探秘德国先进的绿色低碳住宅

    
    　　低碳住宅，是指在住宅的设计、施工等各个环节方面，都能考虑怎样减少石化能源的使用，想方设法提高住宅的能源效率，最终达到能降低二氧化碳气体排放量的目的。
    　　“低碳住宅”也可以认为是二氧化碳排放量低的住宅，是高能效、低能耗、低污染、低排放的住宅。
    　　所谓的“低碳住宅”，与“零碳住宅”、“被动式住宅”以及“绿色住宅”等概念一样，其内涵实质上都是相同的，都是在追求“健康、舒适、节能、环保”的未来住宅的建造目标。
    被动式住宅的源起及工作原理
    　　被动式住宅起源于20世纪90年代的德国著名金融中心城市法兰克福。这类住宅使用超厚的绝热材料和复杂的门窗，主要通过住宅本身的构造做法达到高效的保温隔热性能，并利用太阳能和家电设备的散热为居室提供热源，减少或不使用主动供应的能源，即便是需要提供其他能源，也尽量采用清洁的可再生能源。
    　　德国的建筑师们为这类房子设计了密封的外壳，所以房屋几乎没有任何热量散失，也没有任何冷风吹进来。“被动式房屋”不仅能够通过阳光加热，甚至可以利用家电或居住者身体释放的热量保温。
    　　在德国，“被动式房屋”的建筑成本仅比传统房屋高出5%~7%。新型设计采用了精巧的中央通风系统，进气管和排气管并排安置，温暖空气排出去的同时，清洁的冷空气引进来，热交换效率可达90%。
    一些低碳住宅的经典案例
    　　德国的汉堡之家。上海世博会“汉堡之家”的设计构思是通过一棵三维的、贯穿“汉堡之家”各个楼层的“愿望树”，来展现汉堡居民对未来城市生活的愿望以及汉堡针对这些愿望做出的回应。
    　　“愿望树”这一创新的展览概念，形象地体现了汉堡城市的特点，即生机勃勃、日益壮大与沟通紧密。“汉堡之家”通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生的能源，实现每年每平方米消耗50千瓦，相当于普通办公楼四分之一的平均能源消耗量。
    　　瑞典马尔默市被动式住宅。瑞典Kjellgren Kaminsky Architecture公司的方案赢得了马尔默市的被动房屋比赛第一名，该建筑有多项生态可持续性的新措施：
    　　所有家庭都将配备太阳能电池板；每户都有外部百叶帘，使冬季阳光进入建筑中，减少夏季的阳光。花箱、草坪、绿色的墙壁和绿化屋顶使之成为一个“绿洲区”。广泛使用环保建材，例如所有木材都是FSC(森林管理委员会)认证的，所有设备都是A级最低的能源消耗，所有的水龙头设计都是用水量最小的。为居室提供的是绿色可再生能源的电力供给。
    　　美国洛杉矶被动式太阳能住宅。这个占地167平方米的混凝土和木材的被动式太阳能住宅，位于洛杉矶附近的一座山坡上。该住宅通过其透明的全玻璃式的南立面，与该地区和整个城市相呼应。该住宅周边有一株巨大的芩树，遮风避雨调节温度，为住宅营造了一种小气候环境。该住宅采用被动式设计和其他一些处理方法，对局部气候进行适当调控，节能环保。而开放的南立面可以俯视整个洛杉矶盆地，景色绝佳。
    德国被动式节能住宅四大要素
    　　要素1、讲究朝向。被动式节能的房子在设计上尽可能地减少外墙面积，因此房屋南北朝向也很重要，这关系到能否更好地利用太阳能；东西向很少开窗，如果要大面积开窗，必须有相应的自然或人工遮阳设施(如树木、百页、遮阳篷等)。
    　　要素2、密封性强。被动式节能住宅是不需要暖气设备的，要保持室内温度，首先依靠的是很好的保温层和房子的密封性，并尽量避开热桥。为了对房子进行高效保温，还需要对门窗进行特殊的保温隔热处理。
    　　要素3、通风性好。由于房子的密封性高，所以被动式节能住宅的通风显得更为重要，以防止霉变。但是通风会损失大部分能量，所以出现了新一代的通风设备：新鲜空气首先进入主卧和起居等房间，污浊空气从卫生间和厨房排出。在这个一进一出的过程中，通过热循环交换器，使新风被旧风加热，最大程度减少通风造成的热量损失。
    　　要素4、降低水耗。为了减少水的消耗，将雨水收集起来用于冲刷厕所、花园浇花以及冲洗其他。生活用水通过屋顶太阳能加热器被加热(如果热水需求量较大，会通过补充天然气加热)。在这方面的消耗量，传统住宅一年需要消耗天然气1500～2500升，而被动式节能住宅只是其1/10(约150～250升)。
    德国低碳住宅建造过程示范
    　　基础部分施工。地基土壤处理完毕之后，使用碎石铺设下部基底及防水隔潮卷材层，上面再铺设一层细碎石，在碎石垫层上安置基础部分的泡沫保温材料(超级保温隔热基础系统的保温材料厚度为30公分，热阻值U值为0.10 w/sqk)。
    　　楼层结构部分。承重楼层结构部分为工字形木龙骨框架结构形式(或者叫工字形木搁栅结构形式)。木结构屋架框架的顶面，铺设一层德国巴斯夫公司生产的BASF Styropor EPS泡沫保温板(EPS保温板的上方铺有防水透潮薄膜)。
    　　外墙粘贴EPS泡沫保温板，成品纤维素保温材料用专用泵送设备填充到木结构屋架的框架中间。独立住宅内部保温材料填充完毕、外侧封闭之后，用专用仪器进行住宅气密性测试。
    　　室内墙体表面钉贴一层纸面石膏板，并进行批灰粉刷处理。地面清理干净之后，铺设一层泡沫保温材料，再进行后续的地暖系统施工。地暖管线的上方，现场浇注轻质砂浆，铺设瓷砖面层。
    　　先进的系统设备，全面采用地源热泵系统等设施。新风系统，新鲜空气由机械通气余热回收系统(MVHR)提供能量回收，将准备排出室内的废气中所蓄含的热量留住，来加热吸入的新鲜空气，然后送入各个室内房间，达到室内热量损失最小化。室外地面下方安装屋顶雨水收集净化存储罐(德国政府有雨水利用的法规)。