又一地出台超低能耗建筑标准,其发展势头太猛,赶紧来仔细学习一下被动房吧!

发布时间:2024-12-16 10:47

《绿色建筑评价标准》推动新建建筑绿色低碳发展。 #生活常识# #环保节能技巧# #节能减排法规#

双碳目标提出来之后,建筑领域开始加快步伐发展和推广被动式超低能耗建筑,这不,湖北省也出台了相应的设计标准,我们先睹为快!

关于发布湖北省地方标准《被动式超低能耗居住建筑节能设计规范》的公告

现批准《被动式超低能耗居住建筑节能设计规范》为湖北省地方标准,编号DB42/T1757-2021,自 2021年12月30日实施。

湖北省住房和城乡建设厅

2021年12月8日

(此件公开发布)

备注:标准正式文本可通过地方标准信息服务平台(dbba.sacinfo.org.cn)查询。

如果有需要这份标准的电子版,请给公众号绿建节能方向标回复关键词“ 我要获得书籍”。下面我们继续讲一讲被动房(被动式超低能耗建筑)后面的故事。

当人们想到一个很少使用加热或冷却方式的房屋时,结果往往不是很积极。没有管道系统的老房子在冬天往往通风良好,在夏天闷热或炎热,尽管它们需要的能量较少。被动房的概念试图在不牺牲现代舒适度的情况下回归过去的低能耗。

被动房是符合空气质量和能源效率最高标准的房屋。具体来说,它允许房主保持恒定、舒适的室内温度,同时使用的能源比平均水平低 90%。实现这一目标的方式因房产、房屋类型、位置和用途而异。虽然布雷肯里奇的房地产清单目前没有许多符合被动式房屋标准的房屋,但许多房屋正朝着这个方向发展,并以某种方式结合了节能电器和设计原则。房主有很多选择可以达到标准,但通常需要专家的帮助才能达到标准。本指南解释了被动房方法及其与家庭效率的关系。

一、什么是被动房?

(备注:本土化说法是被动式超低能耗建筑,因为本文的文章是翻译过来的,所以咱们继续沿用被动房这个术语)

被动房是建造与特定哲学相关的建筑的一套标准。该原则起源于 1970 年代,声称能源效率是建筑物在其整个生命周期内的舒适度和运行的关键。被动房分类的房屋符合传统新建筑设计的最高效率标准。结构的每个方面都经过优化,以将能源使用量减少到一定水平以下。结果是一个健康、舒适的生活或工作空间,与附近类似大小和功能的建筑物相比,它消耗的能源很小。

“被动房”的概念可能既有意义,也有用词不当。这个想法来自对被动和主动能源效率在家庭中实际意味着什么的更好理解。在大多数结构中,效率来自生产和保留。建筑围护结构描述了结构外部保护室内环境免受室外影响的能力,提供了被动效率。例如,如果一个熔炉使用较少的燃料来产生热量,它就是节能的。使炉内热量保持更长时间的更多隔热层是一种被动形式的效率。

尽管被动房的最初方法主要集中在被动效率上,但这个概念已经超出了其最初的含义。被动能源效率仍然是标准的主要组成部分,但不是唯一的衡量标准。相反,建筑商还可以考虑积极的能源效率形式,例如位于该物业的可再生能源生产。

二、 被动房建造和设计特点

被动式房屋的建造始于详细设计。它标识了该地区的资产和负债以及独特的地段。给定一组特定的标准,首席建筑师、工程师或设计师使用各种方法来实现所需的舒适度和近乎完美的效率。被动房通常与新建房屋有关,但也适用于现有房屋。常见功能包括:

隔热效果远超气候区的最低标准

理想的通风系统,可以重新收集空调空气以供在家中使用

能量回收率达到 80% 或更高

水分恢复以保持理想的湿度范围

气密性,只允许一小部分室内空气逸出建筑围护结构

利用每个热源的被动加热,包括人或宠物

提供太阳能热增益的战略管理的高效窗户

效率通常始于将室内空气要求与结构联系起来。一般来说,表面积较大的房屋往往效率较低。这是因为建筑围护结构的每个方面都有多个可能的故障点。被动式房屋的设计师通常希望最大限度地增加房屋的室内体积,而不必增加结构的表面积。

在建筑围护结构内,有很多机会降低或提高效率。保温是一个很好的例子。保温标准因房屋的地区和面积而异。由于热量上升,阁楼隔热是冬季较冷地区被动效率最重要的组成部分之一。被动式房屋通常具有更厚的墙壁以容纳更多的保温材料。隔热方面的创新还允许建筑商提高相对隔热性,而不必增加总厚度。

在考虑被动式家居设计时,窗户的位置和效率是房主理解的另一个有用的概念。窗户的方向可以增加或减少自然采光或太阳能得热。Summit Sky Ranch 的许多家庭都能获得充足的阳光,因此该地区有一天可能会看到人们利用这一点。为热传递提供额外绝缘或促进热量增加的窗户可以减少冬季的总能源使用量。

三、被动房的方法论

被动房的主要目标是平衡能源需求和效率。它与许多其他提高效率的方法大不相同,后者假设房主可以在需要时支付更多费用,或者自己生产一些能源需求。尽管被动房方法通常采用可再生能源技术来最大限度地减少碳足迹或对电网的依赖,但这并不是主要目标。相反,被动式房屋的设计师致力于使建筑围护结构在不影响舒适度的情况下实现效率目标。

这种方法论在某种程度上具有革命性,因为它专注于被动能源效率。这种方法的支持者认为,在添加任何其他考虑因素(例如高效电器或可再生能源)之前,建筑围护结构必须是最高效的。这需要注意热桥等问题,即使在新的高效结构中也很常见。通过改善通风解决降低加热和冷却效率的问题,从而保持更恒定的温度、湿度和室内空气质量。因此,它还大大降低了运营成本。

被动房设计标准很难达到,这是有充分理由的。通过标准构建,开发人员可以评估该地区人们的需求及其目标人群。他们利用这项研究创建了一种设计,该设计适用于可能有兴趣购买的大多数居民。可能会有某种程度的定制。

被动房规划方案要复杂得多。设计师不是以一般的效率水平为目标,而是从一组非常详细的最终目标开始。设计过程是数据驱动的,需要一个全面的计划。这包括以下功能:

结构的方向和大小

窗户和周围树木的战略定位

非常精细和详细的预期能源需求

更高质量的建筑材料,通常更多

初始 PHPP 所需的研究水平需要具有被动房标准经验的专家。设计被动式房屋的人可能会对居住在家里的居民或确切数量的灯泡产生的热量进行预测。他们可以预测家具或油漆选择可能产生的挥发性有机化合物,并将其适应空间的通风需求。

打个比方,购房者可能会考虑在家里建造酒窖或室内温室所需的努力。房间需要仔细注意:

温度调节

通风

保温

气密性

基于空间预期用途的变化

被动式房屋设计需要同样多的关注,但需要针对整个家庭。房子的每个部分都包含对潜在能源使用和效率的彻底分析。结果是一个完美运行的结构,主要是在幕后,在每个房间都有理想的舒适度。

四、被动房标准

被动房不仅仅是一种哲学,更是一套特定的标准。如果建筑商、建筑师或业主想要建造被动式房屋,他们必须考虑结构的各个方面的标准。作为一般规则,该空间的首席设计师或建筑师将准备一个被动房规划包 (PHPP)。这概述了建筑物的预期加热、冷却和除湿负荷。它还确定了最大限度减少能源浪费和减少能源消耗的预期方法。

根据结构的布局、能源需求和其他因素,它还可能包括补充现场生产的可再生能源的计划。被动房不需要自己产生可再生能源来满足标准。事实上,该理念强烈鼓励开发商在解决额外能源生产需求之前考虑效率。新标准将程序分为三个独立的类别:Classic、Plus 和 Premium。这些类帮助开发人员组织他们计划如何平衡需求和供应。每一个都需要仔细关注这两个方面。

五、被动房的分级

经典、高级和高效

在过去的几年里,被动房研究所创建了一系列课程,为识别被动房提供更新的方法。此次更新主要是由于太阳能电池板等个人财产中可用的可再生能源的创新。这些课程还有助于确保建设者遵循标准的文字及其精神。这就是需求和生产保持分离的原因。通过要求建筑商在建筑围护结构的效率和施工方面继续遵守严格的标准,他们可以最大限度地减少绕过需求担忧以促进生产的尝试。

新类别还改变了衡量能源生产和需求的方式,通过地面面积而不是建筑面积。这标志着寻求此认证的开发人员将生产与需求进行比较的方式发生了变化。过去,标准以建筑面积平方米来衡量能源需求。按照这个标准,一层的建筑比联排别墅或多层布雷肯里奇公寓的效率更高。当专家认为它们不是特别有效时,这给单层建筑带来了不必要的和可能不适当的优势。

(1)经典级别的被动房

Passive House Classic 涉及一种高效但不一定自己生产可再生能源的建筑。此类涉及每平方米地面面积可再生一次能源需求为 60 千瓦时或更少的家庭。由于供暖是典型家庭最大的能源消耗来源,因此对它有额外的要求。具体而言,任何具有被动房分类的建筑都必须将其供暖能源需求保持在 15 kWh/m²a 或更低。这种限制要求建筑师专门考虑供暖。这意味着他们无法在今年余下的时间里试图平衡较高的供暖消耗和较低的需求。

(2) Passive House Plus

分类中的房屋的净能源需求低于 Classic 水平,至少部分是由于可再生能源的生产。目标是提供整栋建筑每年的能源消耗量。虽然这种能源发电通常来自太阳能,但也可能来自其他来源,如风力涡轮机。设计人员通常会添加热水回收系统以从用过的水中回收热量,以此作为减少负荷的一种手段。家庭必须生产至少 60 kWh/m²a 的可再生能源,以换取 45 kWh/m²a 或更少的一次能源需求。

(3)优质级被动房

达到被动式房屋高级分类通常需要额外考虑能源生产和建筑围护结构。此类要求建筑物将其能源需求保持在 30 kWh/m²a 以下,能源生产量大于 120 kWh/m²a。这意味着家庭产生的能量多于消耗的能量。作为一般规则,建设者需要显着扩大他们的努力来实现它。例如,他们可能需要移动到最高等级的窗户或用太阳能电池板覆盖屋顶结构的更大表面。

六、被动房认证

由于设计需要如此高水平的研究和专业知识,购房者需要找到在被动房标准方面具有适当经验的人。被动房的设计师还需要知道哪些产品最有可能满足他们的设计方案。有多种认证可供专业人士和产品使用,让人们更容易找到他们需要的东西。业主通常可以进行搜索以找到他们所在地区具有必要资格的专业人员。

美国的建筑商还必须决定是否要通过 PHI 或 PHIUS 这两个独特的认证机构申请认证。有一个预处理过程,其中设计师或顾问在施工开始之前提交他们的 PHPP 以供审查和批准。加工费是根据建筑物的总面积计算的。初始设计通常需要数周时间才能被审查、批准或拒绝。评估者可以提出建议并要求设计者在批准前提交修改。

PHPP 获得批准后,设计师必须在施工期间安排一系列现场访问。在这些点中的每一个点,评估者都可以告诉设计者进行更改以符合标准。在该过程结束时,建筑物将收到最终评估和认证处理。

六、德国及美国的被动房标识

PHIUS 和 PHI

被动房的概念起源于德国。大量符合被动房标准的房屋都位于那里。然而,随着该运动在更大范围内获得兴趣和认可,更多的行业专家正在塑造被动房方法影响区域建筑偏好的方式。最初,PassivHaus Institut (PHI) 在美国有一个名为 PHIUS 的分支机构。2011 年,这两个组织因各种分歧正式分道扬镳。美国的建筑商可以向其中一个或两个组织申请认证,这些组织保持自己的标准。

区域温度变化可能是购房者最容易理解的。理论上,符合PHI认证的被动房大部分时间都不需要热源。如果它完全需要一个,那么使用是非常少的。对于冷却也是如此。PHIUS 认识到美国的地理和面积意味着他们不能指望极端炎热或寒冷天气地区的居民达到与生活在温和气候地区的居民相同的标准。因此,PHIUS 标准允许根据区域设置不同的最大加热和冷却负载。

此外,PHIUS 还针对美国气候和能源市场的独特特征做出了不同的补贴。例如,PHI 只允许太阳能电池板作为可用于热能的可再生能源。相比之下,PHIUS 允许使用太阳能和风能。PHIUS 对源能源的限制基于运输过程中的实际能量损失。PHIUS 的倡导者认为,PHI 假设运输效率高于实际效率,这使得设计更难满足标准。

另一个明显的区别是基于房屋的大小和居民的数量。美国房屋往往比欧洲房屋大。在某 些地区,平均家庭规模也明显更大。当与假设为小房子和家庭的标准相关时,这使得效率更难以实现。PHI 标准要求房主的年度能源需求低于 120 kWh/m²a。PHIUS 根据家庭规模建立了不同的限制,每人每年 6200 千瓦时。对于一个四人家庭,两个认证机构之间的总数相似。

七、跟随被动房趋势

尽管被动房的趋势目前在欧洲最为强劲,但它在美国的势头也越来越大。房主更加关注能源效率及其碳足迹,尤其是与建筑物的建造和运营相关的碳足迹。这通常会带来更好的舒适度和长期的节能效果,系统的设计目的是更好地工作并持续更长时间。被动房标准最初来自德国,但其要求通常很容易符合美国建筑规范。

建筑商和房主在解决能源需求带来的问题方面的灵活性鼓励了创造力和创新。这可能是一个非常难以达到的标准,特别是在由于过热或过冷而导致季节性能源消耗率较高的地区。然而,对于愿意进行投资的购房者来说,它可能会产生可观的回报。如果您想建造自己的被动式房屋,寻找布雷肯里奇出售的土地可能会更容易 ,以便为您的定制房屋找到完美的地块。

优点:

业主可能出于多种原因考虑采用被动式房屋建造方法。它可以定制以适应几乎任何气候或天气问题。虽然它通常更贵,但对可持续建筑的需求增加可能使它更便宜。考虑建造或升级到被动房标准的房主可以享受以下好处:

根据使用情况进行定制的能力

显着降低能源成本,高达 90%

通过改善通风提高室内空气质量

减少对当地电网的依赖

专注于可再生能源而非化石燃料

更好的居家舒适度

被动房的业主经常注意到他们的维护需求也较低。需要较低负载的系统往往不会经常发生故障,并且可能会持续更长时间。这降低了设备生命周期内的维修和更换成本。

对于打算在几年内出售房屋的房主来说,转售价值也可能具有很大的优势。今天的购房者一直表示偏好具有更高能效的房屋。虽然这通常比被动房低,并且往往包括小改进,如高效窗户、空气密封或能源之星电器。被动式房屋认证可能会超过大多数效率标准,从而使房屋与附近的其他房屋区分开来。

缺点:

对于大多数人来说,建造被动房最大的缺点是初期投资。专家估计,该标准的额外要求可能比普通住宅的成本高出约 10%。他们收回投资以降低能源成本的速度取决于建筑物及其供暖和制冷负荷。与气候相对温和的人相比,居住在夏季极热或冬季极冷地区的人们可能会受益更多,甚至可以更快地实现收支平衡。

感兴趣的买家还依赖于当地建筑师和建筑商的知识和经验。德国拥有数以万计的被动式房屋,并有专家与之配套。然而,在该国之外,对该标准的了解可能很少而且相距甚远。业主可能需要广泛寻找具有被动式房屋设计经验的设计师。他们应该为不得不走出自己的区域寻找一个的可能性做好准备。

与任何其他节能设计一样,使用也会影响结果。每个单元的居民需要知道如何理想地操作控件,并愿意根据需要进行更改。随着时间的推移,该结构可能会出现改变加热、冷却或通风需求的问题。热桥接或保温材料的置换就是一个很好的例子。房主必须了解随着房屋老化可能会发生什么,以及他们如何保持更高的效率水平。

神话:

许多关于被动式房屋的神话都与人们对某些个人标准的过时看法有关。常见的神话可能会说被动式房屋:

太闷了

成本太高

限制创新

过于具体

仅在某些气候下工作

需要很长时间才能收回价格

事实上,这些大多是误解或彻头彻尾的误解。例如,房主经常担心建筑物太密不透风,认为每个房间都会感觉很闷。然而,这通常与他们过去使用建筑物的方式有关。凭借独立运行的理想通风,每个房间都能定期供应新鲜空气。

被动房标准实际上对建筑商提出了很少的要求。它们只需要达到一定程度的效率和气密性。材料和建筑风格的选择取决于建筑师和工程师的想象力,主要受地段和业主期望的限制。

支持者承认被动房成本更高,但认为这是一项值得的投资。 平均而言,在 300,000 美元的房屋基础上,建造被动式房屋可能需要额外花费 30,000 美元。被动房不会让房主支付豪宅价格来做出改变。这与其他高效建筑设计或房主可能期望在拥有房屋的前 10 年内支付的定期改进没有重大偏差。

你的费用可能会发生改变

与任何其他定制建筑设计或改造一样,房主应该记住,他们的体验可能与其他人不同。被动房提供了一个主要受买家预算、当地气候和住房需求限制的机会世界。住在明尼苏达州的人和佛罗里达州的房主有不同的需求。

被动房标准的好处是它可以根据定义进行定制。它并不假设房主可以使用相同的设备和建筑方法实现一定的效率,而不管能源负荷或使用情况如何。被动房规划包从一开始就确定地段需要满足标准的条件,并从一开始就为这些问题提出明确的解决方案。

寻找税收抵免和补助金

由于被动式房屋不需要使用特定类型的建筑方法或设备,因此房主通常可以利用各种税收抵免来帮助他们支付费用。信贷、税收减免或赠款的可用性在很大程度上因地区而异。例如,英国提供高达 2,500 英镑的赠款计划,用于建造高效住宅。美国目前对太阳能、风能或地热能的安装提供信贷,但到 2021 年将逐步淘汰。

尽管这些融资选择中有许多是全国性的,但房主应该在州、城市和公用事业层面寻找选择。在更高的层次上,人们可能能够利用信用或资金进行安装或新建。当他们达到市政或公用事业级别时,更换也可能提供选择。例如,公用事业公司可能会在账单上为切换到智能恒温器的房主提供信用额度。房主可能想询问当地的公用事业公司并浏览他们的州能源办公室网站以获取更多信息。

根据被动式房屋的设计,学分和赠款变化很大。计划通常有截止日期或淘汰日期,需要在一定时间内实施。鉴于更高的投资,更大的系统往往会提供最大的回报。房主应该记住,每一点都很重要。一旦总账单到期,在各种较小的组件上节省 25 美元或 50 美元可以增加更多的节省。

并非全有或全无:努力提高效率

鉴于被动式房屋设计的可变性,房主有很多可能的方向。由于高标准,购房者通常更难满足被动房设计的需求,即使是新建建筑也是如此。但是,不一定要达到认证资质才能享受居家效率的一些好处。被动式房屋注重舒适度而不损失效率。住宅建设的许多方面都可以朝着这个目标努力,而无需创建 PHPP 并寻求 PHI 或 PHIUS 的批准。

任何类型的家庭装修/升级都要考虑安全性。增加气密性或改变建筑物的通风方式应在有执照的专业人员的监督下谨慎进行。 当然,可以轻松完成较小的更改,例如在房屋周围使用高效的电器。

无法购买被动式房屋的房主可能希望将这些技巧作为更好的房屋运营和减少碳足迹的更广泛计划的一部分。

八、打造被动房

新建建筑打造被动房

即使计划建造定制房屋的业主不是在寻找被动房,他们仍然可以提高被动效率。房屋的设计可以极大地影响效率带来的问题。例如,较大的住宅和开放式住宅往往效率最低。这是因为他们有更高的需求来调节每个人的空气和更大的表面积。理想的高效住宅可能更小,体积与外表面积的比率更高。

方向和窗口选择是关键。夏季炎热地区的房主应避免将大部分窗户朝南,以尽量减少太阳热量的增加。相比之下,美国北部的业主可能想要朝南的窗户,以增加冬天的太阳能热量。房主应选择具有低辐射涂层的高效窗户,以最大限度地减少热传递。双层或三层玻璃可降低噪音并提高效率。

高效的加热和冷却也有很大帮助。供暖、热水和空调是住宅建筑最大的能源成本。额外的绝缘是一项具有可观回报的小投资。正确选择材料将帮助人们减少热传递,而不必使墙壁变大。借助高效的暖通空调设备和密封管道系统,房主可以减少能源浪费并提高家居舒适度。

改建建筑打造被动房

幸运的是,房主不必重建房屋即可提高效率。人们不妨考虑进行以下升级:

改善保温,超出当地建筑指南

选择 PHI 认证的窗户

安装太阳能电池板

密封漏气部位

用能源之星型号替换过时的炉子、热泵和空调

密封或修理管道系统

安装可编程或智能恒温器

用 LED 灯代替白炽灯泡

安装分区加热和冷却系统

选择节水装置和厕所

总之,这些改进可以帮助业主在设备的整个生命周期内节省数千美元。投入越大,一般回报也越大。人们通常可以通过考虑他们将花费多少或他们改善的舒适度来证明初始费用的合理性。

希望更上一层楼的房主可以寻求 EnerPHit 认证。这不像 PHI 认证那么严格。相反,家庭必须产生 25 kWh/m²a 的供暖需求。这仍然需要对家庭现有的能源使用情况进行大量研究,并制定解决最常见问题的计划。它还可能要求对建筑物的结构进行重大更改,例如外墙或地基。

作为一个相对较新的标准,被动房运动充分利用了对可持续性和能源效率的更多关注。世界各地的房主都认识到,如果他们投资于高效的建筑设计和技术,他们将可以节省大量资金并使他们的房屋更舒适。对于许多房产来说,仅仅购买高效的电器并希望获得最好的效果是不够的。更好地了解房屋被动地保持(或失去)效率的方式有助于人们创建更完整的包。

被动房标准旨在将能源消耗减少 90%,同时保持理想的家居舒适度和室内空气质量。基于绝缘、传热管理、空气过滤和空调的要求系统需要一个详细的计划,从头到尾确定所有考虑因素。即使房主最终不寻求这种认证,这种方法的日益普及也促使主流建筑产品和设备的制造商达到更高的预期效率标准。尽管被动式房屋在世界范围内很少见,但在未来短短几十年内可能并非如此。

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