北戴河新区团林实验学校改扩建工程

项目：北戴河新区团林实验学校改扩建工程

气候：寒冷地区

面积：11873.5m²

类型：学校建筑

2012年9月，住房和城乡建设部与河北省政府签署《关于共建北戴河新区国家级绿色节能建筑示范区合作框架协议》，协议规定，双方将通过合作，以绿色节能建筑为重点和特色，积极探索生态城市和绿色节能建筑示范区的规划建设模式。

团林实验学校改扩建工程采用德国被动房建设新理念、新技术，采用高品质的部品材料，并进行精细化设计与施工，是绿色、生态、节能、低碳、人与自然高度和谐的理念的切实体现。

作为全国首个被动式低能耗学校建筑，是否能够实现预期节能目标和高品质的室内环境对被动式低能耗建筑在中国实践和发展具有重要意义。

工程概况

团林实验学校改扩建工程总建筑面积为11873.5m²，示范面积11714.6 m²，占地面积2806.83m²，体形系数为0.2，地上四层，主要功能为教室、实验室、办公室及幼儿园，建筑高度为16.65米，建筑结构为混凝土框架结构。

项目于 2015年6月开工建设，2016年9月通过气密性测试验收并投入使用，气密性测试结果为n50=0.26h^-1，项目获得“中德被动式低能耗建筑质量标识”证书。

被动式设计

1室内环境指标设计

表1 室内空气设计计算参数

2高效外保温系统设计

表2 外围护结构构造做法及传热系数

3新风系统及空调系统设计

表3 新风系统、空调系统运行时间

4能耗模拟计算结果

表4 建筑各项能耗模拟计算结果

运行数据

1室内环境

冬季：南向房间基本不开启空调，室内温度能达到20℃以上，北向房间开启空调数量较少，教室内有两到三个室内机，一般开启一个，室内温度能达到18-20℃。

夏季：空调开启期间，室内温度不高于26℃。

2能耗监测结果

根据学校方提供的能耗监测数据结果，将学校各分项用电汇总如表5。建筑运行时间为2016年9月至2017年6月，7、8月份为暑假时间，可视为运行满一年。参照今年5月和6月份数据进行估算。

表5 团林实验中学被动房耗电统计表

对比分析

1与节能50%同类型建筑对比

（1）室内环境

冬季：采暖热源为校内的燃煤锅炉，末端为散热器，室内环境温度为16-18℃。

夏季：室内采用电风扇进行散热，室内温度难以保证。

（2）运行能耗

据校方统计，校内建筑面积约3300m²节能50%同类型建筑每年采暖季耗煤量约为80t，根据一般锅炉用煤炭的种类为贫瘦煤，贫瘦煤与标煤的折算系数为0.7857kgce/kg，折算到标煤约为62.86t，建筑采暖一次能源需求约为464.57kWh/（m²•a）。

根据团林实验学校改扩建工程室内功能配置，若夏季室内配置电扇总共约为250台，每天开启5小时，夏季开启天数约为80天（不含暑假时间），吊扇功率按约为60W计算，制冷季节耗电量约为4800kWh，折算到一次能源需求约为1.54kWh/（m²•a）。

2预期目标满足程度

建筑模拟计算值、实际运行值及节能50%同类建筑运行数据对比详见表6和表7。

表6 室内环境模拟计算值与实际监测值对比

表7 建筑各项能耗模拟计算值与实际监测值对比

由表6可见（1）与同类节能50%建筑相比，被动式低能耗建筑冬夏季室内环境温度整体提升；（2）建筑实际运行基本达到模拟计算的预期目标。

由表7可见（1）建筑冬季能耗仅为与同类节能50%建筑的1/100；（2）建筑实际采暖能耗约为模拟计算值的1/2，照明设备用电约为模拟计算值的1/4,建筑实际运行总能耗约为模拟计算值的1/3。

3差异原因分析

（1）学校建筑的特点是人员密度大，新风量大，冬季新风负荷占总热负荷的比例可达60%以上，建筑在实际运行阶段，学校新风机组不开启，因此造成新风系统运行能耗以及冬季空调运行能耗低。

（2）目前学校师生还未对被动式低能耗建筑有清晰的认识，虽然实际运行能耗远小于模拟计算值，但节能不应牺牲室内舒适度，由于行为习惯因素，学生和老师日常更多的是靠课间休息时间进行短暂的开窗通风，无法保证室内人员新风换气的需求。

被动式低能耗建筑在大大降低能耗的同时不牺牲室内舒适度，建筑设计了高效热回收新风系统，有组织的新风系统设计能够提供室内足够的新鲜空气，同时机组内的空气净化装置可以提升室内空气品质。

因此应进一步提升使用者对被动式低能耗建筑的认识，转变行为习惯，做好空调新风系统的运行管理工作，空调运行期间应关闭外门窗，开启有组织的新风系统，过渡季节，室外空气良好时，可开启外窗进行自然通风。

本文作者为被动房认证咨询师，河北建研科技有限公司工程师，绿色建筑研习社第1期PHI学员。