۲-۱- خانه پسیو چیست ؟
۰۱/۰۳/۱۳۹۷
۳- پوشش ساختمان
۰۸/۰۳/۱۳۹۷

تعریف خانه پسیو

خانه پسیو، یک استاندارد انرژی نیست ولی مفهومی یکپارچه است که بالاترین سطح آسایش حرارتی را تأمین می کند. تعریف دقیق خانه پسیو به شرح زیر می باشد:

” خانه پسیو ساختمانی است که که در آن آسایش حرارتی (ISO7730) به تنهایی از طریق پیش گرمایش و پیش سرمایش توده هوای تازه بدست می آید که برای حصول شرایط کافی کیفیت هوای داخلی  بدون نیاز به باز گردش اضافی هوا لازم می باشد.

این یک تعریف صرفا عملکردی است که هیچ ارزش عددی ندارد و برای تمام اقلیم ها معتبر است. این تعریف نشان می دهد که خانه پسیو یک مفهوم اساسی است نه یک استاندارد تصادفی. خانه پسیو اختراع کسی نیست بلکه اصل خانه پسیو کشف شده است.  اینکه اصطلاح “خانه پسیو” دقیقا این مفهوم را می رساند قابل بحث می باشد ولی  اصطلاح بهتری که  مناسب این مفهوم باشد وجود ندارد. راحتی گرمایی تا حد بیشینه از طرق اعمال اقدامات پسیو (عایق بندی، بازیافت حرارتی، استفاده پسیو از انرژی خورشیدی و منابع حرارتی داخل ساختمان) قابل حصول می باشد.

مفروضات زیر به درک این مفهوم کمک می کند:

همه ساختمان های هوابندی شده (هر ساختمان انرژی کم باید هوابندی شده باشد)، بجز آنهایی که “آب و هوای خوش”  نامیده می شوند، نیاز به یک سیستم تهویه کار آمد دارند. در خانه های پسیو، این سیستم همچنین برای مقاصد گرمایشی بدون نیاز به داکت های اضافی، واسط ها فنی عمده، فن های کمکی و .. قابل استفاده می باشد.

این مفهوم امکان ساخت خانه های مجهز به سیستم بازیافت حرارتی با کارآمدی بالا و با قیمت مقرون به صرفه بالا را فراهم می کند. انجام این کار نسبتا دشوار می باشد بدلیل اینکه سیستم تهویه به اندازه سیستم گرمایشی هزینه بر می دارد-  یک هزینه دوگانه که به سختی قابل تأمین می باشد. بنابراین راه حل، استفاده از یکی از دو سیستم فوق الذکر  با تمهیداتی می باشد: یا از طریق سیستم تهویه بعنوان مثال نصب تنها یک سیستم تخلیه؛ در این حالت ساختمان به یک خانه انرژی کم با گرمایش معمولی تبدیل خواهد شد؛ یا از طریق سیستم گرمایشی با استفاده از سیستم تهویه برای گرمایش- در این حالت ساختمان به یک خانه پسیو تبدیل خواهد شد.

این مفهوم گرما به طور خودکار به معنای مصرف بسیار کم انرژی است. استفاده از هوای تهویه تازه برای گرمایش بدون یک سیستم گرمایش اضافی تنها می تواند در ساختمان هایی با افت خالص بسیار کم کار کند. که نیاز به عایق بندی عالی پوسته ساختمان دارد – مخصوصا در آب و هوای سرد، برای حفظ گرمای مطلوب در داخل ساختمان، و همچنین در آب و هوای گرم برای دفع گرمای نامطلوب. محاسبه توازن انرژی به تعیین میزان عایق بندی که ساختمان در  آب و هوای مورد نظر، نیاز دارد کمک خواهد کرد. محاسبه توازن انرژی در تعیین میزان عایق بندی برای یک ساختمان مشخص با آب و هوای معلوم کمک می کند.

اصول اساسی خانه پسیو: سیستم تهویه، حداقل مقدار هوای لازم برای کیفیت خوب هوای داخلی را تأمین می کند

آیا می توان از این هوا برای گرمایش نیز استفاده کرد؟ – بله ممکن است – با توجه به اینکه ساختمان نیاز به گرمای بسیار کم برای شروع دارد.

بار گرمایشی- ملزومات خانه پسیو

محاسبات زیر بار حرارتی خانه پسیو را نشان می دهد.

برای اطمینان از کیفیت خوب هوای داخلی، یک نفر نیاز به حدود ۳۰ مترمکعب هوای تازه در ساعت دارد. این مقدار هوای تهویه تنها تا ۵۰ درجه سانتیگراد گرم می شود تا از سوختن گرد و غبار نیز جلوگیری شود. ظرفیت گرمای ویژه هوا ۰٫۳۳ وات ساعت بر مترمکعب بر کلوین در فشار طبیعی و در دمای حدود ۲۱ درجه سانتیگراد است (طبق ISO7730). بر این اساس جریان گرما به صورت زیر محاسبه می شود:

از این رو: گرمایش هوای تازه می توان ۳۰۰ وات برای هر نفر را تأمین کند. با فرض ۳۰ متر مربع مساحت بنا برای هر نفر، حداکثر بار حرارتی در یک نقطه از زمان معین، از ۱۰ وات بر هر متربع از مساحت بنا فراتر نمی رود- مستقل از شرایط آب و هوا: از آنجا که این مقادیر به زمانی از سال که بیشترین مقدار گرما لازم است مربوط می شود، خانه های پسیو نیاز به سطوح مختلف عایق بندی بسته به شرایط آب و هوایی دارند: عایق بندی بیشتر در آب و هوای بد، عایق بندی کمتر در آب و هوای ملایم.

مقادیر ویژه برای بارهای گرمایی (بر مبنای وات) برای انرژی (که بر مبنای کیلو وات ساعت است) مناسب نیست. معیارگرمای مورد تقاضای خانه پسیو به طور معمول برابر ۱۵ کیلوات ساعت بر مترمربع در سال، است که به بار گرمایی برابر ۱۰ وات بر متربع در شرایط آب و هوایی اروپای مرکزی مربوط می شود که به عنوان یک مقدار تخمینی می باشد و با شرایط مختلف آب و هوایی تغییر می کند: در استکهلم یک خانه با بار گرمایی ۱۰ وات بر متربع حدود ۲۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال، در روم در حدود کمتر از ۱۰ کیلووات ساعت بر مترمربع در سال، می باشد. معیارهای خانه پسیو می تواند ساختمان ها را به معیار بار گرمایی ۱۵ کیلوات ساعت بر مترمربع در سال یا بار گرمایی ۱۰ وات بر متربع  برساند

فیزیک پشت خانه پسیو ارائه شده در اینجا، در همه شرایط آب و هوایی یکسان می باشد و خدمات انرژی (معیار راحتی مطابق ISO7730) برای ساکنین نیز یکسان می باشد. همه چیز مربوط به معیار ها در داخل پوسته حرارتی بعنوان مثال در داخل ناحیه راحت، اتفاق می افتد. بنابراین، بله، این موضوع مستقل از شرایط آب و هوا، نوع ساختمان، روش ساخت می باشد. در بعضی از اقلیم ها به اصطلاح آب و هوای خوش، معیار ۱۰ وات بر متربع مناسب نمی باشد بدلیل اینکه هیچ نیازی به گرمایش و سرمایش وجود ندارد (مانند Bogota). خانه های ساخته شده به طور معقول در این اقلیم ها همیشه پسیو هستند. بنابراین این معیار غیر مرتبط می باشد.

برخی منتقدان معتقدند که ” یک اندازه برای همه مناطق نمی تواند درست باشد”. این موضوع صحیح است و در معیارها پیش بینی شده است. به همین دلیل است که خانه پسیو یک استاندارد عملکردی می باشد نه توصیفی. البته این معیارها به راه حل های مختلف در اقلیم های مختلف می انجامد. در استکهلم به عایق بیشتری نسبت به پالرمو  و سایه بیشتری در پالرمو نسبت به استکهلم نیاز خواهد بود. ولی طراحان در انتخاب راه حل ها برای تأمین توازن انرژی با استفاده از PHPP آزاد هستند. بنابراین، راه حلهای بسیار متنوعی در هر اقلیمی وجود خواهد داشت که این بدلیل انعطاف پذیر بودن استانداردهای عملکردی نسبت به توصیفی می باشد.

برای برخی از طراحان بسیار پیچیده است؟ خوب، می توان از راه حل های نمونه ای که در شرایط اقلیمی قابل مقایسه استفاده شده است استفاده کرد. نمونه های فراوانی در بانک اطلاعاتی خانه پسیو قابل دسترسی است:    خانه پسیو