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被动式超低能耗房屋:它是一种节能的生活方式

日期:2023-09-14    来源:碳中和学习与实践

国际节能环保网

2023
09/14
16:37
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关键词: 超低能耗房屋 节能建筑 被动式房屋

随着现代世界努力提高生活各个方面的能源效率,越来越多的人正在寻找更绿色的生活方式。在过渡到这种生活方式时,您称之为家的住所可以发挥巨大的作用。这就是被动式房屋的用武之地。

被动式房屋是地球上最节能的住宅之一,这对于环境和您的钱包来说都是好消息。

但到底什么是被动式房屋,它是如何工作的呢?官方信息可能难以消化,因此在本指南中,我们将其分解为更易于管理的部分。

什么是被动式房屋?

被动式房屋一词是指一套可适用于住宅、商业和公共建筑的建筑标准。被动式住宅被广泛认为是世界上最节能的建筑标准,旨在降低能源成本、改善空气质量并减少噪音污染。最重要的是,被动式房屋可以提高室内舒适度。

被动式住宅建筑标准的重点是充分利用家庭中的自然被动影响,例如阳光、阴影和通风,来为建筑物供暖和制冷。这样做,就不再需要主动或传统的冷却和加热方法(例如熔炉和空调)。被动式住宅的设计具有高水平的隔热性和气密性,使得住宅的能源消耗比传统住宅减少 90%。

被动式住宅如何运作?

被动式住宅遵循五项基本原则来实现严格的能源消耗目标。这些原则与他们所采用的技术相结合,使您能够全年保持整个家庭的恒温,而无需主动采取任何措施,从而无需传统的 HVAC 系统。

1. 太阳方位

所有被动式房屋的建造都必须在寒冷时期最大限度地利用自然阳光,同时防止在阳光充足时过热。

2. 绝缘和零热桥

被动式住宅需要高质量的隔热材料,以几乎消除无意的热量损失。整个房子通常被包裹在一个绝缘外壳中,这消除了典型家庭中常见的热桥(绝缘间隙)。

3、气密性

消除热桥的相同隔热外壳也使建筑物气密。这对于防止不受控制的空气流动至关重要,否则会导致温度快速波动。

4. 被动房研究所认可的窗户

这些高性能窗户采用优质材料和经过认证的双层甚至三层玻璃。这不仅增加了额外的隔热效果,而且该设计还允许房屋优化太阳能。

5. 高性能通风和热交换

复杂的通风系统严格控制整个建筑的气流。在此过程中,排出空气的热能被转移到进入家中的新鲜空气中。其结果是日复一日持续供应温度精确的新鲜空气。

被动式房屋的优点和缺点

建造或搬进被动式住宅可以获得相当多的好处。但也有一些缺点需要考虑。在做出决定之前,有必要仔细看看硬币的两面。

被动式房屋的好处

1. 减少能源消耗

被动式房屋的建造是为了最大限度地提高热增益,同时减少热损失。因此,它们几乎不需要主动加热,这意味着不需要熔炉或锅炉。最重要的是,他们利用太阳能电池板等可再生能源,在需要时存储和分配能源。与传统家庭相比,与低能耗电器和照明相结合,可以减少高达 90% 的能源消耗。

2. 改善空气质量

尽管是密闭的,但新鲜空气仍不断流入被动式房屋。经过过滤、温度调节的新鲜空气以恒定但低的速率流动,以确保舒适度并防止过热。

3、噪音污染少

除了高质量绝缘和气密性的明显好处之外,这些技术还具有在大幅减少噪音污染方面的进一步优势。这样可以防止外界噪音让您彻夜难眠。

4. 轻松应用于任何家居风格

人们普遍认为被动式房屋丑陋,这主要是基于早期的例子。然而,材料和技术的进步使得被动式房屋建筑标准的用途极其广泛,现在几乎可以应用于任何建筑。因此,无论您想要居住在传统的科德角住宅还是超现代的豪宅中,被动式房屋标准都可以同等适用。事实上,即使是一些老房子也可以经过重新装修成为被动式房屋。

5.全年舒适

居住在被动式房屋中可以全年提供极致的舒适感。即使在门窗旁边,您也无需担心气流或极端温度变化。另外,当您打开门窗时,您会注意到温度变化很小,因为一旦门窗关闭,您的“正常”温度就会很快恢复。

6. 发霉、潮湿和虫害的风险低

被动式住宅标配的持续低水平通风可确保源源不断的新鲜空气供应。这几乎消除了潮湿或发霉的机会,因为任何潮湿的空气很快就会被排出房子。作为奖励,该系统还将大大减少进入您家中的虫子数量。

被动式房屋的缺点

1. 前期成本增加

与传统住宅相比,从头开始建造被动式住宅的成本通常要高 5-10%。然而,随着您的水电费节省高达 90%,您可能很快就会发现住在被动式房屋中最终得到了回报。

2. 转售价值可能较低

遗憾的是,目前对于许多房主来说,绿色环保并不是首要任务。这可能会让你很难找到一个能看到你的被动式房屋真正价值的买家,这可能会导致你的售价低于你的预期。当然,很大程度上取决于地理位置以及营销,政治上进步的城市和地区通常最适合销售被动式房屋。

关于建造被动式房屋您需要了解什么

现在您已经了解了基础知识,最好深入研究使被动式房屋发挥作用的特定技术和系统。考虑到这一点,以下是被动式房屋用于确保最高能源效率的技巧和技术的概述。

1.利用阳光

正如我们所看到的,被动式房屋依靠太阳方向来实现最大化热增益和减少损失的完美结合。为了充分利用太阳的被动能源,建造被动式房屋时必须仔细规划。但这不仅仅与阳光有关。你必须用足够的遮荫来平衡一切,以防止过热。

在规划阶段,您需要考虑从建筑物的位置到窗户尺寸的所有因素。正确使用可以让您全年都能利用太阳能,在较冷的时期充分利用热量,并在较温暖的月份减少过热。

在优化阳光时需要考虑的其他因素包括屋顶的坡度和门窗使用的玻璃类型。当然,正确的太阳能电池板放置也至关重要。

2.保持热量

保持热量进来和寒冷出去需要采用被动式住宅特有的几种建筑技术。这种结构通常从上到下包裹在连续的绝缘外壳中。但是,在气密层之上,被动式房屋往往采用双层墙,以防止较冷的外墙使建筑物过快冷却。虽然您可能会失去一些内部地板空间,但提前计划很容易。

3. 保持新鲜、温控空气的持续供应

被动式住宅依靠复杂的机械通风系统从外部吸入新鲜空气,同时排除室内的空气,这些空气可能来自浴室或厨房中的潮湿或含有异味。该通风系统确实是该结构的核心,对其工作原理有一个基本的了解很有用:

新鲜空气从室外吸入

新鲜空气通过空气过滤器

然后它通过地下热交换器

随后是空气/空气热交换器

新鲜空气现已冷却或加热,以适应建筑物的环境温度

最后,它通过一系列通风口分散到整个家庭

与此同时,屋内陈旧、潮湿、有异味的空气通过第二组通风口被排出屋外。它们往往位于家中温暖、潮湿的地方,例如浴室和厨房。空气被吸入通风口后,以另一种方式通过热交换器来回收热量,并将其传递到进入的新鲜空气中,然后被排出室外。

4、低能耗家电进一步降低能源消耗

大多数被动式房屋都配备低能耗电器和固定装置,例如低压、智能照明设计。太阳能电池板和其他可再生能源也可用于进一步减少消耗。

被动式房屋要多少钱?

平均而言,从头开始建造被动式住宅的成本比传统住宅高出 5-10%。由于规模经济,较大的多户建筑和商业建筑的成本可能会比相同规模的传统建筑低 0-3% 左右。

然而,值得注意的是,未来几年价格差异可能会进一步缩小。例如,越来越多的门窗制造商现在专注于创造更节能的产品,从而降低价格。

不用从头开始建造被动式房屋也可以省钱。通过改善通风、隔热和窗户,可以对旧房屋进行改造以满足被动式房屋标准。但是,这并不总是可行的选择,因此请务必进行研究。

了解被动房认证

如果您决定建造被动式房屋,那么获得认证是非常值得的。这不仅可以确保您的房屋符合严格的建筑标准,从而保证较低的能耗,而且还可以为您的房屋增值。以下是您需要了解的内容:

两种类型的被动式房屋认证

被动房认证有两种不同:国际被动房协会(PHI)和美国被动房协会(PHIUS)。前者适用于全球,后者仅针对美国地区

这两个标准之间最大的区别在于 PHI 基本上提供了一种一刀切的方法。最初的PHI标准如下:

渗透率在 50 帕斯卡压力下每小时不超过 0.60 次换气

每平方米每年最大供暖能耗为 15 kWh(每平方英尺 4,755 BTU)

每年最大冷却能耗为每平方米 15 千瓦时(每平方英尺 1.39 千瓦时),以及

所有用途的最大能源消耗为每平方米 120 千瓦时(每平方英尺 11.1 千瓦时)。

同时,PHIUS 2015标准因地而异。例如,如果您生活在气候较热的地区,您每年的制冷能源使用量将会增加,而您每年的供暖能源使用量将会减少。尽管有这些变化,但通常情况下,供暖和制冷的总能耗约为每平方米 30 kWh,与 PHI 标准相同。

被动式房屋认证如何运作

无论您选择哪个标准,您都可以争取多个级别的认证。与顾问讨论您的目标以选择最适合您的选择是非常值得的。然后,您可以与设计师一起制定数字计划。他们将使用专业软件来计算能源使用量并找到减少能源使用量的最佳方法。该计划将在整个施工阶段被参考,以确保所有正确的程序得到执行。

最后,一旦施工完成,您的被动式房屋就可以进行测试和认证。我们会进行多项测试以确保您的房屋符合要求。通过测试后,只需完成文书工作即可获得相关证书。

与被动式房屋专业人士合作

从头开始建造被动式房屋并不是一件容易的事,您几乎总是需要聘请一支经验丰富的专业团队来帮助您,特别是如果您希望您的房屋获得认证。该团队可以分为两个主要部分:设计/咨询和施工。

经过认证的设计师和/或顾问可以帮助您确定哪种认证级别最适合您的项目、您想要从被动式住宅中获得什么,以及实现您的目标需要哪些材料和机制。优秀的顾问/设计师将确保您在整个项目中保持正轨,并不断与施工团队沟通,适应任何变化并随着项目的进展进行必要的调整。

关于施工团队,您需要经过认证的承包商,他们具有建造被动式房屋的经验,并且熟悉建造被动式房屋所需的材料、技术和流程。一般来说,您的顾问/设计师将能够为您联系可靠的团队。

我们的使命是揭开可持续设计的神秘面纱并使其变得毫不费力;我们可以共同应对气候和生物多样性危机。我们的全生命周期设计方法可减少建筑物整个生命周期中的碳排放,创造更健康、更快乐的环境。

自该实践成立以来,我们一直是可持续设计的先驱。您知道我们正在致力于英国最大的被动式节能屋开发项目和第一家经过认证的医院吗?我们为建筑师、设计师和客户创建了一个屡获殊荣的开源工具,以在建筑生命周期的每个阶段实现零碳排放?我们也很有可能为您目前提到的行业主导的可持续发展指南做出了贡献。我们可以确保您的项目通过一系列精心策划的服务和循证设计,为子孙后代解决气候和生物多样性危机做出真正的贡献。我们不断努力做得更好,并大力倡导使用后评估来形成反馈闭环。


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