“被动房设计的七个原则:为效率和舒适而建”

2025年2月26日
探索被动房设计的七个基础原则,这些原则确保在每种气候下都能实现卓越的能源效率、卓越的室内空气质量和持久的舒适感。
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被动房设计不仅仅是一个技术蓝图——它是一种哲学,重新塑造了我们对舒适性、效率和可持续性的思考。在每个成功的被动房项目的核心,有七个指导原则,确保建筑的每个组件和谐地工作。这些原则不仅是技术要求,也是建筑师、工程师和施工团队共同规划的结果,大家朝着一个共同的目标努力:减少能源使用,同时提升室内生活质量。

1. 对整个外壳进行超绝缘

坚固的建筑外壳是被动房设计的基础。这意味着要用适合当地气候和设计细节的绝缘材料包裹墙壁、屋顶和基础。无论是纤维素、矿物棉,还是像羊毛这样的创新材料,目标都是最小化热量损失,同时管理建筑的隐含能量。在温和气候中,额外的绝缘可能很少,而在寒冷地区,战略性的位置和高绝缘水平变得至关重要。

2. 消除热桥

热桥——热量绕过绝缘材料的区域,例如在立柱周围或不同建筑元素之间的连接处——可以显著降低建筑的整体效率。通过精心设计和构建这些连接,被动房项目消除了这些薄弱环节。这不仅有助于保持预期的R值,还防止了可能导致凝结和随时间造成损害的湿气积聚。

3. 实现卓越的气密性

创建一个气密结构可能是被动房建筑中最具挑战性但又最有回报的方面之一。围绕整个建筑外壳的不间断空气屏障确保没有不必要的气流或热量损失。对密封即使是最小的缝隙——有时小到1/32英寸——的细致关注需要在早期阶段进行规划,并与整个建筑团队密切协调。正如经验丰富的从业者所指出的,达到0.6 ACH50(甚至EnerPHit标准的1.0 ACH50)的旅程始于设计桌。

4. 将机械通风与热能或能量回收结合

在密闭建筑中,持续供应新鲜空气至关重要。配备热能或能量回收的机械通风系统不仅能保持优良的室内空气质量,还能捕获本会被浪费的宝贵能量。选择热回收通风机(HRV)还是能量回收通风机(ERV)取决于当地气候和湿度水平。尽管这些系统全天候运行,但它们的节能效果——特别是在多户建筑中——可能是相当可观的。

5. 使用高性能窗户和门

窗户和门是建筑的眼睛和门户,但在被动房设计中,它们还必须作为关键的热障碍。具有低U值和精心选择的太阳热增益系数(SHGC)的高性能玻璃显著减少热损失,同时优化被动太阳能增益。随着如纤薄型框架和四重玻璃等创新的出现,这些组件不断发展,以满足不同气候的特定需求。

6. 最小化能量损失并优化能量收益

成功的被动房屋完全依赖于平衡。设计师必须仔细分析建筑与其环境的互动,考虑太阳方向、遮阳以及来自电器和照明的内部热量增益等因素。无论是在寒冷气候中最大化朝南窗户的使用,还是在炎热潮湿地区确保足够的遮阳,每一个决定都直接影响建筑的能量特性。这种整体视角有助于减少整体能量需求,并使其与建筑的现场可再生能源生产潜力相一致。

7. 利用PHPP进行准确的能量建模

被动房屋规划包(PHPP)是一个强大的工具,它将当地气候数据与建筑设计的每个元素综合起来,以惊人的准确性预测能量消耗。尽管它是一个静态模型,有时可能会低估峰值负荷——尤其是在动态的温暖气候中——但PHPP仍然是优化设计策略的核心。通过理解其假设和局限性,设计师可以调整参数,确保他们的预测与实际表现相符,为可再生系统和节能措施的有效规模化铺平道路。


通过采纳这七项原则,被动房屋项目不仅实现了卓越的能量效率,还提供了舒适、健康和可持续的环境。对绝缘、气密性和能量管理的细致关注改变了我们的建筑方式——证明了创新设计和可持续生活确实可以携手并进。