Nhà thụ động (tiếng Anh: Passive house; tiếng Đức: Passivhaus) là những công trình đáp ứng được tiêu chuẩn Passivhaus về hiệu quả sử dụng năng lượng của các tòa nhà nhằm giảm thiểu tác động sinh thái của công trình lên môi trường. Nhà thụ động không chỉ đơn giản là một tiêu chuẩn mà đang dần trở thành một khái niệm đã được thử nghiệm trong xây dựng và có thể áp dụng ở bất kỳ đâu và cho nhiều phong cách kiến trúc khác nhau.
Giải pháp tối ưu năng lượng cho công trình
Tiêu chuẩn này đưa đến sự ra đời của những tòa nhà sử dụng năng lượng cực thấp để giữ ấm hoặc làm mát không gian bên trong. MINERGIE-P cũng là một tiêu chuẩn tương tự được áp dụng ở Thụy Sĩ. Các tiêu chuẩn này không chỉ được dành cho nhà ở dân dụng mà còn được áp dụng vào một số cao ốc văn phòng, trường học, nhà trẻ hay siêu thị. Thiết kế thụ động không phải là một phần đi kèm hay phần bổ sung vào thiết kế kiến trúc, mà là một quá trình thiết kế tích hợp với thiết kế kiến trúc. Mặc dù chủ yếu được áp dụng vào các tòa nhà mới, thiết kế thụ động cũng đã được sử dụng để cải tạo lại công trình cũ.
Vào cuối năm 2008, ước tính số lượng nhà thụ động trên khắp thế giới dao động từ 15.000 đến 20.000. Vào tháng 8 năm 2010, đã có khoảng 25.000 công trình có thiết kế đạt tiêu chuẩn nhà thụ động ở khắp châu u, trong khi tại Hoa Kỳ có chỉ có 13, với hơn vài chục công trình đang được xây dựng. Phần lớn công trình thụ động đều được xây dựng ở những quốc gia nói tiếng Đức và Scandinavia.
Nhà thụ động cho phép tiết kiệm năng lượng để sưởi ấm và làm mát không gian lên đến 90% so với các ngôi nhà thông thường và 75% so với các tòa nhà mới. Nhà thụ động sử dụng ít hơn 1,5 lít dầu hoặc 1,5 m3 khí đốt để sưởi ấm một mét vuông không gian trong một năm. Nhà thụ động cũng giúp tiết kiệm năng lượng để làm mát cho căn nhà ở những nơi có khí hậu nóng ẩm.
Nhà thụ động tận dụng hiệu quả ánh nắng mặt trời, các nguồn nhiệt bên trong và thu hồi nhiệt, giúp ngôi nhà luôn ấm áp ngay cả trong mùa đông. Trong những tháng thời tiết ấm hơn, nhà thụ động sử dụng các bộ phận che nắng để giữ không khí luôn thoáng mát, dễ chịu.
Nhiệt độ không khí trong nhà thay đổi rất ít ngay cả khi đối mặt với nhiệt độ ngoài trời khắc nghiệt. Các cửa sổ đặc biệt và mái, tấm sàn cũng như các bức tường cách nhiệt cao giúp căn nhà luôn giữ được mức nhiệt lý tưởng và tránh việc thoát nhiệt không mong muốn. Một hệ thống thông gió cung cấp không khí trong lành liên tục, tạo ra chất lượng không khí vượt trội mà không có gió lùa khó chịu.
Một trong những nhà thụ động đầu tiên tại Darmstadt, CHLB Đức
Những tiêu chuẩn của Nhà thụ động
Để một tòa nhà được coi là Nhà thụ động, tòa nhà đó phải đáp ứng các tiêu chí sau (để biết các tiêu chí chi tiết, vui lòng xem phần chứng nhận tòa nhà):
1. Năng lượng dùng để sưởi ấm không vượt quá 15 kWh trên mỗi m2 diện tích sinh hoạt (diện tích sàn) trong mỗi năm hoặc 10 W trên mét vuông vào thời gian cao điểm. Ở những vùng khí hậu nóng ẩm, yêu cầu về năng lượng cho làm mát cũng gần tương tự như trên, ngoài ra có thể có một số thay đổi do cần hút ẩm.
2. Nhu cầu năng lượng sơ cấp có thể tái tạo (PER, theo phương pháp PHI), tổng năng lượng được sử dụng cho tất cả các ứng dụng sinh hoạt (sưởi ấm, nước nóng và điện sinh hoạt) không vượt quá 60 kWh trên mét vuông diện tích sàn mỗi năm.
3. Về độ kín khí, tối đa 0,6 không khí thay đổi mỗi giờ ở áp suất 50 Pascals (ACH50), như được xác minh bằng thử nghiệm áp suất tại chỗ (ở cả trạng thái điều áp và giảm áp suất).
4. Tiện nghi nhiệt phải được đáp ứng cho tất cả các khu vực sống trong mùa đông cũng như mùa hè, với không quá 10% số giờ trong một năm trên 25 ° C. Để biết tổng quan đầy đủ về các yêu cầu chất lượng chung, bạn có thể tham khảo Passipedia.
Các ngôi nhà thụ động phải được lên kế hoạch, tối ưu hóa và xác minh theo Gói Quy hoạch Nhà Bị động (PHPP). Tất cả các tiêu chí trên đều đạt được thông qua thiết kế thông minh và thực hiện 5 nguyên tắc của Nhà thụ động: thiết kế không cầu nhiệt, cửa sổ cao cấp, thông gió thu hồi nhiệt, cách nhiệt chất lượng và xây dựng kín gió.
Vật liệu cách nhiệt
Tất cả các cấu kiện xây dựng đục của lớp vỏ bên ngoài của ngôi nhà phải được cách nhiệt rất tốt. Đối với hầu hết các vùng khí hậu ôn hòa mát mẻ, điều này có nghĩa là hệ số truyền nhiệt (giá trị U) tối đa là 0,15 W / (m²K), tức là tối đa 0,15 watt trên mỗi độ chênh lệch nhiệt độ và trên mỗi mét vuông bề mặt bên ngoài bị mất.
Cửa sổ
Các khung cửa sổ phải được cách nhiệt tốt và lắp kính low-e có phủ argon hoặc krypton để ngăn truyền nhiệt. Đối với hầu hết các vùng khí hậu ôn hòa mát mẻ, điều này có nghĩa là giá trị U từ 0,80 W / (m²K) trở xuống, với giá trị g khoảng 50% (giá trị g = tổng truyền năng lượng mặt trời, tỷ lệ năng lượng mặt trời có sẵn cho phòng).
Thu hồi nhiệt thông gió
Thông gió thu hồi nhiệt hiệu quả là chìa khóa quan trọng đảm bảo chất lượng không khí trong nhà đồng thời giúp tiết kiệm năng lượng. Trong Ngôi nhà thụ động, ít nhất 75% nhiệt từ không khí thải được truyền lại cho không khí trong lành bằng bộ trao đổi nhiệt.
Độ kín khí
Rò rỉ không kiểm soát được qua các khe hở phải nhỏ hơn 0,6 tổng thể tích nhà mỗi giờ trong quá trình thử nghiệm áp suất ở 50 Pascal (cả điều áp và giảm áp).
Cầu nhiệt (Thermal Bridge)
Tất cả các cạnh, góc, phần nối… phải được lập kế hoạch và thực hiện cẩn thận để tránh các cầu nhiệt. Các cầu nhiệt không thể tránh được phải được giảm thiểu càng xa càng tốt.
