Projeto de casa passiva o que todos os proprietários conscientes de energia devem saber

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A mudança climática já está moldando como as pessoas vivem. Com furacões mais poderosos, incêndios florestais, ondas de calor e inundações, os proprietários estão experimentando quedas de energia mais frequentes e crescentes custos de energia. Além disso, edifícios residenciais representam mais de 20 % do consumo de energia no país, de acordo com o U.S. Departamento de Energia e cada família libera cerca de 8.7 toneladas de dióxido de carbono por ano. À medida que a preocupação com o serviço interrompido, os impactos financeiros e as soluções sustentáveis ​​cresce, a demanda por casas mais eficientes e resilientes também está crescendo.

Enquanto muitos estão tomando medidas para reduzir sua pegada de carbono em casa, mantendo o uso de energia e água no mínimo, com aparelhos mais ecológicos e equipamentos de HVAC, outros estão explorando a vida fora da grade, as casas de terra e o design da casa passiva.

Continue lendo para descobrir mais sobre o design passivo da casa e como ele pode se alinhar efetivamente com a eficiência energética na casa.

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O que é uma casa passiva?

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Uma casa passiva ("passivhaus" em alemão) é um padrão de design que oferece casas saudáveis, confortáveis ​​e eficientes usando uma abordagem holística. Essencialmente, essas casas aquecem e se refrescem, cortando contas de energia em cerca de 90 %. Os proprietários geralmente relatam que nem precisam ligar o calor durante o inverno devido à maneira como sua casa passiva foi projetada.

Essa técnica passiva não se trata de confiar na energia solar ou eólica; Em vez. Os construtores fazem isso isolando e selando todo o envelope doméstico, instalando janelas e portas eficientes, escolhendo sistemas de ventilação com recuperação de calor (i.e., Tocando em calor residual de secadores de roupas, etc.) e eliminar pontes térmicas (uma área localizada do envelope do edifício, onde o fluxo de calor é diferente das áreas adjacentes).

A história do design da casa passiva

Enquanto muitas pessoas pensam que o design passivo da casa se originou na Alemanha, o movimento passivo da casa realmente começou nos Estados Unidos e no Canadá na década de 1970, após o embargo de petróleo de 1973 que aumentou os preços da energia. Isso estimulou um grupo de engenheiros e arquitetos a projetar uma casa altamente isolada em 1976 que consumia 60 % menos energia do que qualquer outro edifício. Em 1981, o físico americano William Shurcliff foi o primeiro a usar o termo "casa passiva" em seu livro The Saunders-Shrewsbury House. No entanto, até então os Estados Unidos se afastaram da conservação de energia, e a Alemanha tomou as rédeas do movimento.

Na década de 1990, o físico alemão Wolfgang Feist atualizou o design da casa passiva para melhorar a eficiência, desenvolveu uma casa passiva e fundou o Passive House Institute (PHI) para criar o padrão de desempenho Passivhaus, considerado o padrão mais rigoroso na eficiência energética. Em 2003, o Passive House Institute US (Phius) foi estabelecido. Finalmente, em 2015, Phius lançou o padrão Phius+ que considera os critérios de desempenho econômicos e específicos do clima.

Princípios de construção passivos

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Um conjunto de princípios de casa passiva bem estabelecidos guia o processo de design. Aplicável a todos os tipos de edifícios, incluindo casas unifamiliares e prédios multifamiliares, esses princípios descrevem como obter um alto padrão de eficiência energética, além de equilibrar o conforto. Os princípios incluem controle térmico, controle de ar, controle de radiação e controle de umidade.

Controle térmico

O controle térmico envolve manter o interior de uma casa quente quando está frio lá fora e fresco quando está quente lá fora. Uma maneira de conseguir isso é ter um gabinete de alto desempenho, que inclui isolamento contínuo em todo o edifício para reduzir as necessidades de aquecimento e resfriamento.

Além disso, o controle térmico envolve a instalação de janelas bem isoladas que se qualificam como janelas passivas da casa para evitar a transferência de calor. Também implica a remoção de pontes térmicas em toda a casa para evitar cantos frios, minimizar o crescimento do molde e melhorar o conforto geral.

Controle de ar

Os construtores de casas passivas também se concentram no controle do ar para garantir a qualidade do ar interno superior de uma casa. Eles fazem isso vedando o gabinete e fornecendo ventilação mecânica equilibrada que fornece constantemente ar fresco e evita rascunhos. Aeronaves é a base do controle de ar no design passivo de edifícios, ajudando a tornar a casa mais eficiente e durável, o que resulta em economia de energia e custos.

A tensão do ar minimiza a infiltração do ar externo e qualquer perda de ar condicionado. Nesses tipos de casas, por exemplo, ar velho de banheiros, cozinhas e outras áreas é esgotado e substituído por ar fresco. Pelo menos 75 % do calor do ar de exaustão é transferido para o ar fresco por um trocador de calor.

Controle de radiação

Em seguida, é fundamental controlar a radiação solar para alcançar o design ideal da casa passiva. Isso também ajuda a evitar superaquecimento dentro de uma casa. Os projetistas de casa passivos equilibram calor e energia do sol, determinando quando é necessário (chamado de luz do dia) e usando estratégias de sombreamento quando não for necessário. Essas etapas ajudam a clarear a carga de resfriamento e maximizar a eficiência energética.

O vidro de alto desempenho é outra abordagem eficaz. Os construtores instalam janelas de alto desempenho (janelas com painéis duplos ou triplos, dependendo do clima e do tipo de construção) e portas com foco especial no ganho de calor solar adequado.

Controle de umidade

Controlar a umidade é essencial para um design de casa passivo de sucesso. A umidade interna é mantida em um nível seguro e confortável, escolhendo os melhores sistemas mecânicos possíveis. Além disso, a configuração de um gabinete de alto desempenho requer atenção cuidadosa ao projeto de controle de umidade e vapor.

Requisitos de certificação

Como um instituto de pesquisa independente, o Passive House Institute é o único padrão de energia reconhecido internacionalmente e baseado em desempenho na construção. A PHI administra a certificação que permite que um edifício seja chamado de "casa passiva certificada", uma vez que atenda aos seguintes padrões passivos da casa:

• Conforto térmico Deve ser alcançado durante o inverno (68 graus Fahrenheit mínimo) e no verão (isso pode ser ajustado em climas extremos). Não mais que 10 % das horas estão em mais de 77 graus Fahrenheit em um determinado ano.
• Demanda de aquecimento é 15kWh/m²/ano ou carga de aquecimento é 10W/m².
• Demanda de refrigeração é 15kWh/m²/ano (em climas úmidos, esse subsídio aumenta para permitir a desumidificação) ou a carga de resfriamento é de 10w/m² (se instalada).
• Umidade não deve exceder 12g/kg por mais de 20 % do ano (~ 60 % de umidade relativa a 77 graus Fahrenheit).
• Tensão do ar deve ser 0.6ach50 ou inferior e ser verificado no local.
• Para uso geral de energia, Renováveis ​​de energia primária não deve exceder 60kWh/m²/ano. Ao calcular o uso geral de energia, a casa passiva inclui energia inteira; Isso inclui aquecimento e resfriamento, água quente, iluminação, aparelhos fixos e um subsídio para eletrônicos de consumo.

Existem três níveis de certificação passiva da casa disponível:

• Clássico: Não requer instalação de geração de energia renovável.
• Mais: Isso é mais eficiente e produzirá tanta energia quanto consumida em um ano.
• Prêmio: Nível muito mais eficiente e produzirá um excesso significativo de energia ao longo do ano.

Nova construção vs. Projeto de casa passiva de adaptação

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Embora muitas pessoas assumam que o design passivo da casa é apenas para a construção de novas casas, esse simplesmente não é o caso. Os proprietários que trabalham em um projeto de remodelação podem atualizar sua casa para atender aos padrões de design passivo.

Enerphit é o sistema de certificação de casa passiva para casas existentes que passam por uma renovação ou modernização. Embora use muitos dos mesmos princípios e processos do programa tradicional de certificação de casas passivas, ele possui métricas menos rigorosas para alcançar o desempenho e a eficiência energética. Algumas etapas incluem insolar a base, substituir janelas por modelos de alto desempenho, instalar ventilação com recuperação de calor em mente, incorporando fontes de energia renovável e abordando rascunhos.

Prós e contras do design da casa passiva

Embora o design passivo da casa tenha nascido na década de 1970, ele está se tornando mais de primeira vez, pois os proprietários de casas em todo o país enfrentam desafios relacionados ao clima. Aqui estão alguns dos pontos positivos e negativos para avaliar ao considerar a compra de uma nova casa com o design passivo da casa ou a decisão de adaptar uma casa atual para atender a esses padrões.

Prós

• Reduzir o impacto ambiental: Ao diminuir o consumo de energia e as emissões de carbono nesses níveis, os proprietários reduzem sua pegada de carbono e ajudam a desempenhar um papel na melhoria do ambiente.
• Melhorar a qualidade do ar interno: Os elementos passivos de design da casa ajudam a manter os proprietários mais saudáveis, melhorando a ventilação para filtrar melhor o ar, impedindo a umidade e o crescimento do mofo e reduzindo todos os tipos de contaminantes, incluindo fumaça de incêndio florestal.
• Aumentar o conforto geral: O isolamento e o design hermético mantêm os proprietários confortáveis, independentemente do clima. Essas casas também são extremamente silenciosas, o que também melhora o conforto pessoal.
• Economize dinheiro em aquecimento e resfriamento: Como essas casas se aquecem e se refrescem, as contas de energia podem ser cortadas em cerca de 90 %, economizando dinheiro a longo prazo.
• Construir resiliência: O design forte e durável significa que essas casas são construídas para durar e são mais adaptáveis ​​às mudanças nas condições ambientais.

Contras

• Requer custos antecipadamente: A maior reclamação envolve os custos necessários para instalar tecnologias passivas da casa. Especialistas aconselham que os custos iniciais serão pelo menos 10 % a mais do que construir uma casa típica que atenda apenas a códigos locais. Felizmente, alguns incentivos fiscais estão disponíveis para reduzir os custos de construção.
• Precisa entender a tecnologia complicada: Algumas das tecnologias, princípios de construção e padrões de certificação podem ser muito complexos para que os proprietários típicos compreendam, o que pode levar à confusão e potencialmente tomar decisões problemáticas.
• Impactado pelas condições locais: É possível que o tempo ou outras condições externas possam alterar o desempenho e que algumas casas possam até exigir um sistema de aquecimento de backup.

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