱橋處理技術(shù)

為避免結(jié)構(gòu)熱橋，在施工前即應(yīng)考慮易產(chǎn)生熱橋的陽臺、外窗等部位的處理方法。首先，應(yīng)做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫工作，例如支撐陽臺樓板的挑梁。其次，外窗多采用窗框與結(jié)構(gòu)外表面齊平的外掛式安裝以避免熱橋。

除應(yīng)在設(shè)計(jì)中避免結(jié)構(gòu)性熱橋外，穿墻管道、錨固件等構(gòu)造熱橋也應(yīng)當(dāng)在工程中引起足夠的重視。穿墻管道外壁應(yīng)加設(shè)保溫層，金屬錨栓可附加塑料斷熱端頭，外窗的金屬聯(lián)結(jié)件與墻體的接觸面需加墊隔熱墊片。

5 機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)

被動房的設(shè)計(jì)理念中，不僅要做到超低能耗，同時(shí)還要保證室內(nèi)良好的空氣品質(zhì)。而在極佳的氣密性下，通過滲透進(jìn)行換氣不現(xiàn)實(shí)，開窗自然通風(fēng)也會受到節(jié)能目標(biāo)的限制。

因此，為保證充足的新風(fēng)量，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)幾乎是被動房的必備。帶有熱回收裝置的新風(fēng)系統(tǒng)（MVHR）可對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱或預(yù)冷，從而降低新風(fēng)負(fù)荷，推薦使用全熱回收效率至少在75%以上的機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng)，且熱交換器須具有旁路以應(yīng)對過渡季節(jié)的運(yùn)行。

但在中國夏熱冬冷地區(qū)，新風(fēng)熱回收效率在冬夏兩季很難達(dá)到應(yīng)有的熱回收效率，過渡季節(jié)的熱回收效率幾乎為0，不適宜加裝熱回收裝置。在設(shè)計(jì)、選擇通風(fēng)設(shè)備時(shí)應(yīng)做到因地制宜。

6 可再生能源利用

被動房的設(shè)計(jì)中，可再生能源不作為評價(jià)建筑性能的重點(diǎn)，但會根據(jù)可再生能源的使用比例判定不同的被動房等級：普通級、優(yōu)級和特級。在場地條件允許的情況下，可再生能源是很好的節(jié)能途徑，且被動式建筑自身的超低能耗也具備利用優(yōu)勢。

德國本土的被動式建筑常用空氣源熱泵、地源熱泵或生物質(zhì)能裝置作為輔助冷熱源。此外，我國許多地區(qū)也有利用太陽能的優(yōu)良條件。

7 其他創(chuàng)新性措施

目前被動房的傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展日新月異，被動房的建造也在與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新。在冷負(fù)荷較大的地區(qū)，綠色屋頂、通風(fēng)屋頂和外圍護(hù)結(jié)構(gòu)反射涂層等可以有效降低進(jìn)入房間的太陽輻射量。

Xiong等模擬了重慶夏季炎熱氣候下的通風(fēng)屋頂效果，結(jié)果表明夜間冷卻過程中屋頂空腔的自適應(yīng)熱吹掃預(yù)計(jì)能降低54.35％的能耗。另有文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)在晝夜溫差較大的地區(qū)，外墻涂布反射涂層的節(jié)能效果突出，比綠色屋頂效果更佳。

相變材料也可用于提升建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。將定形相變材料（SSPCM）融入外墻材料，可以降低高峰時(shí)段20%的負(fù)荷，并且通過將高峰用電負(fù)荷轉(zhuǎn)移到非高峰期創(chuàng)造時(shí)間效用。

光伏技術(shù)也可以與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。光伏通風(fēng)外墻由內(nèi)部的絕緣材料、空氣層和外層的光伏組件組成。該系統(tǒng)可以減少熱交換并避免熱橋，同時(shí)產(chǎn)生電能，空氣層中的冷熱空氣密度差可通過煙囪效應(yīng)進(jìn)行自然通風(fēng)，提高室內(nèi)熱舒適。類似原理的還有太陽能光伏玻璃。

本研究在中外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，并從中選取了27項(xiàng)信息較為完善的工程實(shí)例，總結(jié)了近30年被動房技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，及最終的節(jié)能效果。從建筑時(shí)間來看，包括新建建筑16所和改造建筑11所；從建筑類型來看，包括居住建筑17所，公共建筑10所；國內(nèi)建筑12所，國外建筑15所。調(diào)研結(jié)果見表2、表3。

表2 新建建筑被動房設(shè)計(jì)技術(shù)

表3 改造建筑被動房設(shè)計(jì)技術(shù)

從以上總結(jié)中可以看出，采用被動房技術(shù)新建或改造后的房屋，都能達(dá)到極低的一次能源消耗水平，即使無法滿足被動房的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，也較普通建筑表現(xiàn)出了更加優(yōu)異的節(jié)能性能。因此，被動房技術(shù)的可行性與有效性在此得到了充分的實(shí)證。

從技術(shù)手段上看，“結(jié)構(gòu)優(yōu)先”被認(rèn)為是節(jié)能改造的第一原則。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、門窗節(jié)能、氣密性、無熱橋處理及熱回收機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng)基本在每個項(xiàng)目中都有所體現(xiàn)，可以認(rèn)為是被動房的“基礎(chǔ)標(biāo)配”。

標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的施工流程有助于建造成本的降低及施工質(zhì)量的把控，并且也體現(xiàn)出這些技術(shù)方法對提升建筑熱工性能、降低能耗、提升室內(nèi)熱舒適度的重要性和必要性。但需要指出的是，由于被動房能耗僅由設(shè)計(jì)復(fù)核模擬得出，因此該結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行可能會存在一定差距，尤其是帶有熱回收的機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng)，其熱回收效率與室外氣候條件息息相關(guān)，需要在設(shè)計(jì)時(shí)引起注意。

此外，目前實(shí)際工程中的創(chuàng)新節(jié)能舉措不多，在綜合考慮投資回收期和實(shí)際施工可行性后應(yīng)當(dāng)給予考慮，以推動被動房技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

從建筑時(shí)間和類型上看，在官方被動房數(shù)據(jù)庫收錄的4959棟被動房建筑中，新建或擴(kuò)建房屋有4660棟，改造（包括翻新）建筑有299棟；辦公、商業(yè)和科教文衛(wèi)類建筑有809棟，其余皆為居住類建筑（包括住宅、旅館、宿舍和公寓），其具體類型和數(shù)量如圖1所示。

目前被動房工程的偏向性極為明顯，新建建筑和居住類建筑分別占到了94%和84%，而被動房改造和辦公商業(yè)類建筑的經(jīng)驗(yàn)積累仍十分欠缺。由于居住類建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為單一，功能區(qū)劃分簡單，建筑體量一般較小，因此從住宅開始探索被動房的可行性是正確的，可以預(yù)見，積攢一定成功經(jīng)驗(yàn)后，辦公商業(yè)建筑的被動房需求也會逐漸提高。

圖1 國內(nèi)外被動房工程的建筑類型

目前我國在被動房改造，尤其是辦公建筑改造方面的工程實(shí)例屈指可數(shù)。值得一提的是“北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司人防物化實(shí)驗(yàn)室”既有建筑被動房改造試點(diǎn)工程。

該建筑建成于20年世紀(jì)90年代，年代符合主流既有建筑的平均水平，具有代表性；且該樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系采用了部分裝配整體式，與鄰近建筑幾乎直接相連，墻體承重能力也較差，因此改造難度很大，極具技術(shù)挑戰(zhàn)性，有利于被動房改造經(jīng)驗(yàn)的積累。

根據(jù)建筑的實(shí)際狀況進(jìn)行診斷、分析后，制訂了創(chuàng)新的圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造方案，改造后該建筑本體節(jié)能率可達(dá)26.2%，年采暖能耗13kWh/m2，供暖空調(diào)系統(tǒng)每年可節(jié)約電費(fèi)4.72萬元，光伏并網(wǎng)可產(chǎn)生年收益約4.71萬元，是十分成功的辦公建筑改造案例，對于探索我國既有建筑節(jié)能改造新的技術(shù)道路具有現(xiàn)實(shí)意義。

在被動房改造的空白市場內(nèi)，無論是設(shè)計(jì)者或是投資者都大有可為。我國同其他發(fā)展中國家一樣，目前大多數(shù)現(xiàn)有建筑物采用多年前的低能效設(shè)計(jì)和技術(shù)建造，能源效率普遍很低，而新建建筑物對現(xiàn)有建筑物的替換率僅為每年約1.0%~3.0%，因此現(xiàn)有建筑的改造在建筑節(jié)能中成為了極為重要的一環(huán)。

國家“十三五”項(xiàng)目計(jì)劃對超過5億m2的現(xiàn)有建筑物進(jìn)行改造，顯示出了國家的決心，并且在可預(yù)見的未來，建筑改造的步伐并不會停止。這無疑給被動房技術(shù)帶來了新的機(jī)遇與可能。

但挑戰(zhàn)也與機(jī)會并存。即便在歐洲發(fā)達(dá)國家，老舊建筑節(jié)能改造率仍僅有0.4%~1.2%。難點(diǎn)在于此多目標(biāo)優(yōu)化問題受許多條件約束和限制，主要可分為技術(shù)及投資兩方面。

技術(shù)上，工程中可能遇到的困難包括：建筑的不合理布局與朝向難以變更；受保護(hù)建筑的外立面改造有局限性；受到房高、壁厚等影響保溫層無法足額鋪設(shè)；存在影響被動房技術(shù)措施、無法拆除的構(gòu)件；原結(jié)構(gòu)中不可避免的熱橋；周邊環(huán)境限制了可再生能源的利用。這些問題一方面會影響節(jié)能改造的最終效果，另一方面也會增加項(xiàng)目的不確定性。

投資上，由于被動房改造的初始成本較高，使得投資方不得不慎重考慮被動房改造的投資回收期以及其他隱形回報(bào)。英國最近的一項(xiàng)研究中顯示，被動房翻新的額外成本在4%~16%，而在瑞典進(jìn)行的同一研究中，“交易成本”可能會使投資成本增加20%。這些交易成本產(chǎn)生存在不確定性，例如尋找合適的技術(shù)和供應(yīng)商、合同的復(fù)雜性以及項(xiàng)目過程中的其他意外情況等。

盡管存在客觀困難，仍應(yīng)看到高水平的設(shè)計(jì)和能源效率的長期回報(bào)是具有吸引力的。

在一項(xiàng)對建筑節(jié)能行業(yè)從事者的調(diào)查研究中，多數(shù)受訪者均對被動房的吸引力、重要性、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)和實(shí)踐可能性給予了積極肯定。

企業(yè)將施工與科學(xué)技術(shù)研究相結(jié)合是目前快速提高被動房技能水平、獲得寶貴經(jīng)驗(yàn)的重要途徑，也是促進(jìn)被動房發(fā)展的有利推動。