Применување на принципите на Пасивна куќа во различни климатски услови

Како што меѓународниот стандард за Пассивни куќи се прошири од Германија до сите краеви на светот, неизбежно се појавија прашања за тоа колку добро овој стандард се применува на клими кои се разликуваат од германската, која е ладна и умерена. Институтот за Пассивни куќи (PHI) посвети значителни истражувања на ова прашање и направи прилагодувања кога беше потребно, како што е адаптирањето на класичниот PH стандард за да се земе предвид дополнителната побарувачка за дехумидизација во влажни клими. Многу други институции и организации придонесоа со обемни истражувања за дизајнот и изградбата на многу ниско-енергетски згради за различни типови на клими. Во неколку земји, специјализирани барања за Пассивни куќи се развија како одговор на загриженоста за климатската специфичност на меѓународните PH стандарди.

Без оглед на овие загрижености, разбирањето на принципите на Пассивни куќи, кои се цврсто вкоренети во физиката на градежништвото, е критично за изградба или реновирање на згради со високи перформанси. Всушност, како што се прошири PH пристапот глобално, тој ја трансформираше дискусијата за тоа што е можно да се постигне со високо-перформантен енвелоп. Згради со Пассивни куќи изградени во различни типови на клими—особено оние кои биле мониторирани и чии резултати биле објавени—пружаат непобитни докази за успехот на овој пристап. Сепак, речиси секој PH проект—особено оние дизајнирани од новајлии во PH практиката—може да се гледа до одреден степен како експеримент во градежната наука, а практичарите со најмногу искуство во дадена клима нудат вредни увид за новите дизајнери.

Решенија за Медитеранска Клима

Мичел Васуф, сертифициран PH дизајнер од Барселона, Шпанија, ги презентираше резултатите од мониторингот на две PH резиденции во неговиот регион на Меѓународната PH конференција во 2015 година за да ги адресира сомнежите за соодветноста на Пасивната куќа за медитеранското лето. Едниот проект беше реновирање на мала редовна куќа првично изградена во 1918 година и лоцирана во северна Барселона. Реновирањето, планирано и водено од архитекти од Calderon Folch Sarsanedas, вклучуваше додавање изолација на ѕидовите, покривот и подот, и инсталирање нови прозорци со висока ефикасност и ниска емисија, вклучувајќи и прозорец на покривот со југозападна ориентација за зголемување на зимските соларни добивки. Потребата за греење драматично опадна од 171 kWh/m²a на само 17.5 kWh/m²a; забележително е што куќата немаше климатизација, а сепак одржуваше удобни температури.

Слични резултати за удобноста беа пријавени од архитектите Josep Bunyesc и Silvia Prieto на PHI конференцијата во 2015 година, врз основа на нивниот мониторинг на пет PH резиденции во североисточна Шпанија—две во Леида и три во Пиринеите. Тие заклучија дека за нови градби и реновирања, Пасивната куќа треба да биде задолжителна или најмалку стандард што клиентите го бараат за нивната удобност, економска корист и благосостојба на Земјата. Како архитекти кои го применуваат PH методот од 2009 година и кои сведочеа за неговите импресивни резултати, тие изјавија дека ќе им биде морално невозможно да се вратат на други дизајнерски пристапи.

Прилагодување на мешани влажни клими

Адам Коен, искусен дизајнер и градител на ПА во Вирџинија, е на чело на прилагодувањето на принципите на Пассивна куќа на мешани влажни клими. Тој постигна многу први во ПА во Соединетите Држави, вклучувајќи го дизајнот и изградбата на голема зграда за собирање со комерцијална кујна внатре во термалниот обвив, а посебно неодамна, стоматолошка клиника.

Според Коен, најважното разгледување во овие клими е ограничувањето на директното сончево зрачење, особено за време на транзиционите сезони кога прегревање може да стане значаен проблем. Енергетски рехабилитационен вентилатор (ERV) за намалување на влагата што влегува во зградата е од суштинско значење, како и инсталирање на пред-охладна и пред-дехидрирачка петља на ERV за намалување на влезниот латентен и осетлив товар. На крај, станарите на зградата треба да бидат образувани за управување со внатрешните добивки на топлина за време на најтоплите месеци активирајќи неавтоматизирани системи за сенчење и можеби ограничувајќи долго готвење или приклучни оптоварувања, бидејќи зградите на Пассивна куќа задржуваат топлина, а ноќното ладење во влажни клими често не е практично.

Разгледи за помалку екстремни клими

Во помалку екстремни клими, каде што оптоварувањата за климатизација можат да се минимизираат преку пасивен куќен енвелоп, се појавуваат различни предизвици. Комбинирањето на системите за вентилација и распределба на климатизација може да создаде предности во заштедата на простор. Сепак, бидејќи климатизацијата обично бара повисоки протоци на воздух отколку вентилацијата, оваа стратегија носи вродени предизвици.

One Sky Homes, компанија за дизајн/градење од Калифорнија, експериментирала со иновативни решенија. Во нивниот реновиран дом во Саннивле, инсталирале и вентилатор за опоравување на топлина (HRV) и мини-сплит топлинска пумпа кои заедно обезбедуваат свеж воздух и климатизиран воздух во заедничките простории. Наместо да се инсталираат канали за кој било од уредите, ходниците функционираат како снабдителни плениуми за транспорт на воздух до спалните соби. Континуирано работни вентилатори за исцрпување со ниска запремина и ефикасни електронски комутаторски мотори (ECMs) помагаат да се воведе свежиот, климатизираниот воздух во спалните соби. Мониторингот на квалитетот на внатрешниот воздух и потрошувачката на енергија потврдил дека оваа стратегија е ефикасна.

Управување со влага во дождливи региони

Во дождливите области, како што е регионот на Тихиот Океан на Сједињените Држави, управувањето со вишокот вода станува критично прашање за сите згради, вклучувајќи ги и Пасивните куќи. Вентилираниот дождовен екран, кој обезбедува канал каде што вишокот влага може да се одводи или испарува, поставен веднаш внатре од надворешната обвивка, служи како клучен детал во овие области. Практичарите на Пасивни куќи станаа вешти во комбинирањето на оваа карактеристика со потребната надворешна изолација.

Обичната надворешна ѕидна конструкција во овие региони вклучува, од надвор кон внатре, надворешна обвивка, вентилиран дождовен екран создаден од летви кои држат на место бариера отпорна на време над надворешната изолација, и конечно ѕидот со носачи. Некои градители користеле надворешна обвивка натопена со восок, бидејќи може да функционира и како бариера отпорна на време и како бариера за воздух кога нејзините споеви се темелно запечатени.

Механичка вентилација специфична за климатот

Системот за механичка вентилација мора да биде дизајниран со оглед на локалниот климат. Во постудени климатски услови, ефикасноста на опоравување на топлина на HRV треба да биде најмалку 80 проценти, додека во ладни умерени климатски услови, минималната ефикасност може да падне на 75 проценти. Дополнително, користењето на ERV може да биде неопходно во постудени климатски услови за одржување на прифатливи нивоа на влага во затворен простор за време на зимата, бидејќи свежиот надворешен воздух обично има многу ниска влажност.

Во многу благи климатски услови, каде прозорците можат да останат отворени речиси цела година, понекогаш се поставуваат прашања за неопходноста на механичката вентилација. Недавна студија во области на Нов Зеланд со благи климатски услови го испитала ова прашање во 15 куќи низ три климатски зони. Овие згради беа тестирани за запечатеност и нивоа на контаминираност во затворен простор. Резултатите открија дека дури и многу пропустливи домови не гарантираат добра квалитет на воздухот во затворен простор, бидејќи нивоата на контаминираност значително зависат од дневните ветровити услови. Оваа студија потврдува она што многумина други го забележале: случајни пропусти во обвивката на зградата не даваат гаранција за здрав квалитет на воздухот во затворен простор.

Разгледување на квалитетот на внатрешниот воздух

Во сите клими, квалитетот на внатрешниот воздух мора активно да се разгледува. Иако постојаната механичка вентилација внесува свеж воздух во структурата на Пасивна куќа, не сите проблеми со квалитетот на внатрешниот воздух можат да се решат. Во затворени домови, употребата на помалку токсични градежни материјали станува сè поважна, особено за материјали со најголема внатрешна површина, како што е подот во целата резиденција.

Кога користите инжинерско дрво, разгледајте производи кои се или со низок формалдехид или без формалдехид за подови и ормани. Одборот за ресурси на воздухот во Калифорнија (CARB) одржува список на усогласени дрвени производи; истражувањата покажале дека изборот на овие производи може да ги намали нивото на формалдехид во внатрешноста за повеќе од 40 проценти.

Вентилацијата во кујната претставува посебни предизвици во резиденциите на Пасивна куќа. Додека пристапот на PH претпоставува извлекување на воздухот од кујнската област, не специфицира задолжително капак за вентилација. Сепак, истражувањата укажуваат дека овој пристап може да доведе до лош квалитет на внатрешниот воздух, во зависност од дизајнот на механичкиот систем и дали шпоретот е на гас, електричен или индукциски.

За оптимално извлекување на загадувачите поврзани со готвењето—и производите од согорување и честичките и хемикалиите генерирани за време на било кој процес на готвење—препорачливо е да се постави капак за вентилација центриран над шпоретот, кој покрива сите горелки и обезбедува 100 до 200 кубни стапки (2.83–5.66 м³) на минута целна вентилација. Капаците со рамно дно се помалку ефективни во уловување на загадувачките струи во споредба со дизајните со конусна форма. Нарачувањето на вентилационите системи по инсталацијата и редовното одржување се критични за осигурување на правилно функционирање, а жителите често треба да бидат образовани за работењето на системот.

Без разлика на типот на климата, примери сега постојат ширум светот кои демонстрираат успешна имплементација на принципите на Пасивна куќа. Глобалната усвојување на овие принципи продолжува да расте, докажувајќи дека со правилна адаптација и разбирање на локалните услови, дизајнот на Пасивна куќа може да обезбеди исклучителен комфорт, здравствени бенефити и енергетска ефикасност во практично секоја клима на Земјата.