[家居] 苏州92平老破小改造成被动式超低能耗建筑（被动房）

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近几年一直从事通风行业，研究室内环境对人体健康舒适度的影响，比如合适的温度湿度，室内空气的污染和控制尤其是令人闻风色变的甲醛，比如各种新风系统，空调系统的原理和应用，什么样的气流组织在室内是合理且健康的等等，研究来研究去发现，这些东西离普通老百姓还是太远，教育成本太高，再说，现在社会节凑这么快大家这么忙，谁有时间听你长篇大论呢。

然后发现，比如我们普通消费者，要测试下家里的空气质量是否合格，都是难上加难，各种不同价位的空气检测仪甲醛测试仪，在大多数情况下的测试结果都是极为不可靠的。

靠什么呢？靠鼻子闻吗？我的建议是不妨多看看国标就行，那可是国内顶尖科研机构和专家的结晶，是足够可靠科学的，比如就甲醛检测来说，参考国标GB/T 18883-2022


对于咱们普通消费者来说没有那么多专业仪器的情况下，采用酚试剂风光光度法，是更为便捷可靠的方式。

说回改造

恰好遇到自己要买房了，娃要上学了，原来60平的房子再放下钢琴书桌就局促得很了，于是乎一咬牙，在原来租住的小区换一个三房的92平的房子。我就想着，装修是很重要的，把装修后的居住环境做的舒适健康还节能更重要，毕竟咱是普通人，一辈子可能就一套房子会居住很长时间，长期的健康舒适价值是完全值得投入的。

老破小房子

这是老破小房子的买来的现状，房东一直是对外出租的，三个房间加上客厅也分隔了一个房间，一共四个房间。房龄是2004年左右建的苏州当地的动迁房，一共6层，一楼是自行车库，一楼层高2米左右只能放自行车库不能停靠汽车，也有住人的，2-5楼是住宅。建筑结构还算结实的，24里面的墙体红砖墙体，楼板浇筑的，只是没有任何保温层。

契机

在没接触到这个行业以前，和绝大多数人一样，没听过被动房，不知道到底被动式超低能耗建筑是什么原理。在了解了后，我就认定了，对于改善居住空间的健康舒适体验，这是未来几十年内最简单稳定靠谱的方案了。
改善建筑的气密性和保温隔热性能+高效过滤通风+极少的冷热能源消耗。
就这三点，而后面两点是集成在一台新风空调设备里。
如果再放大一下社会价值，也算为绿色低碳社会的建设做贡献了。
选择改造是因为首先我认同这样的建筑居住理念，是趋势，是未来建筑节能舒适改造必然会走的一条路，只是这条路可能还有很长一段距离才会逐渐普及。
我们国家其实90年代就引进了这样的概念，2009年，我国住房和城乡建设部与德国建设部开始合作，在中国推广被动房，我们超低能耗建筑发展得益于德国被动房技术在国内的推广，在此基础上进行了本地化的改造应用。北方很多城市也建设了一些被动房的小区，当然了，因为很多方面的原因，比如公摊大，技术不够成熟，成本考量上建设标准有一些限制，并没有采用严格的被动房标准，很多细节考虑的还是不到位，导致有一些朋友对被动房的印象和了解没有那么好。
其次，这样的改造，确实能能带给我带来它值得的价值。
比如，室内舒适度提升明显，温湿度很均衡，且没有空调那样的吹风感；
比如，不需要担心墙面在苏州这样的梅雨季节出现发霉渗水情况，整个建筑就是一个健康干爽的状态，室内的湿气可以顺畅排出去，室外的湿气没那么容易进来。
比如，喜欢安静的环境，被动房也是很好的选择，隔音的墙体，隔音的窗户和门，整个环境就是隔音的。
比如，保温隔热效果好的建筑本身，对于我这样容易皮肤过敏的人群来说，就是福音，可以起到很好的改善作用。
比如，整个空调新风系统的能耗可以做到很低。

和中央空调三恒五恒的区别

被动房（被动式超低能耗建筑）的改造，这里是针对改造装修的房子而言，新建建筑不在我想讨论的范围之内，咱们只针对老百姓的装修问题，从买了房子从毛坯状态装修，或者从已装修的状况下改造装修。
中央空调，三恒五恒也好，或者这几年有点点热的全空气系统，个人认为都只是从设备层面去解决我们居住环境的舒适度和健康度问题，比如空调效率高一点，送风方式优化一点，从吊顶侧面吹风就是不对人直吹么？夏天制冷的时候大量的冷风从顶部吹出来扩散后室内空气流速必然会变快，人的直接的风吹感可能会减少但是依然明显。当然，我不否认所有设备厂商的努力，大家都在为健康舒适的方向努力。我的观点是，所有的设备层面，不够全面，只是在现在来看，可以有更全面的室内环境装修解决方案，而不仅仅限于选择何种空气调节设备或者方案。
作为对比的被动房，被动式超低能耗建筑，是一种面向未来的更全面的室内环境装修解决方案之一，它是从建筑本身层面是考虑居住环境的健康和舒适度同时兼顾了绿色低碳的效果。
它是建筑级的装修方案，而中央空调三恒五恒还停留在设备级的装修方案里。建筑级的装修方案是包含了设备级的，当我们把建筑本身做好了的情况下，设备选择就变得很简单了。

为什么需要考虑建筑本身呢？

我们的建筑如果它的保温隔热性能足够好，气密性足够好，隔音降噪性能足够好，试想下就像一台超级大的冰箱，保温隔热很好，但是房子毕竟不是冰箱，我们需要窗户看见世界的风景，我们需要新鲜空气，在这个大冰箱里再开几个洞装上窗户，再装上通风换气的设备，只需要极少的冷量或者热量，这个超级冰箱里就能保持非常舒适的温度了，同时能耗非常非常低，看看如今的冰箱省点技术就知道了。如果再结合太阳能光伏，就可以几乎做到零能耗了。
当然，房子和冰箱差异还是很大的，格局分布使用场景都有着千差万别，在最基础的原理上是相通的。即，对于大量的存量房新装修或者改造来说，提升建筑的本身的保温隔热性能和气密性能，提升建筑的本身的隔音降噪性能，再结合设备级装修，不仅可以达到超级健康舒适的室内环境，而且能耗将变得非常低，按照被动房的标准可以降低90%，按照我们国家超低能耗建筑的标准节能效果也能达到80%以上。
对于单个家庭来说，如果预算极为充足可能不在乎能耗，对于整个社会层面来说，意义还是非常重大的，毕竟建筑能耗占用真个社会能耗的比例，已经超过三分之一了，发达国家都超过40%了。
那么，怎么改造，需要什么样的具体方案？查看德国被动房的相关标准和国内的各省市超低能耗建筑准则就行。

改造方案

这里想强调一点，德国被动房技术，是一种理念，不是强制的标准，我觉得我们在运用这种理念的时候，根据不同地域、不同预算、不同需求可以选择多样化的实现途径。
就我家而言，是老旧小区，层高本来就不高，在无法做外保温的情况下，做内保温我不想占用过多的室内面积，所以整体的节能设计指标会高于被动房的标准。
主要的改造方案包括这五个方面：


德国被动房实施五大原则

以上是德国被动房的五大实施原则，是德国被动房研究所总结下来的具体实施方式，当然，德国的气候和我们国家的气候还是有着的很大差异的，所以我们国家的超低能耗建筑的各个地方标准，也不尽相同都做了相应的本地化改造。就拿热回收通风来说，德国的冬天出去极端情况不会太冷夏天不会太热，改造好的被动房里只需要热回收通风就可以，冬天室内的电器人体散发的热量等就足以保持很舒适的温度，但我们国家不行啊，幅员辽阔，北方冬天超冷，南方夏天超热，不冷不热的地方是极少数几个幸运的地方。所以我们的被动式超低能耗建筑里，还是需要取暖和制冷设备的，用中央空调，用壁挂式空调，用三恒五恒地暖全空气，都是一种方案选择，但是选型上，能耗可以降到很低很低。
怎么个低法，不严谨的说，被动房里的1匹空调，能当传统建筑里的4匹或者5匹空调用，如此一来，冷热风量不需要那么大，室内风速就可以降低到体感没有感觉的地步，不管用什么样的送风方式，不管用不用角度格栅，也不会存在冷风热风直吹的感受，再参考下WELL健康建筑里和我们国标GB/T 18883-2022里关于室内风速的数据就会发现，被动房里是可以达到的。


我家是如何改造的

我家的改造同样是参考德国被动房的标准，也参考了江苏省超低能耗居住建筑技术导则的一些思路，从以下五个方面进行改造。

我家装修布局图，实际客厅略有变动，去客厅化

1.采用高性能的门窗
窗户为了颜值，选择了铝包木的材质，整窗K值为1.2-1.4，三玻两腔设计充氩气，采用暖边条和低辐射Low-e膜玻璃。
一方面是好看，另一方面保温隔热性能还是比较优秀的，尤其隔音方面，效果非常非常明显。

北卧室阳台封窗
关于这个北卧室阳台的封窗，还是挺费事的，尤其是顶面结构有多层，在注重保温隔热和气密性的情况下，就一个阳台的顶部，有5层的结构，简单画了个示意图如下：



室内侧贴防水隔汽膜室外侧贴防水透汽膜
 
铝包木窗户

被动窗的安装也是和普通安装不太一样，窗框四周需要贴隔汽膜透气膜，提升窗户和建筑的气密性，也能阻隔室外湿气的侵入，尤其是南方梅雨季节，非常实用。
高性能窗户带来的效果上，降噪是很明显的，保温隔热是很明显，不用再担心窗户上结露窗框四周有发霉等情况产生。

2.采用外墙内保温聚氨酯喷涂方案
前面讲到，因此涉及到厚度问题，4-5cm的厚度是完全能接受的没有任何问题，计算下来后，内保温厚度为4cm，
顶面地面喷涂厚度为3cm，地面喷涂厚度为2cm。
材料品牌是选择的德国巴斯夫硬泡聚氨酯，关于聚氨酯材料已经有很多资料了，是环保安全的材质，冰箱的保温材料也是聚氨酯的，在凝固后就没有挥发了。至于防火等级，硬泡聚氨酯添加阻燃剂可以做到B1级，难燃级，如果要做到不燃等级硬度会非常非常大，成本也是非常非常高，之前在展会见过这样的材料，是用于隔热垫块的。

外墙内保温

 

硬泡聚氨酯喷涂，墙面木龙骨，卫生间厨房等贴瓷砖的地方不需要打龙骨，直接喷涂后挂钢丝网再水泥砂浆找平，然后正常贴瓷砖就行。

3.采用环控一体机的暖通方案
所谓环控一体机，就是一套带全热回收功能的全空气系统，把制热、制冷、新风、净化、除湿这五个功能集合在一套系统里，通过EPP风管送到各个房间，区域。
EPP风管有保温功能，是环保材质，非常适合用来做送风管。
这套系统的制冷量相当于一台2.5匹的立式空调，全屋只需要一套这个设备就可以满足需求。如果是没有改造，用传统空调+新风方案，全屋要保持比较舒适的状态，空调大概需要7.5匹（三个卧室1.5匹+客厅3匹），节能效果还是很明显的。
由于一楼是自家的自行车库，就选择了直接把设备装在车库吊顶上，然后在楼板打孔将送风管穿上楼，通过在地面开槽，走地送风的形式，能极大程度减少吊顶空间，同时不需要在
房间的梁上开孔，也更安全。
用我蹩脚的画图功夫，大概画了个地送风的一个分风箱示意图



由于是老破小的房子，层高本来只有2.7M左右的高度，考虑到尽量减少地送风管道对层高的影响，在铺设管道的地方进行了开槽，挖槽了2cm，风管总厚度是5.5cm，这样还会突出3.5cm，但是地面是需要做保温3cm同时还有水平找平3-4cm，就完全把风管包裹住了，对层高几乎是没有影响的，风管本身也被保温层包裹，空气流动的热量损失也进一步降低。


环控一体机地送风管道设计图

设备的安装在这样的老破小小区里倒是有一个优势，就是客厅正下方就是自家的自行车库，设备通过吊顶安装在车库，管道通过楼板打孔上来以地面铺设管道的方式，用地送风的方法进行送风，每个房间，客厅，餐厅共设置五个送风口，客厅设置集中回风口和排风口。
 
车库内主机和管道

室外机

室外机就和普通壁挂空调外机样式差不多，略大一些，我选择安装在车库门口，这样可以避免外机直接淋雨，铜管也不用那么长，同时对楼上居住空间的噪音影响也降到最低。
以上的方案可能还不是最优方案，但是在我有限资源和时间的情况下，我还是比较满意的。地送风的方式不占用过多空间，送风非常安静，运行下来送风口是几乎没有声音的，回风口由于消音管道距离还不够长以及回风口和机器本身距离不长的情况下，在最高档风量下，回风口的噪音还是有的，系统长时间开启稳定一档的情况，就可以忽略了，甚至比空气净化器一档的声音还小。

客厅集中循环风口和排风口
   
送风口，只有客厅顶上一个是顶送风，其他都是地面的送风口。
唯一一个顶送风风口也是从底部竖管过来的，用柜子的设计方式包裹了，所有的风口是我自己后来测量尺寸在万能的淘宝定制的，颜色和柜子及地板颜色比较接近。
如果当初我再考虑细致一点，可能会采用超窄的线性风口，房间的风口宽度还是会再缩小一点，和装修风格搭配会更美观一些。

4.外遮阳方案
采用的是电动外遮阳，玻纤织物的解决方案，电机是杜亚的可以加入米家智能家居，玻纤织物材质适合室外使用，10年左右的寿命吧，遮光率95%，在夏季作用明显。
同时我目前想法是把外遮阳同时当窗帘使用，室内阳台不再安装窗帘，后期看情况可以安装推拉式的蜂巢窗帘。
结合光照传感器，在夏季可以做到自动遮阳。

5.气密性处理
主要是窗户安装、管道口、外墙和内墙交接等地方通过采用贴隔气膜、透气膜的方案解决气密性问题，室内湿气可以排出去，室外的湿气进不来，保持室内干爽的环境同时有一定的降噪效果。

改造进展

从2023年2月开始装修改造进场，到2023年8月20日，装修和改造基本结束，后面是一些软装的布置，在8月份我将系统运行了一个礼拜，室内环境可以达到非常舒适的状态，室外温度35℃，室内温度24度，湿度48%，虽然还没有开始通风散味，房子里的气味已经没有那种新装修的刺鼻味道了，我在回风口增加了活性炭滤网后，气味改善更明显。

8月份温度测试

出风口温度

8月24日测地面温度

8月14日未开环控一体机系统测门窗热成像照片

9月份系统除湿效果测试

2023年9月中旬的苏州雨水很多，气温不高是舒适的，但是湿度大，黏糊糊的，下雨后湿度能到98%甚至100%，我开启系统的除湿模式，湿度是能够比较好控制下来的。

苏州9月份历史天气


2023年9月17日当天室内环控系统控制面板数据
开启除湿模式，湿度数据能降低到很舒适的一个水平，除了机器本身的除湿功能外（其实设备除湿能力并不高甚至是很一般），更重要的原因是，被动房里面气密性比较好，室外的湿气难以侵入。要说缺点也不是没有，比如目前设备除湿主要还是降温除湿，如果一直开启除湿模式的话，室内温度在9月份是会偏冷一些的，那么怎么办呢，我自己的解决方案是给设备加了一个支持米家智能家居系统的网关，联动米家的温湿度计，湿度降到50左右一体机系统从除湿模式切换回新风模式，当湿度超过70%的时候，再次切换到除湿模式。主要原因是一体机系统是以控温为主，系统运行目前是还没有加入湿度控制的逻辑，通过智能家居目前是可以解决这个问题的，同时也说明，在被动房里，湿度不再是一个难题，只要建筑的气密性保温隔热性能做好，湿度控制会变得更简单和主动。

11月份温度测试

11月12号这两天开始，苏州地区降温了十几度，直接从夏天干到了初冬，最低温度到了6℃，外面还是有点冷的。


11月12日房间内空气净化数据

11月17日主卧温湿度计数据

11月17日客厅温湿度数据
开启设备几个小时后，室内温度达到21℃左右，整体感受是非常舒适的，不会冷，不会闷，手脚再也不用哆哆嗦嗦的了，是哪种柔和的暖和的感觉，就像温暖的空气从四面八方涌来，周围都没有那种冰凉的感觉。我个人和家人都觉得这个温度是刚刚好的，可以设置更高但是没有太必要，一则能耗会更高一些二则在冬天更高的温度并不是太舒适的温度。当然，和地暖相比，光脚还是有点凉的，穿拖鞋没有问题。如果被动房+地暖和新风及空调，在计算好冷量配比的情况下，也是一种很好的方案。

室内微正压测试

2023年11月13日下午1点多开启系统，一个多小时后，放在客厅内的青萍温湿度气压计有了明显变化，室内气压比之前略高，房间关门后正压明显，房门下方的透风口能明显看到有气流涌出，视频为实拍。
微正压状态下，环控一体机系统引进的新风净化后持续输入，将室内污浊空气排出去，同时室外的灰尘和污染物也没有那么轻易侵入室内，卫生间我采用的是智能浴霸有排风换气功能，定时排风结合人在传感器智能排风，保持一个负压状态。

空气质量测试

2023年8月份装修完成，通风三个月，今年11月底计划搬进去入驻，搬进去之前自然对室内空气质量是格外关注的，作为通风行业从业者，各种空气检测仪之前已经测试过很多了，其实大多数情况下并不靠谱，有的几十块白来块的完全就是糊弄人的，精度差容易干扰，参考价值低。
按照国标的室内空气检测方案，我选了一个建议的酚试剂分光光度法来进行检测，核心设施是一套采样仪，结合试剂显色判断。


10月24日关闭门窗第二天测试，关闭门窗超过12小时，同时环控一体机新风空调设备是关闭状态，以下图片是10月25日测得，室温25℃，衣柜门关闭，采样点依次为书房地板上，次卧书桌，主卧床上，客厅餐桌上，分别采样20分钟。

甲醛数据自己判断同时给到专业检测人员判断从左到右依次为0.125；0.16；0.14；0.115，和国标要求的0.08相比是明显超标的。

10月25日第二次测试

在第一次测试后，同样关闭门窗衣柜的情况下，将环控一体机开启新风模式，新风档位50%，运行一个小时后，开始在同样的位置采样，测试结果如下图，数据从左至右依次是0.045；0.040,0.050,0.035已经明显低于国标要求。

开启新风状态甲醛测试结果

以上的测试结果只是说明在气密性良好的被动房里，新风的作用能发挥的更好，通风可以有效降低游离甲醛的浓度。
综合来看家里装修主要的空气污染源，就是板材，各种柜子，木地板等，且会长期释放，在高温高湿环境释放更明显，选择环保性能更好的板材，同时板材用量需要控制，室内环境温度控制，保持室内通风状态，不适合开窗的情况下需要通过新风系统，排风系统等机械设备保持室内空气的流通。当然，这里面的内容也是相当多的，有机会再详细聊聊。
双11没两天，苏州降温很多，我就将门窗关闭结束通风，环控系统开启了保持在20-21℃的室内环境，再次进行甲醛测试，测试方法如上一致，只是这次我不仅开启了新风系统，同时开启了客厅、主卧、次卧三台空气净化器。
第一次测试是室内空间，取样是在餐厅餐桌，主卧床上和次卧书桌上，测试结果如下图：

11月17日测试结果
测试数据分别为0.045，＜0.03，＜0.03；甲醛数值已经很低，第二次测试我把采样点放在客厅柜子，主卧和次卧的柜子里面，结果和上面的基本一致，照片忘拍了。
甲醛数值低在意料之中，一是当前环境温度为20-21℃，甲醛挥发本身就非常缓慢，一直保持这个温度同时保持新风开启，甲醛数据是没有问题的，另外空气净化器开启以及我在客厅循环风口增加了一片初滤过滤器和一片活性炭过滤器，室内的空气一直在循环流动净化，也能起到一定效果，11月底居住是没有问题的。

能耗测试

我给环控一体机安装了一个16A的智能插座，可以统计每天的电量和实时的功率，夏天制冷的时候数据统计到9月份的几天如下图，9月7日-13日，室内温度设置在24-25℃，日均耗电量约10度；11月13日-17日开启，室内温度设置为20-21℃。这里的电量统计仅至环控一体机新风空调设备的耗电量。






从以上不多的数据来看，尤其是目前的制热功耗来看，是非常低的，而且是24小时运行的情况下，对于92平的房子的来说，如果采用目前新一级能耗的空调，全屋保持这个温度，需要7-8P匹的空调总数，假设三台1.5匹+一台3匹新一级能效空调来初步估算的话，制热工况下一天额定功率开启6个小时的情况下，耗电量为41度电。当然这样粗暴的计算只是一个简单测算和实际情况肯定有出入的，仅供参考，如果有实际的运行数据进行比较将会更可靠。
同时采用新一级空调的情况下，是没有新风量，新风系统虽然能耗极低但是是需要24小时开启的。这样对比下来，被动房的能耗低依然是毋庸置疑的，而且是在24小时开启同时有足量新风的情况下。

2023年11月-12月31天的环控一体机耗电量统计
 

以下是当月国网APP的家庭总用电量

这个月是苏州基本最冷的一个月了，全月被动房里环控一体机耗电量共计437度电，平均每天16度电，这个耗电量是全屋保持20℃全天24小时开启的用电量，包含制热和新风，
比原来开壁挂机每天只开几个小时的还低，这个节能效果还是非常明显的，而且舒适度很好。

装修后部分区域照片

客厅

餐厅


不足的地方

虽然还没有实际入住，但是系统运行的几天，白天和晚上都过去待了一段时间。有两点感受比较明显：一点是太安静了，尤其白天没有人说话的时候，整个房子里非常安静，导致的结果是会放大一些本来就很轻微的声音，比如回风口的风声，比如脚步声，我想到的解决方案是，在智能家居系统里增加背景音乐系统，在多个地方放置智能音箱，在白天可以播放自然的白噪音或者轻音乐，音量低一些就行；其次是被动房的保温隔热气密性是很好的，同时感觉到和外界或者说和自然的距离会有点远，这点我能想到的是通过一些软装比如绿植，如果空间足够的房子，可以增加自然采光和自然通风措施，用建筑设计的手法结合主动式建筑和被动式建筑的特点。

其他启发

装修这一套房子着实费了很大精力，但是从目前的结果来看，我认为是值得的，健康无价，舒适度更是明显提升，能耗还很低。对于老破小小区，窃以为如果能进行批量化改造，对于社会用电资源的节约将是巨大的，也不用在小区外面看到那么多的空调外机了。