విభిన్న వాతావరణాలలో పాసివ్ హౌస్ సూత్రాలను అన్వయించడం

As the international Passive House standard has spread from Germany to all corners of the world, questions inevitably have arisen over how well this standard applies to climates that differ from Germany's cool, temperate one. The Passive House Institute (PHI) has devoted significant research to this question and made adjustments when necessary, such as adapting the classic PH standard to account for additional demand for dehumidification in humid climates. Many other institutions and organizations have contributed extensive research to the design and construction of very low-energy buildings for a range of climate types. In several countries, tailored Passive House requirements have been developed in response to concerns about the climate specificity of the international PH standards.

Regardless of these concerns, an understanding of Passive House principles, which are solidly rooted in building physics, is critical to the construction or retrofit of high-performance buildings. Indeed, as the PH approach has spread globally, it has transformed the conversation about what is possible to achieve with a high-performance envelope. The Passive House buildings constructed in diverse climate types—especially those that have been monitored and whose results have been published—provide irrefutable evidence of this approach's success. That said, almost any PH project—particularly those designed by novice PH practitioners—can be viewed to a certain extent as a building science experiment, and practitioners with the most experience in a given climate offer valuable insights for new designers.

भूमध्यसागरीय जलवायु समाधान

मिशेल वासूफ, जो बार्सिलोना, स्पेन से एक प्रमाणित पीएच डिज़ाइनर हैं, ने 2015 के अंतर्राष्ट्रीय पीएच सम्मेलन में अपने क्षेत्र में दो पीएच निवासों के मॉनिटरिंग परिणाम प्रस्तुत किए ताकि भूमध्यसागरीय गर्मियों के लिए पैसिव हाउस की उपयुक्तता के बारे में संदेहों का समाधान किया जा सके। एक परियोजना 1918 में निर्मित एक छोटे रो हाउस का नवीनीकरण था जो उत्तरी बार्सिलोना में स्थित है। यह नवीनीकरण, जिसे कैल्डेरोन फोल्च सार्सानेडास के आर्किटेक्ट्स द्वारा योजना बनाई गई और नेतृत्व किया गया, में दीवारों, छत और फर्श की स्लैब में इन्सुलेशन जोड़ना और नए उच्च-प्रदर्शन, निम्न-उत्सर्जन खिड़कियाँ स्थापित करना शामिल था, जिसमें एक दक्षिण-पश्चिमी दिशा में एक स्काईलाइट शामिल थी ताकि सर्दियों में सौर लाभ बढ़ सके। हीटिंग की मांग 171 kWh/m²a से घटकर केवल 17.5 kWh/m²a रह गई; आश्चर्यजनक रूप से, घर में कोई एयर कंडीशनिंग नहीं थी फिर भी यह आरामदायक तापमान बनाए रखने में सक्षम था।

समान आरामदायक परिणामों की रिपोर्ट आर्किटेक्ट जोसेप बुन्येस्क और सिल्विया प्रिएटो ने 2015 के पीएचआई सम्मेलन में की, जो उत्तर-पूर्वी स्पेन में पांच पीएच निवासों की मॉनिटरिंग के आधार पर थी—दो ल्लेडा में और तीन पिरिनीज़ में। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि नए निर्माण और नवीनीकरण दोनों के लिए, पैसिव हाउस अनिवार्य होना चाहिए या कम से कम वह मानक होना चाहिए जिसे ग्राहक अपने आराम, आर्थिक लाभ और पृथ्वी की भलाई के लिए मांग करते हैं। ऐसे आर्किटेक्ट्स के रूप में जिन्होंने 2009 से पीएच विधि का उपयोग किया है और इसके प्रभावशाली परिणामों को देखा है, उन्होंने कहा कि वे अन्य डिज़ाइन दृष्टिकोणों पर लौटना नैतिक रूप से असंभव पाएंगे।

మిశ్రమ ఆర్ద్ర వాతావరణాలకు అనుకూలీకరించడం

వర్జీనియాలో అనుభవం ఉన్న PH డిజైనర్ మరియు నిర్మాణకర్త అయిన ఆడమ్ కోహెన్, మిశ్రమ ఆర్ద్ర వాతావరణాలకు పాసివ్ హౌస్ సూత్రాలను అనుకూలీకరించడంలో ముందంజలో ఉన్నారు. ఆయన అమెరికాలో అనేక PH మొదటిసార్లు సాధించారు, అందులో ఒక పెద్ద అసెంబ్లీ భవనం డిజైన్ మరియు నిర్మాణం, దీనిలో వాణిజ్య వంటగది ఉంచబడింది, మరియు ఇటీవల, ఒక దంత క్లినిక్.

కోహెన్ ప్రకారం, ఈ వాతావరణాలలో అత్యంత ముఖ్యమైన అంశం ప్రత్యక్ష సూర్య కాంతి పొందును పరిమితం చేయడం, ప్రత్యేకంగా మార్పిడి సీజన్లలో, అక్కడ అధిక ఉష్ణోగ్రత ఒక ముఖ్యమైన సమస్యగా మారవచ్చు. భవనంలో ప్రవేశిస్తున్న ఆర్ద్రతను తగ్గించడానికి ఎనర్జీ రికవరీ వెంటిలేటర్ (ERV) అవసరం, అలాగే ERV పై ప్రీ-కూల్ మరియు ప్రీ-డీహ్యూమిడిఫై లూప్‌ను ఇన్స్టాల్ చేయడం, వచ్చే లేటెంట్ మరియు సెన్సిబుల్ లోడ్‌ను తగ్గించడానికి అవసరం. చివరగా, భవనంలో నివసిస్తున్న వారికి అత్యంత వేడిగా ఉన్న నెలలలో అంతర్గత ఉష్ణం పొందులను నిర్వహించడానికి విద్య అవసరం, ఇది ఆటోమేటిక్ కాకుండా ఉండే షేడింగ్ వ్యవస్థలను చలనం చేయడం మరియు సాధ్యమైనంత వరకు పొడిగించిన వంట లేదా ప్లగ్ లోడ్లను పరిమితం చేయడం ద్వారా చేయవచ్చు, ఎందుకంటే పాసివ్ హౌస్ భవనాలు వేడి నిల్వ చేస్తాయి మరియు ఆర్ద్ర వాతావరణాలలో రాత్రి శీతలీకరణ సాధారణంగా ప్రాయోగికం కాదు.

మైల్డర్ క్లైమేట్ పరిగణనలు

మైల్డర్ క్లైమేట్లలో, అక్కడ స్పేస్ కండిషనింగ్ లోడ్స్‌ను పాసివ్ హౌస్ ఎన్‌వెలప్ ద్వారా తగ్గించవచ్చు, వివిధ సవాళ్లు ఉత్పన్నమవుతాయి. వెంటిలేషన్ మరియు స్పేస్ కండిషనింగ్ పంపిణీ వ్యవస్థలను కలపడం స్థలాన్ని ఆదా చేసే ప్రయోజనాలను సృష్టించవచ్చు. అయితే, స్పేస్ కండిషనింగ్ సాధారణంగా వెంటిలేషన్ కంటే ఎక్కువ గాలి ప్రవాహాలను అవసరం చేస్తుంది కాబట్టి, ఈ వ్యూహం స్వభావిక సవాళ్లను అందిస్తుంది.

ఒక స్కై హోమ్స్, కాలిఫోర్నియాలోని డిజైన్/బిల్డ్ కంపెనీ, నూతన పరిష్కారాలను అన్వేషించింది. వారి సన్నీవేల్ ఇల్లు రీట్రోఫిట్‌లో, వారు ఒక హీట్ రికవరీ వెంటిలేటర్ (HRV) మరియు ఒక మినీ-స్ప్లిట్ హీట్ పంప్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేశారు, ఇవి కలసి తాజా గాలి మరియు కండిషన్డ్ గాలి సాధారణ ప్రాంతాలకు అందిస్తాయి. ఏదైనా పరికరాన్ని డక్ట్ చేయడం కంటే, హాల్‌వేలు బెడ్‌రూమ్‌లకు గాలి తరలించడానికి సరఫరా ప్లెనమ్‌లుగా పనిచేస్తాయి. సమర్థవంతమైన ఎలక్ట్రానిక్ కమ్యూటేటెడ్ మోటార్ల (ECMs) తో నిరంతరం పనిచేసే తక్కువ-వాల్యూమ్ ఎగ్జాస్ట్ ఫ్యాన్స్ తాజా, కండిషన్డ్ గాలిని బెడ్‌రూమ్‌లలోకి ఆహ్వానించడంలో సహాయపడతాయి. ఇంటి లోపలి గాలి నాణ్యత మరియు శక్తి వినియోగాన్ని పర్యవేక్షించడం ఈ వ్యూహం యొక్క సమర్థతను నిర్ధారించింది.

వర్షాకాలంలో తేమ నిర్వహణ

వర్షాకాల ప్రాంతాలలో, అమెరికా సంయుక్త రాష్ట్రాల పసిఫిక్ నార్త్‌వెస్ట్ ప్రాంతం వంటి, బల్క్ నీటి నిర్వహణ అన్ని భవనాల కోసం, ప్యాసివ్ హౌస్లను కూడా, ముఖ్యమైన సమస్యగా మారుతుంది. బల్క్ తేమను కిందకు కిందకు కరిగించడానికి లేదా ఆవిరి చేయడానికి ఒక ఛానల్‌ను అందించే వెంటెడ్ రైన్ స్క్రీన్, ఇది బాహ్య సైడింగ్‌కు కేవలం లోపల ఉంచబడింది, ఈ ప్రాంతాలలో కీలక వివరంగా పనిచేస్తుంది. ప్యాసివ్ హౌస్ ప్రాక్టిషనర్లు ఈ లక్షణాన్ని అవసరమైన బాహ్య ఇన్సులేషన్‌తో కలపడంలో నైపుణ్యం పొందారు.

ఈ ప్రాంతాలలో సాధారణ బాహ్య గోడ అసెంబ్లీ, బయట నుండి లోపల, బాహ్య సైడింగ్, బాహ్య ఇన్సులేషన్‌పై ఒక వాతావరణ-ప్రతిఘటకాన్ని ఉంచే బాటెన్స్ ద్వారా సృష్టించిన వెంటెడ్ రైన్ స్క్రీన్ గ్యాప్, మరియు చివరగా స్టడ్ గోడను కలిగి ఉంటుంది. కొన్ని నిర్మాణకారులు మوم-సంతృప్తమైన బాహ్య షీతింగ్‌ను ఉపయోగించారు, ఎందుకంటే ఇది వాతావరణ-ప్రతిఘటకంగా మరియు ఎయిర్ బారియర్‌గా పనిచేయగలదు, దీని జాయింట్లు పూర్తిగా ముద్రించబడినప్పుడు.

వాతావరణ-స్పెసిఫిక్ మెకానికల్ వెంటిలేషన్

మెకానికల్ వెంటిలేషన్ వ్యవస్థను స్థానిక వాతావరణాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకుని రూపొందించాలి. చల్లని వాతావరణంలో, HRV యొక్క వేడి పునరావృత సామర్థ్యం కనీసం 80 శాతం ఉండాలి, అయితే చల్లని ఉష్ణమండల వాతావరణంలో కనిష్ట సామర్థ్యం 75 శాతానికి తగ్గవచ్చు. అదనంగా, చల్లని వాతావరణంలో శీతాకాలంలో అంగీకారయోగ్యమైన అంతర్గత తేమ స్థాయిలను నిర్వహించడానికి ERV ఉపయోగించడం అవసరం కావచ్చు, ఎందుకంటే తాజా బాహ్య గాలి సాధారణంగా చాలా తక్కువ తేమ కలిగి ఉంటుంది.

చాలా మృదువైన వాతావరణంలో, కిటికీలు సంవత్సరానికి దాదాపు తెరిచి ఉండగలిగే చోట, మెకానికల్ వెంటిలేషన్ అవసరంపై కొన్ని ప్రశ్నలు ఎప్పుడూ వస్తాయి. మృదువైన వాతావరణాలైన న్యూజీలాండ్ ప్రాంతాలలో ఇటీవల జరిగిన ఒక అధ్యయనం ఈ ప్రశ్నను మూడు వాతావరణ జోన్లలో 15 ఇళ్లలో పరిశీలించింది. ఈ భవనాలను ఎయిర్‌టైట్‌నెస్ మరియు అంతర్గత కాలుష్య స్థాయిల కోసం పరీక్షించారు. ఈ పరిశోధనలో కనుగొన్నది ఏమిటంటే, చాలా లీకీ ఇళ్లు మంచి అంతర్గత గాలి నాణ్యతను నిర్ధారించలేదు, ఎందుకంటే కాలుష్య స్థాయులు రోజువారీ గాలికి ఆధారపడి ఉన్నాయి. ఈ అధ్యయనం అనేక ఇతరులు గమనించిన విషయాన్ని నిర్ధారిస్తుంది: ఒక భవనపు ఎన్‌వెలప్‌లో యాదృచ్ఛిక లీకులు ఆరోగ్యకరమైన అంతర్గత గాలి నాణ్యతను నిర్ధారించవు.

ఇంటి లోపలి గాలి నాణ్యత పరిగణనలు

ప్రతి వాతావరణంలో, ఇంటి లోపలి గాలి నాణ్యతను సక్రియంగా పరిష్కరించాలి. పాసివ్ హౌస్ నిర్మాణంలో తాజా గాలి తీసుకురావడానికి నిరంతర యాంత్రిక వాయు మార్పిడి ఉన్నప్పటికీ, అన్ని ఇంటి లోపలి గాలి నాణ్యత సమస్యలు పరిష్కరించబడకపోవచ్చు. గాలిని అడ్డుకునే ఇళ్లలో, తక్కువ విషపూరిత నిర్మాణ పదార్థాలను ఉపయోగించడం మరింత ముఖ్యమైనది, ముఖ్యంగా నివాసంలో అంతటా ఉన్న ఫ్లోరింగ్ వంటి పెద్ద ఇంటి లోపలి ఉపరితల ప్రాంతాలతో ఉన్న పదార్థాల కోసం.

ఇంజనీరింగ్ వుడ్ ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ఫ్లోరింగ్ మరియు కేబినెట్‌ల కోసం ఫార్మల్డెహైడ్ తక్కువగా ఉన్న లేదా ఫార్మల్డెహైడ్-రహిత ఉత్పత్తులను పరిగణనలోకి తీసుకోండి. కాలిఫోర్నియా ఎయిర్ రిసోర్సెస్ బోర్డు (CARB) అనుగుణమైన వుడ్ ఉత్పత్తుల జాబితాను నిర్వహిస్తుంది; ఈ ఉత్పత్తులను ఎంచుకోవడం ఇంటి లోపలి ఫార్మల్డెహైడ్ స్థాయిలను 40 శాతం కంటే ఎక్కువగా తగ్గించగలదని పరిశోధనలు చూపించాయి.

వంటగది వాయు మార్పిడి పాసివ్ హౌస్ నివాసాలలో ప్రత్యేక సవాళ్లను అందిస్తుంది. PH పద్ధతి వంటగది ప్రాంతం నుండి గాలి తీసుకురావాలని అనుకుంటుంది, కానీ ఇది తప్పనిసరిగా ఒక రేంజ్ హుడ్‌ను నిర్దేశించదు. అయితే, ఈ పద్ధతి యాంత్రిక వ్యవస్థ డిజైన్ మరియు కుక్‌టాప్ గ్యాస్-ఫ్యూల్డ్, ఎలెక్ట్రిక్ లేదా ఇండక్షన్ అయినా ఆధారపడి ఉన్నప్పుడు, ఇది దారుణమైన ఇంటి లోపలి గాలి నాణ్యతకు దారితీస్తుందని పరిశోధన సూచిస్తుంది.

వంట సంబంధిత కాలుష్యాలను—దహన ఉత్పత్తులు మరియు వంట ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి అయ్యే కణాలు మరియు రసాయనాలను—అత్యంత సమర్థవంతంగా తొలగించడానికి, స్టోవ్‌పై కేంద్రీకృతంగా ఉన్న రేంజ్ హుడ్, అన్ని బర్నర్లను కవర్ చేస్తూ, లక్ష్య వాయు మార్పిడి కోసం 100 నుండి 200 క్యూబిక్ ఫీట్ (2.83–5.66 m³) అందించడం సిఫారసు చేయబడింది. చతురస్ర ఆకారంలో ఉన్న హూడ్లు కాలుష్యపు ప్లూమ్‌లను పట్టుకోవడంలో మరింత కొన్నికాలిక ఆకారపు డిజైన్లతో పోలిస్తే తక్కువ సమర్థవంతంగా ఉంటాయి. ఇన్స్టాలేషన్ తర్వాత వాయు మార్పిడి వ్యవస్థలను కమిషనింగ్ చేయడం మరియు సాధారణ నిర్వహణ నిర్వహించడం సరైన ఫంక్షన్‌ను నిర్ధారించడానికి కీలకంగా ఉంటుంది, మరియు నివాసితులు తరచుగా వ్యవస్థ యొక్క ఆపరేషన్ గురించి విద్య అవసరం.

ఏ వాతావరణం అయినా, పాసివ్ హౌస్ సిద్ధాంతాలను విజయవంతంగా అమలు చేసిన ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉదాహరణలు ఇప్పుడు ఉన్నాయి. ఈ సిద్ధాంతాల ప్రపంచవ్యాప్త స్వీకరణ కొనసాగుతోంది, స్థానిక పరిస్థితుల సరైన అనుకూలీకరణ మరియు అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, పాసివ్ హౌస్ డిజైన్ భూమి మీద virtually ఏ వాతావరణంలోనైనా అసాధారణ సౌకర్యం, ఆరోగ్య ప్రయోజనాలు మరియు శక్తి సామర్థ్యాన్ని అందించగలదని నిరూపిస్తోంది.