パッシブ ハウス(ドイツ語: Passivhaus ) は、建物のエネルギー効率の自主基準であり、建物のエコロジカル フットプリントを削減します。この記事では、 パッシブ ハウス設計の基本的な概念と、cove.tool を使用して各戦略 (断熱、浸透、熱回収、高性能窓、太陽光発電) を迅速に分析する方法について説明します。

パッシブハウス標準の原則に入る前に、エネルギーモデルを構成するものを再検討しましょう.建物エネルギー モデリング (BEM) は、コンピューター ベースのシミュレーション ソフトウェアを使用して、建物のエネルギー使用とエネルギー使用システムの詳細な分析を実行する手法です。ユーザーは、ジオメトリ、気候データ、構造、スケジュール、およびエネルギーを使用する機器を入力して、建物に出入りする熱流を計算します ( 熱収支方程式)。結果は、スペースの冷暖房負荷、昼光の影響、機器のエネルギー使用、リソース消費、エネルギー コスト、およびその他のパフォーマンス関連パラメーターを含む年間パフォーマンスに対して生成されます。

これらの熱力学の方程式を巧みにバランスさせるプロジェクトは、超低エネルギー使用量と年間を通じて定量化可能なレベルの快適さを生み出します。パッシブハウスは、そのようなデザインの成果を認める規格です。次のセクションでは、プロジェクトをパッシブ ハウス デザインとして認定する際の基準と戦略について説明します。

PHIUS+ Passive Building Standard は、厳格な設計原則のセットであり、積極的なエネルギーと二酸化炭素の削減だけでなく、費用対効果と重なる気候固有の目標を提供します。 Passive House Institute US, Inc. (PHIUS ) は、PHIUS+ の気候固有のパッシブ ビルディング基準を維持し、パッシブ ビルディングの認証と品質保証を行う非営利団体です。 PHIUS+ 標準は、一戸建て、集合住宅、大規模商業ビルなど、あらゆるタイプの建物で使用できます。パッシブ ハウスは、次の 5 つの建築科学の原則に従って設計および構築されます。

PHIUS+ 基準を満たす建物は、通常、従来の建物よりも空間調整に 40% ～ 60% 少ないエネルギーを使用します。これらのプロジェクトは、優れた室内空気の質、停電時の回復力、非常に静かで快適な室内環境を提供します。これらの厳格な基準があるため、パッシブ ハウスは、ネット ゼロまたはネット ポジティブ デザインの最適な方法でもあります。

パッシブ ハウス設計を導く設計原則のそれぞれについて、cove.tool を使用すると、ユーザーは入力をカスタマイズし、全体的なエネルギー消費とコスト プレミアムへの影響を評価できます。

パッシブ デザインを考える最初のステップは、地域の気候を理解することです。 PHIUS+ は、窓の性能に関する厳格なガイドラインを含む、北米 (米国およびカナダ) のさまざまな気候帯に対する明確な推奨事項を持っています。 Cove.tool は、受け取った放射線を分解するだけでなく、さまざまな季節の窓にとって有益な場所の観点からこれを説明する場所の気候レポートを簡単に生成できます。

すべてのプロジェクトで、エネルギー消費はさまざまなインプットの累積結果です。デフォルトでは、これらはプロジェクトの場所で最小限のコードになるように設定されていますが、ユーザーはそれらをカスタマイズして効率を高め、PHIUS が設定したようなより厳しい目標を達成することをお勧めします。主なカテゴリごとに、 cove.tool で変更できる入力を以下に示します。

これは、建物の外皮からの内外への空気漏れに対する抵抗の尺度です。過度の空気漏れは、運用エネルギーに影響を与える可能性があり、湿気による建物の構造の劣化にもつながります。 Cove.tool の浸透入力は、EN 15242 付属書 B の表 B.1 を参照し、4 Pa の圧力差を示しています。これは、自然な圧力差で発生する実際の浸透に近く、包囲領域あたりの流量 (cfm/sf または m3/h) として示されます。 m2あたり）。これは、超密閉ハウスの 0.1 未満から、ハウスのふるいの 2 以上までの範囲です。建物内に十分な新鮮な空気を確保することは、湿度を制御し、居住者の健康を維持するために重要です。

PHIUS+ 2018 では、ブロワー ドア テストとして一般に知られている、50 Pa または 75 Pa の圧力差での建物全体の気密テストが必要です(3.2 気密基準、20 ページ)。建築物の階数（5 階以上またはそれ以下）と建築物の可燃性（つまり、木材ベースまたは紙ベースの断熱材が使用されているかどうか）に応じて、建物に設定された上限があります。これらの値は、1 分あたりの立方フィート (CFM) / 総エンベロープ エリアの平方フィートで測定されます。そのため、CFM50 または CFM75 のいずれかの値が得られます。この値は、このメソッドを介して cove.tool に入力するために CFM4 に変換できます。 ACH または ACH から変換する必要がある場合は、次の式を使用できます。

ACH = CFM × 60 / (面積 × 高さ)

この変換により、ACH50 または ACH75 値が得られます。これは、50/75 パスカルの負圧における構造の 1 時間あたりの換気量です。数字が大きいほど浸透が多く（緩い）、数字が小さいほど浸透が少ない（きつい）ことを意味します。

建築科学のインプットとジオメトリに基づいて、cove.tool は何百もの可能な代替案を分析し、そのプロジェクトに最適化されたソリューションを生成します。このユニークで強力な機能により、ユーザーはコスト効率の高い設計上の決定を下すことができ、パッシブ ハウスの設計目標にも完全に一致します。ユーザーは、省エネ、コスト プレミアム ($)、投資回収年数などの特定の側面に優先順位を付けて、結果をさらに絞り込むことができます。

パッシブハウスの基準に合わせてプロジェクトを設計することは、複雑で多層的なプロセスです。位置、形状、エンベロープ デザイン、季節的な空間調整戦略など、建物のさまざまな側面間の相互作用を強調します。全体的な分析を実行することで、cove.tool はこのプロセスをより迅速かつ直感的にします。パラメトリック研究とパッシブ設計原理の鋭い理解を組み合わせることで、すべてのプロジェクトを高性能の方向にさらに進めることができます。