패시브 하우스

Passive house
수동형 태양열 주택의 경우 수동형 태양열 건물 설계를 참조하십시오.재해 발생 후 전력 또는 기타 서비스 없이 작동하는 빌딩의 경우 패시브 생존성을 참조하십시오.
독일 다름슈타트에 있는 패시브 하우스 개념의 건물

패시브 하우스(독일어: Passivhouse)는 건물의 에너지 효율에 대한 자발적 기준으로서 건물의 생태적 [1]풋프린트를 줄입니다.따라서 공간 난방 또는 [2][3][4][5][6]냉방에 거의 에너지를 필요로 하지 않는 초저에너지 빌딩이 생성됩니다.스위스에서 [7]유사한 규격인 MINERGIE-P가 사용됩니다.이 기준은 주거용 부동산에만 국한된 것이 아니다. 몇몇 사무실 건물, 학교, 유치원 및 슈퍼마켓도 이 기준에 따라 건설되었다.수동적 설계는 건축 설계에 대한 애착이나 보완이 아니라 건축 설계와 [8]통합된 설계 프로세스입니다.주로 신축 건물에 적용되지만, 리퍼비시에도 사용되고 있습니다.

2008년 후반까지 전 세계 패시브 하우스 건물의 수는 15,000개에서 20,000개까지 [9][10]다양했다.2010년 8월에 유럽에는 모든 유형의 인증된 구조물이 약 25,000개 있었습니다.수동 구조의 대부분은 독일어권 국가 및 스칸디나비아에 [9]구축되어 있습니다.

역사

Passive House 개념의 공동 창시자인 Bo Adamson씨
볼프강 파이스트, 패시브 하우스 개념의 공동 창시자, 독일 '패시브 하우스 연구소' 설립자

Passivhouse 표준은 1988년 5월 스웨덴 Lund 대학의 Bo Adamson과 독일 [11]다름슈타트의 Institut für Wohnen und Umwelt(주거 및 환경 연구소)의 Wolfgang Feist가 나눈 대화에서 비롯되었다.나중에, 독일 헤센주의 재정 지원으로, 그들의 [12]개념은 많은 연구 프로젝트를 통해 더욱 발전되었다.

초기의 '패시브 하우스'의 대부분은 1970년대 [13]북미 건설업자들의 연구와 경험에 바탕을 두고 있는데, 이들은 석유 금수 조치에 대응하여 에너지를 거의 사용하지 않거나 전혀 사용하지 않는 집을 짓기 위해 노력했다.이러한 설계에서는 종종 태양을 열원으로 사용했지만, 서스캐처원 보존 하우스([14]1977년)와 매사추세츠 페페렐의 레거 하우스(1977년)에서 보듯이, 초단열은 광대한 태양 이득 창문보다 우세했다.Saskatchewan Conservation 하우스는 Saskatchewan Research Council(SRC;[15] 서스캐처원 연구 위원회)의 프로젝트였으며, 그는 독립적으로 열 회수 공기 교환기(HRV), 온수 회수 및 건물의 기밀성을[16] 측정하는 블로워 도어 장치를 개발했습니다. 특히 이 집은 캐나다 프레리 주의 -40C에서 +40C의 극한 기후에 맞게 설계되었습니다.SRC와 레거 주택은 덴마크 기술대학이 개발한 덴마크 링비 주택(1975년)이 이전했으며, 1977년부터 1979년 사이에 일리노이 대학교 어반-샴페인에서 개발한[17] 로칼 주택 설계(1976년)를 기반으로 여러 집이 지어졌다.

패시브(passive)라는 이름은 2차 세계 대전 맨해튼 프로젝트에 기여한 미국인 물리학자 윌리엄 슈클리프(William Shurcliff)가 1970년대에 에너지 효율적인 주택 디자인을 옹호하게 된 데서 유래할 수 있다.

"이 새로운 시스템에 어떤 이름을 붙여야 합니까?초절연 수동?슈퍼 세이브 패시브?미니 니드 패시브?마이크로 로드 패시브?나는 '마이크로 로드 수동'에 기울어져 있다.뭐라고 부르든 큰 미래가 있다." - 윌리엄 쉬클리프, 1979년 [18]

패시브 하우스 건축의 개념을 설명하는 초기 책은 [19]1979년 에드워드 마즈리아가 쓴 패시브 솔라 에너지 책이다.

첫 번째 예

최종적으로 건축 회사인 Bott, Ridder 및 Westermeyer에 의해 4개의 개인 고객을 위해 4개의 연립 주택(지붕식 주택 또는 타운 주택)을 건설했습니다.최초의 패시브하우스 주택은 1990년 다름슈타트에 지어졌고 이듬해 고객들이 점유했다.

추가 구현 및 협의회

오스트리아 호흐슈바브 알프스에 있는 시슬하우스[데]는 2005년에 완공되었으며 높은 고산지대에 지어진 최초의 패시브 하우스였다.

1996년 9월, 파시브하우스-인스티튜트는 파시브하우스 표준을 추진하고 관리하기 위해 다름슈타트에 설립되었습니다.2010년까지 25,000개 이상의 Passivhouse 구조물이 [1][9][20]건설된 것으로 추정되었습니다.대부분은 독일과 오스트리아에 있고, 그 외는 전 세계 여러 나라에 있습니다.

1996년 다름슈타트에 있는 연구소에서 당시 표준 신축 건물에 필요한 것보다 90% 적은 공간 난방을 통해 개념이 검증된 후, 경제 수동 주택 작업 그룹이 만들어졌다.이 그룹은 계획 패키지를 개발하고 사용된 혁신적인 부품, 특히 창문과 고효율 환기 시스템의 생산을 시작했다.한편, 슈투트가르트(1993년), 나움부르크, 헤세, 비스바덴, 쾰른(1997년)[21]에 패시브 하우스가 추가로 지어졌다.

Passivhouse 표준을 위해 개발된 제품은 2000-2001년 겨울 유럽 5개 국가에서 컨셉을 입증한 유럽 연합 후원 CEPHUS 프로젝트 기간과 이후 더욱 상용화되었습니다.2006년 미국 미네소타주 베미지 인근에 독일 콩코디아 [22]언어마을의 캠프 발지(Camp Waldsee)에 첫 인증이 이뤄졌다.미국 최초의 패시브 리트로핏 [23]프로젝트인 캘리포니아 소노마에 있는 개조 공예가 오닐 하우스는 2010년 7월에 인증되었습니다.

미국에서 패시브 디자인의 개념은 2003년 카트린 클링겐버그가 일리노이 [24]주 어바나에서 "스미스 하우스"라는 이름의 패시브 주택 원형을 만들었을 때 처음 구현되었다.여기서부터 그녀와 건축업자 Mike Kernagis는 2004년에 e-cological Construction Laboratory(e-colab)를 공동 설립하여 저렴한 패시브 [25]설계의 실현 가능성을 더욱 모색했습니다.이는 결국 2007년 [26]패시브 하우스 연구소(PHIUS)의 설립으로 이어졌다.이후 PHIUS는 PHIUS + 2015 건축 표준을 발표했으며 미국 [26]전역에서 1,200개 이상의 프로젝트와 110만 평방 피트(10,000m2)를 인증했습니다.2019년에는 뉴욕의 저소득 주택 건물인 파크 애비뉴 그린이 북미 [27]최대 규모의 인증 패시브 하우스가 되었습니다.

아일랜드의 첫 번째 패시브[28] 하우스는 패시브 하우스 디자이너이자 선생님인 토마스 오리어리에 의해 2005년에 지어졌다.그 집은 '갑자기'라고 불렸다.완공되자마자, Tomas는 [29]건물 안으로 이사했다.

세계 최초의 표준화된 패시브 조립식 주택은 2005년 스웨덴 회사인 스칸디나비아[30][31] 홈스에 의해 아일랜드에서 지어졌으며, 스칸디나비아 홈스는 이후 영국과 폴란드에 [32]패시브 주택을 더 많이 지었다.

벨기에 앤트워프 지역에서 최초로 인증된 패시브 하우스는 [33]2010년에 지어졌다.2011년, 독일 하이델베르크시는 세계 최대의 패시브 하우스 건축 [34]구역으로 여겨지는 반슈타트 프로젝트를 시작했습니다.카타르의 한 회사는 2013년에 카타르 최초의 패시브 하우스를 계획하고 있으며,[35] 이 지역 최초의 패시브 하우스를 계획하고 있습니다.

세계에서 가장 높은 패시브 하우스는 스페인 빌바오의 볼루에타 지역에 있다.높이 289피트(88m)로 2018년 기준 인증을 받은 세계에서 가장 높은 건물이다.1,450만 달러, 171채 규모의 개발 단지(고층 9층짜리 동반자 포함)는 전적으로 사회주택으로 구성되어 있다.

중국 가오베이뎬은 2019년 제23회 국제 패시브 하우스 컨퍼런스를 개최했으며, 세계 최대 패시브 [36]하우스 프로젝트인 가오베이뎬 철도도시 아파트 단지가 입주해 있다.중국은 패시브 하우스 건설에 대해 73개사가 패시브 하우스 [36]기준에 대해 창구를 만드는 등 주도적 역할을 하고 있다.

영국 최초의 패시브하우스 보건소는 2021년 [37]11월 폴레실에 문을 열었다.

표준

오른쪽에 있는 패시브 하우스의 온도 그래프에 있는 어두운 색상은 왼쪽에 있는 기존 건물에 비해 열이 얼마나 적게 빠져나가는지를 보여줍니다.

일부 기술과 기술은 패시브 하우스 표준을 위해 특별히 개발되었지만, 슈퍼 인슐레이션과 같은 다른 기술은 이미 존재했고, 패시브 솔라 빌딩 설계의 개념은 고대로 거슬러 올라간다.스웨덴과 덴마크의 까다로운 에너지 규정에 따라 건설된 건물뿐만 아니라 저에너지 건물 표준, 특히 독일의 니드리게네르기하우스(저에너지 주택) 표준에도 다른 경험이 있었다.

국제 패시브하우스 표준

Passivhouse 표준은 건물이 다음 [38][39]요건을 충족해야 합니다.

  • Passivhouse Planning Package에서 계산한 대로 연간 바닥 면적의 최대 15kWh/m2(4,755 BTU/sq ft; 5.017 MJ/sq ft) 또는 지역 기후 데이터에 기초한 바닥 면적의 최대 열 부하 10W/m2(1.2hp/1000 sq ft)를 사용합니다.
  • 연간 바닥 면적의 최대 60kWh/m2(19,020 BTU/sq ft; 20.07 MJ/sq ft)를 1차 에너지(난방, 온수 및 전기)에 사용합니다.
  • 송풍기로 테스트한 50Pa(0.0073psi)에서 시간당 실내 용적의 최대 0.6배50(n ≤ 0.6/시) 또는 인클로저 표면적의 평방 피트당 최대 0.05 입방 피트(1.4 l/min)의 공기를 누출합니다.

추천 사항

설계 온도에서 가열원에 대한 특정 열부하는 10 W/m2(3.17 btu/(hµft2)) 미만이 권장되지만 필수는 아닙니다.

이 기준들은 대부분의 일반적인 건축 법규에 따라 지어진 집들보다 훨씬 더 높다.비교에 대해서는, 이하의 국제 비교 섹션을 참조해 주세요.

'유럽 패시브 하우스 촉진 협의체' 내의 국가 파트너들은 이러한 제한을 [40]현지에서 조정할 수 있는 유연성을 가지고 있는 것으로 생각된다.

난방 공간 요건

건물이 Passivhouse 기준을 충족한다면 기존 난방 시스템이 필요하지 않지만, 일부 난방은 여전히 필요하며 대부분의 Passivhouse 건물에는 보조 난방 기능이 포함되어 있습니다.이는 일반적으로 아래 공간 난방 섹션에서 설명한 것처럼 기존의 수성 또는 대량 강제 공기 가열 시스템이 아닌 공기 품질 유지에 필요한 저용량 열 회수 환기 시스템을 통해 분배됩니다.

미국의 패시브 하우스 표준 - 패시브 하우스 표준 및 PHIUS+

미국에서는 패시브 하우스 인스티튜트(PHI)와 패시브 하우스 인스티튜트 US(PHIUS)[41]라는 두 개의 독립된 단체가 추진하고 있는 패시브 하우스(Passive House)의 두 가지 버전이 있습니다.

PHIUS는 원래 Passive House Institute의 제휴사이자 공인 트레이너이자 인증자였다.2011년,[42] PHI는 PHIUS와의 계약을 부정행위로 취소했다.PHIUS는 PHI의 주장에 이의를 제기하고 독립적인 건물 성능 프로그램을 시작하기 위해 계속 노력했습니다.

2015년 PHIUS는 자체 "PHIUS+" 표준을 출시했습니다.

PHIUS + 2015 표준은 주로 모든 유형의 건물에 대한 건물 운영의 부정적인 영향을 줄이는 데 초점을 맞추고 있습니다.이 표준은 또한 기후 데이터 세트를 사용하여 다른 지역에 대한 특정 건물 성능 기준을 결정합니다.이러한 정보는 상당한 탄소 및 에너지 절감과 비용 효율이 [43]겹치는 공간을 나타내는 측정 기준을 사용하여 결정된다.전반적으로 PHIUS 데이터베이스에는 북미에 [43]대한 1000개 이상의 기후 데이터 세트가 포함되어 있다.북미에는 다양한 기후가 있고 다른 수동적 조치가 다른 국가들보다 더 효과적일 수 있기 때문에 이 표준에 대한 접근법이 필수적이라고 연구소는 생각한다.

이 표준은 기밀성, 환기, 방수, 냉난방, 전기 [44]부하 등 5가지 원칙을 기반으로 합니다.이러한 원칙 안에 사업 건물 송풍기 문, 환기 공기 흐름, 전반적인 기류, 전기적 부하 시험 지정된, 건물들 또한 저 배출 물질 재생 에너지 시스템, 습기 제어, 야외 환기와 에너지 효율적인 환기 및 우주 조화 설비 같은 다른 조치들을 해내야 해 통과해야 한다.[44]또한 모든 건물은 품질보증 및 품질관리 테스트를 통과해야 한다. 이는 건물이 PHIUS의 기후 [44]데이터에 명시된 지역적 기준을 계속 준수하도록 보장하기 위해 구현된다.이러한 작동 조건의 테스트와 분석은 PHIUS 평가자 또는 검증자에 의해 수행됩니다.이들은 새로 건설된 건물이 건설 계획, 작성된 에너지 모델 및 원하는 운영 [45]조건을 준수하고 있는지 확인하기 위해 현장 테스트 및 검사를 수행할 수 있는 PHIUS의 공인 전문가입니다.

두 가지 표준(Passive House 및 PHIUS+)은 서로 다른 성능 메트릭을 대상으로 하며 서로 다른 에너지 모델링 소프트웨어와 프로토콜을 사용합니다.

미국에서는 NAFHN(North American Passive House Network)과 그 지부 및 패시브 하우스 캘리포니아나 뉴욕 패시브 하우스 등의 독립 계열사가 국제 패시브 하우스 표준을 지원하고 있습니다.

공사비

Passivhouse 건물에서는 기존 난방 시스템을 사용하지 않음으로써 절감된 비용을 건물 외피 및 열 회수 환기 시스템의 업그레이드 자금에 사용할 수 있습니다.신중하게 설계되고 특별히 설계된 Passivhouse 건축 제품의 공급 경쟁이 심화됨에 따라, 독일에서는 Freiburg의 [46]Vauban에 있는 Passivhouse 아파트와 마찬가지로 일반 독일 건축 기준과 동일한 비용으로 건축물을 건설할 수 있게 되었습니다.평균적으로 패시브 하우스는 기존 건물보다 가격이 더 비싼 것으로 보고되고 있다. 즉,[47][48] 독일은 5 - 8%, 영국은[49] 8 - 10%, 미국은 [50][51][52][53]5 - 10%이다.

평가에 따르면 기술적으로 가능하지만 북유럽에서 [54][55]위도 60° 이상의 건물을 지을 경우 Passivhouse 표준을 충족하는 비용이 크게 증가하는 것으로 나타났다.약 60°의 유럽 도시에는 핀란드의 헬싱키와 노르웨이의 베르겐이 포함된다.런던은 51도입니다.모스크바는 55도입니다.

설계 및 시공

Passivhouse는 저에너지 건축 기술과 기술을 조합하여 사용합니다.

표준에서 요구하는 난방 에너지 소비의 대폭적인 감소를 달성하기 위해서는 건물 설계 및 건설에 대한 접근 방식이 바뀌어야 합니다.설계는 특별히 설계된 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하는 Passivhouse Planning Package(PHP)[56]를 사용하여 지원할 수 있습니다.

다음은 [2]표준을 달성하기 위해 사용되는 기술입니다.

수동형 태양광 설계 및 경관

패시브 솔라 빌딩 설계와 에너지 효율이 뛰어난 조경은 패시브 하우스의 에너지 절약을 지원하며, 이를 주변 및 환경에 통합할 수 있습니다.가능한 건물이 표면적을 줄이기 위해 소형인 수동형 태양열 건축 기법을 따르며, 주 창문은 북반구 남쪽과 남반구 북쪽의 적도를 향해 수동형 태양열 이득을 극대화한다.그러나, 특히 온대 기후 지역에서 태양열 이득을 사용하는 것은 전반적인 주택 에너지 요구 사항을 최소화하는 데 있어 이차적인 것이다.기후와 지역에서는 직접 또는 반사 소스, 브라이스 솔라일, 나무, 덩굴이 있는 부착 퍼골라, 수직 정원, 녹색 지붕 및 기타 기술을 통해 과도한 여름 수동형 태양 열 이득을 줄여야 한다.

표면이 선택할 수 있는 경우 반사 또는 흡수 일사 품질에 대한 외벽 색상은 연중 지배적인 외부 온도에 따라 달라집니다.낙엽성 나무와 벽면 트렐리제 또는 자가 부착 덩굴식물의 사용은 극단적인 온도가 아닌 기후에서 도움이 될 수 있습니다.

초절연

패시브하우스 건물은 단열재를 사용하여 기존 건물에 [57]비해 벽, 지붕 및 바닥을 통한 열 전달을 크게 줄입니다.다양한 단열재를 사용하여 필요한 높은 R값(일반적으로 0.10~0.15 W/(m2·K) 범위의 낮은 U값)을 제공할 수 있습니다.열교량 제거에 특히 주의를 기울여야 합니다.

필요한 벽면 단열재의 두께로 인한 단점은 건물의 외부 치수를 보상하기 위해 확장할 수 없는 한 기존 건축물에 비해 건물의 내부 바닥 면적이 적을 수 있다는 것이다.

스웨덴에서 패시브 하우스 표준을 달성하기 위해 절연 두께는 33.5cm(13.2인치)(0.10W/(m2·K))이고 지붕 두께는 50cm(20인치)(U-값 0.066W/(m2·K))이다.

고도의 윈도 테크놀로지

일반적인 패시브 하우스 윈도우

Passivhouse 표준의 요건을 충족하기 위해 창은 예외적으로 높은 R-값(프레임 포함 창 전체에 대해 일반적으로 0.85 ~ 0.45 W/(m2·K))으로 제조됩니다.일반적으로 3중 또는 4중 단열 유리(적절한 태양 열 이득 계수,[2][57] 저방사율 코팅, 밀폐된 아르곤 또는 크립톤 가스 충전된 틈새 및 특별히 개발된 열 차단 유리 스페이서)와 결합됩니다.

중앙 유럽 및 미국 대부분의 경우, 남향 파시브하우스 창문의 경우, 태양으로부터의 열 이득은 평균적으로 한겨울에도 열 손실보다 크다.

기밀성

Passivhouse 규격에 따른 건물 봉투는 기존 구조에 비해 매우 기밀성이 요구됩니다.건물 부피 기준 0.60 ACH50(50 파스칼에서 시간당 공기 변화) 또는 0.05 CFM50/sf(50 파스칼에서 분당 세제곱 피트, 건물 인클로저 표면적의 평방 피트)를 충족해야 합니다.이러한 측정 기준을 달성하기 위해 권장되는 모범 사례는 가능하면 [2][58]건설 도중 블로워 도어가 있는 건물 공기 차단 인클로저를 테스트하는 것입니다.

패시브 하우스는 열 손실(기후에 따라서는 이득)을 최소화하기 위해 대부분의 외부와의 공기 교환이 열 교환기를 통해 제어된 환기에 의해 이루어지도록 설계되었으며, 따라서 제어되지 않은 공기 누출을 피하는 [2]것이 가장 좋습니다.또 다른 이유는 패시브 하우스 표준이 단열재를 광범위하게 사용하기 때문에 습기와 이슬점을 [59]주의 깊게 관리해야 하기 때문입니다.이는 방공벽, 건물 엔벨로프의 모든 시공 접합부를 조심스럽게 밀봉하고 모든 서비스 [57]침투부를 밀봉함으로써 달성됩니다.

환기

수동형 자연 환기 사용은 외부 온도가 단일 또는 교차 환기, 단순한 개방 또는 대형 대피 창문 및/또는 투명 작동식 천장 조명의 작은 진입으로 인한 스택 효과에 의해 향상되는 수동형 주택 설계의 필수 구성요소이다.

주변 기후가 좋지 않은 경우에는 열 회수율이 80%를 넘는 기계식 열 회수 환기 시스템과 고효율 전자 정류 모터(ECM)를 사용하여 공기 품질을 유지하고 기존의 중앙 난방 [2]시스템을 제거하기에 충분한 열을 회수합니다.수동적으로 설계된 건물은 기본적으로 밀폐되어 있기 때문에 공기 변화율을 최적화하고 시간당 약 0.4의 공기 변화량으로 세심하게 제어할 수 있습니다.모든 환기 덕트는 절연되고 누출되지 않도록 씰링됩니다.

몇몇 패시브하우스 건축가들은 지구 온난화 튜브의 사용을 장려한다.일반적으로 직경은 약 200mm(7.9인치), 길이는 약 40m(130피트)이며 깊이는 약 1.5m(4.9피트)입니다.이들은 토양에 묻혀 지-공기 열 교환기 역할을 하며 환기 시스템의 흡기를 예열(또는 사전 냉각)합니다.추운 날씨에는 따뜻한 공기도 열 회수 시스템의 열 교환기에 얼음이 생기는 것을 방지합니다.일부 기후에서는 응축 및 [60]곰팡이 문제로 인해 이 기술에 대한 우려가 제기되었습니다.

또는 급기 위에 열교환기(배터리)가 있는 공기회로 대신 액체회로를 사용할 수 있다.

공간 난방

열교환기(중앙) 외에 마이크로 히트 펌프가 배기(왼쪽)에서 열을 추출하고 온수가 환기 공기(오른쪽)를 가열합니다.통기량만을 사용하여 건물 온도를 제어하는 기능은 기본입니다.

Passivhouse 빌딩은 수동 태양광 이득 사용 외에도 조명, 백색 제품(주요 가전제품) 및 기타 전기 장치(전용 난방기 아님)의 폐열과 같은 내부 소스에서 발생하는 고유의 열을 광범위하게 사용합니다.이는 평균적으로 사람이 100와트의 열을 방출하기 때문이다.

종합적인 에너지 절약 대책과 함께 기존 중앙난방 시스템은 고객의 [61]회의로 인해 설치되는 경우도 있지만 필요하지 않습니다.

대신 패시브 하우스에는 가장 추운 날에 사용하기 위해 환기 시스템의 공급 공기 덕트와 통합된 800~1500와트 난방 및/또는 냉방 요소가 있는 경우가 있습니다.필요한 모든 열은 환기에 필요한 일반적인 저공기량에 의해 운반될 수 있다는 것이 설계의 기본입니다.시스템의 필터를 빠져나가는 먼지로 인한 타는 냄새의 가능성을 방지하기 위해 최대 공기 온도가 50°C(122°F)입니다.

공기 가열 소자는 소형 히트 펌프, 직접 태양열 에너지, 연간 지열 태양열 또는 천연 가스 또는 오일 버너로 간단히 가열할 수 있습니다.경우에 따라서는 마이크로 히트 펌프를 사용하여 흡기 또는 온수 저장 탱크를 가열하여 배기 공기에서 추가 열을 추출합니다.난로가 있는 방이 과열되지 않도록 주의를 기울여야 하지만, 작은 목재 연소식 난로를 사용하여 물 탱크를 가열할 수도 있습니다.

열 회수 환기 장치에 의한 열 회수 외에도, 잘 설계된 유럽 기후의 패시브 주택은 난방 부하가 10 W/m2 [62]미만으로 유지되면 추가 열원이 필요하지 않습니다.

수동형 주택이 필요로 하는 난방 에너지와 난방 용량이 모두 매우 낮기 때문에, 재생 에너지원은 그러한 낮은 부하에 잘 적합하지만, 선택한 특정 에너지원은 기존 건물보다 재정적인 영향이 적다.

유럽의 패시브 하우스 표준은 연간 15 kWh/m2(4,750 BTU/sq ft)의 공간 난방 및 냉방 에너지 수요와 10 W/m2(3.2 Btu/h/sq ft)의 피크 수요를 결정합니다.또한 난방, 냉방, 조명, 장비, 온수, 플러그 부하 등을 포함한 건물 운영에 사용되는 총 에너지는 연간 [63]처리 바닥 면적의 120kWh/m2(38,000BTU/sq ft)로 제한됩니다.

조명 및 전기 기기

다음 항목도 참조하십시오.채광, 패시브 채광, 액티브 채광 및 에코 풋프린트

총 1차 에너지 소비를 최소화하기 위해 많은 수동적 및 능동적 채광 기술이 최초로 주간 솔루션을 채택합니다.조도가 낮은 낮, 조도가 낮은 공간 및 야간에는 저에너지원을 이용한 창조적 지속가능 조명 설계를 사용할 수 있다.저에너지 소스에는 '표준 전압' 소형 형광등, LED 램프를 사용한 고체 조명, 유기 발광 다이오드, PLED – 폴리머 발광 다이오드, '저전압' 전기 필라멘트 - 백열 전구, 소형 금속 할로겐, 제논 및 할로겐 램프가 포함됩니다.

각 설비에 태양광 발전 셀이 있거나 중앙 솔라 패널 시스템에 연결되어 있는 태양광 발전 외부 순환, 보안 및 경관 조명은 정원 및 실외에서 사용할 수 있습니다.저전압 시스템은 기존의 고정 장치 및 램프보다 전기를 적게 사용하면서도 더 제어되거나 독립적인 조명을 위해 사용할 수 있습니다.타이머, 동작 감지 및 자연광 작동 센서가 Passivhouse 설정에서 에너지 소비 및 빛 오염을 더욱 줄여줍니다.

독립 에너지 효율 테스트를 충족하고 전기'천연가스' 소비를 줄이기 위해 에코라벨 인증 마크를 받은 가전제품과 제품 제조 탄소 배출 라벨은 패시브 하우스에서 사용하는 것이 바람직하다.Energy Star 및 EKOenergy의 에코라벨 인증 마크가 그 예입니다.

패시브 하우스의 특징

일반적으로 패시브 하우스의 특징은 다음과 같습니다.

  • 상쾌하고 깨끗한 공기:테스트된 파라미터와 필터(최소 F6)가 유지된다면 HEPA 품질의 공기가 제공됩니다.시간당 0.3의 공기 변화(ACH)가 권장됩니다.그렇지 않으면 공기는 '스테이'(CO 과다2, 실내 공기 오염물질의 플러싱)되어 지나치게 건조해질 수 있습니다(습도 40 % 미만).이는 VOC(포름알데히드)로 인한 실내 공기 오염을 최소화하기 위해 실내 마감재와 가구를 신중하게 선택해야 한다는 것을 의미합니다.이것은 매우 짧은 시간 동안 창문을 열고, 식물에 의해, 그리고 실내 분수에 의해 어느 정도 대응할 수 있습니다.
  • 열 흐름에 대한 저항성이 높기 때문에(R 값이 높은 단열재), 다른 벽보다 차가운 "외벽"이 없습니다.
  • 균질한 실내 온도: 집의 나머지 온도와 다른 싱글룸(예: 수면실)을 갖는 것은 불가능합니다.수면 구역의 비교적 높은 온도는 일부 건물 과학자들에 의해 생리적으로 바람직하지 않다고 여겨집니다.침실 창문은 필요할 때 이를 완화하기 위해 약간 금이 갈 수 있다.
  • 느린 온도 변화: 통풍 및 난방 시스템이 꺼진 상태에서 패시브 하우스는 일반적으로 (겨울에) 하루에 0.5°C(0.90°F) 미만으로 손실되며, 중앙 유럽 기후에서 약 15°C(59°F)에서 안정됩니다.
  • 정상 온도로의 빠른 복귀: 창문이나 문을 짧은 시간 동안 여는 것은 제한적인 효과일 뿐입니다. 개구부를 닫은 후 공기는 매우 빠르게 "정상" 온도로 돌아갑니다.
  • 일각에서는 입주자가 창문을 너무 자주 열지 않는 등 정해진 방식으로 행동해야 하기 때문에 패시브하우스가 일반적인 접근법이 아니라는 우려를 표명하고 있다.그러나 모형화에 따르면 그러한 우려는 [64]유효하지 않다.

국제 비교

  • 미국에서는, 집은 패시브 하우스 표준 결과에 1영국 열량 단위의 난방 도일에 평방 피트(11kJ/m2)당 난방 에너지가 필요한 건물에 난방 도일에 비슷한 건물은 2003년 모델 에너지 효율 만나기 위해 약 5에서 15BTU/sq피트(57에서 170kJ/m2)에 비해 지어진오드e. 이는 오늘날 미국의 에너지 효율 규정을 충족하는 현재의 신축 건물보다 공간 난방 및 냉방을 위한 에너지가 75~95% 적습니다.미네소타주 발데이의 독일어 캠프에 있는 Passivhouse는 고성능과 지속 가능한 건축을 위해 미니애폴리스와 뮌헨에 본사를 둔 컨설팅 회사인 INTEP, LLC의 건축가 Stephan Tanner의 지도 하에 설계되었습니다.발트제 바이오하우스는 미국 LEED 기준을 뛰어넘는 독일 Passivhouse 표준을 모델로 설계되었으며, 미네소타 [65]건축 법규에 따라 지어진 주택보다 85% 적은 에너지를 사용하면서 건물 내 삶의 질을 향상시킵니다.VOLKsHouse 1.0은 Santa [66]Fe New 멕시코에서 제공 및 판매된 최초의 인증 패시브 하우스입니다.
  • 영국에서 패시브 하우스 표준에 따라 지어진 평균적인 새 주택은 2006년 건축 규정에 비해 공간 [67]난방에 77% 적은 에너지를 사용합니다.
  • 아일랜드에서 2002년 건축 규제 대신 패시브 하우스 표준에 따라 지어진 전형적인 주택은 공간 난방에 85%의 에너지를 덜 소비하고 공간 난방에 관련된 탄소 배출량을 94%[68] 줄일 수 있습니다.

제로 에너지 빌딩과의 비교

주요 기사: 제로 에너지 빌딩

순 제로 에너지 빌딩(ZEB)은 1년 이상 생산되는 에너지보다 더 많은 에너지를 사용하지 않는 건물이다.1979년 최초의 제로 에너지 디자인 빌딩은 밀폐된 구조와 초단열로 수동적인 태양열 난방 및 냉방 기술을 사용했습니다.일부 ZEB는 보다 저렴한 보존 기술을 충분히 활용하지 못하고 모두 태양광 발전 같은 현장 활성 재생 에너지 기술을 사용하여 건물의 1차 에너지 소비를 상쇄합니다.Passive House와 ZEB는 열 에너지 전달 및 저장의 동일한 물리학에 기초한 상호 상승적인 기술 접근법입니다. ZEB는 현장의 재생 에너지 소스의 도움을 받아 연간 에너지 소비를 0kWh2/m으로 낮추고 Passive House 수요 제약을 충족하기 위해 사용되는 재료 및 방법을 활용할 수 있습니다.f 120 kWh/m2. 이는 종종 비용이 많이 드는 현장 재생 에너지원의 필요성을 최소화한다.Energy Plus 주택은 PassivHaus 주택 및 ZEB 주택과 비슷하지만 연간 에너지 생산량이 소비량보다 많다는 점을 강조합니다. 예를 들어 연간 에너지 성능 -25kWh/m는2 Energy Plus 주택입니다.

무난방 건물과의 비교

주요 기사: 난방 없는 건물

초저 U-값 유리가 발전함에 따라 EU의 거의 제로 에너지 건물을 대체하기 위해 (거의) 제로 난방 건물을 기반으로 하는 패시브 하우스(Passive House)가 제안된다.무난방 빌딩은 수동적인 태양열 설계를 줄이고 건물을 전통적인 건축 설계에 더 개방적으로 만듭니다.

제로 난방 주택의 연간 비열 수요는 3 kWh/ma를2 초과해서는 안 됩니다.무난방 빌딩은 설계와 조작이 더 간단합니다.예를 들어: 변조된 태양 음영이 필요하지 않습니다.

열대 기후 요구

열대 기후에서는 열 회수 환기 대신 에너지 회수 환기를 사용하여 기계적 제습 시스템의 환기 습도 부하를 줄이는 것이 이상적인 내부 조건에 도움이 될 수 있습니다.제습기를 사용할 수도 있지만 히트 펌프 온수기는 실내 습도를 냉각 및 응축(배수로에 버려질 수 있음)하고 온수 탱크에 열을 방출하는 역할을 합니다.패시브 하우스 개념을 세계의 더 많은 지역에서 사용하기 위해 패시브 하우스 개념을 적용하기 위해 패시브 쿨링, 태양열 에어컨 및 패시브 솔라 빌딩 설계의 기타 솔루션을 연구해야 한다.

미국 루이지애나주 라파예트의 고온 다습한 기후에 인증된 패시브 하우스가 있으며, 에너지 회수 환기와 효율적인 1톤 에어컨을 사용하여 냉각 및 [69][70]제습 기능을 제공합니다.

태양열 접근은 구조물이 태양열 에너지를 사용하여 공간을 자연스럽게 가열하고 비추고 전기 온수기를 태양 에너지 기반 온수기로 대체할 수 있도록 하기 때문에 수동 주택의 설계에서 매우 중요한 요소이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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추가 정보

외부 링크

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