بينما انتشر المعيار الدولي للمنزل السلبي من ألمانيا إلى جميع أنحاء العالم، ظهرت تساؤلات لا مفر منها حول مدى ملاءمة هذا المعيار للمناخات التي تختلف عن المناخ البارد المعتدل في ألمانيا. لقد كرس معهد المنزل السلبي (PHI) بحثًا كبيرًا لهذا السؤال وأجرى تعديلات عند الضرورة، مثل تعديل المعيار الكلاسيكي للمنزل السلبي ليأخذ في الاعتبار الطلب الإضافي على إزالة الرطوبة في المناخات الرطبة. وقد ساهمت العديد من المؤسسات والمنظمات الأخرى في أبحاث واسعة النطاق حول تصميم وبناء المباني ذات الطاقة المنخفضة جدًا لمجموعة من أنواع المناخ. في عدة دول، تم تطوير متطلبات منزل سلبي مخصصة استجابةً للقلق بشأن خصوصية المناخ للمعايير الدولية للمنزل السلبي.

بغض النظر عن هذه المخاوف، فإن فهم مبادئ المنزل السلبي، التي تت根ّ في فيزياء البناء، أمر حاسم لبناء أو تجديد المباني عالية الأداء. في الواقع، مع انتشار نهج المنزل السلبي عالميًا، فقد غيّر المحادثة حول ما هو ممكن تحقيقه مع غلاف عالي الأداء. توفر المباني التي تم بناؤها وفقًا لمعايير المنزل السلبي في أنواع مناخية متنوعة—خاصة تلك التي تم مراقبتها ونُشرت نتائجها—دليلًا لا يمكن دحضه على نجاح هذا النهج. ومع ذلك، يمكن اعتبار أي مشروع منزل سلبي تقريبًا—لا سيما تلك التي صممها ممارسون مبتدئون في المنزل السلبي—إلى حد ما تجربة علمية في البناء، وتقدم الممارسون الأكثر خبرة في مناخ معين رؤى قيمة للمصممين الجدد.

حلول المناخ المتوسطي

قدم ميشيل واسووف، مصمم PH معتمد من برشلونة، إسبانيا، نتائج المراقبة من منزلين PH في منطقته في مؤتمر PH الدولي لعام 2015 لمعالجة الشكوك حول ملاءمة Passive House لصيف البحر الأبيض المتوسط. كان أحد المشاريع عبارة عن تجديد لبيت صف صغير تم بناؤه في الأصل في عام 1918 ويقع في شمال برشلونة. شمل التجديد، الذي تم التخطيط له وقيادته من قبل مهندسين معماريين من Calderon Folch Sarsanedas، إضافة العزل إلى الجدران والسقف وطبقة الأرضية، وتركيب نوافذ جديدة عالية الأداء ومنخفضة الانبعاثات، بما في ذلك نافذة سقفية بتوجيه جنوب غربي لزيادة مكاسب الشمس في الشتاء. انخفضت حاجة التدفئة بشكل كبير من 171 kWh/m²a إلى 17.5 kWh/m²a فقط؛ ومن المRemarkable، أن المنزل لم يكن يحتوي على تكييف هواء ومع ذلك حافظ على درجات حرارة مريحة.

تم الإبلاغ عن نتائج راحة مماثلة من قبل المهندسين المعماريين جوزيب بونييسك وسيلفيا بريتو في مؤتمر PHI لعام 2015 بناءً على مراقبتهم لخمس منازل PH في شمال شرق إسبانيا - اثنان في ليريدا وثلاثة في جبال البرينيه. وخلصوا إلى أنه بالنسبة لكل من المباني الجديدة والتجديدات، يجب أن يكون Passive House إلزاميًا أو على الأقل المعيار الذي يطلبه العملاء لراحتهم، وفائدتهم الاقتصادية، ورفاهية الأرض. كمهندسين معماريين استخدموا طريقة PH منذ عام 2009 وشهدوا نتائجها المثيرة للإعجاب، صرحوا أنهم سيجدون أنه من المستحيل أخلاقياً العودة إلى أساليب التصميم الأخرى.

التكيف مع المناخات الرطبة المختلطة

آدم كوهين، مصمم ومقاول ذو خبرة في تصميم المنازل السلبية في فيرجينيا، كان في طليعة التكيف مع مبادئ المنزل السلبي في المناخات الرطبة المختلطة. لقد حقق العديد من الإنجازات الأولى في الولايات المتحدة، بما في ذلك تصميم وبناء مبنى كبير للاجتماعات يحتوي على مطبخ تجاري داخل الغلاف الحراري، ومؤخراً، عيادة أسنان.

وفقًا لكوهين، فإن الاعتبار الأكثر أهمية في هذه المناخات هو الحد من اكتساب الطاقة الشمسية المباشرة، خاصة خلال فصول الانتقال عندما يمكن أن يصبح ارتفاع درجة الحرارة مشكلة كبيرة. من الضروري وجود جهاز تهوية لاستعادة الطاقة (ERV) للحد من الرطوبة الداخلة إلى المبنى، كما أنه من الضروري تركيب حلقة تبريد مسبق وتجفيف مسبق على جهاز ERV لتقليل الحمل الكامن والحساس الداخل. أخيرًا، يحتاج شاغلو المبنى إلى التعليم حول إدارة اكتساب الحرارة الداخلية خلال أشهر الصيف الأكثر حرارة من خلال تفعيل أنظمة التظليل غير الآلية وربما الحد من الطهي المطول أو الأحمال الكهربائية، حيث تحتفظ مباني المنزل السلبي بالحرارة وغالبًا ما لا يكون التبريد الليلي عمليًا في المناخات الرطبة.

اعتبارات المناخ المعتدل

في المناخات المعتدلة، حيث يمكن تقليل أحمال تكييف الهواء من خلال غلاف منزل الطاقة السلبية، تظهر تحديات مختلفة. يمكن أن يؤدي دمج أنظمة التهوية وأنظمة توزيع تكييف الهواء إلى مزايا توفير المساحة. ومع ذلك، نظرًا لأن تكييف الهواء يتطلب عادةً تدفقات هواء أعلى من التهوية، فإن هذه الاستراتيجية تقدم تحديات متأصلة.

قامت شركة One Sky Homes، وهي شركة تصميم وبناء في كاليفورنيا، بتجربة حلول مبتكرة. في مشروع تجديد منزلهم في سوني فيل، قاموا بتركيب كل من جهاز استرداد الحرارة (HRV) ومضخة حرارة صغيرة، والتي تزود معًا الهواء النقي والهواء المعالج للمناطق المشتركة. بدلاً من توصيل أي من الأجهزة بالقنوات، تعمل الممرات كغرف إمداد لنقل الهواء إلى غرف النوم. تساعد مراوح العادم ذات الحجم المنخفض التي تعمل باستمرار مع محركات متزامنة إلكترونيًا (ECMs) في سحب الهواء النقي والمعالج إلى غرف النوم. وقد أكدت مراقبة جودة الهواء الداخلي واستخدام الطاقة فعالية هذه الاستراتيجية.

إدارة الرطوبة في المناطق الممطرة

في المناطق الممطرة، مثل منطقة شمال غرب المحيط الهادئ في الولايات المتحدة، تصبح إدارة المياه السطحية قضية حاسمة لجميع المباني، بما في ذلك المنازل السلبية. تعتبر الشاشة المطرية المهوّاة، التي توفر قناة يمكن أن تتدفق أو تتبخر فيها الرطوبة الزائدة، والتي يتم وضعها داخل التكسية الخارجية، من التفاصيل الرئيسية في هذه المناطق. لقد أصبح ممارسو المنازل السلبية بارعين في دمج هذه الميزة مع العزل الخارجي المطلوب.

تشمل مجموعة الجدران الخارجية الشائعة في هذه المناطق، من الخارج إلى الداخل، التكسية الخارجية، فجوة الشاشة المطرية المهوّاة التي أنشأتها القضبان التي تثبت حاجزًا مقاومًا للعوامل الجوية فوق العزل الخارجي، وأخيرًا جدار الدعامات. استخدم بعض البنائين ألواح تغليف خارجية مشبعة بالشمع، حيث يمكن أن تعمل كحاجز مقاوم للعوامل الجوية وحاجز هوائي عندما يتم إغلاق مفاصلها بشكل جيد.

التهوية الميكانيكية المحددة حسب المناخ

يجب تصميم نظام التهوية الميكانيكية مع وضع المناخ المحلي في الاعتبار. في المناخات الباردة، يجب أن تكون كفاءة استرداد الحرارة لجهاز HRV لا تقل عن 80 في المئة، بينما في المناخات المعتدلة الباردة، يمكن أن تنخفض الكفاءة الدنيا إلى 75 في المئة. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من الضروري استخدام جهاز ERV في المناخات الباردة للحفاظ على مستويات الرطوبة الداخلية المقبولة خلال الشتاء، حيث أن الهواء الخارجي النقي عادة ما يكون ذو رطوبة منخفضة جدًا.

في المناخات المعتدلة جدًا، حيث يمكن أن تظل النوافذ مفتوحة تقريبًا على مدار السنة، تنشأ أحيانًا تساؤلات حول ضرورة التهوية الميكانيكية. درست دراسة حديثة في مناطق من نيوزيلندا ذات مناخات معتدلة هذا السؤال في 15 منزلاً عبر ثلاث مناطق مناخية. تم اختبار هذه المباني من حيث إحكام الهواء ومستويات الملوثات الداخلية. كشفت النتائج أن حتى المنازل ذات التسريبات الكبيرة لم تضمن جودة هواء داخلي جيدة، حيث كانت مستويات الملوثات تعتمد بشكل كبير على ظروف الرياح اليومية. تؤكد هذه الدراسة ما لاحظه الكثيرون: التسريبات العشوائية في غلاف المبنى لا توفر ضمانًا لجودة هواء داخلي صحي.

اعتبارات جودة الهواء الداخلي

في جميع المناخات، يجب معالجة جودة الهواء الداخلي بنشاط. حتى مع التهوية الميكانيكية المستمرة التي تجلب الهواء النقي إلى هيكل المنزل السلبي، قد لا يتم حل جميع القضايا المتعلقة بجودة الهواء الداخلي. في المنازل المحكمة الإغلاق، يصبح استخدام مواد بناء أقل سمية أكثر أهمية، خاصة بالنسبة للمواد ذات أكبر مساحة سطح داخلية، مثل الأرضيات في جميع أنحاء السكن.

عند استخدام الخشب المعالج، ضع في اعتبارك المنتجات التي تحتوي على نسبة منخفضة من الفورمالديهايد أو خالية من الفورمالديهايد لكل من الأرضيات والخزائن. يحتفظ مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا (CARB) بقائمة من منتجات الخشب المتوافقة؛ وقد أظهرت الأبحاث أن اختيار هذه المنتجات يمكن أن يقلل من مستويات الفورمالديهايد الداخلية بأكثر من 40 في المئة.

تقدم تهوية المطبخ تحديات خاصة في منازل Passive House. بينما تفترض طريقة PH استخراج الهواء من منطقة المطبخ، إلا أنها لا تحدد بالضرورة وجود شفاط. ومع ذلك، تشير الأبحاث إلى أن هذه الطريقة قد تؤدي إلى جودة هواء داخلي رديئة، اعتمادًا على تصميم النظام الميكانيكي وما إذا كانت موقد الغاز أو كهربائية أو حثية.

للاستخراج الأمثل للملوثات المتعلقة بالطهي—سواء كانت ناتجة عن الاحتراق أو الجسيمات والمواد الكيميائية الناتجة خلال أي عملية طهي—يُنصح بوجود شفاط مركزي فوق الموقد، يغطي جميع الشعلات، ويوفر من 100 إلى 200 قدم مكعب (2.83–5.66 م³) في الدقيقة من التهوية المستهدفة. الشفاطات ذات القاع المسطح أقل فعالية في التقاط سحب الملوثات مقارنةً بالتصاميم الأكثر مخروطية الشكل. يعد تكليف أنظمة التهوية بعد التثبيت وإجراء الصيانة الدورية أمرًا حاسمًا لضمان الوظيفة السليمة، وغالبًا ما يحتاج السكان إلى التعليم حول تشغيل النظام.

---

بغض النظر عن نوع المناخ، توجد الآن أمثلة في جميع أنحاء العالم تُظهر التنفيذ الناجح لمبادئ Passive House. يستمر الاعتماد العالمي على هذه المبادئ في النمو، مما يثبت أنه مع التكيف والفهم المناسبين للظروف المحلية، يمكن لتصميم Passive House أن يوفر راحة استثنائية، وفوائد صحية، وكفاءة في استخدام الطاقة في أي مناخ تقريبًا على وجه الأرض.