خانه منفعل سخت ترین استاندارد داوطلبانه مبتنی بر انرژی در صنعت طراحی و ساخت و ساز در نظر گرفته می شود. مصرف حداکثر 90 ٪ انرژی گرمایش و سرمایش کمتر از ساختمانهای معمولی ، و تقریباً برای هر نوع ساختمان یا طراحی قابل استفاده ، استاندارد ساختمان با کارایی بالا خانه منفعل تنها استاندارد بین المللی شناخته شده ، اثبات شده و مبتنی بر علم در ساخت و ساز است که این سطح را ارائه می دهدعملکرداساسی برای بهره وری انرژی این ساختمانها ، پنج اصل زیر برای طراحی و ساخت خانه منفعل اصلی است: 1) پاکت نامه های سوپرینز ، 2) ساخت و ساز هوایی ، 3) لعاب با کارایی بالا ، 4) جزئیات بدون پل حرارتی ، و 5) تهویه بازیابی گرما.
همه این اصول کلیدی در طراحی به یکدیگر پیوند داده شده و تأثیر می گذارند. هیچ یک از اصل نمی توان بدون تأثیر منفی بر بقیه مورد غفلت واقع شد. برای ایجاد موثر یک ساختمان منفعل خانه ، باید به صورت جامع در نظر گرفته شود تا هر پنج اصل طراحی را در خود جای دهد.
[برای اصول بیشتر در مورد خانه منفعل ، به بخش منفعل ما 101 مراجعه کنید.]
پاکت های فوق العاده ای
پاکت ساختمان همان چیزی است که فضای داخلی ساختمان را از قسمت بیرونی جدا می کند. از دیوارهای بیرونی ، سقف و کف تشکیل شده است. در آب و هوای سرد مانند کانادا ، جایی که در داخل هوا گرم می شود تا ساختمان را راحت نگه دارد ، برخی از این گرما با حرکت از طریق پاکت (از طریق فرآیند هدایت) از بین می رود. به منظور کاهش این کاهش گرما ، عایق ساخته شده از مواد کم ارتفاع در داخل مجامع دیوار و سقف نصب می شود.
خانه منفعل با استفاده از سوپر کردن ساختمان ، بیشترین استفاده را از پاکت می دهد تا از دست دادن گرما به حداقل برسد. برای یک خانه منفعل ، هدف این است که از مجامعی با عایق کافی استفاده کنید تا مقاومت در برابر حرارت را در مقایسه با آنچه در کدهای ساختمان فعلی کانادا مورد نیاز است ، دو برابر یا سه برابر کنند. نتیجه افزایش قابل توجهی در عملکرد حرارتی مورد انتظار از پاکت ساختمان است. عایق بندی در سطح خانه منفعل مزایای اضافه شده در برابر عایق صوتی بیشتر ، بهبود دوام و مقاومت بیشتر در ساختمان - از جمله توانایی حفظ راحتی داخلی برای دوره های طولانی حتی اگر یک مشکل برق وجود داشته باشد.
دستیابی به سطح منفعل مقاومت در برابر گرما فقط مربوط به میزان عایق کاری شما نیست ، بلکه این عایق به طور مؤثر استفاده می شود. عایق زمانی مؤثرتر است که ساختمان را بدون وقفه سایر مواد ببندد ، اما همیشه مناطقی وجود خواهد داشت که این امکان پذیر نباشد ، مانند اطراف اجزای مورد استفاده به دلایل ساختاری. هنگامی که یک ماده عایق را دور می زند ، به عنوان یک پل حرارتی شناخته می شود و می تواند اثربخشی عایق را به میزان قابل توجهی کاهش دهد ، به خصوص اگر این ماده بسیار رسانا باشد ، مانند فلز.
به حداقل رساندن تکرار پل های حرارتی و هدف از عایق بندی مداوم در صورت امکان ، همانطور که در مجامع نشان داده شده در شکل 1 ، به بیشترین استفاده از عایق در پاکت ساختمان کمک می کند.
شکل 1. مجامع ساختمان مثال
(سمت چپ) دیواره گل میخ فولادی عایق بیرونی.(وسط) پانل ساندویچ عایق بندی شده پیش ساخته.(سمت راست) دیوار قاب چوبی لارسن خرپا.(با حسن نیت از موسسه خانه منفعل)
ساخت و ساز هوایی
گرما همچنین می تواند از طریق پاکت از طریق نشت هوا از بین برود. سد هوایی یک ساختمان لایه ای از مواد (غشای ، نوار ، مهر و موم) در اطراف پاکت است که حرکت هوا را در داخل و خارج از ساختمان محدود می کند. شکاف در سد هوا می تواند اجازه دهد هوا در داخل ساختمان کنترل نشده و خارج شود. آنها هنگامی اتفاق می افتند که جزئیات کافی در طول ساخت و ساز وجود نداشته باشد ، هنگامی که مجاری بی شماری یا سایر نفوذ در سد هوا وجود دارد ، یا هنگامی که ساخت و ساز از کیفیت پایین برخوردار است.
حجم زیاد تبادل هوای کنترل نشده با نمای بیرونی می تواند منجر به مشکلات کاملی شود ، از جمله افزایش مصرف انرژی از نیاز به گرم کردن مکرر هوا ، ناراحتی از پیش نویس هوای سرد در نزدیکی دیوارها و مشکلات رطوبت و تراکم موضعی. در حالی که مبادله هوا برای تهویه و تأمین هوای تازه لازم است ، کنترل تبادل هوا با سفت کردن پاکت و استفاده از تهویه مکانیکی بسیار مؤثر است.
الزامات طراحی و ساخت و سازهای دقیق برای یک پروژه خانه منفعل وجود دارد که باید دارای مجوز باشد. از نظر کمی ، این بدان معنی است که در هنگام آزمایش ساختمان برای دستیابی به گواهینامه خانه منفعل ، نیاز به کمتر از 0. 6 تغییر هوا در ساعت (ACH50) دارد. این مقدار دقیق را می توان با سایر استانداردهای ساختمانی با کارایی بالا ، مانند برنامه R2000 ، مقایسه کرد که از نشت هوا تا 1. 5 ACH50 اجازه می دهد. به عنوان تضمین کیفیت اضافی برای یک پروژه خانه منفعل در طول ساخت و ساز ، حداقل یک آزمایش نشت هوا در محل باید انجام شود تا نشان دهد که این ساختمان نیازهای هوایی را برآورده می کند.
دستیابی به این درجه از هوای هوایی نیاز به برنامه ریزی دقیق در مرحله طراحی دارد ، از جمله اطمینان از اینکه سد هوا در نقشه ها مداوم و مشهود است ، از مواد سد هوا مؤثر استفاده می شود و جزئیات واضح برای نفوذ و خاتمه ارائه می شود. کیفیت ساخت و ساز با کنترل کیفیت کامل ، از پیمانکار تا معاملات ، در نصب سد هوا بسیار مهم است. کل تیم ساخت و ساز باید از نقش مهمی که Airtightness در یک پروژه خانه منفعل ایفا می کند ، آگاه باشند.
ساخت و سازهای هوایی در یک پروژه خانه منفعل باعث کاهش بیشتر هزینه های گرمایش فضا و مشکلات تراکم موضعی می شود و راحتی بهتری در داخل ساختمان ایجاد می کند. در یک خانه منفعل ، این مزایا با سفت کردن پاکت ساختمان به تنهایی حاصل نمی شود اما باید با یک استراتژی تهویه مناسب همراه باشد تا با رطوبت بیش از حد در ساختمان مقابله کند.
لعاب با کارایی بالا
در حالی که دیوارها به طور معمول بزرگترین ناحیه نمای ساختمان را تشکیل می دهند ، سیستم های لعاب (پنجره ها و درهای لعاب دار) می توانند در هنگام کمک به انرژی گرمایش فضا ، نقش حتی بیشتری داشته باشند. با توجه به عملکرد آنها (فراهم کردن نور و دید) ، سیستم های لعاب نمی توانند به همان اندازه یک دیوار عایق بندی شوند و در نتیجه ویندوز از نظر مقاومت جریان گرما ضعیف ترین مناطق پاکت باشد. بنابراین ، بسیار مهم است که از سیستم های لعاب با کارایی بالا ، مانند ویندوزهای دارای مجوز منفعل ، برای کاهش آن جریان گرما تا حد ممکن استفاده شود.
برخی از ویژگی های کلیدی یک سیستم لعاب خانه منفعل با کارایی بالا ، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است ، شامل قاب غیرقانونی یا استراحت های حرارتی بزرگ است. قاب بندی عایق ؛واحدهای سه گانه دو برابر یا به احتمال زیاد. پر کردن گاز آرگون یا کریپتون ؛چندین پوشش کم E ؛و فاصله های گرم یا غیرقانونی.
شکل 2. نمونه ویژگی های پنجره خانه غیرفعال با حسن نیت از نمایه پنجره روکش دار Zola Thermo Plus
مهم است که نه تنها از مشخص کردن پنجره‌های با کارایی بالا مطمئن شوید، بلکه باید به دقت نحوه ادغام آنها در طراحی ساختمان را نیز در نظر بگیرید. طرح‌های خانه منفعل از گرمایش غیرفعال رایگان خورشید بهره می‌برند. افزایش گرمای خورشیدی از طریق پنجره‌های مناسب می‌تواند به جبران گرمای مورد نیاز ساختمان در ماه‌های سردتر کمک کند. در طول ماه‌های تابستان، برای جلوگیری از ورود گرمای بیش از حد خورشید به داخل ساختمان و ایجاد گرمای بیش از حد، باید با سایه‌زنی مقابله کرد. برای هر پروژه خانه منفعل، تعداد ایده‌آلی پنجره وجود خواهد داشت که می‌تواند مزیت گرمای آزاد خورشید را با به حداقل رساندن اتلاف گرما ناشی از تعداد زیاد پنجره‌ها متعادل کند.
در نظر گرفتن نهایی برای سیستم های لعاب، دمای سطح است. هنگامی که دمای بیرون در ماه های زمستان پایین است، دمای سطح داخلی در پنجره های با عملکرد پایین نیز می تواند بسیار سرد باشد. دمای پایین اطراف پنجره می تواند منجر به افزایش خطر تراکم (و رشد احتمالی کپک) و احساس سردتر شدن هنگام نزدیک شدن به پنجره به دلیل اتلاف گرمای تابشی یا بادهای ناشی از دما شود. برای کاهش این خطرات، پنجره های تایید شده باید بر اساس معیارهای بهداشتی و راحتی که حداقل دمای سطح مجاز را در اطراف پنجره تعیین می کند، ارزیابی شوند.
جزئیات بدون پل حرارتی
آخرین مورد در نظر گرفتن پاکت، به حداقل رساندن پل حرارتی است. این قبلاً برای تکرار پل‌های حرارتی در مجموعه‌های کلی دیوار و سقف مورد بحث قرار گرفت، اما طرح‌های خانه غیرفعال همچنین در نظر دارند که وقتی صحبت از جزئیات رابط معماری می‌شود، بدون پل حرارتی باشند. اینها قسمت هایی از ساختمان هستند که در آن ویژگی های مختلف معماری با هم تلاقی می کنند که نیاز به توجه بیشتری در ساخت و ساز دارند. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، مثال‌ها شامل نحوه اتصال پنجره به دیوارها، نحوه برخورد دیوار با بالکن و نحوه برخورد دیوارها در گوشه‌ها، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است. نحوه اتصال و طراحی این ویژگی‌های ساختمان نیز می‌تواند باعث ایجاد پل حرارتی شود که همیشه آسان نیست. تشخیص.
شکل 3. نمونه جزئیات رابط ساختمان
(سمت چپ) بالکن کنسولی.(وسط) انتقال آستانه پنجره.(راست) گوشه دیوار.(با اعطای اجازه موریسون هرشفیلد با مسئولیت محدود)
پل حرارتی از جزئیات رابط می تواند اثرات متعددی بر عملکرد ساختمان داشته باشد. برای پاکت های بسیار عایق مانند پروژه های خانه منفعل، پل حرارتی می تواند به طور قابل توجهی مزایای سوپرعایق را با اجازه دادن به جریان گرما در اطراف عایق و خارج از ساختمان کاهش دهد و همچنین می تواند نقاط سرد موضعی ایجاد کند و خطر تراکم و رشد قالب را افزایش دهد. پیرامون این جزئیات
ساده ترین راه برای جلوگیری از پل حرارتی، ایجاد تغییرات در طراحی معماری (در صورت امکان) است، مانند استفاده از عرشه ها و سایبان های خود تکیه گاه برای ساختمان های کم ارتفاع یا کاهش تعداد بالکن های کنسولی و بیان معماری (گوشه های زیاد) در ساختمان های بزرگتر.. این همیشه واقع بینانه یا قابل دستیابی نیست و در این موارد باید توجه ویژه ای به این رابط ها شود. کاهش اتصالات رسانای مستقیم بین داخل و خارج مهم است. به عنوان مثال می توان به نصب اتصالات متناوب برای زوایای قفسه، عایق کاری بیش از حد در مقابل اتصالات خاص در اطراف فونداسیون، پیچیدن عایق در اطراف جزئیات بیرون زده یا استفاده از مواد خاص مانند ترمال بریک اشاره کرد.
اگرچه ممکن است واضح به نظر نرسد ، پل های حرارتی ناشی از رابط های پنجره به دیوار می توانند تأثیر بسیار زیادی داشته باشند. محیط کل تمام اتصالات پنجره به دیوار می تواند در برخی از پروژه ها به چند کیلومتر اضافه شود ، بنابراین نحوه نصب یک پنجره در یک دهانه نقش مهمی در به حداقل رساندن جریان گرما دارد. کاهش پل های حرارتی در این اتصال شامل موقعیت یابی پنجره برای خط با لایه عایق ، بیش از حد در جلوی قاب و به حداقل رساندن میزان چشمک زدن های بسته شدن در باز شدن خشن در حالی که هنوز مسیرهای زهکشی کافی را حفظ می کند ، به حداقل می رسد. از بین بردن یا به حداقل رساندن پل های حرارتی در پروژه های خانه منفعل به اطمینان از عملکرد عملکرد پاکت در کاهش مصرف انرژی گرمایشی کمک می کند.
تهویه بازیابی حرارت
از آنجا که پروژه های خانه منفعل به حالت هوایی هستند ، یک سیستم تهویه برای ایجاد هوای تازه و اگزوز آلاینده های ساخته شده ، بو ، CO2 و رطوبت لازم است. در طول زمستان ، این به معنای ریختن هوای گرم و آوردن هوای خنک تر است که باید دوباره گرم شود و این باعث افزایش انرژی گرمایش می شود. یک سیستم تهویه خانه منفعل از یک دستگاه تهویه بازیابی گرما (HRV) برای از بین بردن مداوم هوای بی سیم یا مرطوب و تحویل هوای تازه استفاده می کند. در طی این فرآیند ، گرما را از هوای اگزوز استخراج می کند و بدون اینکه مستقیماً هوایی را با هم مخلوط کند ، آن را درون هوای ورودی قرار می دهد. به این ترتیب ، تمام گرمای موجود در هوای اگزوز به طور کامل از بین نمی رود. برای یک خانه منفعل HRV ، حداقل 75 ٪ از این گرما باید بازیابی شود.
برای ماه های گرمتر تابستان ، بیشتر سیستم های تهویه منفعل در خانه نیز دارای یک دمپر بای پس تابستانی هستند که هوا را در اطراف هسته بازیابی گرما منحرف می کند. به این ترتیب سیستم هنوز هم می تواند هوای تازه وارد کند اما در صورت نیاز گرما ، گرما را بازیابی نمی کند.
در مکانهای خشک ، مانند دلهره ها ، ساختمانهای بدون رطوبت در زمستان می توانند فضاهای داخلی را با رطوبت داخلی کم (زیر 30 ٪ RH) ترک کنند ، که منجر به ناراحتی ، مشکلات بالقوه بهداشتی و آسیب به مواد داخلی می شود. در این موارد می توان از یک دستگاه تهویه بازیابی انرژی (ERV) استفاده کرد. بر خلاف HRV ، که فقط گرما را منتقل می کنند ، ERVS همچنین می تواند رطوبت را از اگزوز خروجی منتقل کند تا به حفظ رطوبت راحت تر در فضاهای داخلی کمک کند. سرنشینان همچنین می توانند از تهویه طبیعی (با استفاده از نسیم خنک تابستانی) از باز کردن پنجره ها تا مبادله هوای بی نظیر به وسیله غیر مکانیکی استفاده کنند و در صورت معقول بودن به انجام این کار تشویق می شوند. طرح های خانه منفعل از هر دو روش استفاده می کند تا انرژی تهویه را به حداقل برساند. در حالی که پروژه های خانه منفعل هنوز هم می تواند با یک سیستم گرمایشی (مانند پمپ های حرارتی منبع هوا ، تخته های برقی یا دیگهای بخار) مجهز شود و دارای بازیابی گرما در تهویه می تواند اندازه ، ظرفیت و نیازهای نگهداری این تجهیزات را کاهش دهد و هزینه های پروژه را تغییر دهد. سیستم های مکانیکی به یک پاکت ساختمان برتر.
خلاصه
کیفیت هوا در فضای باز و دمای پایدار در تمام طول سال ، کاهش قابل توجه در استفاده از انرژی و هزینه های عملیاتی و فضای آرام که استاندارد خانه منفعل ارائه می دهد مستقیماً به این پنج اصل و نحوه ادغام آنها در یک خانه منفعل نسبت داده می شود. ساختمان. با پیروی از یک رویکرد جامع با این پنج اصل از طریق طراحی و ساخت و ساز در هر پروژه ، صاحبان ، طراحان و سازندگان می توانند اطمینان داشته باشند که می توانند به یک ساختمان واقعاً با کارایی بالا دست یابند.
