干货︱55张图了解全球最精确的被动房计算软件-PHPP
[本文据1028被动房\绿建昌平培训班交流群“被动房系列讲座之PHPP”演讲实录整理]
PHPP（Passive House Planning Package）是由德国被动房研究所开发的被动房设计计算软件，它可以从设计初期直到设计最后阶段全程跟踪新建被动房的能量平衡和使用功能。PHPP主要为建筑围护结构热工性能的U值计算、能量平衡、通风系统舒适性设计、建筑供暖负荷和夏季舒适性改善等提供依据。其核心是一张结构复杂的Excel工作表，包括供暖能量平衡计算、能量分布、供电以及用电需求的计算等。PHPP在欧洲用户众多，并且以可靠性和准确性闻名于世。
本文用55张PPT为大家详细解读PHPP软件，希望对被动房设计师/咨询师工作有所助益。
图1:PHPP是被动房最主要的软件，协助建筑师以及设计师了解项目上是否能达成被动房的目标
图2:建模的顺序，可以说是先满足采暖需求，再是制冷需求，最后是一次能源性需求
图3:这张图表说明被动房的基本设计准则，以及必须达成的目标
图4:主要热损耗有两种，其一为外围护结构的热传递损失(第一个公式为面积*传热系数*温度校正系数*热度时)
图5:其二为通风热损失，当中也包含建筑物的泄漏与渗风
图6:热得有两种，其一为太阳热得
图7:其二为室内热得(家电、人体、照明……等)
图8:所以采暖需求可以从而得知，(外围护结构热损失+通风热损失)-(太阳热得+室内热得)
图9:此项目为被动房设计师培训练习项目
图10:让学员了解周边环境
图11:PHPP所量测的外围护结构尺寸是以最大面积来计算，并非墙心线或室内尺寸
图12:即使同一建筑方向立面，如材质不同，都必须分开计算(因为会有不同U值)
图13:所以墙面、屋顶、地底板，都需分开计算
图14:TFA在被动房里是非常重要的，它代表实际居住面积，所以必须扣除外墙尺寸，室内隔间墙，门道，以及楼梯(被动房要求，1个人基本的居住权利为32平方米)
图15:再来，如何将外围护结构的U值计算出来是很重要的，所谓非匀称材质的输入是指保温才无法完全连续，所以如何在PHPP里的U-value工作表里输入是比较麻烦的
图16:这张图也在一次说明外围护墙体暴露在室外空气，亦或是地表土以下，都有不同的设定
图17:不仅如此，被动房远超过其他一般节能建筑的原因是，他还考虑热桥;对热桥的控制有具体数值的限定
图18:热桥区分为线性热桥、点状热墙。线性热桥又再区分为墙体所发生的热墙、基础板周边热桥，以及基础底边的热桥(无热桥的定义<0.01W/mK)
图19:再来楼底板的设定分为四种: 地下室供暖、地下室不供暖、底板直接放置在地表土上、底板抬高
图20:底板保温才的铺设方式、直立还是像裙摆的方式(当然设定还包含地下水位等设定……等)
图21:被动房认证窗户一直是大家关注的问题，和外围护结构实墙相比，所占面积不大，但却带来可观的能耗
图22:PHPP中Windows 工作表的设定，主要包含玻璃的选择、窗框的选择，方位角、仰角……(以及安装所造成的热桥)
窗户本身的U值必须小于等于0.8, 安装后窗户U值必须小于0.85
不同于实墙的部分，影响太阳辐射热进入窗户的g值也是很重要的，以北京来说可以来到0.5-0.55
图23:遮阳对于窗户也扮演了极重要的角色
图24:PHPP遮阳来自于者要三种类型
图25：第一种： 群山、高楼
图26:高度以及距离
图27：第二种：墙体两侧造成窗户的遮阳
图28:第三种：屋顶出挑的遮阳或阳台的遮阳
图29:每一种遮阳，在PHPP里的Shading工作表里都有两栏数值需要输入
图30:不仅如此，PHPP考虑太阳辐射热进入玻璃的多寡，还包含灰尘、入射角度……等
如此才可估算建筑外围护结构的热损失（实墙＋窗户）
当然选用被动房窗户的目的，在于使窗户的热得多于热损失
图31:被动房认为室内高度舒适的要求不可只依赖纯自然通风
图32:唯有精准计算人的需求，才可确保室内空气品质(CO2<1000ppm)，24小时
新风量的决定来自于以下三种类型的最大值(人的需求、厨房厕所回风需求、室内空间每小时换气量0.3)
图33:新风规划设计，必须了解哪边规划为送风区(蓝色)，哪边为回风区(黄色)、哪边为气流转换区(灰色)，以确保室内无通风死角
图34:对于实际空间需求，开始分配进风量与回风量(注意需平衡，送风量=回风量)
图35:一旦决定了换气量，再挑选适宜的新风机(被动房的要求，热交换效率>75%，非认证项目需扣除12%)
图36:新风机如放置在外围护结构内，进气管和排气管需做保温(结露考虑)
新风机如放置在外围护结构外，送风管和回风管需做保温(热损失考虑)
图37:不论冷管(进气管、排气管)或热管(送风管、回风管)，都要距离外围护结构墙面越短越好
图38:不仅如此，风管(甚至生活热水管)的保温厚度，PHPP都得输入计算
图39\40:对于南方，制冷需求较大的区域，热水在室内布管的长度以及保温都会造成制冷的影响
图41:PHPP也可以输入太阳能热水板、光伏电板(种类、尺寸......等)
图42:被动房对于家电、人体发散的热、灯......等，都必须输入，才可计算出室内免费的热得
图43:当然还有一些辅助电力所产生的热都必须收集起来
图44:再最后估算PE(Primary Energy)一次性能源需求之前，需告诉PHPP项目本身所使用的采暖和生活热水的原料来源为何
以采暖来说，是50%用电+50%锅炉 或是 40%锅炉+60%市政供暖......等
生活热水也是如此
图45:再来，比如部分生活热水或采暖来自于锅炉，那我们得继续对锅炉进行设定，来源为何? 是木头? 是液态瓦斯? 是天然气?......等
图46\47:如选用一体化的设备，比如新风+采暖+生活热水......全功能型，则要对于Compact设备进行设定
图48:中国南方被动房应用
图49:部分城市，室内舒适温度可以调整为20-26度
实际制冷的要求依PHI规定，非只有15kWh/m2a
图50:如最终方案不考虑制冷，则要考虑过热频率(整年温度超出25度的小时数/整年小时数)，不可超过10%
图51：为解决过热问题，除将新风机放置外围护结构以外，应尽量减少室内热源，比如洗碗机、烘碗机......等，甚至设置夜间冷却
图52:此张图说明过热频率仅有0.4%
图53:如部分白天有开启窗户降温也可以在PHPP的SummerVent的工作表输入数据
图54\55:PHPP天气设定的限制，中国只有北京、上海、乌鲁木齐，三个气候数据可供选择
其余城市，必须到PHI climate tool网页手动下载，PHPP的Climate的工作表里输入