ما هو البيت السلبي؟ تصميم المنزل السلبي والمعايير والفوائد والعيوب

تتمثل إحدى طرق جعل المنزل ميسور التكلفة في تقليل تكلفة الطاقة، دون التضحية بالراحة والأمان. ثبت أن مفهوم البيت السلبي هو أحد أكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة لبناء منزل موفر للطاقة حقًا. بالإضافة إلى ذلك، فهي أيضًا طريقة ميسورة التكلفة ومريحة للأشخاص الذين يعيشون فيها وبيئية، وكل ذلك في نفس الوقت.

يقول توم زيلر جونيور إن المنزل السلبي يستخدم طاقة تدفئة وتبريد أقل بنسبة تصل إلى 90٪ مقارنة بمنزل مشابه مبني على الكود المحلي.

المنزل السلبي هو حل طويل الأمد للمبنى العادي الذي يتطلب طاقة عالية للتسغيل. يعتبر مفهوم المنزل السلبي أفضل طريقة لتقليل استخدام الطاقة في المبنى، حيث يستخدم الموارد المتاحة جنبًا إلى جنب مع مصادر الطاقة المتجددة. عند مقارنة المنزل السلبي بمبنى يتمتع بكفاءة أساسية في استخدام الطاقة، فإنه يقلل من تكلفة دورة العمر الافتراضي بشكل كبير.

ما هو البيت السلبي؟

يعرّف معهد Passive House البيت السلبي بأنه “مبنى يمكن فيه الحفاظ على مناخ داخلي مريح بدون أنظمة تدفئة وتبريد نشطة” (Passive House Institute ، 2010).

المنزل السلبي هو معيار بناء يستخدم لتصميم وبناء المنازل لتكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من المباني التقليدية. يتم تحقيق ذلك من خلال دمج عزل إضافي للجدران عن طريق إنشاء طبقة محكمة الغلق حول مبنى المنزل السلبي ومنع أي حرارة من الهروب.

يمكن لمعيار المنزل السلبي أن يقلل فعليًا من استهلاك الطاقة للطلب على التدفئة بنسبة تصل إلى 90 بالمائة. مع هذا، تحصل على مبنى صحي ومريح للغاية لا يؤثر فقط على صحتك الجسدية وأيضًا على صحتك الذهنية.

البيت السلبي له متطلبات صارمة للغاية ولديه عملية اعتماد. لذلك، عندما يكون المنزل مؤهلاً ليصبح منزلًا سلبيًا، يجب أن يمر بالعديد من الحلقات.

علاوة على ذلك، يمكن اعتماد أي مبنى كمشروع Passive House. لا يقتصر مفهوم المنزل السلبي بالضرورة على المباني السكنية فقط.

البيت السلبي
البيت السلبي

ما الذي يجعل المنزل سلبي “غير فعال”؟

وفقًا لـ Wolfgang Feist و Bo Adamson (مؤسسا معهد Passivhus) ، يُعرّف المنزل السلبي أساسًا بأنه مبنى لا يحتاج إلى أي شكل من أشكال أنظمة التدفئة والتبريد النشطة من أجل الحفاظ على المناخ داخل المبنى عند مستويات مريحة. يتم إعطاء اسم “المنزل السلبي” من خلال مفهوم التسخين أو التبريد السلبي.

يحتاج المنزل السلبي إلى طاقة أقل من أجل الحفاظ على درجة حرارة ثابتة في جميع أنحاء المبنى. هذا يعني أن هذه المباني “سلبية” تقريبًا، حيث إنها بالكاد تحتاج إلى أي تدفئة / تبريد نشط بغرض الحفاظ على الراحة طوال العام.

لا يعني هذا المفهوم في النهاية أن عمليات التدفئة / التبريد تتم دون استخدام أي طاقة على الإطلاق. يتعلق الأمر فقط بالتصميم الذكي، والذي يتضمن الوصول إلى الكمية المطلوبة من استخدام الطاقة ضمن الحد الأدنى من استخدام الأنظمة المعقدة. للإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الموارد غير المتجددة.

معايير البيت السلبي

مع التخطيط والتصميم المناسبين، فإن بناء منزل وفقًا لمعايير المنزل السلبي ليس في الحقيقة علمًا صاروخيًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن التوفير طويل الأجل في تكلفة الطاقة بعيد جدًا عن الزيادة المتواضعة في تكلفة البناء.

النقاط الرئيسية لتحقيق متطلبات المنزل السلبي هي كما يلي:

  1. البناء الخالي من الجسور الحرارية

يجب أن يكون غلاف المبنى الخارجي محكم الإغلاق. الغلاف هو الجدران الخارجية المحيطة بالمبنى والأسقف والأسطح. ومع ذلك، يشتمل الغلاف أيضًا على الحواف والزوايا والوصلات والاختراقات. هذه هي جميع النقاط التي يمكن أن تمر فيها الطاقة في المبنى بسهولة أكبر من الأجزاء الأخرى من غلاف المبنى. يشار إلى هذه الظاهرة باسم الجسور الحرارية. يعتبر إيقاف الجسر الحراري أحد أكثر تدابير توفير الطاقة كفاءة.

يبدأ البناء الخالي من الجسر الحراري مباشرة في بداية البناء. على عكس طرق البناء الخشبية التقليدية الأخرى التي تتضمن إطارات 90 ملم، يتم بناء المنازل السلبية باستخدام إطارات، اعتمادًا على التصميم إما 140 ملم أو أكبر. هذا يؤدي إلى تحسين قيم العزل التي يتم تحقيقها على النحو المطلوب ضمن معايير المنزل السلبي.

  1. عزل الهواء

النقطة التالية التي يجب مراعاتها هي عزل الهواء. يعد عزل الهواء ضروريًا في جميع المنازل الموفرة للطاقة. إذا ظل المبنى محكم الإغلاق، فهذا يعني أن هناك مخاطر أقل لحدوث أضرار هيكلية. على حد تعبير جيورجيا تسار وفرانسيس بوسنيك، يجب ألا تسمح المنازل الخاملة أو السلبية على وجه الخصوص بأي تسرب للهواء يزيد عن 0.6 من تغيير الهواء في الساعة بفارق ضغط قدره 50 باسكال.

من أجل اختبار عزل الهواء، يتم استخدام باب منفاخ. يشتمل باب المنفاخ على مروحة تعمل على ضغط المنزل بأكمله ورفع الضغط. تراقب برامج الكمبيوتر المرتبطة هذه العملية ثم تؤكد ما إذا كانت أهدافنا قد تحققت أم لا.

من الضروري معالجة ذلك في عملية التخطيط. لأنه، غالبًا ما يحتاج غشاء عزل الهواء إلى التثبيت في أماكن غير ملائمة ولكنها حرجة. الأماكن التي لا يمكن الوصول إليها بسهولة بأثر رجعي في مرحلة لاحقة.

لتحقيق ضيق الهواء المطلوب ، يجب تطبيق التخطيط الدقيق جنبًا إلى جنب مع الحلول الذكية. ويشمل ذلك التجصيص الداخلي وورق البناء المقوى واستخدام الألواح الخشبية والألواح المركبة.

على سبيل المثال، من المهم أن يتم لصق غشاء محكم الغلق بإطار النافذة قبل التثبيت. يتم أيضًا تثبيت أقواس التثبيت على إطار النافذة في هذه المرحلة. بمجرد اكتمال هذه الخطوات ، يمكن تثبيت النوافذ وتثبيتها في الإطار. يتم تثبيت نفس مادة الغشاء داخل إطار الجدار الخارجي. يتم قصها على بشكل لتلائم النوافذ والأغشية التي تم لصقها بإطار النافذة قبل التثبيت ثم يتم طيها وتثبيتها عليها لتشكيل وصلة مانعة للتسرب.

  1. العزل

العزل عنصر حيوي في هذا النوع من البناء. يمكن تطبيق أي نوع من أنواع العزل على جميع الجدران الخارجية. علاوة على ذلك، فإن الأسطح أيضًا يجب أن تكون معزولة.

المكون الرئيسي لتحقيق معايير المنزل السلبي هو عملية بناء شديدة العزل. يعتمد سمك وموقع نوع العزل الحراري المستخدم على نوع الهيكل الذي يتم بناؤه.

  1. نوافذ عالية الأداء

عادة، تعتبر النوافذ والأبواب نقاط ضعف داخل المنظومة الحرارية. من المهم تثبيت مستويات مختلفة من عزل الإطار بالإضافة إلى خصائص الزجاج المختلفة حسب الظروف المناخية. يجب القيام بذلك من أجل ضمان تلبية الراحة الحرارية للمبنى.

تعتبر تقنية النوافذ مهمة جدًا في أي مشروع بناء منزل ولكن بشكل خاص عندما نفكر في المنازل السلبية. يجب أن تنفذ النوافذ بمعايير عالية جدًا. يوصى بشدة باستخدام النوافذ ثلاثية الأجزاء عالية الأداء، والتي لها شهادة المنزل السلبي. علاوة على ذلك، من المهم التأكد من عزل إطارات النوافذ.

ومع ذلك، هناك فرص لفقد الحرارة عبر حواف التزجيج. يمكن التقليل من هذه المشكلة باستخدام حواف معزولة حرارياً.

  1. التهوية

النقطة الأساسية الأخيرة التي يجب مراعاتها هي التهوية في خطط تصميم المنزل السلبي. قد تكون المنازل السلبية محكمة الغلق دافئة ولكن تأكد من أن الساكنين يمكنهم الاستمتاع بهواء دافئ ونظيف ونقي في الداخل بينما يتم إخلاء الهواء الرطب الذي لا معنى له.

كما ذكر Giorgia Tzar و Francis Bosenick، ​​فإن تركيب نظام تهوية أمر لا بد منه في أي مبنى، من أجل توفير ما يكفي من الهواء النقي للمنزل بأكمله. يمكن تحقيق ذلك عن طريق إضافة مروحة لاستعادة الحرارة (HRV) التي تمتلك كفاءة نقل حرارة η-80٪. هذا يعني أن ما مجموعه 80 في المائة من الحرارة الناتجة في المنزل تبقى فيه.

  1. معايير التصديق لمعايير البيت السلبي

المنزل السلبي عبارة عن مبنى يمكن تحقيق الراحة الحرارية له فقط عن طريق تسخين أو تبريد حجم الهواء النقي المطلوب لتوفير جودة هواء داخلية جيدة. إذا ألقينا نظرة على التفاصيل، يجب أن يكون حمل التدفئة أو التبريد أقل من 10 واط لكل متر مربع. بدلاً من ذلك، يجب أن تكون متطلبات تسخين أو تبريد المساحة أقل من 15 كيلوواط / ساعة لكل متر مربع سنويًا. (معايير دول متقدمة)

وأخيرًا ، يجب أن يكون الطلب الأساسي على الطاقة لديهم أقل من 120 كيلوواط / ساعة لكل متر مربع سنويًا. معايير دول متقدمة بتدلع الشعب.

فوائد البيت السلبي

مزايا البيت السلبي هي كما يلي:

  1. كفاءة الطاقة

الهدف الكامل لبناء منزل غير فعال هو تحقيق كفاءة الطاقة. من خلال تكييف مفهوم الغلاف المغلق الكامل، فإن متطلبات القيمة R العالية تقلل في النهاية من الطلب على الطاقة للمبنى بنسبة تصل إلى 90٪ مقارنة بالمباني القائمة. وبالمثل، عندما يتعلق الأمر بالمباني الجديدة، ينخفض ​​الطلب على الطاقة بنسبة تصل إلى 70٪.

وبالتالي، هناك انخفاض في تكاليف المعيشة واستهلاك موارد الطاقة غير المتجددة. بمساعدة مصادر الحرارة الكهربائية، يمكن تشغيل المنزل السلبي حتى بدون استخدام أي من أنواع الوقود الأحفوري على الإطلاق. ومع ذلك ، يجب مراعاة استخدام الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة.

تعزز تصميمات المنازل غير الفعالة القياسية استخدام خيارات أخرى لتوفير الطاقة مثل التسخين الشمسي السلبي والإضاءة النهارية والأنظمة الميكانيكية الأصغر. أنها تساعد على زيادة كفاءة الطاقة للمبنى بشكل أكبر.

  1. مستدام

نظرًا لأن البيت السلبي يستخدم القليل جدًا من الطاقة منذ البداية، فإنه يساعد في الحفاظ على الموارد المحدودة مثل النفط والغاز. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم البيت السلبي أيضًا مصادر متجددة للطاقة مثل الرياح والطاقة الشمسية. من أجل تحقيق صافي صفر بناء، يصبح من الضروري اعتماد معايير المنزل السلبي.

نظرًا لأن الطلب على الطاقة منخفض جدًا، يصبح من الأسهل دمج مصادر الطاقة المتجددة.

  1. مريح

غالبًا ما تُعتبر مباني المنازل السلبية مريحة وهادئة. نظرًا لأننا نميل إلى قضاء معظم وقتنا في الداخل، فمن الضروري إعطاء الأولوية للراحة عند تصميم المنزل للحصول على أداء عالٍ. من الآن فصاعدًا، يحتاج البيت السلبي إلى تخطيط وتنفيذ دقيقين.

بالإضافة إلى ذلك، من المهم أيضًا الحفاظ على المنزل دافئًا خلال الشتاء أو المناخات شديدة البرودة باستخدام أنظمة تدفئة فعالة أو حتى حرارة أجسام الأشخاص الذين يعيشون فيه. من أجل الحفاظ على الجودة العالية للهواء الداخلي أو ضمانها ، تعتمد أنظمة التدفئة ببساطة على التهوية في أي حالة مطلوبة. وبالمثل، توفر المنازل غير الفعالة مستويات رائعة من الراحة خلال فصل الصيف أيضًا.

  1. المرونة

المرونة هي واحدة من أهم النقاط التي يجب مراعاتها ، بسبب التباين المتزايد في الطقس. مع عزل الهواء الممتاز والمستوى المناسب من العزل، يمكن لمبنى المنزل السلبي أن يحقق الراحة وهو أكثر بكثير مقارنة بأي مبنى تقليدي.

تتميز مباني المنازل السلبية بالمرونة تجاه التغيرات في المناخ والتكنولوجيا وأسعار الطاقة. علاوة على ذلك، فإنه يوفر ضمانًا طويل الأجل للقدرة على تحمل التكاليف.

  1. تغير المناخ

النهج العام لبناء منزل سلبي هو نفسه إلى حد كبير ويمكن تطبيق معيار بناء منزل سلبي في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، قد تختلف خصائص المكونات الفردية اعتمادًا على المناخ المحلي.

على سبيل المثال، في المناخ الأكثر سخونة يجب إيلاء اهتمام خاص لاستغلال تدابير التبريد السلبي من أجل التأكد من وجود راحة أثناء المناخ الحار. وتشمل هذه التدابير تظليل النوافذ والتهوية. يجب تعزيز خصائص المكونات الفردية للمنزل السلبي وتحسينها بشكل مناسب وفقًا للظروف المناخية المحلية.

  1. بأسعار معقولة

المنزل السلبي هو حل بناء ميسور التكلفة، مع تكاليف صيانة منخفضة وتكاليف طاقة منخفضة بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك، فإن التكاليف التشغيلية أقل بكثير من أي مبنى تقليدي آخر.

كما قال جيورجيا تزار وفرانسيس بوسنيك، نحن ندرك بالفعل أن جوهر مفهوم المنزل السلبي يكمن في “كفاءة الطاقة”. يعد هذا أحد الأصول الممتازة في تقليل تكلفة مبنى المنزل السلبي. على مدار عام واحد ، لا يستخدم المبنى السلبي للطاقة أكثر من ما يعادل 1.5 لترًا من الزيت لتسخين 1 متر مربع من مساحة المبنى. يقترب هذا تقريبًا من تقليل 90 بالمائة من طاقة التدفئة والتبريد مقارنةً بالمباني التقليدية.

ومع ذلك، قال محترفو البناء وخبراء البناء من مختلف البلدان المختلفة ذات الظروف المناخية المتغيرة جنبًا إلى جنب مع تقاليد البناء المختلفة أنه من الممكن في الواقع تطوير معيار البيت السلبي. يجب أن يعتمد هذا أيضًا على الخبرات الحالية والمستقبلية جنبًا إلى جنب مع بعض المعرفة في قطاع البناء.

كل ما يتطلبه الأمر لتحقيق ذلك هو معرفة أفضل في هذه الجوانب من قطاع البناء وممارسة دمج أفضل مكونات البناء مثل النوافذ ووحدات استرداد الحرارة وما إلى ذلك.

عيوب البيت السلبي

عيوب المنزل السلبي هي كما يلي:

  1. تكلفة أولية عالية

أصعب قرار يتخذه الشخص قبل شراء المنزل، هو أن يحسب فعليًا كيف سيكلفك المبنى والبناء. عندما يتعلق الأمر ببناء منزل سلبي، فإنه سيكلفك مبلغًا جيدًا إلى حد ما مقارنة بالمباني التقليدية الأخرى.

  1. صعب البناء

يجب بناء المنزل السلبي بشكل صحيح، تحت إشراف مناسب. من المهم جدًا تثبيت نظام التهوية بدقة، لأن التهوية غير الصحيحة يمكن أن تؤدي إلى تراكم الرطوبة، والتي بدورها تتحد مع الجسور الحرارية لتشكيل العفن. علاوة على ذلك، يجب أن يكون الغلاف الخارجي محكم الإغلاق إلى حد ما ويجب تثبيت نظام تدوير الهواء بشكل صحيح.

  1. نقص العمالة المدربة

من أجل تحقيق جميع العمليات المذكورة أعلاه بشكل صحيح، يلزم الإشراف المناسب أثناء تنفيذ بناء منزل سلبي. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب هذا أيضًا عمالة مدربة لتنفيذ عمليات البناء المعقدة مثل تركيب النوافذ وأنظمة التهوية وما إلى ذلك.

خاتمة

يستخدم المهندسون المعماريون والبناؤون هذه التقنية المسماة “المنزل السلبي” للحد من انبعاثات الكربون إلى حد كبير. أصبح معيار المنزل السلبي شائعًا بشكل متزايد على مدار العشرين عامًا الماضية مع آلاف الخصائص في جميع أنحاء العالم المصممة باستخدام هذا المفهوم الموفر للطاقة.

في المتوسط​​، يكلف المنزل السلبي حوالي 3-5٪ أكثر من المباني التقليدية، ولكنه يقلل من استخدام الطاقة بنسبة تصل إلى 90٪. العديد من الحكومات المحلية والمنظمات تبحث عن طرق لتوسيع ممارسات بناء المنازل السلبية.

بمجرد تقليل الطاقة التي تستهلكها في المبنى الخاص بك بنسبة 50٪ أو 60٪ أو حتى 70٪ ، يصبح من الأسهل والممكن تلبية هذا الطلب على الطاقة باستخدام الطاقة المتجددة. هناك احتمال حقيقي بأن المنزل السلبي يمكن أن ينتشر بسرعة كافية لخلق بيئة خالية من الكربون بحلول عام 2050.

اقرأ أيضا:

خطوات سهلة لمنزل صديق للبيئة

كيفية خفض تكاليف الطاقة دون التأثير على جودة المعيشة

٢٠ نصيحة لتوفير الطاقة في منزلك على مدار العام

Eng Mohammed

Eng Mohammed

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.