宝泰隔热条小课堂—“被动门”，一文让你不再“被动”！

“被动门”是这几年比较火的一个词，然而接触到的很多人对其认识还比较模糊。“被动门”是啥，有哪些技术指标要求，技术路线有哪些，如何优化设计、测试，如何安装？一文让你不再“被动”！

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啥是“被动门”？

“被动门”是随着“被动房”发展而兴起的产品。

“被动房”是从德国传入的一种建筑设计理念，通过高效的围护结构保温技术、无热桥设计、良好的气密性和热回收新风系统，使得北方严寒、寒冷地区建筑物冬季不再需要安装传统的供热管网和供暖设备，仍可保证室内温度保持在人体舒适区间，从而实现大幅节约供暖和空调能耗的一种建筑形式。

随着相关理念和技术发展，国内逐渐形成超低能耗建筑、近零能耗建筑等更为科学、系统的建筑技术体系，标志为GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技术标准》的颁布。

该标准对超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑给出了科学的界定。

因此，准确地说，“被动门”是适用于超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑指标要求的门。

为便于表述，以下均采用“被动门”说法。

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“被动门”指标要求？

说起指标要求，首先要看GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技术标准》了，整理如下：

注：为表述方便，传热系数K值单位W/（m2·K）和热阻单位（m2·K）/W均省略。

这里的户门指分隔供暖空间与非供暖空间的户门。

外门、户门的其它性能，如抗风压性能、水密性能、隔声性能、防盗性能、防火性能应按所处位置建筑设计要求确定。

这里提一下河北省地方标准DB 13(J)/T 8359-2020《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》，作为2015年国内首个被动式超低能耗建筑设计地方标准，经历了2015版、2018版，目前已迭代至2020版。

来看看对门的相关规定吧。

可见，外门和户门的传热系数K值与GB/T 51350-2019保持一致，气密性能要求有提高，对水密性能、隔声性能、抗风压性能提出了要求。

笔者有幸参与GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技术标准》的编制讨论，与外窗相比，外门和户门有以下特殊考虑：

1 相比外窗，门占据围护结构面积较小，对建筑能耗影响相对有限；

2 门为人员进出通道，频繁开启带来了大量的冷风侵入，占据能耗相当比例，而这很难避免；

3 门一般还需兼具防盗或防火功能，会牺牲部分保温性能；

4 户门多分隔室内空间与户外公共楼梯间，虽然严寒寒冷地区户外公共楼梯间冬季气温较低，但也大大高于室外空气温度。

鉴于以上原因，“被动门”的传热系数、气密性能要求不宜与外窗相同，进行了适当放宽。

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“被动门”技术方案有哪些？

“被动门”最主要的技术要求为保温性能，指标为传热系数K值，主流要求为K值低于1.2 或1.3 ，气密性能6级以上。

那么常见的技术方案有哪些呢？根据笔者参与的产品研发和工程经验，总结如下：

1木-金属复合“被动门”

以木质框架为龙骨，钢板、铝板、铜板、木板为面板，填充保温防火填料，实现保温和防火性能。

2钢质“被动门”

采用经断热处理的钢型材为龙骨，填充保温、防火材料，实现保温和防火性能。

3 铝合金“被动门”

采用铝合金型材为龙骨，填充填充保温、防火材料，实现保温和防火性能。

4 玻璃“被动门”

采用铝合金、塑料、木、钢等门窗型材和高性能玻璃，实现保温性能，多用于幕墙入口处。

当然，以上仅为部分产品。“被动门”主要技术路线有：

1 采用低导热系数的非金属不燃/难燃材料替代金属框架，如采用木龙骨，降低热桥；

2填充不燃/难燃高效保温材料，实现更高保温性能；

3 采用多道密封和多点锁闭，实现高气密性能；

4 采用金属面板作为贴面，保证安全性和质感；

5 采用被动窗型材和高性能玻璃，实现高效保温性能。

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“被动门”如何优化设计？

“被动门”产品优化设计离不开理论计算的支撑。

从面板角度，“被动门”面板多为填充保温防火材料的金属面板，可按传热学理论计算其传热系数。

以某实木芯板+镀锌钢面板为例，测算如下：

钢质面板厚度：0.0015 m

木材厚度：0.0727 m

木材导热系数：0.18

钢材导热系数：58.2

内表面换热阻：0.11

外表面换热阻：0.04

总换热阻：R = 0.554

传热系数：K = 1.805

即，该面板传热系数为1.805，不考虑边框和热桥，距1.3有较大差距，需要进一步优化。

“被动门”龙骨多为带空腔的异形构造，此时需采用有限元方法模拟计算优化。以某隔热铝合金龙骨为例，有限元分析见下图。

该龙骨节点传热系数K值为2.86。

某钢木龙骨有限元分析结果见下图。

该龙骨节点传热系数K值为1.54。

某“被动门”方案优化结果如下：

方案1：钢木龙骨+实木芯板+钢质面板：1.50

方案2：铝合金龙骨+聚氨酯芯板+钢质面板：1.62

方案3：钢木龙骨+聚氨酯芯板+钢质面板：0.78

优化设计后，将方案3确定为最终方案。

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“被动门”要进行哪些测试？

被动门区分为外门、户门，根据不同位置可能的性能要求有：抗风压性能、气密性能、水密性能、保温性能、隔声性能、防盗性能、防火性能等。

抗风压性能、气密性能、水密性能按照GB/T 7106-2019《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法》进行。保温性能按照GB/T 8484-2020《建筑外门窗保温性能检测方法》进行。

隔声性能按照GB/T 8485-2008《建筑门窗空气声隔声性能分级及检测方法》进行。防盗性能按照GB 17565-2007《防盗安全性通用技术条件》相关要求进行。防火性能按照GB/T 7633-2008《门和卷帘的耐火试验方法》进行。

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“被动门”如何安装？

“被动门”的安装应符合GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技术标准》中7.1.15的规定：

7.1.15 外门窗及其遮阳设施热桥处理应符合下列规定：

1 外门窗安装方式应根据墙体的构造方式进行优化设计。当墙体采用外保温系统时，外门窗可采用整体外挂式安装，门窗框内表面宜与基层墙面外表面齐平，门窗位于外墙外保温层内。装配式夹心保温外墙，外门窗宜采用内嵌式安装方式。外门窗与基层墙体的连接件应采用阻断热桥的处理措施。

2 外门窗外表面与基层墙体的连接处宜采用防水透汽材料密封，门窗内表面与基层墙体的连接处应采用气密性材料密封。

显然，“被动门”作为外门安装时也应符合上述要求，归纳起来有三个要点：

1 外墙外保温时可采用外挂式安装，夹心保温时宜采用内嵌式安装；

2外门窗与基层墙体连接件应采用阻断热桥的处理措施；

3 外侧宜采用防水透汽材料密封，内侧应采用气密性材料密封。

某工程外窗外挂式安装见下图。

最近看到一些地方出台的文件，不管外墙是否采用保温、采用何种保温形式，“一刀切”地要求外门窗采用外挂式安装，这是不妥当的；安装方式应根据外墙保温形式、保温材料厚度确定。

关于防水密封，这里采用GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技术标准》的说法，即防水透汽材料和气密性材料，其设置应保证建筑气密性和使用部位的防水透汽性能。

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结论

“被动门”是适用于超低、近零和零能耗建筑要求的门，应符合GB/T 51350《近零能耗建筑技术标准》和相关地方标准的要求。

“被动门”最主要的技术要求为保温性能，主流要求K值低于1.2 或1.3，气密性能6级以上。

常见技术方案有：木-金属复合“被动门”、钢质“被动门”、铝合金“被动门”、玻璃“被动门”等。

“被动门”产品可采用传热学理论和有限元模拟计算优化，并根据使用部位要求对抗风压、气密、水密、保温、隔声、防盗、防火等性能进行测试。

“被动门”应根据保温形式优化安装方式；外挂式安装时，与基层墙体连接件应断热处理，且应采用气密性材料和防水透汽材料密封。

“被动门”是啥，有哪些技术指标要求，技术路线有哪些，如何优化设计、测试，如何安装？一文让你不再“被动”！