什么是被动式房屋，它们如何可持续发展?

大多数房地产开发商建造的建筑物和住宅都是低成本和美观的。

他们没有在可持续发展上投资，而是采用了廉价的材料和没有提供太多隔热或温度调节的轻率设计。

由于这一缺陷，租户和居民在一年的大部分时间里都需要空调和暖气来保持舒适。空调的空气不断地通过薄壁逸出，所以加热器或空调设备需要一直开着才能正常工作。这些设施消耗大量能源，对环境也很糟糕。

在空调设备的制造、安装和处置过程中，经常会发生氢氟碳化合物(hfc)泄漏。这些温室气体已经1000到3000次二氧化碳的全球变暖潜力，根据环境调查机构。

美国能源情报署估计，2018年，空调消耗了大约3770亿千瓦时的能量．这一数字约占当年美国总用电量的9%。化石燃料行业是另一个对气候变化有重大影响的行业，提供了绝大部分的能源。

空调也很贵。根据你住的地方，每年的费用可能从60美元到525美元或者更多。

被动式房屋是一种试图解决这些问题的建筑标准，被动式房屋是任何经过认证符合这一标准的建筑。通过采用高质量的材料和设计，有助于实现理想的温度，被动式房屋大大减少了对空调和供暖的需求。

被动式房屋简史

在1988他是德国物理学家，在瑞典隆德大学进行研究期间沃尔夫冈无用的人以及他的学术东道主瑞典物理学家Bo亚当森他提出了不需要“主动供暖”的建筑概念。这个想法最终发展成了被动屋的标准。

建筑师说:“最初的标准在很大程度上是根据美国在70年代和80年代在密封建筑中进行的实验，因为我们对阿拉伯石油禁运导致的石油产品成本上升做出了反应。穆雷利．

作为论文的一部分，费斯特开始研究第一套被动式房屋这是德国黑森州的一座建筑。在1996费斯特创立了“研究所(在英语中被称为被动式房屋研究所或PHI)，该组织建立了一个认证系统和专业的网络。从那时起，世界各地有成千上万的被动式房屋项目，尽管主要在欧洲。

在2003卡特琳·克林伯格在伊利诺斯州厄巴纳为自己建造了一座被动式房屋。她的房子是美国第一个符合被动式房屋标准的房子。

这段经历启发Klingenberg在厄巴纳成立了一家非营利性经济适用房开发公司——电子建筑实验室(简称e-colab)。在与市政府合作后，该公司成为了一家社区家园发展组织[CHDO]。2007年，随着北美对被动式房屋建筑的兴趣增加，e-colab扩展为美国被动式房屋研究所，更常被称为PHIUS．

2011年PHI撤销PHIUS有权以PHI名义认证项目。无用的人声称PHIUS在没有足够文件的情况下对建筑物进行认证，违反了合同并威胁到被动房屋标准的完整性。

自此分裂——造成意识形态和操作上的差异- PHIUS与PHI和其他被动房屋组织进行了几次法律斗争，例如ECO智能大厦．PHI和PHIUS都在美国运作，但项目经理需要选择其中一方进行认证。

自PHIUS成立以来，美国一些城市和州政府逐渐开始支持被动房开发。2014年，纽约市市长比尔·德布拉西奥发起了一项绿色能源倡议目标是到2050年减少80%的碳排放。政府官员开始研究被动式房屋，以达到这一目标波长照明首席执行官迈克尔·轩尼诗。

从2018年开始，纽约州能源研究与发展局为该项目拨款1100万美元多户新建项目这是PHIUS和PHI都参与的一项倡议。最近，众议员亚历山大·奥卡西奥·科尔特斯说话在皇后区一个有67个单元、符合被动住宅标准的老年住宅综合体的开幕式上。

加拿大温哥华市也一直是一个被动房屋运动的领导者．去年，建筑公司与该市合作建造了高地(the Heights)全国最大的被动式房屋．加州和宾夕法尼亚州也投入了大量资金。

2019年6月，纽约州议会通过了气候领导和社区保护法案，该法案要求到2040年在全州范围内消除公用事业的排放。Hennessy说，专家预测，被动住房将成为如何分配资源的讨论的一部分。

“这项法律还没有影响到人们，但它会影响到人们的，”他说。

Levi补充说，对法规和分区法规的可持续更新也增加了对被动式住房的需求。

被动式房屋是如何工作的?

根据PHI的说法，一个成功的被动式房屋可以减少90%的暖气和空调的使用。该组织强调五项原则：

1. 伴热保温
2. 被动式房屋窗户
3. 通风热回收
4. 建筑物的气密性
5. 热桥的缺失

PHIUS也提倡五项原则，但细节和顺序不同。例如，PHIUS标准提到没有热桥接，但这个概念并不是一个原则。

以下是他们的原则:

1. “在整个外壳中采用连续绝缘，没有任何热桥接
2. 建筑围护结构是非常密封的，防止外部空气的渗透和空调空气的损失
3. 采用高性能窗户(双窗格或三窗格窗户，取决于气候和建筑类型)和门-太阳能收益设法利用太阳能在供暖季节用于供暖目的，并在冷却季节最大限度地减少过热
4. 采用某种形式的平衡热湿回收通风
5. 使用最小空间调节系统”

以下是其中一些原则的详细说明:

为了使被动式房屋模式发挥作用，建筑或家庭需要使用高质量、可持续的材料和有限的通风来紧密密封。如果建筑师和施工经理能够满足这一条件，下一步就是安装可持续的温度调节系统。

世界上最自然的热源是太阳。这就是被动式房屋建筑师包括被动式太阳能设计在冬季，这种结构可以最大限度地吸收来自太阳的热量。被动式房屋设计还可以捕捉炉灶和冰箱等电器的辐射热量。

在冷却方面，被动式房屋依靠相同的结构来减少整个夏天的热量。太阳的角度移动到一个点，建筑的设计是为了阻挡和分散太阳辐射，而不是吸收它。消除热桥也很重要，比如墙钉，可以让冷空气逸出，而不是留住它。

为了保持空气质量和循环，被动式房屋使用空气/热回收通风机(通常缩写为HRVs)。这些系统如果实施得当，可以减少不健康物质的流行，如宠物皮屑、霉菌、灰尘、挥发性有机化合物[VOCs]和过量的二氧化碳。

由于被动式房屋密封非常严密，Levi建议业主和建筑管理人员避免引入合成清洁产品等刺激性化学物质。相反，他们应该只买安全、天然的清洁用品．

一旦建筑的外壳完成，技术人员就会进行气密性测试，方法是泵入空气，并测量随着时间的推移泄漏了多少。如果房子通过了这个诊断，它就可以定型，可以居住或工作了。

被动式房屋材料和特点

PHI网站上有一个“组件数据库，说明了各种功能如何适合被动式房屋设计。如果你对被动式房屋更感兴趣，觉得官方清单有点难以消化，请查看我们对人们倾向于纳入的材料和功能的简短总结:

• 即热式按需热水器
• 热回收通风机
• 节能窗户，通常是双层或三层玻璃
• 如波长照明所提供的LED照明
• 节水型水管装置
• 太阳能热水系统
• 太阳能电池板
• 不含挥发性有机化学品的涂料
• 地板用再生木材
• 木纤维保温板
• 通风雨幕
• 用于墙壁的纤维素或矿物棉
• 特隆布墙
• 悬挑和棚架

以下是一些销售这些材料和功能或帮助安装的公司:

• 475高性能建筑供应(供应)
• Clarum房屋(被动式房屋服务)
• Gutex(木)
• 箴此种(绝缘材料)
• LAMILUX(屋顶照明)
• LUNOS(HRV)
• Retrotec(绝缘/气密性测试)

被动式房屋组织和认证

一栋建筑不需要经过认证，人们才会认为它是被动房屋，但认证机构确实有助于质量保证和安全。这些认证可以适用于整个项目，也可以只适用于某些方面，如组件或所涉及的专业人员。

PHI和PHIUS可以说是最有影响力的机构，但还有其他几个组织参与了被动房屋运动:

• CertifPHIers合作
• 国际被动式房屋协会(iPHA)
• 纽约被动式住宅
• 纽约州能源研究与发展局(能源研究与开发局)都知道,它
• 北美被动式房屋网络(NAPHN)
• 被动式房屋学院(PHA)
• 被动式房屋加州(PHCA)
• 被动式房屋宾夕法尼亚州西部
• 城市绿色

还有一些这些机构提供的被动式房屋认证:

CertifPHIers合作

• 前期建设认证
• Post-Construction认证

被动式房屋研究所

• 建筑认证
• 认证被动式房屋设计师
• 被动式房屋认证商人
• 组件

美国被动式房屋研究所

• 建筑和产品PHIUS认证

被动式房屋是否负担得起、方便使用?

因为与传统建筑相比，被动式房屋很少，大多数人都没有机会使用它们。他们只是不居住在已经建造被动式房屋的地区，而且他们通常缺乏资金、时间或技能来从头开始建造被动式房屋。例如，在纽约建造被动式房屋要比在怀俄明州容易得多。

专家们认为，从长远来看，被动式房屋可以省钱，因为它们可以减少电费。被动式房屋业主和可持续发展顾问琼Raiselis她说，与平均水平相比，她每月的电费约为15-17美元在她的地区是106美元．她估计，在未来20年里，随着房子升值，她的家庭将节省5 -7万美元。

然而，关于被动式房屋的前期成本是否是一个重大障碍，存在着争论。Minkuk Kim，认证被动式房屋设计师和首席建筑师马林建筑师他说，认为被动式房屋只适合富人是一种普遍的误解。Raiselis也有类似的观点。

“根据你如何设计它和你使用的材料，数据表明被动式房屋大约是10％比起传统的木框架和‘绝缘代码’结构，我们需要建造更多的东西。”

根据PHIUS的说法，建筑越大，这项费用就越低。例如，建造一座多户型被动式建筑的成本大约比普通住宅高出3%能源之星认证建筑．

其他专业人士认为，前期成本可能会更高。能源分析师Matthias Alleckna说EnergyRates.ca该公司声称，这些费用可能会比建造“普通房子”高出25%。轩尼诗给出了7-15%的平均价格，并表示:“事实上，被动式房屋可能非常昂贵，而且这个概念还没有完全渗透到低成本建筑中。”

幸运的是，所有这些专家都认为，被动式住房正迅速变得更便宜和更容易获得。随着政府的支持，被动房屋很快就会在许多州普及。

住在被动式房屋里是什么感觉?

一些被动式房屋的居民描述说，这种体验让他们感觉与自然更加亲近。太阳使他们暖和。窗户和天窗的角度考虑到季节的变化。房屋可能是被动的，但居民需要根据天气变化主动调整窗户和窗帘。

雷斯利斯说:“真的，这是我住过的最舒适的房子。由于种种原因，它与我住过的老房子大不相同，但这里从来没有穿风，除非你想要一点空气流通;温度保持不变，除非你告诉它不要这样;空气非常干净，经过过滤，给人的感觉就是这样。”

1997年和1998年艺术家巴勃罗·所罗门的家和工作室因杰出的自然保护和修复而被提名为德克萨斯州孤星土地管理奖。这座历史悠久的房子具有被动设计的特点，如厚石墙。

所罗门说:“它的位置和窗户的位置让我们只在极端条件下才需要暖气或空调。”

无论房子是历史悠久的，翻新了现代可持续的功能，还是最近建造的，住在被动式房子里就像回到了过去。

“几年前，每个人都知道如何管理房子，当太阳从东向西移动时，让斜风冷却，有策略地关闭和打开窗户，设计出最佳的被动效果，”Raiselis解释道。“AC已经从我们大多数人的居住方式中消除了这些想法。”

被动式房屋体现了可持续发展通常是新技术和旧智慧的结合。我们可以随意使用暖气和空调，这些设施在恶劣天气下是必要的。尽管如此，依靠聪明的设计和与自然的联系总是更好的。