如何设计一个舒适、健康与节能的房子？

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为什么有些房屋比其他房屋舒服？了解如何为人类舒适设计一个房屋，这也会让你建造一个更持久和高效的居住环境。

你有没有注意到，有时你会觉得家里很冷，尽管气温正好是你喜欢的温度？这是因为，与我们大多数人的想法相反，单一的空气温度并不是决定建筑中人类舒适度的主要因素。

为了说明一点，让我们从户外开始。气温20°C的时候，我可能会很舒服地坐在外面，或者我可能会很不舒服，这取决于很多其他因素——我是在阳光下还是在阴凉处？刮风还是风平浪静？相对湿度是多少？我是站着，还是坐在温暖的东西上，或者是冷的东西上？

室外温度可能是室外20-21摄氏度的标准室温，但是如果天气多云、多风、潮湿，我会想要一件夹克。相反，如果你在三月的一个12摄氏度的天气里给我一个避风的地方，我马上就会穿上t恤，遮盖我苍白的加拿大手臂。气温本身并不能定义人体舒适度；事实上，考虑到我们给予它的信任，它作为一种安慰的衡量标准是非常不准确的。

根据健康供暖教育资源网站的罗伯特·比恩工程师的说法,“人体和空间之间的显热传递主要是辐射传递，而不是空气传递。ASHRAE手册、医学杂志和关于室内环境人类工程学的杂志都非常明确地指出，在正常活动水平下，人体和环境之间大约60%的热传递实际上是辐射的”。

一般成年人辐射大约150 W的能量，但是当在一个正常均匀温度的房间里时，我们会得到大约50 W的能量，导致大约100 W的净损失。你所经历的净损失会因家庭的热性能而异。如果你有冰冷的墙壁和窗户，从你身体散发出来的热量将有助于温暖它们，而牺牲了你个人的舒适。如果你家里的表面温度更高，不管恒温器怎么说，你都会感觉更舒服。

除了平均气温和辐射到你家周围表面的热量之外，其他环境因素会进一步搅浑定义舒适的水；这包括风速(想想室内的‘风寒’因素)、封闭空间内的相对湿度、分层(你的脚和你的头之间的温差)和空气对流(由温差引起的空气运动)。

所有这些，甚至一些其他因素都会影响个人舒适度，包括你的新陈代谢率和你穿了多少 衣服。

建筑设计如何影响舒适度:

气温确实影响人体舒适度；它是你热体验的一部分，但它的主要作用是温暖或冷却你家的表面。窗户代表着室内最冷的外表面，这就是为什么热源通常放在窗户下面，实际上是用热量“清洗”窗户。这停止了对流引擎，并有助于使它们的表面温度更接近我们身体的温度，因此，我们和环境之间传递的热量更少，因此我们感觉更舒适。

让我们出去一会儿，这一次是在一个寒冷的晚上，在篝火旁。你可能会非常温暖，甚至热得让人不舒服，直到有人走到你面前，这时你会立刻感到寒冷。这与你周围空气的温度无关，这完全是因为火散发的热量被你的身体吸收了。你对家中冷热表面的体验也是如此，只是不那么明显，因为玩耍时的温度并不那么极端。但是你肯定会注意到在一个非常寒冷的夜晚，双层玻璃窗和三层玻璃窗的区别。

尽管我们为买房进行了金钱投资，花了大量时间，但真正的热舒适性甚至不在大多数正在设计和建造的新房的考虑范围之内。墙壁刚好符合建筑规范的最低要求，窗户通常只是双层玻璃，基于温度计的读数，强制通风系统或电暖器有望提供舒适性，温度计只考虑了一小部分起作用的变量。

好消息是，节能耐用的房子与真正舒适的房子有很多相同的特点——高R值建筑围护结构、无热桥、密封防漏、三层窗户、湿度控制和设计合理的加热、冷却和通风设备，举几个例子。

热舒适=效率和耐用性:

通过建筑围护结构散失的热量越少，就会越暖和，从你身体散失到墙壁和窗户的热量也会越少。

冬天，温暖潮湿的室内空气接触寒冷的窗户时，它会变冷，其中的水分会凝结在窗户上，较冷、密度较大的空气会下降，从而产生空气流动和通风的感觉。三玻窗或郑工玻璃窗的内表面比双玻窗更暖和，因此通风更少(如果有的话)，并且减少了你身体的辐射损失，所以靠近它们更舒服。更暖和也意味着窗框和墙壁组件冷凝和潮湿损坏的风险更小。

空气泄漏会导致不舒服的气流，但它也允许水分穿过墙壁，凝结在墙壁内的冷表面上。密闭的房子更热舒适，更耐用，而且操作成本更低。

地板是我们和房子之间的接触点，所以当我们的脚把热量传导到冰冷的地板上时，额外的身体热量就会流失。为了弥补临阵退缩，人们通常会将恒温器从看似“不舒服”的20-21摄氏度的室内温度调高。在原本温暖的房子里，寒冷的地板是隔热不足的结果；这意味着更高的热损失率和更高的供暖成本。还有传导性的问题——相同温度下的木地板和混凝土地板会有很大的不同，因为混凝土导热性能更好，比相同温度下的木地板看起来更暖或更冷。

需要注意的是，包括地板内的热量并不是减少隔热的理由——事实上，你应该多隔热。你可能仍然足够舒适，但是地板和地面之间更大的温差会增加热量损失的速度，并增加你的取暖费用。

舒适家居的测量和设计:

为了保持舒适的室内环境，比空气温度更准确的读数是平均辐射温度，这是一种表示表面温度对乘员舒适性影响的测量方法。

衡量建筑热舒适性的一个更实用的指标是工作温度，它考虑了空气温度、平均辐射温度和空气速度。我从未在家里见过这样的设备，但显然它们是可以买到的。

新建住宅缺乏真正的热舒适性可以很容易地追溯到一个关键问题——我们让谁来负责设计。即使是高尚的总承包商，也会定期与客户谈论他们最熟悉的不太理想的建筑围护结构，或者不那么高尚的建筑围护结构，认为他们将从中获益最多。这可能还包括善意的“省钱”建议，即从三层玻璃窗降级为双层玻璃窗，并尽可能减少地下室楼板保温材料。

就供暖、制冷和通风而言，系统设计和尺寸通常留给安装人员，而不是接受过该专业培训的工程师。安装人员没有接受过如何设计全面的家庭舒适性交付系统的培训，他们只接受过如何安装的培训。不要让你的工程师安装系统，也不要让你的安装工程师安装系统。

将供暖系统的设计交给安装人员会产生一个相当一致的结果——系统的空间过大。这确保了一件非常重要的事情(至少对安装承包商来说)——他们不会接到愤怒的客户抱怨缺少热量的电话。相反，房主将从无法以最高效的速度运行的系统中获得强大的冷热气流，因为他们正在调节一个比设计空间小得多的空间。

同样，这可能是善意的，但不符合你的最佳利益。超大型供暖设备的购买成本更高，而且启动和停止更频繁，而不是以最佳速度长时间运行。这带来了额外的系统磨损、更低的舒适度和更高的运营成本。这类似于汽车从红灯开到红灯时所使用的额外的汽油和刹车磨损，而不是以均匀的速度行驶并获得所有的绿灯。

专门从事这一学科的工程师会根据你的特定气候、建筑围护结构、气密性来计算你的热负荷，然后设计一个系统来满足这些需求。

辐射供暖:

绿色建筑领域似乎有着无休止的争论辐射热带来的舒适好处，特别是地板采暖。墙壁和天花板同样可以加热和冷却，只是不太常见。研究似乎表明，有加热地板的家庭并没有报告大量节能，尽管理论上应该有。

有了辐射加热地板，地面(人在的地方)的空气温度更高，而不是热量聚集在我们头顶上方的天花板周围(人不在的地方)，这是大多数加热系统的情况，主要目的是加热空气。

据报道，有地暖的房子节能效果不佳，这可能是因为人们把恒温器放在他们一直放着的地方，只是享受温暖的地板和平衡的热量带来的更大舒适。如果他们没有节约能源和金钱，那么至少他们可能会更快乐，这也是一件好事。如果建筑设计优先考虑居住者的热舒适性，我们可能会看到更多的辐射供暖，当然还有更好的建筑围护结构。

如果你正在定制一个新的房屋，你获得舒适高效的最终产品的最好机会是雇佣一个倾向于高性能的设计师，特别是被动房屋实践是一种奖励)，选择一个不会与你的设计师发生冲突的总承包商，并试图说服你接受他们自己最喜欢的实践。让设计师设计，让建筑商建造。

现在被动房也是一种提供恒温恒湿的居住环境的重要策略，很多朋友对被动房感兴趣，希望获得一些数据学习相关知识，今天分享的是《被动房手册》：

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