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绿色建筑新闻

新英格兰被动式房屋修正案提案

能源效率专家马克·罗森鲍姆提出了解决被动式房屋标准不足的方法,并根据新英格兰的气候对其进行了修订

压电陶瓷的限制。被动式房屋顾问Marc Rosenbaum根据房屋的卧室数量开发了一套计算新英格兰被动式房屋项目初级能源消耗限制的程序。这些限制是Rosenbaum提出的被动式房屋标准修正案的重点。
图片来源:Marc Rosenbaum

最近,关于修改被动式房屋标准的讨论并不缺乏,以使其更适应并更准确地解决区域气候条件。

美国被动房协会正在探索方法微调被动式房屋的供暖和制冷要求,并可能施加除湿负荷要求,使被动式房屋建筑商能够成本效益的地址北美气候条件的多样性这一倡议促使建筑师和被动式房屋顾问海登罗宾逊在网上请愿中提出建议如果该组织的要求偏离了现有的被动式房屋标准,PHIUS将使用被动式房屋以外的名称进行认证。

虽然关于“被动房”名称的正确使用的争论一直很激烈,但似乎并没有减少那些认为该标准非常有价值但也需要改进的人的建议。一个恰当的例子是一份题为《新英格兰被动式房屋修正案提案》的文件贴在网上由能效专家马克·罗森鲍姆于3月31日发表。

对初级能源的关注

罗森鲍姆指出了他认为被动式房屋标准的五个主要缺陷:

-该标准的年度供暖需求和年度制冷需求(AHD和ACD)限制对所有地区都是相同的,导致在恶劣气候下的极端解决方案。

-在恶劣气候条件下满足AHD要求转移了对建筑及其居住者整体初级能源消耗的关注。

-被动式房屋的标准限制是按单位使用面积设定的,这意味着大型房屋比小型房屋更容易达到标准。这就产生了一种反常的动机,促使人们建造大房子。因此,该标准回避了资源使用公平这一核心问题。

-该标准计算了直接获得的太阳能加热和太阳能热热水的太阳能输入,但不允许使用太阳能电力来满足标准。

-该标准不要求性能报告超出风机门测试,显示在50帕斯卡下最多换气0.6次。

罗森鲍姆指出,解决这些问题意味着更多地关注人均一次能源消耗(PEC),而不是建筑物的年度供暖需求(AHD)。对AHD的关注——被动式房屋标准中最具挑战性的标准——导致了“极端的解决方案”,不仅成本高昂,而且减少了对PEC的关注。

他说,以ahd为中心的方法“可能导致建筑有过多的南向玻璃,增加采暖季节的温度波动(和更高的成本)。”与可再生能源投资相比,它可能导致绝缘数量超过任何可辩护的理由。”

他补充说,被动式房屋标准的AHD是基于将设计热负荷降低到足以通过家庭通风空气系统输送热量的想法-每平方米10W,在德国中部的气候中,被动式房屋概念的发展,每年每平方米产生15千瓦时。罗森鲍姆说,在新英格兰的气候条件下,将年设计热负荷降低到10W/m2是“极具挑战性的”。

修正案的主要特点

他认为,与满足现有被动式房屋AHD标准所需的隔热水平相比,建筑的舒适性和耐久性可以通过更低的隔热水平来实现。重点应该转移到设计供暖需求(DHD)限制30W/m2(或9.5 btu/hr/ft2),这是基于处理过的地板面积,他说,这更好地反映了新英格兰地区用于供暖的一次能源消耗占总能源消耗的25%到30%。

新英格兰地区将取消该标准的年度制冷需求标准,因为该地区的制冷占总能源使用量的比例太小。罗森鲍姆补充说,尽管如此,一个单独的除湿计算(尚未开发)应该纳入PEC计算。

如前所述,该修正案使PEC成为新英格兰修正案的主要焦点,PEC限制是根据建筑物中卧室的数量设定的,而不是根据总可用面积设定能源使用限制。这种人均能源消耗预算旨在帮助解决这样一个事实,即在目前的标准下,小型房屋比大型房屋更难达到被动式房屋标准。

随着AHD和ACD限制的消除,基于处理过的地板面积的设计采暖需求限制为30W/m2。(罗森鲍姆指出,这是在计算太阳能和内部热增益之前的限制,因此不能直接与被动式房屋规划包工作表中显示的10W/m2限制进行比较,该工作表显示了添加这些增益后的净热负荷。)

该修正案的其他主要特点:人均生活热水上限从德国的6.6加仑/天提高到10加仑/天;光伏发电最高可占一次能源消费限额的20%(每千瓦光伏可抵销2kW一次能源);增加除湿负荷;认证每年都会根据能源使用数据进行更新。

计算和期望

Rosenbaum根据项目中卧室的数量开发了一种计算PEC限制的算法,以每年千瓦时和每年百万英热单位(MMbtu)为单位(见上表)。他还描述了计算设计供暖需求、年度制冷需求、生活热水、辅助电力和电器、照明和插头负载的过程——所有这些都适用于被动式房屋规划包程序。这些数据加在一起,显示了一次能源的总使用量,然后可以将其与特定项目的PEC限制进行比较。

罗森鲍姆(Rosenbaum)在马萨诸塞州西蒂斯伯里(West Tisbury)创立了Energysmiths咨询公司,旨在推进使建筑更节能的设计和施工策略。他指出,被动式房屋的标准已经被修改,以适应其他国家的气候条件,并更密切地关注一次能源消耗。

但他也注意到,他提出的修正案不太可能被现有的被动式房屋组织(包括新英格兰被动式房屋组织)迅速采纳。他也没有深入探讨修改后的被动式房屋标准是否应该被称为被动式房屋。然而,他确实希望他的想法能促成有关该标准利弊的有益讨论。

“至少,”他写道,“我们的愿望是,这项提议可能会引导从业者和客户对如何在这个星球上合乎道德和有效地生活进行一次有针对性和深思熟虑的探索,而不是盲目地瞄准最终武断的数字,尽管我们有最好的意图。”

4评论

  1. 4 y23munf7n||# 1

    用水量与公平性
    认为德国人比新英格兰人更脏、更臭、更脱水的理由是什么?或者这仅仅反映了找到设计良好的管道装置的困难?

    被动式房屋的标准限制是按单位使用面积设定的,这意味着大房子比小房子更容易达到标准。这就产生了一种反常的动机,促使人们建造大房子。因此,该标准回避了资源使用公平这一核心问题。

    这种失败将被另一种失败所取代,这种失败会产生一种反常的动机,促使人们建造多卧室的房屋。为了保证(而不仅仅是追求)个人能源使用的公平性,需要对能源使用情况进行年度检查,检查家庭人数与卧室数量是否相符。如果要避免惩罚性措施,就需要鼓励人手不足的家庭在下一年为更多人提供住宿。用巴士运送难民或无家可归者可能是一条途径。当然,居住者的死亡需要谨慎处理,在驱逐最近失去亲人的人之前,有适当的时间进行咨询。

    : o)

    编辑的原因-添加笑脸

  2. albertrooks||# 2

    这仍然是对形势的有效反应
    不管机构收养的进展如何,我都很欣赏Marc在这方面的工作。

    他提出这个论点已经有一段时间了:PE才是真正的“目标”,而不是AHD,因为所有活跃系统都来自PE。在寒冷的气候中,谁能反驳这一点呢?在我看来,这是一个完全可行的方法,将建立优秀的SFR。

    他说:“以ahd为中心的方法,可能会导致建筑有过多的南玻璃,增加采暖季节的温度波动(和更高的成本)。”与可再生能源投资相比,它可能导致绝缘数量超过任何可辩护的理由。”到目前为止,这已经变成了循环。ADA方法的问题实际上是基于单户住宅,而不是更大的多户结构。

    下面的圆圈是:ADA在被动系统中要求太多,因为尺寸/乘员比例太小。你如何证明更多/更少的绝缘等等?通过与可再生能源的成本比较?好吧,这是评估它的一种方法。在这个封闭的圈子里,还有两个难以处理的问题没有“摆在桌面上”:

    1、将ADH设置在PE之后的原因是,根据Marc的2011年PHIUS Presentation, PE确实是我们希望解决的气候变化问题。然而,从被动系统(绝缘等)到主动系统(增加更多的能量-即使它是可再生的)的转换是一个财务理由,而不是环境/气候变化的理由。

    2、使目标更容易实现:PE与AHD确实支持了我们都能住在小型单户住宅中的想法。我认为这是一个比“PHPP创造了建造大房子的反常动机”更合理的问题,因为更多的TFA更容易。

    问题不在于PHI的被动式房屋标准使用TFA与卧室作为衡量标准。问题是我们期望在寒冷的气候中使用低成本的SFR。

    我认为,如果我们希望在未来几十年继续在SFR中独立生活,那么在信封中“过度投资”并不是不合理的。在目前的信封成本和可再生能源成本之间进行投资是一个“武断”的决定。唯一的衡量标准是财政吗?完全消除空调负荷对环境的影响是否为零?

    也就是说,不要太在意我的吹毛求疵,我认为马克的建议很好。无可否认,这是一个比我现在住的好得多的房子。

    我们需要更多这样的东西。和…我们需要大量这样的项目(以及它们的修正案)才能取得成功。PHI、phone、PHIUS、NZE万岁,不错,半assiv。我祝愿他们取得巨大成功。

  3. AndyKosick||# 3

    大声思考。
    客观能源标准的根本问题在于它永远不能保证反映实际情况。应该是什么和将会是什么。卧室与实际居住者的对比就是一个很好的例子,除此之外,建造到这个水平的房屋很容易比其他任何东西都有更多的插头负载。如果PEC是一个问题(我认为应该是),那么在使用第一年之后开始认证标准,并根据实际使用情况和效用数据每年更新认证标准怎么样?我意识到,要想首先建造一座高效的房子,一些预先的东西是必要的,但也许它更像是帮助实现目标的指导方针。如果它变得流行起来,这种标准可以改善居住者的行为,让每个人都关注他们的能源习惯,就像我们这些能源极客已经在家里做的那样(你知道你是),还可以帮助收集准确的真实世界数据。

    顺便说一下,这篇文章不错。

  4. fjW6mU4wNU||# 4

    标准换新标准。
    首先我要承认,在这个问题上,我无法与马克斗智斗勇。我的评论过分简化了对话。也就是说:

    也许,作为一名建筑师,我倾向于更好的建筑围护系统,而对机械和能源系统不太感兴趣,但我还没有被说服,我们将通过重新强调能源生产和机械设备能力来创造最高效的建筑。在过去的几代人里,廉价而丰富的能源与先进的机械技术结合在一起,以如此根本的方式塑造了我们的建筑和居住模式,以至于很容易认为它们是理所当然的:美国人经常住在本质上效率低下的独立建筑中;我们经常乘坐效率低下的交通工具进行长途通勤。这些可能是偏好,也可能只是反映了这样一个事实,即我们已经制定了政策和基础设施,使这些选择在经济上具有吸引力。不管原因是什么,这就是我们所面临的现实。但是,21世纪的美国并不是一个自耕农的国家,这也是一个现实,要适应我们低效的生活方式和消费选择,我们需要一定程度的自我否定。软化CAFE标准不会让耗油量大的汽车变得更节能,放松供暖标准也不会让Q = U A delta t中的A消失。供暖需求和负荷标准不会惩罚独立住宅,他们承认这种建筑类型所附带的能源使用影响。

    撇开生活方式的煽动不谈,我不相信能源问题会有一个供应方面的解决方案。资源使用是可用性的函数。当一种商品变得更容易获得时,就会有更多的人被使用。我支持光伏发电,但希望它能被用来给我们的车辆充电,怀疑它最终会给更大的电视供电,并且不会打赌它实际上会像预期的那样被用来抵消供暖能源需求。

    也就是说,我们谈论的是找到正确的平衡,如果光伏能更有效地让我们达到同样的目标,我们就不应该把钱花在节能上。但是,尽管我愿意持开放态度,但我仍然对鼓励低效率建筑类型和生活方式选择的性能标准持怀疑态度。

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