大多數自建者在能源效率方面變得更加關注，並且真正有興趣讓他們的房屋變得更舒適，並且希望運行成本更便宜。 Passivhaus（或被動式房屋，在英國也被稱為被動式房屋）是節能設計的黃金標準，也是您在設計時真正應該考慮的事情建造一座房子.
它承諾超低的運行成本、健康的室內舒適度和麵向未來的住宅，但它也面臨著一系列挑戰，每個自建者在做出承諾之前都應該了解這些挑戰。
在艾倫·科菲爾德建築師事務所，我們目前正在與八名自建商合作，他們正在經歷他們夢想家園的認證過程，所以我第一手確切地知道實現被動式房屋標準所涉及的內容。
什麼是被動式節能建築？
什麼是被動式房屋？ “這個德國製定的標準已成為目前可以實現的最佳能源效率的旗手，”能源效率專家 Tim Pullen 解釋道。
被動式住宅是一項完全自願的建築性能標準，任何打算建造低能耗住宅的人都可能會對它感興趣。它在英國引起了廣泛關注，其原則是通過結構優先設計將供暖需求降低到非常低的水平，而不是依賴可再生能源。
被動式房屋概念最初是一個研究項目，旨在找出為什麼以前嘗試建造低能耗、生態住宅未能實現他們設定的目標。從這項研究中汲取的經驗教訓已被提煉成一套關於如何正確實施的指南。
好消息是，大量的研究和全球數以千計的房屋為您提供了它們有效的證據。
Passivhaus 僅適用於新建建築。然而，被動節能研究所有一個單獨的認證，稱為埃納菲特可適用於類似標準的改造。
被動式節能屋簡史
Passivhaus 概念起源於 20 世紀 80 年代末的德國，當時物理學家 Wolfgang Feist 博士和瑞典教授 Bo Adamson 探索建築物如何通過更好的設計、隔熱和氣密性，而不是依賴複雜的供暖系統。
第一個實驗性的“Passivhaus”於 1991 年在德國達姆施塔特竣工，由於性能良好，從那時起就一直有人居住。從那時起，這種方法傳播到整個歐洲及其他地區，並於 1996 年成立了被動式房屋研究所 (PHI)，以製定明確的標準並對建築和產品進行認證。
如今，全球已有超過 65,000 座（英國約 2,500 座）經過認證的被動式房屋建築——從住宅到學校、辦公室和改造——證明這一概念在不同的氣候區都有效。
對於現有住宅，EnerPHit 標準根據被動式住宅的實際情況調整被動式住宅原則改造。它不像完整的被動式房屋那麼嚴格，但在翻新現有房產時仍然可以在舒適度和能源使用方面帶來巨大的改善。
你需要考慮什麼
按照被動式房屋標準建造或翻新不僅僅是更厚的隔熱層或更好的窗戶，而是整個房屋的設計理念。是的，有一些核心標準需要滿足，但是，它的成功取決於圍繞方向、外形因素（建築物的形狀）、氣密性和細節的早期決策。
這些都必須從一開始就考慮在內，最好是在尋求規劃許可之前。現在，如果您的項目已經完成一半並且不想回到繪圖板，那麼完整的被動式房屋認證可能不適合您。
在這種情況下，我建議您考慮布料優先方法，您可以獲得真正優質的低能耗住宅，而無需重新開始設計的麻煩。
Passivhaus 適合所有人嗎？
被動式房屋並不是實現低能耗住宅的唯一途徑。對於一些人來說，“接近被動式房屋”的精心設計的織物首建可能更合適。如果您想要有保證的舒適度、極低的費用以及第三方認證的安心，那麼被動式房屋值得您的承諾。
但是，如果預算或場地限制有限，近乎被動的方法仍然可以提供出色的結果。
達到被動式節能屋標準有多難？
如果您選擇與沒有經驗的設計師合作，那麼您從第一天起就會面臨一場艱苦的戰鬥。設計和施工投入（以及成本）水平都會上升。
施工需要更高的精度：氣密性目標比建築法規要求嚴格約 10 倍。你需要尋找建築商誰接受過培訓並致力於實現被動式房屋狀態，並且您的建築師或設計師應該具有按照標準工作的經驗。
項目團隊中必須有人成為氣密性冠軍，考慮到它的重要性，我建議客戶承擔這個角色。
被動式節能屋的優點和缺點
優點
- 超低能源費用：與典型的符合建築法規的住宅相比，供暖需求減少高達 90%。
- 舒適：您可以期待整個酒店的溫度均勻，沒有任何氣流或冷點。
- 空氣質量： 帶熱回收的機械通風(MVHR) 確保全年空氣新鮮、經過過濾。
- 面向未來：隨著能源價格和法規的收緊，被動式房屋將保持其價值和吸引力，將能源成本保持在絕對最低水平。
缺點
- 成本提升：它的成本通常比符合建築法規的建築高出 5-10%，儘管隨著行業經驗的積累，這一成本正在下降。
- 設計限制：簡單的形狀效果最好；高度複雜或龐大的佈局實現起來可能會更加困難和昂貴（但並非不可能）。
- 專家團隊：並非所有承包商或設計師都願意按照標準工作，因此您對建築團隊的選擇可能會受到限制。
被動式節能屋供暖
被動式房屋的優點在於您不需要傳統的供暖系統。熱需求如此之低，以至於小型熱泵，地暖在有限的區域，甚至簡單的電動面板就足夠了。
有些項目僅依賴於每個浴室的毛巾架和 MVHR（帶熱回收的機械通風）系統中的後加熱器（高達 3 千瓦）。
這是通過在建築設計中最大限度地提高太陽能增益並最大限度地減少性能不佳的建築元件造成的熱損失來實現的。建築物的使用和占用也被考慮在內。
誰可以設計被動式住宅？
從技術上講，任何人都可以幫助您設計一個，但是，我們已經嘗試修復大量“更便宜”的建築師的設計，但這不是正確的方法。尋找經過被動式房屋研究所 (PHI) 認可的被動式房屋設計師或顧問。
英國的許多做法（包括艾倫·科菲爾德建築師事務所）擁有經過培訓的設計師人員。即使您的目標不是獲得認證，與受過該方法培訓的人員合作也能確保您的設計得到優化。
根據我們的經驗，最好與內部設計師合作，而不是將您的設計來回發送給外部被動式房屋設計師。這會增加時間、成本並導致效率低下。
關鍵的建築設計考慮
早期的建築設計階段是決定被動房成敗的階段。
從一開始就掌握這些設計基礎知識可以避免以後代價高昂的重新設計，並使獲得認證變得更加簡單。一些最重要的考慮因素包括：
- 外形尺寸：緊湊、簡單的建築形狀減少了通過外部圍護結構的熱量損失。具有大量拐角或突出部分的複雜設計（儘管仍然可能）會增加成本和風險熱橋.
- 方向和太陽增益：最大限度地利用朝南的玻璃窗，以在冬季捕獲自由熱量，同時最大限度地減少東/西的玻璃窗，以免導致夏季過熱。
- 遮光和防止過熱：懸挑、外部百葉窗或落葉樹可以防止過熱，同時仍然允許有益的冬季陽光照射。
- 玻璃策略：三層玻璃是標準的。較大的開口在房產的南側效果最好，而較小的、精心設計的窗戶則在北側。
- 熱封套：連續的高性能絕緣層和細緻的連接將有助於消除熱橋。
- 氣密性：明確定義的氣密性線，輔以簡單的建築形狀，將有助於實現嚴格的 ≤0.6 ACH 目標。
- 規劃限制：在保護或設計敏感的區域，被動式房屋原則和規劃要求之間可能需要妥協。
被動式房屋規劃方案
PHPP（被動式房屋設計和認證的核心）是每一個被動式房屋設計和認證的核心被動式房屋規劃包）——由被動式房屋研究所開發的專業能源建模工具。
與用於建築法規的標準合規軟件不同（樹液），PHPP更加詳細和準確，不僅可以建模供熱需求，還可以建模冷卻、通風、氣密性、熱橋甚至夏季舒適度。
它本質上是一個複雜的電子表格，但它允許設計人員測試不同的設計決策——例如窗戶尺寸、隔熱層厚度或遮陽策略——並立即看到對性能的影響。
在設計階段，PHPP 用於：
- 證明擬議的建築是否能夠達到目標。
- 優化設計選擇以平衡總體成本、舒適度和性能。
- 如果旨在獲得認證，請證明合規性。
從技術上講，您可以購買該軟件，參加一些課程並自己填寫。但是，我強烈反對這樣做，如果輸入的數據是錯誤的，那麼你最終會得到一個可能太熱或太冷而無法居住的房子。
建設階段應重點關注的領域
設計列出了需要遵循的關鍵點，但被動房真正的成功或失敗取決於現場。
與典型的構建相比，構建過程需要更多地關注細節。需要關注的最關鍵領域包括：
- 氣密性：每個接縫、連接處和服務滲透處都必須密封。氣密性測試（鼓風機門測試）應在施工期間進行，而不僅僅是在結束時進行，以便可以找到並修復洩漏。
- 熱橋：必須連續安裝隔熱材料，並在連接處（例如牆壁到屋頂或牆壁到地基）仔細設計細節，以避免出現讓熱量逸出的薄弱點。
- 門窗安裝：三層玻璃單元必須安裝絕緣框架和密封膠帶，而不僅僅是泡沫。安裝不當的窗戶是一個常見的故障點。
- 做工質量：精度至關重要。與標準建築不同，標準建築中的小公差可能會被忽視，被動房中即使是很小的錯誤也會影響氣密性和熱性能。建築商需要培訓和對標準的真正承諾。
- 現場監督及溝通：建築師、被動式房屋設計師或顧問定期檢查，確保現場遵循細節。工具箱講座以及與商人的清晰溝通將幫助每個人理解為什麼這些細節很重要。
認證的績效標準
要獲得被動式房屋認證，建築物必須滿足被動式房屋研究所設定的嚴格性能目標。
這些標準側重於能源需求、氣密性和舒適度：
- 空間供暖每年最大需求量為 15 kWh/m2，或熱負荷不超過 10 W/m2。
- 製冷需求每年還限制為 15 kWh/m²（如果相關），並需要額外檢查夏季舒適度和過熱風險。
- 一次能源需求根據 PHI 低能耗建築標準，一次能源總使用量（包括供暖、熱水、電器和照明）每年不得超過 60 kWh/m2，或根據早期標準，每年不得超過 120 kWh/m2。
- 氣密性通過鼓風機門測試驗證，在 50 帕斯卡 (ACH@50Pa) 下，空氣洩漏不得超過每小時 0.6 次換氣。
- 熱舒適度室內溫度應全年保持舒適，超過 25℃ 的時間不超過 10%。
這些基準遠比標準嚴格英國建築法規因此，確保經過認證的被動式房屋能夠以超低能耗提供一致的舒適度。
如果您為您的項目選擇“近被動”路線，甚至遵循“結構優先”方法，那麼按照上述目標進行建設仍將為您提供一個非常好的低能耗住宅。
認證流程
被動式房屋不僅僅是一種設計理念，更是一種可以獨立驗證的性能標準。
認證讓您相信您的房屋將提供所承諾的舒適度和節能效果，並且如果您選擇出售，可以幫助確定房產價值。
獲得認證的過程包括：
- 設計階段評估：您的設計師在被動式房屋規劃軟件包 (PHPP) 軟件中對建築進行建模，以檢查設計是否滿足能源需求、氣密性和舒適度的嚴格目標。
- 現場質量控制：在施工過程中，要仔細檢查絕緣連續性、氣密性細節和[被動房]通風安裝。鼓風機門測試用於證明氣密性水平。
- 最終審核：完成後，經過認證的被動房設計師或顧問將所有證據（計劃、計算、測試結果、產品數據）提交給被動房研究所批准的獨立認證機構。
- 榮獲認證：如果一切順利，您將收到被動式節能屋官方證書和牌匾。
值得一提的是，認證當然不是強制性的——即使沒有認證，您仍然可以按照“被動式房屋原則”進行建造。然而，該證書規定：
- 獨立的績效證明
- 出售房產時的增值（或可銷售性）
- 請放心，這個家確實提供了您所投資的超低能耗舒適感。
請記住，如果您選擇採用“近乎被動”的方法，則不會進行任何審查或認證。
常見問題解答
所有被動式住宅建築都是可持續的嗎？
被動式房屋主要是一個性能標準——它保證超低能耗、氣密性和舒適度。
該認證的重點是建築物在使用中的表現，而不是其由什麼材料製成。這意味著您可以使用多種建築系統來設計被動式房屋：混凝土、磚塊和砌塊，木框架、SIP（結構絕緣板）甚至鋼材。如果滿足性能標準，則材料選擇是靈活的。
這種靈活性的缺點是，一些項目優先考慮能源效率，同時仍然依賴高碳材料。
然而，客戶和設計師越來越多地將被動式房屋性能與可持續建築方法（例如木材、稻草、大麻或其他天然絕緣材料）相結合，以實現低運行能耗和低隱含碳。
簡而言之：每棟被動房都是節能的，但並非每棟被動房的材料本質上都是“低碳”的。為了獲得最可持續的結果，設計團隊必須同時考慮性能和碳含量。
過去 10 年，成本溢價大幅下降，與傳統建築成本的增長成正比。在英國，預計支付的費用比英國高出 5-10% 左右標準新建的成本，儘管這取決於您的設計、材料和團隊。
不過，增加的投資通常會在幾年內被能源費用的大幅降低和長期舒適度所抵消。
還將有大量額外的設計成本，預算在 3,000 至 5,000 英鎊之間。如果您獲得全面認證（我推薦），那麼這可能會額外增加 2,500 英鎊——具體取決於房屋的大小和復雜程度。
被動式住宅的通風：可以打開窗戶嗎？
有一個謬論認為，被動式節能屋建築中不應打開窗戶，而應將其更多地視為可以更好地控制房屋的通風方式。
“在供暖季節，您的通風主要來自 MVHR 系統，該系統預熱外部的新鮮空氣，但在夏季，這可能主要來自自然通風如果居住者喜歡的話，就不要打開窗戶。 ”Passivhaus 顧問 Alex Clifford 表示。祈福設計.
“冬季開窗對供暖成本的影響很小，而且可以控制，這與受風和天氣影響的建築結構洩漏不同。”
夏天可能需要打開門窗以降低過熱的風險，尤其是在連續炎熱的日子裡，但在冬天（實際上是全年），居住在被動式住宅建築中的人們不太可能感到需要打開窗戶，因為空氣更新鮮，家裡的溫度更好控制。
如何為 Passivhaus 建築通風？
當我們建造一個密閉的房屋時，我們必須對其進行正確的通風，這就是為什麼 MVHR（帶熱回收的機械通風）系統對於被動式房屋性能至關重要。
它持續供應經過過濾的新鮮空氣，同時回收離開建築物（主要通過浴室和廚房）的污濁空氣中約 90% 的熱量。這不僅減少了供暖需求，而且還控制了[正常]濕度[級別]並在建築物內創造優良的室內空氣質量。
如果您目前住在寒冷、漏水的房子裡，搬到密封的房子需要一些時間適應。然而，您永遠不會想回去，並且在拜訪朋友不密封的家中時會注意到其中的差異。
請記住，如果您正在閱讀本文並思考：“但是，我不想住在一個完全密封的房子裡”，那麼您實際上是在說：“我想住在一個建造簡陋、漏水的房子裡！”
在英國按照被動式節能屋標準建造值得嗎？
可以說，英國極端天氣的罕見性並不值得所有的投資；門窗等“被動式節能屋標準”產品的定價水平僅對製造商有吸引力。此外，調整標準以適應英國氣候還可以節省成本。這是織物首先開始的地方。
純粹主義者可能會認為，將房屋的能源需求降至最低水平對房主和地球都有好處。但這卻超越了 Passivhaus 對空間供暖的密切關注。
Passivhaus 能否保證規劃許可？
簡而言之，答案是否定的，擁有低能耗住宅不會取代規劃政策。曾經有一段時間，規劃者會讓它推翻政策，但那種日子早已一去不復返了。
然而，它將為你的規劃提供更有力的論據，一旦建成，它將成為一個更適合居住的家。
被動式房屋並不是一種一刀切的解決方案，但它代表了目前新建建築和完整改造項目的最高能效水平。憑藉合適的團隊、明確的目標和早期的設計決策，您可以在未來幾十年內打造一個兼具舒適性、可持續性和彈性的住宅。
渴望了解更多信息？閱讀我們的解釋被動式房屋升級版和被動式房屋高級版，或者看看這個木材設計的被動式房屋.
