中国被动式住宅围护结构的气候适应性热特性研究

被动房由于其高保温和高气密性特征,具有巨大的节能潜力。近年来,中国开展了大规模被动房建设。然而,调研显示被动房之间存在显著的能源性能差异,尤其是在不同气候区。因此,本研究基于建筑仿真模型对被动房能耗进行比较分析,以探究被动房在不同气候区的节能潜力。由于气候差异主要影响建筑物的供冷采暖负荷,本文以被动房屋供暖、通风和空调系统的能耗为研究对象,并与传统房屋能耗对比。为进一步提高被动房气候适应性,本文对建筑围护结构的热参数进行敏感性分析,定量探究了外墙和窗户保温以及气密性对不同气候区供冷采暖能耗。此外,还计算了不同内热源强度下供冷采暖能耗变化,综合分析围护结构热特性对建筑能耗的影响。结果表明,外墙保温减弱会导致能耗大幅增长,尤其是对于中国严寒地区被动房。然而,保温需求会随着内热源强度的变化而变化,例如对于夏热冬冷地区的被动房,当内热源密度增加到20 W/m^(2)时,最佳保温强度将从0.4 W/(m^(2)·K)(标准值)降低至1.0 W/(m^(2)·K),从而每年可节省4.65 kW·h/(m^(2)·a)供冷采暖能耗。