“不断发展的被动房标准:适应气候和环境”

2025年4月10日
探索被动房标准的演变,从最初的“经典”模型到气候特定的认证,如PHIUS和EnerPHit,反映出对灵活性和全球适用性日益增长的需求。
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被动房(PH)标准自德国达姆施塔特的被动房研究所(PHI)创立以来,经历了显著的发展。最初的单一、明确的模型已经扩展为一套多样化的性能等级,旨在满足不同气候、建筑类型和能源来源的需求。这一演变反映了低能耗建筑设计日益复杂和雄心勃勃的趋势,同时保持了气密性、热舒适性和能源效率的基础目标。

从经典到加号和优质

最初的被动房标准——现在称为“经典”PH标准——专注于几个关键指标:供暖和制冷需求、气密性和总初级能源消耗。这些标准为高性能建筑设定了基准:

  • 供暖或制冷负荷 ≤ 10 W/m²,或
  • 年供暖或制冷需求 ≤ 15 kWh/m²
  • 气密性 ≤ 0.6 ACH50
  • 初级可再生能源(PER)需求 ≤ 60 kWh/m²/年

随着我们对能源系统的理解不断成熟以及可再生能源变得更加可及,PHI引入了两个新的分类:

  • PH Plus:PER需求 ≤ 45 kWh/m²/年,并且现场可再生能源发电 ≥ 60 kWh/m²/年
  • PH Premium:PER需求 ≤ 30 kWh/m²/年,并且现场可再生能源发电 ≥ 120 kWh/m²/年

这些新类别鼓励建筑不仅要实现能源效率,还要实现能源生产——指向真正的净零性能之路。

EnerPHit: retrofit项目的标准

将现有建筑改造为被动房标准面临独特挑战,特别是在使老旧结构密封和消除热桥方面。为了解决这个问题,PHI开发了EnerPHit标准,提供两条合规路径:

  1. 组件方法:使用PHI认证的组件,针对特定气候区(共七个,从北极到非常炎热的地区)设计。
  2. 基于需求的方法:满足与经典标准类似的能源使用和气密性要求,但根据现有条件进行调整(例如,供暖需求在15–35 kWh/m²/年之间,气密性≤ 1.0 ACH50)。

气候特定的细节包括太阳能增益限制(例如,在冷却气候中,窗户面积的太阳能增益限制为100 kWh/m²)和热区建筑的表面颜色要求,通常要求使用反射性“冷”涂层。

PHIUS:北美的区域方法

在大西洋彼岸,美国被动房研究所(PHIUS)开发了自己的方法。PHIUS得出结论,单一的全球标准并不适用于所有气候,因此创建了气候特定、成本优化的性能目标,使用BEOPT(美国能源部工具)。这些目标涵盖了约1,000个北美地点,包括:

  • 年度和峰值供暖/制冷负荷
  • 使用WUFI Passive进行的湿气性能模拟
  • 严格的气密性:≤ 0.08 CFM75/ft²的围护结构面积

所有认证的PHIUS+项目还需接受第三方质量保证,确保在施工过程中验证性能。

瑞典及其他地区的适应

其他国家已经创建了自己的以PH为灵感的标准。在瑞典,能源高效建筑论坛(FEBY)制定了特定地区的基准。例如:

  • 南瑞典与PHI规范紧密对齐。
  • 北瑞典允许更高的供暖负荷(高达14 W/m²)和符合当地法规的空气交换率,确保通风系统不会超负荷运作。

在极端气候下,设计师必须进一步适应。建筑师托马斯·格兰德尔(Thomas Greindl)在北极圈南部的工作——使用非石油绝缘材料和职业学生进行劳动——突显了如何通过地方化适应和实践培训使被动房变得可及和生态。

全球经验与地方决策

从瑞士的Minergie-P标准到PHIUS的气候调节规格,被动房认证的演变表明,“一刀切”的模型并不总是可行。一个项目的最佳标准往往取决于:

  • 当地气候和能源背景
  • 建筑方法和材料
  • 性能目标和客户价值

虽然PHI的框架拥有最长的历史记录和最广泛的国际采用,但标准的日益多样化反映了一个共同目标:显著减少能源使用,同时提供舒适、韧性和未来准备的建筑。


无论您是在改造1950年代的平房,还是设计前沿的公寓楼,日益发展的被动房标准都提供了一条通往可持续卓越的路线图——适应性强、以科学为驱动、并具有全球相关性。