passivehouse.kcpc.com.cn 主办：住房和城乡建设部科技与产业化发展中心
北京康居认证中心 马伊硕
1 项目概况
威海市海源公园项目改造工程于 2013 年 11 月 1 日取得立项批复，为威海市政府投资的公益性项目。威海海源公园管理房工程由威海市园林管理局开发建设。该项目于 2014 年成为中德合作被动式低能耗建筑示范项目，同时是山东省首批 11 个省级被动式超低能耗绿色建筑试点示范项目之一、住房城乡建设部国际科技合作项目。
2017 年 3 月 31 日，该项目通过住房和城乡建设部科技与产业化发展中心（CSTID）及德国能源署（dena）的质量验收。2017 年 10 月 11 日，第五届中德合作被动式低能耗建筑技术交流研讨会上，获得中德合作高能效建筑——被动式低能耗建筑质量标识。整个项目的设计、建造时间是 2015 年 6 月至 2017 年 3 月。
如图 1、图 2 所示，威海海源公园管理房示范项目位于山东威海海源公园内，在威海市环海路东侧、连林岛路南侧，东侧及南侧紧临黄海，周边主要是休闲疗养和滨海度假酒店，与市区其他滨海公园共同构建出威海独具特色的生态滨海景观廊道。
图 1 威海海源公园管理房
图 2 威海海源公园管理房地理位置（图片来源：设计院）
管理房为两层英式建筑，面向大海，嵌入绿地半坡中，是集管理、服务、游憩于一体的公园建筑。该建筑为框架结构，地上二层，建筑面积 1360.47 m²，基底面积 710.77 m²，建筑高度 8 m（从室外地面算至檐口），体形系数0.26。建筑抗震设防烈度7度，耐火等级为二级。
表 1 列出了威海海源公园管理房项目的主要参建单位。
表 1 威海海源公园管理房项目主要参建单位
2 建筑技术方案
2.1 建筑节能规划设计
该项目建筑总平面规划设计的特点是：具有宽大外廊，遮阳效果明显。过渡季及夏季可采用开启外门窗方式自然通风。外保温系统及重质建筑材料保证了建筑的热惰性和蓄热 / 蓄冷性能，夏季可通过自然通风和混凝
土的蓄冷作用实现被动式制冷。主要房间避开了冬季主导风向（北向、东北向）和夏季最大日射朝向（西向）。建筑体型系数符合《公共建筑节能设计标准》DBJ14-036-2006 的规定。
2.2 外围护结构做法
本项目被动式低能耗建筑区域的建筑面积为1237.62 m²，包括地上 1~2 层以及阁楼层。外墙采用200mm 厚加气混凝土砌块外喷涂 200mm 厚硬泡聚氨酯保温层，最外层干挂石材，外墙传热系数达到 0.12 W/(m²·K)。屋面采用 120mm 厚钢筋混凝土屋面板喷涂 250mm 厚硬泡聚氨酯保温层，外侧做通风瓦屋面，屋面的传热系数达到 0.10 W/(m²·K)。地面在底板下侧铺设 200mm 厚挤塑聚苯板，地面的传热系数达到 0.15 W/(m²·K)。图 3 为威海海源公园管理房的墙身图，展示了主要外围护结构的保温做法。
外门窗采用铝包木型材，透明部分采用三玻中空真空复合玻璃，并配置暖边间隔条，玻璃结构为（5+16A+5Low-E+0.15V+5），整窗传热系数达 0.98 W/(m²K)，玻璃的太阳能总透射比 g 值为 0.522。
在细节处理上，为便于外墙硬泡聚氨酯喷涂施工，并保证外墙保温层能有效地压住足够尺寸的窗框，外墙门窗洞口周边粘贴 300mm 宽的石墨聚苯板。石墨聚苯板定位后，以其为模板再进行硬泡聚氨酯喷涂的施工。
外廊的楼板与主体结构进行了断开处理，外墙保温穿过外廊楼板与主体结构之间的缝隙通长铺设。二层外廊楼板的上表面铺设了 100mm 厚挤塑聚苯板，下表面做了 100mm 厚硬泡聚氨酯喷涂；一层外廊楼板的上下表面均铺设了100mm挤塑聚苯板，遇下翻梁则将其完全包覆。
表 2、表 3 给出了该项目外围护结构的主要技术参数。
图 3 威海海源公园管理房墙身图（图片来源：设计院）
表 2 威海海源公园管理房项目非透明外围护结构的主要技术参数
表 3 威海海源公园管理房项目透明外围护结构的主要技术参数
2.3 可再生能源利用
建筑屋面设置光伏发电板，面积共计 24.32m²，发电并入电网。
3 设备技术方案
该项目采用空气源热泵机组作为冷、热源，多联机空调系统作为采暖、制冷设备。通风系统采用了半集中式全热回收新风机组。本项目无生活热水供应。空调系统室内机、室外机设备技术参数见表 4。通风系统设备技术参数见表 5。
表 4 威海海源公园管理房项目空调系统设备技术参数
表 5 威海海源公园管理房项目通风系统设备技术参数
4 关键产品和材料
该项目外墙和屋面用喷涂聚氨酯硬泡体保温材料由烟台东聚防水保温工程有限公司供应，经检测，密度为 40 kg/m³，导热系数为 0.023 W/(m∙K)，抗压强度为154 kPa。
门窗洞口周边用石墨聚苯板由威海大置塑材有限公司提供，各项指标检测结果为：表观密度 19.1 kg/m³，压缩强度 112 kPa，导热系数（平均温度 25℃）0.040 W/(m∙K)，垂直于板面方向的抗拉强度 202 kPa（破坏部位位于 EPS 板内）。
底板保温用挤塑聚苯板由济南福耐斯新型建材有限公司供应，其检测结果为：导热系数（平均温度为25±2℃时）0.029 W/(m∙K)，压缩强度 230 kPa。
外门窗采用威海嘉润木业有限公司提供的铝包 木 平 开 铝 合 金（ 门） 窗 系 统。 测 试 样 窗 总 面 积2.16m²，开启缝长 3.86m，配置真空中空复合玻璃5+(16)+5+(0.15)+5。整窗传热系数检测值为 0.98 W/(m²∙K)。三性检测样窗达到抗风压性能 8 级（P3=4.50 kPA），气密性能正压 8 级（q1=0.41 m³/(m∙h)，q2=0.73 m³/(m²∙h)）、负压 8 级（q1=0.40 m³/(m∙h)，q2=0.71 m³/(m²∙h)），水密性能5级（ΔP=500 Pa）。空气声隔声性能属国标 GB/T8485-2008 第3级（计权隔声量和交通噪声频谱修正量之和 Rw+Ctr=34dB）。
外窗透明材料由青岛亨达玻璃科技有限公司供应，外门和顶层异型窗透明材料由北京新立基真空玻璃技术有限公司供应。玻璃配置为 5+16A+5Low-E+0.15V +5。
门窗洞口密封材料采用 Bosig GmbH 德国博仕格有限公司供应的 Winflex 可抹灰型防水雨布，包括室内一侧防水隔汽膜、室外一侧防水透汽膜，预压缩膨胀密封带COMBBAND300（抗暴风雨强度 300Pa）以及预压缩膨胀密封带 COMBBAND600（抗暴风雨强度 600Pa）。
该项目的空调系统室内机、室外机由广东美的暖通设备有限公司供应，全热回收新风机组由广州沃森环保产业有限公司供应。
表 6 给出了威海海源公园管理房项目所涉及的关键产品和材料的供应商。
表 6 威海海源公园管理房项目关键产品和材料供应商
5 建筑能源需求技术指标
为考量建筑的能效水平，进行本次建筑的负荷、能耗计算。负荷、能耗计算的计算对象均为建筑整体，包括地上 1~2 层和阁楼层。
项目热、冷负荷及需求的计算结果与建筑的运营方式以及建筑内部的人员、照明、设备直接相关，其对计算结果影响显著。本项目的建筑内部使用情况较为复杂，包括厨房、水吧、餐厅、套房、活动室、办公室、后勤等多种使用功能，且冬季、夏季建筑的使用工况有较大区别。详细的运营时间、人员数量、照明情况、设备散热等参数详见后续表格。
能效分析的室内温度控制条件为：工作日，工作时间（夏季 00:00-24:00，冬季 05:00-20:00），冬季室内控制温度 20℃，夏季室内控制温度 26℃；工作日，非工作时间（冬季 20:00-05:00），冬季室内控制温度15℃。
建筑能耗计算参数详见表 7 ～表 12。
表 7 威海海源公园管理房项目建筑能耗计算参数总结
表 8 新风设备参数
表 9 新风设备平均换气次数计算
表 10 人员数量及停留时间参数
表 11 照明参数
表 12 室内设备散热参数
冬季考虑围护结构传热失热、通风失热以及内部热源得热，分析得到该项目热负荷为 13.06 W/m²。夏季考虑围护结构传热得热、辐射得热、通风得热以及内部
热源得热，分析得到该项目冷负荷为 41.62 W/m²。采用逐时的热平衡计算方法进行能耗分析，以 11月 1 日至次年 4 月 28 日作为采暖计算期（共计 179 天），该项目的采暖需求为 10.97 kWh/(m²∙a)。以 6 月 1 日至8 月 31 日作为制冷计算期（共计 92 天），该项目的制冷需求为 31.72 kWh/(m²∙a)。
建筑能源需求计算参数详见表 13 ～表 17 以及图4~ 图 8。
表 13 威海海源公园管理房项目能源需求技术指标
表 14 热负荷分析
图 4 热负荷构成分析图
表 15 冷负荷分析
图 5 全天冷负荷随时间变化图
图 6 冷负荷构成分析图
表 16 采暖期能量得失平衡
图 7 采暖需求构成分析图
表 17 制冷期能量得失平衡
图 8 制冷需求构成分析图
将采暖、制冷、通风、照明、电器设备五部分能耗全部考虑在内（本项目无生活热水设施），该项目的总终端能源需求、总一次能源需求以及总 CO2 排放量分别为 35.47 kWh/(m²∙a)、106.41 kWh/(m²∙a) 和 35.37 kg/(m²∙a)。各技术指标具体分析结果详见表 18。
表 18 威海海源公园管理房项目一次能源需求指标及 CO2 排放分析结果
6 气密性检测
2017 年 3 月 31 日，德国能源署和住房城乡建设部科技与产业化发展中心对威海海源公园管理房项目的施工质量进行了质量验收。整体施工质量较好，满足中德合作被动式低能耗建筑的要求。
该项目的建筑气密性测试于 2017 年 3 月 30 日，由山东建筑科学研究院完成。测试结果为：负压 n-50=0.24/h，正压 n+50=0.24/h，平均 n±50=0.24/h，符合被动式低能耗建筑要求。
7 项目质量标识
2017 年 10 月 11 日，在第五届中德合作被动式低能耗建筑技术交流研讨会上，威海海源公园管理房项目获得中德合作高能效建筑——被动式低能耗建筑质量标识。在住房和城乡建设部建筑节能与科技司副司长倪江波的见证下，住房和城乡建设部科技与产业化发展中心主任俞滨洋、副主任文林峰和德国能源署 Nicole Pillen 女士共同向项目建设单位威海市园林管理局颁发了中德合作高能效建筑——被动式低能耗建筑质量标识（如图 9 所示）。
图 9 中德合作高能效建筑—被动式低能耗建筑质量标识
