Поскольку международный стандарт Пассивного Дома распространился из Германии по всем уголкам мира, неизбежно возникли вопросы о том, насколько хорошо этот стандарт применим к климатам, отличным от прохладного, умеренного климата Германии. Институт Пассивного Дома (PHI) посвятил значительное количество исследований этому вопросу и внес изменения, когда это было необходимо, например, адаптировав классический стандарт PH с учетом дополнительного спроса на осушение в влажных климатах. Многие другие учреждения и организации внесли значительный вклад в исследования проектирования и строительства зданий с очень низким энергопотреблением для различных типов климата. В нескольких странах были разработаны адаптированные требования к Пассивным Домам в ответ на опасения по поводу климатической специфики международных стандартов PH.

Несмотря на эти опасения, понимание принципов Пассивного Дома, которые прочно основаны на физике зданий, имеет решающее значение для строительства или модернизации высокоэффективных зданий. Действительно, по мере того как подход PH распространился по всему миру, он изменил разговор о том, что возможно достичь с помощью высокоэффективного ограждения. Здания Пассивного Дома, построенные в различных климатических типах — особенно те, которые были мониторированы и результаты которых были опубликованы — предоставляют неопровержимые доказательства успеха этого подхода. Тем не менее, почти любой проект PH — особенно те, которые разработаны новичками в практике PH — могут рассматриваться в определенной степени как эксперимент в области науки о строительстве, и практики с наибольшим опытом в данном климате предлагают ценные идеи для новых проектировщиков.

Решения для Средиземноморского Климатa

Мишель Вассуф, сертифицированный дизайнер PH из Барселоны, Испания, представил результаты мониторинга двух PH-резиденций в своем регионе на Международной конференции PH 2015 года, чтобы развеять сомнения о пригодности Пассивного Дома для средиземноморского лета. Один из проектов представлял собой реконструкцию небольшого рядного дома, построенного в 1918 году и расположенного на севере Барселоны. Реконструкция, запланированная и проведенная архитекторами из Calderon Folch Sarsanedas, включала добавление теплоизоляции к стенам, крыше и плитам пола, а также установку новых высокоэффективных окон с низкой эмиссией, включая мансардное окно с юго-западной ориентацией для увеличения зимних солнечных выигрышей. Потребление тепла резко снизилось с 171 кВтч/м²а до всего лишь 17,5 кВтч/м²а; примечательно, что в доме не было кондиционеров, но он сохранял комфортные температуры.

Подобные результаты комфорта были представлены архитекторами Жозепом Буньеском и Сильвией Прието на конференции PHI 2015 года на основе их мониторинга пяти PH-резиденций на северо-востоке Испании — двух в Лейде и трех в Пиренеях. Они пришли к выводу, что как для новых построек, так и для реконструкций, Пассивный Дом должен быть обязательным или, по крайней мере, стандартом, который клиенты требуют для своего комфорта, экономической выгоды и благополучия Земли. Как архитекторы, которые используют метод PH с 2009 года и стали свидетелями его впечатляющих результатов, они заявили, что им было бы морально невозможно вернуться к другим подходам к проектированию.

Адаптация к смешанным влажным климатам

Адам Коэн, опытный дизайнер и строитель в области пассивных домов в Вирджинии, находится на переднем крае адаптации принципов Пассивного Дома к смешанным влажным климатам. Он достиг многих первенств в области Пассивного Дома в Соединенных Штатах, включая проектирование и строительство большого сборочного здания с коммерческой кухней внутри теплового контура и, более недавно, стоматологической клиники.

По словам Коэна, самым важным аспектом в этих климатах является ограничение прямого солнечного нагрева, особенно в переходные сезоны, когда перегрев может стать серьезной проблемой. Энергетический рекуператор (ERV) для снижения влаги, попадающей в здание, является необходимым, как и установка предварительного охлаждения и предварительной дегидратации на ERV для снижения входящей латентной и явной нагрузки. Наконец, жильцы здания нуждаются в обучении по управлению внутренними тепловыми нагрузками в самые жаркие месяцы, активируя неавтоматизированные системы затенения и, возможно, ограничивая продолжительное приготовление пищи или подключенные нагрузки, так как здания Пассивного Дома удерживают тепло, а ночное охлаждение в влажных климатах часто нецелесообразно.

Учет более мягкого климата

В более мягких климатах, где нагрузки на кондиционирование пространства могут быть минимизированы за счет оболочки Passive House, возникают различные проблемы. Совмещение систем вентиляции и распределения кондиционирования пространства может создать преимущества в экономии пространства. Однако, поскольку кондиционирование пространства обычно требует более высоких потоков воздуха, чем вентиляция, эта стратегия представляет собой внутренние проблемы.

Компания One Sky Homes, занимающаяся проектированием и строительством в Калифорнии, экспериментировала с инновационными решениями. В их реконструкции дома в Саннивейле они установили как вентилятор с рекуперацией тепла (HRV), так и мини-сплит тепловой насос, которые вместе подают свежий и кондиционированный воздух в общие зоны. Вместо того чтобы прокладывать воздуховоды для любого из приборов, коридоры функционируют как воздуховоды для транспортировки воздуха в спальни. Непрерывно работающие маломощные вытяжные вентиляторы с эффективными электронно-коммутируемыми моторами (ECMs) помогают притягивать свежий, кондиционированный воздух в спальни. Мониторинг качества воздуха в помещении и потребления энергии подтвердил эффективность этой стратегии.

Управление влагой в дождливых регионах

В дождливых районах, таких как Тихоокеанский Северо-Запад США, управление объемом воды становится критической проблемой для всех зданий, включая пассивные дома. Вентилируемый дождевой экран, который обеспечивает канал, где объемная влага может стекать или испаряться, расположенный прямо за внешней обшивкой, служит ключевой деталью в этих районах. Практики пассивного дома стали искусными в сочетании этой функции с необходимым внешним утеплением.

Обычная сборка внешней стены в этих регионах включает, начиная снаружи и заканчивая внутри, внешнюю обшивку, зазор вентилируемого дождевого экрана, созданный рейками, которые удерживают на месте влагостойкий барьер над внешним утеплением, и, наконец, каркасную стену. Некоторые строители использовали внешние обшивки, пропитанные воском, так как они могут выполнять функции как влагостойкого барьера, так и воздушного барьера, когда их швы тщательно запечатаны.

Механическая вентиляция, специфичная для климата

Система механической вентиляции должна быть спроектирована с учетом местного климата. В более холодных климатах эффективность рекуперации тепла у HRV должна составлять не менее 80 процентов, в то время как в прохладных умеренных климатах минимальная эффективность может снизиться до 75 процентов. Кроме того, использование ERV может быть необходимо в более холодных климатах для поддержания приемлемого уровня влажности в помещении зимой, так как свежий наружный воздух, как правило, имеет очень низкую влажность.

В очень мягких климатах, где окна могут оставаться открытыми почти круглый год, иногда возникают вопросы о необходимости механической вентиляции. Недавнее исследование в районах Новой Зеландии с мягким климатом изучило этот вопрос в 15 домах в трех климатических зонах. Эти здания были протестированы на герметичность и уровень загрязняющих веществ в помещении. Результаты показали, что даже очень протекающие дома не гарантируют хорошее качество воздуха в помещении, так как уровень загрязняющих веществ значительно зависел от ежедневных ветровых условий. Это исследование подтверждает то, что многие другие наблюдали: случайные утечки в оболочке здания не обеспечивают гарантии здорового качества воздуха в помещении.

Учет качества воздуха в помещениях

В любых климатических условиях качество воздуха в помещениях должно активно учитываться. Даже при постоянной механической вентиляции, обеспечивающей приток свежего воздуха в структуру Пассивного дома, все проблемы качества воздуха могут не быть решены. В герметичных домах становится все более важным использование менее токсичных строительных материалов, особенно для материалов с самой большой площадью поверхности внутри, таких как полы в жилом помещении.

При использовании инженерной древесины выбирайте продукты, которые либо имеют низкое содержание формальдегида, либо не содержат его вовсе как для полов, так и для шкафов. Калифорнийская комиссия по охране воздуха (CARB) ведет список соответствующих древесных продуктов; исследования показали, что выбор этих продуктов может снизить уровень формальдегида в помещениях более чем на 40 процентов.

Вентиляция кухни представляет собой особые проблемы в жилых помещениях Пассивного дома. Хотя подход PH предполагает извлечение воздуха из кухонной зоны, он не обязательно подразумевает наличие вытяжного вентилятора. Однако исследования показывают, что этот подход может привести к плохому качеству воздуха в помещениях, в зависимости от конструкции механической системы и того, является ли варочная поверхность газовой, электрической или индукционной.

Для оптимального извлечения загрязняющих веществ, связанных с приготовлением пищи — как продуктов сгорания, так и частиц и химических веществ, образующихся в процессе приготовления — рекомендуется устанавливать вытяжной вентилятор, расположенный над плитой, охватывающий все конфорки и обеспечивающий 100-200 кубических футов (2.83–5.66 м³) целевой вентиляции в минуту. Вытяжные вентиляторы с плоским дном менее эффективны в захвате загрязняющих облаков по сравнению с более конусовидными конструкциями. Заказ систем вентиляции после установки и регулярное обслуживание критически важны для обеспечения правильной работы, и жильцам часто необходимо обучение по эксплуатации системы.

---

Независимо от типа климата, сейчас существуют примеры по всему миру, демонстрирующие успешную реализацию принципов Пассивного дома. Глобальное принятие этих принципов продолжает расти, доказывая, что при правильной адаптации и понимании местных условий, дизайн Пассивного дома может обеспечить исключительный комфорт, пользу для здоровья и энергоэффективность практически в любом климате на Земле.