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更新时间：2026-03-17
点击次数： AC米兰·(中文)官方网站-Milan brand-被动式建筑是一种设计方法，由一系列优先考虑节能和最佳实践的原则的大集成。这些原则共同产生了一个整体效果大于分项技术之和的产品。被动式建筑与较低的能源使用相关，特别是较低的空调负荷。然而，该方法产生了其他好处：舒适、改善的室内空气质量、耐用性和应用弹性。被动式建筑原则可以应用于所有建筑类型——从单户住宅到多户公寓楼、办公室和摩天大楼。可以说，被动式建筑是建筑碳中和路线的最基本的工作。 下面介绍一些案例，为大家带来被动式建筑技术的科普。
Beach Green Dunes 是纽约皇后区法洛克威的一个经济适用且具有弹性的住房开发项目，它是飓风桑迪摧毁后社区重建的一部分。Beach Green Dunes 是第一座通过 PHIUS+ 认证的多户住宅建筑，拥有 100 多个住宅单元。
位于弗吉尼亚州富兰克林县的节能设计中心是建筑师和建筑商 Adam Cohen 的项目之一，它是美国第一所按照被动式建筑性能标准设计的 K-12 公立学校。学校展示可再生、可持续和节能技术。
热控制是通过建筑围护结构中的连续绝缘或热阻来实现的。通常，这是相对于基准节能标准构造增加的热阻，以及注意连接点的细节以避免热桥。
辐射控制是通过优化玻璃选择来实现的，考虑到玻璃尺寸、太阳能热增益和适当的遮阳策略。
空气控制是通过在建筑围护结构中创建气密边界，然后采用平衡的新鲜空气通风和过滤来实现的。热量或能量回收通常也被用作节能或减少负载的策略。
这些构成了主要的被动式建筑原则：(1) 高性能保温，(2) 消除热桥，(3) 最佳玻璃窗，(4) 遮阳/采光，(5) 气密性，以及 (6) 能量回收通风（下图）。
包含这一概念的基本原则可以追溯到近 50 年前在 1970 年代石油禁运之后在欧美兴起的节能保温技术的发展。
被动式建筑标准是作为被动式建筑原则“走多远”的指南而制定的，该标准是通过/失败，具有以下三个性能支柱：
使用前面描述的设计原则可以满足空间调节目标。它们代表了投资保护措施的成本效益最佳点。它们是在一项综合研究中开发的，优化了高源能源节约和低总成本，其中包括保护措施的前期成本，以及建筑物预计寿命内的持续运营成本。这些目标认识到节能措施的投资回报递减——建筑围护结构中最后一英寸隔热层所带来的节能效果与第一英寸不同。
目标是针对投资的最佳点设定的，以实现最低的生命周期成本。它们根据气候、建筑尺寸（围护结构与容积率）和居住者密度而有所不同，并指导设计师“何时停止”采取被动建筑保护措施。
源能源目标可以通过被动和主动保护策略来实现，包括可再生能源发电。它基于建筑部门碳排放的“公平份额”原则，到 2050 年将全球变暖限制在 2°C (3.6°F)。使用源能源而不是现场能源，因为它是排放的更好代表与能源使用有关。该目标正朝着零的方向前进，因为它认识到排放必须总体上为零。提供三层性能，特别认可那些旨在立即实现零源的性能。
气密性目标需要一个气密的建筑围护结构并在最终施工时通过现场测试。该指标基于研究3，该研究确定了建筑组件中可接受的气密性水平，以避免潮湿或耐久性问题。当然，作为次要好处，气密性可以在许多气候条件下节省能源。组件和施工细节也受到其他类型的水分风险的审查，并受到限制此类风险的规则的约束。
认证框架的一个关键要素是现场质量保证。被动式标准利用众所周知的前提程序来确保质量元素不会以 kWh 或 kBtu 显示。被动式认证要求符合条件的项目需要能源之星、DOE 零能源就绪家庭和 EPA Indoor airPLUS。能源建模软件指导设计并验证是否符合标准。该建筑是基于模拟性能和现场检查的质量保证和性能测试相结合的认证。
被动建筑为设计净零能耗建筑提供了一种行之有效的方法。第一步是保护——首先通过被动措施，然后通过主动措施。一旦达到保护目标，现场或场外可再生能源将用于抵消剩余的能源使用。随着负载的减少，需要的可再生能源也更少，当建筑物不是由可再生能源生产供电时，需要的电网支持也更少。前期的保护工作对于广泛促进净零建筑进入现有电网至关重要。
减少能源使用，特别是用于加热和冷却需求。这是可以量化的，所有气候条件下的所有建筑类型都可以实现不同程度的节约。这些较低的年负荷会带来金钱收益——业主或租户的公用事业成本较低。
同样，由于可以使用更小的设备尺寸，较低的峰值负载会降低供暖和制冷系统的前期成本。低负荷建筑还固有地提高了对停电或“被动生存能力”的适应能力——建筑在停电或燃料不足时保持宜居内部条件的能力。
极其密封的外壳与平衡的通风相结合，提供了极其耐用的外壳和出色的室内空气质量。进入建筑物的空气源是受控和连续的，而不是通过泄漏、裂缝等无意提供的。气密边界最大限度地减少了无意进入的空气量，新鲜空气通风提供过滤空气，同时抽出陈旧的空气从排气点，如厨房和浴室。
封套创造了舒适的空间，因为封套的内表面（墙壁、窗户、地板等）的温度保持在内部设定点温度附近，而不是更冷或更暖，这会导致通风和不适。
被动式建筑外围护还产生声音衰减，提供一些和平与安静。这在噪音污染严重的城市地区或沿交通系统或高速公路的开发中尤其有益。
减少能源使用，特别是用于加热和冷却需求。这是可以量化的，所有气候条件下的所有建筑类型都可以实现不同程度的节约。这些较低的年负荷会带来金钱收益——业主或租户的公用事业成本较低。
同样，由于可以使用更小的设备尺寸，较低的峰值负载会降低供暖和制冷系统的前期成本。低负荷建筑还固有地提高了对停电或“被动生存能力”的适应能力——建筑在停电或燃料不足时保持宜居内部条件的能力。
极其密封的外壳与平衡的通风相结合，提供了极其耐用的外壳和出色的室内空气质量。进入建筑物的空气源是受控和连续的，而不是通过泄漏、裂缝等无意提供的。气密边界最大限度地减少了无意进入的空气量，新鲜空气通风提供过滤空气，同时抽出陈旧的空气从排气点，如厨房和浴室。
封套创造了舒适的空间，因为封套的内表面（墙壁、窗户、地板等）的温度保持在内部设定点温度附近，而不是更冷或更暖，这会导致通风和不适。
被动式建筑外围护还产生声音衰减，提供一些和平与安静。这在噪音污染严重的城市地区或沿交通系统或高速公路的开发中尤其有益。
在过去三年中，经过认证或预认证PHIUS+ 项目的面积每年翻一番。仅在 2019 年，就有 200 万平方建筑获得认证或预认证，使总面积达到约 450 万平方米，为约 10,000 人创造了舒适、健康的家园。这一趋势预计将持续下去，因为已提交超过 700 万平方的 PHIUS+ 认证——仅 2019 年这一数字的一半左右（图 2）。
除了项目，精通被动式建筑设计策略、能源建模、施工技术和现场测试的专业人士市场也显着增加。首先引入了设计专业人员教育 (CPHC®)，紧随其后的是对承包商 (CPHB®) 和现场测试专业人员 (PHIUS+ 评估员/验证员) 的教育需求。这些从业者一起准备在整个设计和施工过程中提供高质量的被动式建筑。
弗吉尼亚州富兰克林县的节能设计中心是建筑师和建筑商 Adam Cohen 的项目之一，
以市场价格交付被动式建筑是先驱者的专长。建筑师和建造者亚当科恩是被动式房屋设计策略的早期采用者，并因建造世界上第一家被动式房屋牙科诊所和北美第一所获得被动式房屋认证的公立学校而受到赞誉。他以市场价格交付项目。他的一个项目是位于弗吉尼亚州富兰克林县的节能设计中心，它是美国第一所按照被动式建筑性能标准设计的 K-12 公立学校。科恩说，学区的负责人说，要达到被动房标准，这座建筑的成本不会更高。科恩说，在重新设计学校后，这座建筑的设计成本实际上更低，而且仍然符合被动房标准。占用是建筑物的挑战之一。一名教师和大约 24 名学生主要使用该建筑，但学校也可容纳多达 100 人进行旅游和活动。学校的设计必须在容量上保持热舒适，因此该团队在仲夏高湿度的 100 人“最坏情况”情景下对建筑物进行了建模，以确定机械系统负载。学校使用带有两级地面耦合加热和冷却系统的变速旋转 ERV。增加采用
他说他想出了如何建造一座成本与每月抵押贷款和能源账单成本相同或更低的被动式建筑。
科恩说，他以市场价格磨练了自己的技能。他在弗吉尼亚州埃默里的埃默里和亨利学院设计了一个 40,000 平方英尺（3,716 平方米）的宿舍，价格低于市场价。宿舍已通过美国被动房研究所的预认证。
根据科恩的说法，他设计的第一个被动式房屋牙科诊所是以正常市场价格的低端建造的，比标准建筑使用的能源少 68%。
Cohen 用来增加被动式房屋采用率的另一个策略是创建一个模块化建筑系统，以使这些高效建筑的设计和施工过程直观且可定制。
他创建了一种预制服务，可以创建被动式房屋级建筑。他说，“用于建造被动式房屋的乐高系统”对于能源工程师来说很容易根据绝缘的 R 值进行定制。对于建筑师来说，细节是经过标准化的预先认证的。该系统对建筑商来说很直观。
一路走来，他的设计和施工策略不断发展，以更好地创造被动式建筑。他说，在所有项目中都应考虑使用无热桥结构、连续绝缘和气密性。
热隔离，尤其是在冬季较冷的气候中，是另一种策略。在冬季，将建筑物与地面断开是有益的。他说，在夏季，该建筑可以在混凝土板中使用被动热冷却回路来实现热舒适。
新闻副主编 Mary Kate McGowan 对 Adam Cohen 进行了采访。
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