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被动屋中经常出现的一个话题是具体能源的建设。虽然这可能是一个重要的问题，但我们通常认为这对于被动式住宅项目来说是一个有争议的问题——尤其是我们设计的项目(由于更好的优化组件和更少的绝缘!)
这是促使之前的博客文章(“除非达到效率，否则运行能源将超过隐含能源”)．然而，随着这个话题一次又一次地出现，而且由于美国被动式房屋研究所(PHIUS)奇怪地提出了具体能量计算可能需要认证的想法，我们认为一些研究论文可以为这个话题增加更多的可信度。
被动式住宅的方法不同于LEED的方法
首先，我们的看法是，具体能源问题主要是LEED等项目的遗留问题，在LEED项目中，运行能源已成为问题很大程度上被“绿色/低能耗”材料所忽视。截至2003年，一些利用率最低的信贷用于能源效率超过30%或包括可再生能源;我想这可能仍然是相当准确的(但无法验证，因为这一信息并不容易获得)。
我们从不回避这样一个事实，即我们认为逆应该优先考虑。要真正在累积体现能源(建设+运营)方面产生影响，请关注运营方面第一个．然后，一旦你大大降低了能耗(例如，通过达到被动屋的标准)，就把你的目光放在建筑体现的能量上。
Feist:增量隐含能量的回收期为一年
其次，德国被动式住宅研究所已经解决了这个问题，并在多个PH会议上提出了这个问题。沃尔夫冈·菲斯特的研究表明与典型建筑相比，被动式住宅的“一次能源投资”不一定更大，甚至可能更低——平均而言，增量的隐含能源在一年之内就会得到回报。这是由于满足被动式住宅标准实现了显著的运行节能。
考虑到美国的能源法规不像中欧那么严格，这可能意味着这里的隐含能量可能更高……可能——尽管我们发现即使是在一个小项目上，当疯狂优化，代码最小值与被动屋之间的增量可以相对较小。
被动屋研究所的报告还指出，“自给自足”建筑(即自给自足的离网建筑)的累积一次能源高于被动屋建筑。这是由于可再生能源系统(光伏阵列，电池等)在80年里的体现能量增加，导致总能量高于被动屋建筑。又一场胜利活建筑挑战赛项目会议被动屋!
俄勒冈州的一项研究表明，投资回收期为七年
第三，俄勒冈大学最近为一个多家庭项目完成的一项研究将被动式住宅建筑与典型建筑进行了比较，最终得出了与其他被动式住宅生命周期分析相当的结果。的商业日报报道“根据生命周期分析，被动式房屋建筑所节省的能源将在大约七年内超过材料增加的气候变化潜力。”
因此，即使在能源法规不那么严格的美国，环境回报也应该相对较短。
一些被动屋建筑的隐含能量比传统建筑要低
最后，正如上面所提到的，建造一个具有比“代码最小”房屋更低的隐含能量的被动屋是完全合理的——特别是如果你的被动屋使用天然材料(例如稻草、纤维素、木材等)。但是，即使你不使用纯天然的材料——也许你是一个渴望混凝土和玻璃的现代主义者——只要你的房子是ü节能的，这真的不是世界末日。
更大的收获:当比较类似的建筑类型时，从长远来看，被动式住宅显然是领先的，因为它的运营成本更低，环境足迹更低，累积的一次能源更低……如果你考虑到优越的舒适性和良好的室内空气质量，这是显而易见的。因此，我们认为这个问题已经基本解决了，并且进一步认为，要求生命周期分析来获得认证将是浪费时间和金钱。
研究报告
所以，说到文献……这里是关于被动式住宅体现能量主题的论文的简要分类，尽管还有更多的论文供那些喜欢被动式住宅的人阅读真的想学点什么:
- 德国lca工具LEGEP对被动式建筑生命周期的评估(pdf):“在被动式建筑物上的应用，清楚地显示这类建筑物在短期和长期内均优于传统建筑物。”
- 按被动式住宅标准建造的独栋住宅的生命周期评估(pdf):“这意味着，在建造被动式房屋时，假设两座房屋都使用相同的电热系统，只需5年时间，被动式房屋增加的材料生产和运输就能与TEK07房屋(即满足当前建筑规范和标准的房屋，大概在挪威)的气候变化影响相等。”
- 在生命周期竞赛中，银牌和铜牌分别归属于被动式房屋和低能耗房屋Andreas Hermelink (pdf):“无论是从环境角度还是从经济角度来看，被动房屋都是明显的赢家。”
上一篇论文(以及标题中引用的观点)的有趣结果是，虽然被动房带来了更好的环境和经济结果，但电网仍然太脏，因此可再生能源(或电网绿化)+被动房的组合将获得“金牌”。
Mike Eliason是蛮力协作在华盛顿州的西雅图。
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9日评论
问题真的解决了吗?
迈克,
我还不相信这个问题已经真正解决了，PHIUS可能对这些计算的有用性有一定的看法。
我知道具体的能源回报计算不同于成本效益计算。(我在几篇博客中讨论了被动式房屋建筑的成本效益问题，包括泡沫保温层会不会太厚?然而，这两种计算方法都提出了类似的问题。
我有一个问题:当研究人员计算实现被动式住宅标准所需的增量建筑材料的隐含能量的回收期时，他们是否只是简单地将所有这些增量材料作为一次性包，并将相关的隐含能量与最低标准的建筑进行比较?如果是这样的话，这种分析方法并不复杂。
更复杂的方法是逐步地观察绝缘，并计算每增加一英寸的绝缘所包含的能量回报。例如，我非常怀疑卡特琳·克林伯格(Katrin Klingenberg)的14英寸厚的次板状泡沫中最后2英寸的次板状泡沫与同样的12英寸次板状泡沫的房子相比，是否有非常快的隐含能源回报。
你的论点是，有可能建立一个被动式住宅，其增量建筑材料的隐含能量有一个快速的回报，并不能证明所有(甚至大多数)被动式住宅建筑都有一个快速的回报。我尤其怀疑美国的许多被动式住宅建筑都有非常厚的次级泡沫板;我想最后25%的泡沫厚度会有很长的能量回报。
成本效益vs .能源效益回报
马丁,
方法各不相同，通常我看到的论文都着眼于满足被动式住宅的总附加能量与基线相比(通常是代码最小值，因为这是建筑规范)。沃尔夫冈的论文稍微细化了一些，并研究了以下版本的Kranichstein项目的累积体现能量:
-最低绝缘规范(WschVO '84)
-“低能耗住宅”(>70kWh/m2a空间供暖)
-节能LEH
-已建成的被动式房屋(重型建筑)
-未来的被动式房屋(更低的隐含能量，由于性能更好的产品和轻质结构而提高效率)
-一座自给自足的建筑(离网)
他的研究结果表明，虽然被动式住宅的构建隐含能量大于代码最小值(1391 kWh/m²vs . 1171 kWh/m²)，但通过达到被动式住宅实现的约65%的能量减少导致累积隐含能量显著降低。
具体的能源回报与成本略有不同，因为它们考虑了源能源。由于源能量是平均场地能量的3倍，与额外的MJs额外的绝缘，更好的窗户，空气密封措施和通风设备的回报相比，这是名义上的。在Kranichstein，为满足PH值而增加的约19%的隐含能量在两年内就得到了补偿。
你是对的，回报不是线性的，前几英寸的次级板绝缘的回报几乎是立竿见影的，最后几英寸将需要更长的时间。然而，从更大的角度来看，这是一个相对较小的差异。
坦率地说，你可以将被动式住宅的隐含能量增加三倍(这不是一项容易的任务)，从长远来看，与典型的建筑相比，仍然可以节省大量的隐含能量。在被动式房屋中使用14英寸的次级泡沫板，虽然对我来说很可笑，但并不会产生很长的回报期。Kranichstein基本上被12英寸的EPS包裹着，在恢复内含能量方面没有受到惩罚。
指标?规模?
我的第一个问题是
当人们谈到具身能量时，我通常会问他们这是什么意思，以及为什么他们会在意。一般来说，我真的不关心具体的能量。具身化石能源?这才对!气候变化潜力?这是一个我感觉更好的度量(但仍然想知道单位)。
可用的可再生能源就像沙子一样常见:http://gcep.stanford.edu/research/exergy/resourcechart.html
第二点:
我们能把它放在整个建筑的背景下吗?也许这只是我的项目，但是绝缘——即使是封闭的泡沫，也不重要。在我工作过的所有房子里，我做了一些原始的LCA，绝缘材料不到实际(能量/温室气体)的10%。能耗/温室气体排放量最高的房屋实际上是我们的LEED白金住宅，它与绝缘(一些闭孔泡沫)或任何能源效率特征无关。混凝土地下室，屋顶瓦片，外部灰泥和内部灰泥是重要的事情。这些都不是能效特性(尽管它们具有显著的热容效应)。所有这些都在一定程度上与耐用性有关，我的总体发现是，你在耐用性上投入越多，你损失的具体能源/温室气体就越多。
当有人问我具体的能量/温室气体时，我会问:
它有多重?
它有多贵?
这不是对问题的基本理解，但这种启发式似乎是一个足够好的可持续性决策分类模型，至少对我来说是这样的。
如果它很轻，而且不是由英特尔处理器芯片制成的，那么我会关注操作能量。
尽管如此，现在我说了——我有一个混凝土掩体住宅项目，在地下室有服务器场，所以我同时考虑了重量和成本。是的，他们中的一些人要去被动屋。至少他们配置了27千瓦的太阳能，而不是从肮脏的加州电网中汲取电力…；）
卢卡斯·莫顿，精彩的帖子
卢卡斯·莫顿，我的好朋友。太棒了。终于有人像我一样思考了，至少在一个方面，跳出框框，合乎逻辑。
卢卡斯,
内含能是
卢卡斯,
具体能源是化石燃料能源的核算:开采、制造、运输等。
在Kranichstein的背景下，19%的体现能量对PH值的“上调”相对于整个建筑的体现能量是显著的。在考虑运营和初级/施工的总和时，这是微不足道的。
这就是为什么我认为不值得花时间计算出绝缘的隐含能量——尤其是为了认证。你所采用的结构(混凝土/钢/木材)有一个多对建筑体现能量的影响较大。所有这些与运行能量相比都相形见绌——即使是被动屋。
澄清条款…
迈克,
你说的“初级”能源到底是什么意思?
我认为这个词在这里的意思和环境影响评价的定义?
计算被动式建筑的隐含能源回报
上一篇论文(以及标题中引用的观点)的有趣结果是，虽然被动房带来了更好的环境和经济结果，但电网仍然太脏，因此可再生能源/电网绿化+被动房的组合将获得“金牌”。
很棒的帖子，迈克
我很高兴你再次参与了2010年的次平板泡沫辩论。你的研究给我留下了深刻的印象，我喜欢这样的论点，即最后几英寸的绝缘(水平或垂直)的回报是否为衬垫真的不重要。正如艾丽西亚所说:“被动式住宅带来了更好的环境和经济效益。”
以(次要的)经济结果为后盾的环境结果是重点。尤其是在读了马丁的阿拉斯加之旅之后//www.elsporta.com/blogs/dept/musings/alaskan-glaciers-are-rapidly-melting
再接再厉!
勾选框=潜在的不良环境决策
Mike，这篇文章引用得很好，但我非常谨慎地认为LCA不是确保正确环境结果的必要条件。这里有几点需要注意:
-一个好的LCA应该计算温室气体的产生。如果建筑使用可再生能源供暖(例如生物质)，那么它实际上不会产生大量的碳排放，因为加热负荷(无论效率如何)。
一个好的LCA还应该计算建筑物的所有能量输入。在比华盛顿更温和的气候中，用于制冷的能量可能超过加热和冷却，这应该量化并包括在LCA中，这样整个情况就清楚了。
使用LCA，设计师可以理解可持续设计功能的相对好处。例如，是用一块大的混凝土板作为热质量来节省X的运营碳，还是我们应该在太阳能捕获(热水或光伏)中安装相同的体现冲击当量来节省Y?LCA为设计师提供了答案。当然，可能有一些经验规则通常是有效的，但这不是优化，您可能会通过使用LCA获得更好的效果
- LCA现在真的是负担得起的(看看我帮助开发的这个免费软件- etool.net.au)，可以用作一个有效的设计工具，以确保做出良好的决策
-我参与了超过50个lca，主要是住宅，在澳大利亚，有很多情况下，由于隐含碳的增加，以牺牲环境为代价来寻求运营能源节约(特别是当房屋处于热效率的末端时，他们采用低碳或非常高效的加热和冷却系统)
如果你想要真正的内心平静，进行LCA，如果不使用勾框方法，希望最好的!
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