Passivhaus: この環境に優しいドイツの建築設計について知っておくべきことすべて

どの業界も持続可能性を高めようと努めており、建築も例外ではありません。建築界に旋風を巻き起こした、環境に優しい建築デザイン、パッシブハウスにご参加ください。

地球温暖化を1.5℃に抑えるためには、世界は今後10年間で地球規模の排出量を半減し、2050年までに二酸化炭素排出量を実質ゼロに達成する必要がある。英国の温室効果ガス排出量の多くは家庭や職場の暖房に由来するため、効率的な暖房は目標であり、新しい建物の設計に固有のものでもあります。

「世界初のパッシブハウスは、ヴォルフガング・ファイスト博士とボー・アダムソンによる『暖房のない家』というアイデアに関する研究プロジェクトに従って、1991年にドイツのダルムシュタット・クラニヒシュタインに建設されました」と気候技術企業の建築性能専門家リチャード・ティベナムは説明する、IES。「30 年後、最初のパッシブハウスは依然として良好な性能を発揮し、設計どおりに動作しています。」

それ以来、学生向けの高層ビルからヘルスセンター、独自に計画されたコテージや住宅に至るまで、そのデザインスタイルは成長の一途をたどっています。しかし、実際にはパッシブハウスとは何であり、それがどのように促進されるのでしょうか?この環境に優しいデザインについて知っておくべきことをすべて読んでください。

パッシヴハウスとは何ですか？

「パッシブハウスは、パッシブハウス研究所、彼らはドイツにいます」とリチャードは説明します。「この規格は、エネルギー効率が高く、快適で、手頃な価格の建物を提供します。」

Passivhaus はドイツ語で「受動的な家」を意味し、次のように設計されています。。

「パッシブハウスは、冷暖房に必要なエネルギーが最小限になるように設計されており、室内の空気の質が優れているため、非常に快適に暮らすことができます」と建築家で創設者のアレックス・クリフォード氏は付け加えます。クリフォードデザインズ、パッシブハウスでの豊富な経験があります。

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Passivhaus の原則は何ですか?

「パッシブハウスのアプローチは、建物の構造に集中し、最小限の暖房しか必要としない超断熱性と気密性の高い建物を生み出すことです」とアレックスは言います。

したがって、パッシブハウスの設計は、断熱、高性能窓、気密性、機械換気、熱ブリッジの低減という 5 つの基本原則を中心にしています。

「パッシブハウスには断熱材がたっぷりと使われているだけでなく、建物の接合部や断熱材の隙間を通って熱が直接伝わる熱の橋渡しを排除するための細心の注意が払われています」とアレックスは説明する。

パッシブハウスはどのように機能しますか?

「パッシブハウスは、エネルギーを生成するために高価な複雑な装置や機器に依存するのではなく、そもそも建物の運用に必要なエネルギー量を削減することに重点を置いています」とリチャード氏は説明します。

「これにより、パッシブハウスは、太陽が輝いているかどうか、風が吹いているかどうかに関係なく、年間を通じて昼夜を問わず、低いエネルギー需要で稼働することができます。

「パッシブハウスは、非常に低い運用エネルギー需要とピークエネルギー負荷を実現します」とリチャード氏は付け加えます。「これにより、この規格は化石燃料エネルギー源からの現在の移行に特に適しています。」

私たちが向かっていくにつれて、化石燃料を使用しないため、パッシブハウスはエネルギーをほとんど必要としません。「ドイツのパッシブハウス研究所が言うように、『効率は最初の再生可能エネルギー』です」とリチャード氏は言います。

建物のデザインがパッシブハウスであるためには、どのような基準を満たす必要がありますか?

Passivhause は、Passivhaus Institute または認定されたサードパーティ。 Passivhaus 認証を取得するには、建物の設計が次の基準を満たしている必要があります。

断熱性: U 値 0.15 W/(m²K) 以下
高性能窓: U 値は 0.8 W/(m²K) 以下、G 値は約 50% - 断熱性の高いフレームと、熱伝達を防ぐためにアルゴンまたはクリプトンが充填された Low-E ガラスによって達成されます。
気密性: 隙間からの制御されていない漏れは、1 時間あたりの家の容積の 0.6 未満でなければなりません – 50 パスカルの圧力テストでテスト
機械換気: 排気からの熱の 75% が熱交換器を介して再び新鮮な空気に伝達されます。これにより、良好な空気品質が実現され、エネルギーが節約されます。
熱ブリッジの削減: すべてのエッジ、コーナー、接続、貫通は、熱ブリッジを避けるために細心の注意を払って計画および実行されます。

熱橋とは何ですか?

「コールドブリッジ」とも呼ばれるサーマルブリッジは、熱伝達が非常に高い断熱材の弱点です。これは、断熱材の破損、断熱材の減少、または木材などの熱伝導率の高い素材によって断熱材が遮断されていることが原因である可能性があります。

Passivhause はこれらの基準を満たすようにどのように設計されていますか?

「パッシブハウスの設計を評価するために使用される設計ツールは、『パッシブハウスプランニングパッケージ』 (PHPP) として知られています」とリチャード氏は言います。「実際、これは Excel スプレッドシートです。

「PHPP は PC を持っていれば誰でもアクセスできますが、設計プロセスを進めるには、ある程度の建築物理学の知識と Passivhaus の経験が役に立ちます。」と彼は付け加えました。

Passivhaus は一度建ててしまえば、好きなように家具を付けることができますが、最後のエコの繁栄を追加します。

パッシヴハウスの建物デザインは効果的ですか？

「パッシブハウスは、机上では『カーボンニュートラル』であると主張することが多い他の設計アプローチとは一線を画していますが、実際には必ずしも一致するとは限りません」とリチャード氏は言います。

「多くの設計オプションは、冬季のエネルギー消費とその結果としての CO2 排出を相殺するために、敷地内の太陽光発電を使用して夏場の正味のエネルギーバランスに依存しています」と彼は付け加えました。「これは個別に積み重なっていますが、夏の間は必然的に過剰なエネルギー生成につながりますが、冬の間はエネルギー不足が続くため、拡張可能なモデルではありません。」

「パッシブハウスは、エネルギー需要を常に制限することでこれを回避していますが、最も顕著なのは、私たちのほとんどが天然ガス暖房に依存している冬の間です。」

パッシヴハウスに住むのはどんな感じですか?

「パッシブハウスはエネルギー効率が高く、低コストであるだけでなく、健康的で快適な内部環境も提供します」とリチャード氏は言います。これは主に、この規格に必要な機械換気および熱回収 (MVHR) システムによるものです。

「高レベルの断熱材と三重ガラスを使用しているため、室内の表面の温度範囲も限られています」とリチャード氏は付け加えました。「これにより、コールドスポット、湿気、カビ、または冷たい表面の近くにいるときの不快な感覚の可能性が排除されます。」

「パッシブハウスは、非常に快適に暮らせる低エネルギー住宅を構築するための実証済みの測定可能な設計手法です」と Alex 氏も同意します。「パッシブハウスに住むメリットに慣れてしまった今、パッシブハウス以外に住むのはとても難しいと思います。

「湿気が多くて寒い住宅に滞在するために休暇を過ごすことさえ、あまり魅力的ではなくなります」とアレックスは付け加えた。

パッシブハウスはどのようにして暖かさを保っているのでしょうか？

「パッシブハウスは、隙間風による熱損失を防ぐために、非常に厳しいレベルの気密性を達成する必要があります」とアレックスは言います。「事前に温められた新鮮な空気が、MVHR (機械換気および熱回収) 熱交換器を通じて家の各部屋に継続的に供給され、キッチンやバスルームから抽出された暖かく湿った古い空気から熱エネルギーが伝達されます。」

既存の家を改修してパッシブハウスにすることはできますか?

「パッシブハウスには、EnerPhit と呼ばれる既存の建物の改修に関する別の基準があります」と Alex 氏は言います。「設計原則はパッシブハウスと同じですが、既存の家を一から建てるより改修するのが難しいことを考慮すると、新築ほど厳密ではありません。」

「EnerPhit は、Passivhaus モデリングソフトウェアである PHPP も使用しています。これにより、設計者は、どこに資金を投入するかについて情報に基づいた決定を下したり、さまざまな改修措置でコストとエネルギーにどのような影響があるかを理解したりできます」と Alex 氏は説明します。

パッシヴハウスの建設には費用がかかりますか?

「2019年のパッシブハウス建設コストガイドに基づくと、パンデミック前のパッシブハウスのコスト上昇率は、『ベストプラクティス』を適用した場合、建築規制に準拠した設計と比較して9％であることが判明しました」とリチャード氏は説明する。「建築規制のパート L が 2022 年 6 月に改訂されると、この価格の上昇幅はさらに縮小する可能性が高くなります。

「ただし、設計および建設チームの経験と能力によってコストは変動する可能性があります」とリチャード氏は付け加えた。「エネルギー効率の高いアーキテクチャ」は、プロジェクトのコストを削減し、パフォーマンスを向上させるのに大いに役立ちます。そのため、プロジェクトを開始する際にはこれを見落とさないでください。」

しかし、パッシブハウスは長期的にははるかに安価です。「建築構造に効率が組み込まれているため、再生可能エネルギー発電システムよりも耐用年数がはるかに長くなり、結果的に建物の耐用年数全体のコストが削減されます」とリチャード氏は言います。。

Passivhaus は費用対効果が高いですか?

「パッシブハウスの住居では一般に、設計意図と密接に一致した運用上のエネルギー需要とコストが発生します」とリチャード氏は言います。これは、「性能ギャップ」が生じることで知られる「エネルギー性能証明書」(EPC) と比べても遜色ありません。つまり、実際の性能は設計上の性能よりも劣ることが多いのです。

「パッシブハウスは、設計プロセスを厳密に制御するだけでなく、建設プロセスも厳密に制御することでこれを実現します」とリチャード氏は言います。

「空気の質の向上や湿気のない環境など、非財務的および健康関連のコストを過小評価すべきではありません」と Alex 氏は付け加えます。

EnerPHit に従って家を改修するのは費用対効果が高いですか?

「EnerPHit の改修には通常、物件の撤去と大規模な改修が含まれます」とリチャード氏は言います。「このような大規模な改修は通常、オーダーメイドで行われ、時間とコストがかかります。したがって、このようなプロジェクトは長い投資回収期間を必要とするため、新築のパッシブハウスの建物よりもはるかに人気がありません。

「この種のアプローチはまさに世界的な脱炭素化アジェンダを達成するために必要なものであるため、これは残念です」とリチャード氏は付け加えた。「建物を後から改修するのに非常に費用がかかるという事実は、そもそも建物を適切に建設するか、少なくとも費用対効果の高い将来に備えた手段を設計に組み込むことが非常に重要である理由を示しています。」

アレックス氏は、「既存住宅の改修に関しては、EnerPHit規格が短期的に商業的に意味を持つ可能性は低い。しかし、住宅ストックへの投資は、エネルギーコストも含めて長期的に考える必要がある」と付け加えた。

パッシヴハウスを構築せずにパッシブハウスの原則を実装できますか?

「AECB (環境に配慮した建築業者協会) と LETI (当初は「ロンドン・エネルギー変革イニシアチブ」) はどちらも、エネルギー効率が高く、回復力があり、健康的な住宅を提供するように設計された、英国の住宅ストックに適した基準を提供しています」とアレックス氏は言います。「第三者による認証が不要なので、より安価に対応できる可能性があります。」

Passivhaus と EnerPHit が予算外の場合は、試してみてはいかがでしょうかまたはデザインする。

パッシヴハウスはどのくらい人気ですか?

The Passivhaus Trust によると、現在英国には 1,500 を超える認定パッシブハウスおよび EnerPhit ユニットがあり、さらに 330 の認定プロジェクトがあり、6,000 ユニットが開発中です。認定プロジェクトは集合住宅、学校、大学の建物などの開発全体を対象とし、認定ユニットは大規模プロジェクト内の個々のアパートや住宅を対象としています。

2016 年には、カナダから日本まで、ヨーロッパのほぼすべての国を含む世界中で約 60,000 の認定パッシブハウス建物がありました。

Passivhaus 認定を取得する価値はありますか?

'はい！'とパッシブハウス・トラストは言う。「そうしないと、建物が設計どおりに機能するという品質保証が得られないからです。」

「認証は、その家が設計段階で設定された仕様と基準を満たすように建てられたことを証明する厳格なプロセスです」とアレックス氏は付け加えた。「新築住宅の『性能ギャップ』（最終建築物が設計基準を満たしていない場合）は大きな問題であり、英国の新築住宅の多くは性能を下回っていますが、その主な原因は建築品質の悪さと品質管理の欠如です。」

「パッシブハウスの証明書は、その建物が必要な設計性能を達成していることを他者に証明します。これにより、建物が売却されるか賃貸されるかの不確実性がなくなります」とリチャード氏は言います。