被动式房屋了解一下：不仅环保，还能让呼吸更顺畅

说起冬暖夏凉的理想房子，我脑海里浮现的都是门窗开敞，洒满阳光的日系房子，看不见的空气流动路径必然是经过精心设计，为家中各个角落带来清新的户外空气。
▲ 图自美好家居现实是，不是所有地方的户外空气都是清新的，而依靠自然来冬暖夏凉也不是处处能实现。
于是，有人提出了一个大胆的想法 —— 我们把窗户和门都密封起来，然后在室内输入过滤过的干净空气吧！这听起来虽然有种「春夏秋冬都关门开空调」的高耗能气质，但在「被动式房屋」模式下，这不仅行得通，而且还能大幅降低制冷/制热需求，减少电费。
它是怎样做的呢？为你节省电费而生，环保不应是昂贵的很多时候，保护环境是得要求消费者付出努力的 —— 在屋顶折腾太阳能板，研究恒温器怎样设才科学……而「被动式房屋（Passive House）」（以下简称为「PH」）正如其名，就是让人「躺着就能完成节能」的一种绿色建筑，无须住户自己去做其它工作。
想建造 PH，最关键的还是在于绝缘，也就是尽可能减少室外对室内气温的干扰，保持全年处于一个舒适的温度中。
就跟建一个恒温器差不多，但它是一个通风非常好的恒温器。
纽约被动式节能屋协会的 Ken Levenson 总结说。
为了做到这点，PH 的建筑围护结构（墙体、天花板、屋顶等）的密封性需要做到非常强，连窗户也通常采用三层玻璃，窗框除了得密封外，还需采用保温性能好的材料，以达到优秀的隔热效果。
▲ PH 的门窗都必须做好密封和隔热，图片来自 dwell此外，在设计的时候还得特别留心建筑的边、角等连接点位置，避免有「漏网之鱼」。
▲ 上图为布鲁克林某区冬日的热感图，其中蓝色部分为一间被动房屋，可见其甚少向外流出热量，图片来自 Curbed而在保持通风方面，PH 内部会采用带有热回收的新风系统。
一般来说，空气过滤机就是将室内的空气回收然后过滤排出。
而具有热回收功能的新风系统则可在回收室内气体时，将其中由人活动和家电制造的热量回收起来，然后在热交换器位置和室外空气输入管中的气体进行热交换。
这样一来，如果是在寒冷冬天，室内的热气就会通过热交换器先温暖了来自室外冰冷的空气，让过滤后输入到各个家庭的空气变得更温暖。
很多时候，PH 还会在建筑地下设置地热交换器，所有室外来的空气都会先经利用地热的交换器处理，然后再经建筑内热交换器再次调整温度。
而在夏天，室内输出较低的空气则能将从室外来热空气温度降低。
通过这个简单原理，PH 可为住户省下大笔因开空调和暖气产生的电费。
纽约其中一间名为 Beach Green 的被动式房屋里的住户，夏天平均制冷费用只需 10 美元/月，而在纽约市其它地区，这个费用可高达 100 美元/月。
▲ Beach Green，图片来自 L+M Development Partners要达到 PH 的国际认证标准，房屋无论在冬季或夏季，所有居住区域的热舒适性都必须被满足，一年中高于 25 °C 的小时总数不得超过 10%。
每年每平方米的采暖能耗不超过 1.5 公升石油或者 1.5 m³ 天然气或用电 15kWh。
作为对比，家用一匹空调 8 小时耗电大约在 1-7kWh 左右。
▲ 在炎热地区的 PH 增设遮阳设备，可加强降温效果，图片来自 MIT虽然从直觉来看，过滤的空气似乎没有「户外清新空气」听起来那么怡人，但在城市里，它也许更实在。
对于很多有呼吸系统疾病的人来说，城市空气中的汽车尾气、花粉等都会带来不适。
因为不怎么需要开窗通风来降温，而污染物也会在输入过程中被过滤掉，所以 PH 的室内空气反而对敏感的人更友好。
当然，这并不意味着你不能开窗，只是不开窗室内也不会闷而已。
▲ 美国俄勒冈州的一座被动式房屋，图自 Curbed有住户甚至宣称，搬到 PH 后出远门有时都不太情愿了，因为去到其它地方会感觉那里的空气不如自己家的舒服。
这个技术对于很多租户来说终于算是负担得起。
像老年人这类收入有限的人，可以用负担得起的价格来让公寓更舒服。
发展商 Spencer Orkus 说道，他所在的公司参与了纽约哈林区 PH 经济适用房 Sendero Verde 的建造。
Sendero Verde 预计将于 2022 年落成，届时将成为美国最大的被动房项目，可容纳超过 350 个家庭。
这么好的技术，为什么没有广泛被应用？虽然 PH 的技术相对简单直接，但这个概念目前在全球来看并没有被欧洲以外的国家广泛应用。
1988 年，瑞典结构工程师 Bo Adamson 和德国结构工程师 Wolfgang Feist 在一次交谈中联合提出「被动式房屋」这一概念。
后来，在德国黑森州财政资助下，这一概念被逐渐完善。
第一套符合「被动式房屋」标准的住宅于 1990 年竣工。
▲ Bo Adamson 和 Wolfgang Feist，图自 Passipedia1996 年，国际被动房屋协会在德国成立，并确立了一套认证标准，当时标准要求 PH 室内供暖耗能需比同期标准建筑耗能少 90%。
到了 2010 年，全球已经有超过 2.5 万个被动建筑落成，但大部分均位于德国和奥地利。
据《MIT Technology Review》本月报道分析，虽然被动式房屋存在已久，但很多开发商因其价格比标准建筑要高而望而却步，同时美国境内对此技术熟悉的施工团队更寥寥无几。
获得了 PH 认证的建筑师 Michelle Apigian 表示：如果你找到一队不专业的团队来做，估计报价会非常高，因为他们并不懂自己要做什么，也不了解需要怎样做。
事实上，被动式房屋建造的成本就和所有技术一样，在刚发展的时候会比标准产品高，但随着行业中相关产品的发展，价格将逐渐降下来。
现在，在美国的建造成本比标准房约高 5%-10%，在英国则为 8%-10%，德国平均为 5%-8%，但德国也已经开始出现被动房和标准建筑成本持平的情况。
除此以外，被动房虽然大原则统一，但由于也依赖利用自然资源，因此不同气候地区的建筑项目也需根据本地情况来制定具体设计计划。
▲ 新西兰的其中一家认证被动式房屋，图片来自 Rafe Maclean这中 20 多年前诞生的绿色建筑，正在全球更多地方生根发芽在环保节能热潮下，这种已经发展了 20 多年的建筑类型现在正开始获得越来越多人的关注。
去年，英国皇家建筑师学会将表彰英国年度最佳新建筑的斯特林奖颁给了被动建筑 Goldsmith Street 项目。
该项目包括了 100 个住宅单位，每年能源成本预计比普通建筑低 70%。
▲ Goldsmith Street，图片来自 Dezeen同时，Goldsmith Street 也采用了以人为中心的设计理念，设有公共活动区，并将停车场安置在边缘，确保住户才是空间的主人：这些怡人、宽敞的、低能耗的房产应该成为所有市政住房的标准。
而在美国，除了此前曾提及过的纽约哈林区住宅 Sendero Verde 外，纽约的布鲁克林和曼哈顿、堪萨斯城、马萨诸塞州的坎布里奇等地区都有基于被动式房屋的标准在建造的项目。
有很多老建筑里的空气都很不流通。
我觉得，尤其是经济适用房，在前期做好这样的投入真的能带来不同。
▲ 这些看起来很平凡的布鲁克林排屋，其实也被改造成符合被动式房屋标准在被动房的发源地欧洲，欧盟更是规定从 2020 年起，27 个欧盟国都必须采用 PH 标准来建设，不达标将被拒发建设许可证。
去年，国际被动房大会在我国河北保定高碑店市举办，这也是 23 年来大会首次在欧洲以外的地区举办。
河北是我国最早启动被动房屋研究的地区。
我国第一座被动式建筑是位于河北秦皇岛的「在水一方」，于 2013 年正式通过 PH 质量认证。
数据显示，我国建筑运行耗能从 2.89 亿吨标准煤增加到了 6.77 亿吨，建筑能耗占总能源消费占比从 70 年代末的 10% 上升至 27.45%，预计今年将达到 35% 以上。
低耗能的绿色建筑成为我国重点发展对象。
不过，目前国内这方面仍处于起步阶段，需依据本土地理环境和生活习惯对设计进行调整。
可以确定的是，在不久将来，我们将在身边看到更多被动式房屋。
一个冬暖夏凉的家，又离我们更近了。
题图来自 Egger