图片来源:Edwin Dehler-Seter
能源书呆子的更多思考
在美国，尖端超级隔热住宅的设计师通常建议在住宅楼板下面安装2至6英寸的硬质泡沫隔热材料。对于使用挤塑聚苯乙烯(XPS)的建筑商来说，这是最常用的次级板绝缘材料，这相当于R-10到R-30。
亚历克斯·威尔逊最近报道“建筑科学专家Joe Lstiburek……认为，对于梅森-迪克森线以北的任何房子，我们都应该遵循‘10-20-40-60规则’来计算r值:地基楼板下的R-10;R-20基础墙;R-40的墙壁，R-60的天花板或屋顶。”
然而，出于一些不太清楚的原因，被动式房屋的建造者安装了比大多数超级绝缘书呆子厚得多的次板绝缘层。
被动式建筑有非常厚的副板泡沫
被动式房屋的设计者使用了一套在德国物理学家的帮助下开发的广受好评的软件包——被动式房屋规划包(PHPP)。PHPP软件帮助设计师确定房子需要多厚的绝缘才能达到被动式住宅标准。该标准的主要要求包括:房屋每年的最大供暖能耗必须为每平方米15千瓦时(每平方英尺4755 Btu)，所有用途的最大能源能耗为每平方米120千瓦时(每平方英尺11.1千瓦时)。
为了达到标准，美国被动式房屋研究所的创始人卡特琳·克林伯格(Katrin Klingenberg)在她位于伊利诺伊州厄巴纳(Urbana)的家的楼板下安装了14英寸的膨胀聚苯乙烯(EPS)绝缘材料——7层2英寸的泡沫(共R-56)。位于明尼苏达州贝米吉(Bemidji)的Waldsee Biohaus是一所被动式语言学院，它的地基板下有16英寸的EPS。
如何解释这些不同的建议?
最近，我找到了工程师约翰·斯特劳布(John Straube)，希望能满足我的好奇心，看看北美物理学家推荐的次厚板隔热材料与被动屋倡导者之间的惊人差异。John Straube是建筑科学公司Joe Lstiburek的同事。
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99条评论
回复
大家好,
我已经在被动式房屋研究所的公告栏上回复了这篇文章。
泡沫保温层会不会太厚?
说得好，马丁。一个问题:在故事的第一部分，你和约翰·斯特劳布对话，然后在一半的时候你说“斯特劳布写作”。不清楚他写在哪里。一篇关于这个主题的文章或论文?私人邮件发给你?如果是前者，知道来源会很有用。
合资企业
他给我发了一封电子邮件
乔恩,
在韦斯特福德建筑科学研讨会上，我与约翰·斯特劳布就这个问题进行了交谈。夏令营，我们就这个话题发过邮件。
谢谢你的评论。我将澄清文本中的含糊之处。
优秀的
马丁,
你写的是我正在挣扎的事情。
我对PV的问题是它很丑，而且它通常在屋顶上有洞。
那么更换屋顶覆层的时间呢?
我更喜欢德国的方法。
我的客户不希望在他们的家里看到太阳粉刺，我也不希望。
哎哟!
“太阳能痤疮?”恐怖!还有，把那些该死的户外晾衣绳扔掉!我们想在这里看看漂亮的房子!
一个评论-两个问题
我苦苦思索，为什么被动屋案例研究通常使用这么厚的隔热板。现在我明白了;对理性的大量调查和对不同立场的梳理。
马丁，我有两个问题要问你:在一次计算中，你写道:“……光伏发电的成本不超过每千瓦时60/2.5 = 24美分。”我假设“60”是你之前提到的“每千瓦时50到60美分”?
表达各种绝缘材料每R成本的最佳/最常用方法是什么?你使用了“……EPS(每R每板英尺成本约为10美分)”。使用“成本/ R /板英尺”还是“成本/ R /平方英尺”合适?由于不同的绝缘材料每英寸厚度有不同的R值，板英尺测量体积(12“x12”x1“)，我使用的成本/R/平方英尺(面积(12“x12”)，但这可能是错误的。我很困惑，因为结果数字(144)是相同的，但单位改变了。
[编者注:为了回答Mike Guertin的问题，原文中提到的“成本/ R /板英尺”已被编辑为“成本/ R /平方英尺”。］
扭曲的科学观念
马丁和乔恩·斯特劳布，
原谅我……我是一名建筑师……不是科学家。
当delta相同时，我很难想象从房子到空气的传热与从房子到地球的传热完全相同。
我想象地球是一个比空气更容易的“路径”....
也许差别不是很大?
它们真的一样吗?
哎哟!
对不起,乔恩,
我见过将pv集成到设计中的住宅....它可以是有吸引力的。
或者至少不冒犯。
很多时候它不那么吸引人。
绝缘费用
迈克,
约翰·斯特劳布写道:“每R板英尺10美分。”我同意你的观点，我们应该讨论的单位是每R每平方英尺的成本。如果绝缘产品每R每平方英尺成本为10美分，那么R-10的绝缘成本为每平方英尺1美元，或100平方英尺100美元。或者R-20绝缘材料每平方英尺2美元或每100平方英尺200美元。
然而，在我直接引用约翰·斯特劳布的话之前，我会给他一个回应的机会。
每千瓦时50到60美分
迈克,
你说得对，60/2.5 = 24美分/千瓦时的计算中，60这个数字来自John Straube之前讨论过的光伏价格区间的高端。他认为光伏发电的成本在每千瓦时50到60美分之间。
PV表示你还有一笔交易要安排
嗨,马丁,
在PV与次级板绝缘的讨论中遗漏的一件事是，如果设计师选择了PV路线，那么项目经理必须将电工/ PV面板安装人员安排到时间表中。这些都是高技能的行业，知道如何安装光伏系统的电工仍然不那么常见，这可能会使时间表不那么灵活。最后，它并没有简化事情。
然而被动式房屋中更大的次板绝缘选择并不一定会使计划复杂化，无论哪种方式，次板绝缘都将被放置，这是在计划中，而且不需要高度熟练的电工。
也就是说，如果设计师计划设计被动式房屋，并为剩余的小能量负荷安装光伏系统，那么我上面的论点可能是有效的，也可能不是。不过，我不得不说，对于剩余的少量能源负荷，电网供电应该更便宜(目前)。
Economist.com的tech.view专栏作家写了一篇文章列
上周提醒我们简单的美德值得一读这篇文章。
最后，房主是否有必要的知识来维护光伏系统。这不是隔热材料的问题。别忘了里面的人!
欢呼,
安德鲁
P.S.马丁，我们有什么办法可以向你建议故事/博客的想法吗?
简单、维护和博客思想
安德鲁,
1.你关于简单的观点是完全正确的。与光伏相比，许多设计师和业主更喜欢厚副板泡沫的简单性(在施工计划和设备寿命方面)。
2.PV真的不需要任何维护。我最老的PV组件已经用了29年了，而且完全没有维护。它只是放在屋顶上，暴露在天气中。虽然我确实会在冬天定期从我的光伏阵列中移除雪，但大多数人不需要这样做——因为他们住在雪不那么频繁的地方，而且他们不像我一样在1月和2月依赖于每千瓦时的太阳能。(我离网)。因为冬天的白天很短，太阳也很弱，所以如果你不清除阵列上的雪，你也不会损失多少电。最后，逆变器是光伏系统的薄弱环节。但是我在1985年买了我的逆变器，它仍然工作得很好。
3.是的，我很乐意接受任何关于未来博客主题的建议。
博客的主题
嗨,马丁,
把博客主题放到你文章的评论里可以吗?我不想把话题弄乱。
欢呼,
安德鲁
或者你可以给我发邮件
安德鲁,
如果你愿意，可以贴在这里，或者直接发邮件给我
(电子邮件保护)
地面温度
在芬兰取暖季，地面温度高达55华氏度，这听起来相当离谱。我计算了采暖季节的平均地面温度(约为。10月至4月)，芬兰赫尔辛基的被动式房屋规划包(PHPP)的气候数据集，得出41.3F。我还使用了经典的经验法则来计算平均地温:“年平均地温=年平均环境空气温度”，得到40.2华氏度(再次使用芬兰赫尔辛基的PHPP数据集)。
约翰·斯特劳布的数据来自哪里?
测量了温度差
约翰,
根据约翰·斯特劳布(John Straube)给我的电子邮件，他的计算是基于实测数据。他是这样写的:“对平板热量损失的预测是出了名的不准确。我最近做了一个关于测量板和地下室的温度和热损失的文献调查，寻找绝缘箱的真实测量值。作为我发现的为数不多的结果之一，芬兰的R-32隔热等级板的平均供暖季节土壤温度为12.5摄氏度(55华氏度)。”
我会试着和他联系，为这项研究找到一份参考资料。
地面温度
如果约翰·斯特劳布提供的信息是准确的，马丁，那么你应该写一篇不同的文章!不要说“嘿!你在楼板下面使用了太多的隔热材料!”你应该写“嘿!你的气候数据中的地温是完全错误的!”
这主要是说:我希望看到有关地面温度问题的深入后续报道。
更多的数据
约翰,
虽然你暗示约翰·斯特劳布提到芬兰隔热板下12.5°C的土壤出奇地温暖，但我发现了一项研究的参考资料，该研究提到芬兰隔热板下的土壤温度甚至更高——在15°C到17°C之间。
我还没读过这项研究;只是抽象的。我不知道绝缘的r值，所以数据可能不相关。如果有人感兴趣，这是链接:
http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PPSCFX000009000004000202000001&idtype=cvips&gifs=yes
胡说! !
这完全是无稽之谈。我在忽略这些东西和花时间解决不准确和研究不充分的结论之间犹豫不决，但我们开始吧:
1)卡特琳的房子超过了PH值上限近50%，因为她选择使用电热而不是化石燃料，由于发电效率低，她面临着能源惩罚。
2) Straube先生试图通过组装一个假设的PV/热泵组件来提供可能被绝缘保存的热量来证明他的假设是正确的。他承认热泵的COP随温度而下降，但未能提供PV输出的季节变化分析。据推测，采暖季节的光伏发电量远低于一年中的其他时间，否则就不是采暖季节了!
人们可能会把争论转向“净计量”，这实际上意味着光伏系统在夏天过度生产(帮助降低效率低下的商业建筑的温度)，而在冬天，这种“善行”神奇地得到了化石燃料生产的电力的回报。
如果人们想通过用热泵取代绝缘材料来真正达到同等的可持续性水平，就需要在冬季使用清洁能源。为热泵供电的光伏阵列应该安装在亚利桑那州(智利更好)，并有专门的输电线路连接热泵。即使光伏板比泡沫板便宜，现在的情况也不那么乐观了……
这并不是胡说
格雷厄姆,
正如我在文章的最后一段中指出的，选择14英寸的泡沫而不是PV是“一个站得住脚的位置”，所以我已经同意了你的观点。
也就是说，重要的是要注意到越来越厚的绝缘变得比PV更贵。这样做并非无稽之谈。依赖净计量并非无稽之谈;对于德国、美国和世界上许多国家的成千上万的房主来说，这是一个司空见惯的事实。
格雷厄姆，你嘲笑计量电价，似乎是在暗示用电网来分配光伏电力在某种程度上是不合适的。但是所有被动式房屋都使用电力;所有被动式房屋都使用电网。既然它们已经是依赖电网的建筑物，那么装有光伏的建筑物在夏天利用电网分配多余的电力，在冬天输送所需的电力有什么问题呢?
如果被动屋建筑在需要的时候从电网购买电力是可行的，那么我们都应该愿意考虑分布式发电模式，包括使用电网来共享pv发电。净计量就是发生的方式。
约翰·斯特劳布三封邮件中的第一封
我已经收到了三封来自约翰·斯特劳布的电子邮件，他回答了我在这里提出的问题。
#1涉及Mike Guertin的论点，即Straube在错误地提到“成本/ R /板英尺”时，意图指的是“成本/ R /平方英尺”。我回答迈克说，我认为他(迈克)是对的。
约翰·斯特劳布写道:“我同意，马丁。”
为了回答Mike敏锐的问题，我编辑了文章，以反映预期的单位(成本/ R /平方英尺)。
约翰·斯特劳布三封邮件中的第二封
电子邮件#2是关于John Brooks的问题。布鲁克斯写道:“当Delta-T相同时，我很难想象从房子到空气的传热与从房子到地球的传热完全相同。我把地球想象成比空气更容易走的‘路径’。”
约翰·斯特劳布(John Straube)写道:“土板和墙壁-空气传热之间的差异包含在‘表面膜’系数中。这个系数(模糊因子)解释了靠近表面的静止空气层对墙壁的绝缘效果。对于绝缘良好的墙体来说，它并不那么重要，因为它的值小于R-1。另一个可能的区别是地上空气温度变化的动态性质，但对于轻质结构，质量并不那么重要。否则，上面和下面的热流物理是一样的。”
约翰·斯特劳布三封邮件中的第三封
电子邮件#3是关于John Semmelhack对斯特劳布亚板土温度的挑战。
John Straube写道:“Semmelhack先生的问题指出了混乱的根源:由于缺乏实测的现场数据而缺乏良好的模型。我同意PHPP给出的温度太低，而且“年平均地温=年平均环境空气温度”也没有达到目标(主要是因为它忽略了一个事实，即土壤上方有一个热源——房子——每年12个月提供热量)。这就是为什么我的数字是建立在测量数据的基础上的，尽管它很稀疏。
“我拥有的最接近的例子是芬兰的论文‘寒冷气候下地面板结构下粗粒填充层的热和水分条件’热围护结构与建筑科学杂志第28卷，no。2004年7月1日。测量到的最冷温度是45华氏度，夏末上升到68华氏度，然后再次下降。
“最近的一篇论文，《地面板结构的热、空气和水分控制》，建筑物理学杂志2009年4月，第32卷第4期，显示了更高的温度，冬季平均温度为15°C/60°F，除了在边缘附近下降到10°C/50°F(冬季平均温度超过15°C)。
“在挪威，另一个寒冷的气候，建造了大量的地面板，第七届北欧建筑物理会议上的一篇关于板热损失的论文报告说，‘在挪威的气候条件下，年平均土壤温度在2°~ 7°C之间变化，我们可以使用12°±1°C作为内区参考土壤温度的默认值’。12°C等于53.6华氏度。
“在英国，一项关于商业建筑的研究发表在《地上板内部和下面的温度:二维和三维数值模拟以及与实验数据的比较》杂志上建筑及环境，卷35,2000，发现温度(在温和气候的卡迪夫附近，威尔士)在14°-16°C(57°-61°F)范围内冬季期间。我也有一些来自瑞典的论文，和来自加拿大的地下室测量。
“可以这么说，如果我的设计基于真实的测量结果，而不是某人的模型，我反复发现亚板的温度范围从10°C到15°C(50°到60°F)。
“我很有兴趣听到任何发表的测量数据，以添加到我的小而不断增长的收藏中。”
Sub-Slab温度
我喜欢约翰·斯特劳布(John Straube)关于石板使石板下的土壤升温的评论。这很有道理。
如果是这样的话，那么增加隔热板的数量是不是在某种程度上是自我证明的?
约翰·斯特劳布(John Straube)的评论还表明，在平板和“环境”土壤温度之间，有一个土壤区域起着缓冲作用，我敢说它是绝缘体。
作为一个窗口人，我可以看到窗口分析之间的类比，它着眼于框架，玻璃边缘(2 1/2英寸)和玻璃中心区域。在这种情况下，我们可能会有一个板坯，板坯附近的土壤和环境土壤区域。我怀疑这些区域之间的区别不像窗户那么明显。显然，在大多数窗户中发现的高导电金属垫片没有基础类比。然而，我认为有一些类似的事情正在发生。
厚绝缘
就像大多数绿色技术一样，泡沫价格过高。用稻草包建造，你就不会有这些问题。如果你的结构与环境和谐相处，那么成本是微不足道的。典型的稻草墙的r值为R-55。我建造了一个使用稻草包隔热、太阳能/风能、甲烷收集器、辐射加热、太阳能热水、灰水收集、冲厕所雨水收集、负责任的分水岭、回收建筑材料和许多其他明显的绿色技术的家。它的价格将低于125平方英尺。我很想知道他们在泡沫隔热材料上花了多少钱，他们会收回成本吗?成本需要合理。顺便说一下，太阳能可以以低于4美元一瓦的价格购买，到退税开始的时候，它还不到2美元一瓦，那么为什么人们仍然试图妖魔化太阳能呢?如果他们只是逛了逛。 If you can find it cheap call me or if you need a straw bale home built , I will help. reese 951-453-3899, And for all you skeptics out there call me and we can talk about it.
稻草包墙的r值为R-27.5
瑞茜,
橡树岭国家实验室对稻草捆性能进行了最彻底的r值测试。根据这些测试，用19英寸稻草捆成的墙的r值为27.5，而不是55。
要阅读有关测试的更多信息，请参见“精炼稻草捆r值”1999年3 / 4月号家庭能源杂志。
不用说，草捆房屋仍然需要基础隔热。如果稻草捆房屋有一个平板级基础，它当然应该包括一个连续层的XPS或EPS泡沫板下面。石板下的泡沫是有道理的。
测试信息过时(草料岩石)
嘿，马丁，谢谢你的信息，如果你谷歌稻草捆r值，你会得到r值的几个来源。99%的r值基本不变。只有你寄来的那个。所以我想知道是谁资助了这项测试，可能是泡沫制造商或木材公司。我会对这一信息持保留态度，用这两种材料建造一个实际的房子，看看结果如何。我一直认为泡沫被高估了。至于石板下面需要绝缘材料，我会看看旧土坯，看看泡沫在哪里。我认为我们现在的泡沫热潮就是这样。人类再一次试图超越大自然。我是南加州的一名绿色建筑工人，喜欢新技术，我已经看了很长一段时间的喷雾泡沫，我认为它的价格过高，在未来5年内会退居其次。 We will always have a use for it ,just not as big as those invested in that industry thinks. Hope your not a foam guy. Any how thanks for the info feel free to call and share any other info you might have. reese 951-453-3899
草捆讨论
嘿,瑞茜,
你可能应该试着在问题部分开始一个草包讨论。
我认为你发现马丁戴着他的寒冷气候眼镜;-)
他忘了问你住在哪里。
也许大多数气候应该考虑板边和板周保温。
储热器还是散热器?储存还是出血?
我记得罗伯特·里弗松和托斯滕·奇卢普之间的一次讨论。
两个非常聪明的建设者。
罗伯特说我们在石板下面储存能量，托尔斯滕说我们在“失血”能量。
乔恩·斯特劳布和沃尔夫冈·费斯特是一对非常聪明的科学家。
为什么这里有这么大的区别?
马丁…你试着从沃尔夫冈·费斯特那里得到评论了吗?
谁是对的?
这里的物理我搞不懂。
我希望这两个队为了大家的利益决一雌雄。
我们需要好的答案，“控制面板设计”对我来说听起来是个好概念。
我看到的是优先事项的不同。
我们(美国人)是根据美元成本和投资回报来做决定的。
德国人为他们的围栏性能设定了高标准，他们似乎正在实现他们的目标。
到2030年到达这里.....谁会领先?
谁将建造最多的低能耗房屋?
如果你喜欢，在顶部设计集成PV的该死的好外壳有什么错。
为什么不是其中之一呢?
哦
对不起，约翰·斯特劳布……我知道是约翰，但还是输入了乔恩(两次)
乔恩·布鲁克斯
谁是对的?
约翰•布鲁克斯
我不认为在这种情况下我们必须说沃尔夫冈·费斯特或约翰·斯特劳布是对的，而另一个人是错的。两者都是对的。
总结如下:
1.我非常尊重被动式屋的人，他们有一个严格的能源目标，他们决定必须在没有光伏的情况下实现。正如我已经指出的，这是一个站得住脚的立场，因为外壳的改进比光伏组件更万无一失，更持久。
2.为了在寒冷的北美气候中达到这一目标，似乎需要非常厚的绝缘层。当谈到板下的泡沫时，被动式泡沫屋最后6或10英寸的泡沫在每投资一美元所节省的能源方面是相当昂贵的——比PV还要贵。但对于被动屋的支持者来说，这笔钱花得很值，因为整个房子都有好处。他们愿意投资。
3.PHPP软件似乎假设底层土壤温度比使用底层热电偶监测研究显示的温度更低。但是，如果有人提供数据证明我是错的，我随时准备修改这一声明。
4.PV价格昂贵，但相对来说寿命长且无需维护。根据斯特罗布的建议，一些能够获得净计量协议的美国房主可能更愿意在屋顶光伏上投资4000美元，并通过停止R-20来节省4000美元的次级泡沫板。
首先投资圈地
我想没有人提到过，在未来添加PV可能比在板下添加绝缘更容易。
数据混乱?
我不确定，我需要参考EN标准和John Straube使用的计算方法，但John Straube关于PHPP地面温度过低的建议可能是有缺陷的。其原因与标准和方法以及他们使用数据集的方式有关。
*John Straube使用的是在平板条件下测量的季节平均值(根据一些不清楚的标准或方法)。
*PHPP使用的是基于环境地面条件的季节平均值(符合EN标准)，即不在楼板下方。
现在考虑一下:
* John Straube引用的卡迪夫论文发现EN标准中的计算方法与实际热损失具有良好的相关性。
*被动式住宅研究所的研究确定，对于超级绝缘建筑，EN标准没有充分考虑地下室和地下水的接近性。建筑物理已经被写进了Protokollband。这些对EN标准的改进包含在PHPP中。还要考虑PHPP可以接受基于动态计算的输入。
因此，本节的结论是，EN标准一般适用于绝缘建筑，但可以进行改进。
数据和标准混淆:
我担心John Straube可能没有考虑到EN标准的方法可能与他正在使用的方法不同。因此，相对于外部环境条件，他的较温暖的地面温度会降低热量散失的速度，这是PHPP使用的EN计算所考虑的，但不是以同样的方式。(此外，明智的是要记住，随着u值的提高，热损失减少，因此，板下地面温度变得更接近环境地面条件)。考虑到板下温度与u值相关的事实，EN标准计算了在计算过程中应用的权重因子。
也许这可以充分解释PHPP数据和他引用的测量地面温度之间的差异。如果John Straube在使用低于楼板温度的测量方法时没有考虑到随着隔热材料的改善，温度将会下降，那么这也可能表明楼板下隔热材料的成本效益极限可能会超过目前所考虑的极限。
对这个问题有什么想法吗?
真是胡说八道! !
事实上，你刚才说的是"出于某种不太清楚的原因，被动屋的建造者们安装了比大多数超级隔热书呆子们厚得多的次级隔热层。"
原因一点也不模糊。它们是对给定厚度的隔热层的净效益和增量效益进行精确计算的结果，并与太阳能热增益等进行平衡，而且它们是在每个项目的基础上相当精确地计算出来的。
此外，我不是在嘲笑净计量，我是在说一个荒谬的概念，即净计量光伏发电是无碳的电力。同样的，虽然夏天的电力可能过剩，但这些电力会被低效的商业建筑所吸收。在冬天，没有多余的光伏电力用于供暖，因为太阳不太出来，或者你不需要取暖，因为缺乏阳光是导致冬天的原因。我们在冬天得到的电力主要来自化石燃料，除非我们所在的地区水力、风能、核能或地热资源过剩。
跟得上吗?如果是这样的话，那么建议的计算必须重新调整，以解释供暖季节PV的低输出-你不能假设冬季的平均日输出。相比之下，适当的绝缘水平——它在最需要的时候是有效的，因为它是为最需要的时候设计的。
我认为PV不好吗?不，但它并不是人们所认为的万灵药。是的，我们的建筑需要电力，被动式房屋也需要电力，因为人们认识到绝缘到零能耗是不划算的。也就是说，PH认为用化石燃料生产的电网电力代表了化石燃料的消耗。净计量的论点与购买碳信用额(例如，在斯里兰卡植树或其他地方花钱)没有太大区别。也许你的下一篇文章可以讨论购买碳信用额如何比绝缘材料更便宜……: -)
我的观点是，在屋顶上安装光伏并不会使建筑更有效率，PH是最具成本效益的效率点，因为它被精确地计算出来，以减少机械系统来换取效率的提高。这种精确的和项目特定的计算使人们能够准确地确定一层绝缘层比另一层绝缘层节省了多少能源——这是如何“模糊的”?
建议“梅森-迪克森线以北的任何房子……r值应遵循“10-20-40-60规则”:基础楼板下的r值为R-10;R-20基础墙;R-40的房屋墙壁和R-60的天花板或屋顶。”因为我们可以用PV来弥补这一差异，假设梅森-迪克森线以北的所有房屋在朝向或阳光照射方面没有差异。然而，你称被动式房屋所涉及的场地特定计算是“模糊的”。难道你不明白这种说法是多么愚蠢吗?
愚蠢是很难评估的
格雷厄姆,
我更愿意讨论技术问题的优点;我要让别人来判断我是否愚蠢。不过，我可以向你保证，我正在尽最大努力避免做傻事。
你断言“被动式住宅是最具成本效益的效率点”，但只有当你假设投资于昂贵的次级泡沫板(以节省的能源与投入的资金为基础考虑)比投资于光伏更有意义时，你的陈述才是正确的，因为投资的资金可以产生更多的能源。
你鄙视光伏发电，因为光伏发电系统的大部分能量是在不需要供暖的夏天产生的，而不是在冬天。因为我已经离网生活了34年，因为我每天都在看我的光伏系统上的表29年，我可以向你保证我非常熟悉这个事实。
我理解你对净计量概念的不屑，因为你已经解释了两次。然而，我相信我宁愿住在一个从光伏获得大部分电力的房子里——即使电力是季节性不平衡的——而不是住在一个从电网获得所有电力的房子里(像大多数被动屋建筑一样)。光伏是昂贵的，但它是我们从化石燃料发电过渡到可再生发电所需要的解决方案的一部分。
今天早上，我花了几个小时把从我家附近山脊上的空地上收集来的柴火堆起来。一旦我完成了清理工作，我希望在那里竖立一个风力涡轮机。我希望风力涡轮机能在黑暗的冬天发电。
正如我在我的文章中所写的，在被动式房屋建筑下使用非常厚的次级泡沫板的决定是完全站得住脚的。我不是在嘲笑你的立场，而且我当然相信，格雷厄姆，你的立场并不愚蠢。
神圣的泡沫之主
我可能听起来像一个建筑科学的穴居人，但是不是有一个点，一个人必须后退一步，说....“伙计，那是#(电子邮件保护)%泡沫负载!!!!”
此外，难道我们不应该努力改变美国人建造房屋的方式吗?
此时此刻，全国各地正在建造的可耻、可怕的房屋远非节能。让我们先解决这些家庭的问题，然后再考虑PHPPs和年平均土壤温度计算的有效性。我很欣赏一场健康的辩论，我也理解进步思维的必要性，但拜托…
感谢Graham Irwin，
先生，你太过分了，骂马丁蠢!!(对不起，马丁，我相信你可以为自己辩护，但我不得不说点什么)
约翰·斯特劳布四封邮件中的第四封
为了回应Dark Lad Slim的评论，“John Straube关于PHPP的地面温度过低的建议可能是有缺陷的，”Straube写道:
“一定是有些混乱。我并没有遵循物理定律之外的标准。我明确地没有考虑PHPP/ EN标准，因为这种方法似乎给出了错误的答案。我调查的重点是，“标准”方法似乎不能让我们得到与实际测量数据相匹配的数字。
“通过测量板下的土壤温度，直接考虑隔热对减少热流的影响，以及土壤的隔热和蓄热能力。不需要估算或捏造因素。除了加的夫板外，所有的板都是在有大量绝缘材料(4到8英寸)的寒冷气候中测量的，所以热量损失的影响应该主要考虑在内。
“热流通过隔热层，无论是在板下、屋顶下还是墙下，都是由隔热层上的温差驱动的。对于屋顶来说，挑战在于考虑太阳对表面温度的影响。对于石板来说，挑战在于估算土壤温度。
“所以，我再重复一遍，不管存在什么因素、标准、估计和计算机模型，隔热板上的热流都是由温差造成的，而有限的测量数据提供了关于温差大小的一致信息。现实世界的测量结果根本不符合标准方法和假设。”
不友好
我想马丁喜欢看《皮毛苍蝇》
http://www.passivehouse.us/bulletinBoard/viewtopic.php?f=4&t=182
他喜欢把事情搞得乱七八糟。
他提出了一些非常好的话题。
这是一个很好的讨论……但不友好…
也许应该开个啤酒峰会。10月16-18日左右
约翰·斯特劳布，沃尔夫冈·费斯特，卡特琳和马丁
德国和加拿大啤酒......不知道佛蒙特啤酒怎么样?
我认为PH和BSC会是一个很好的团队，应该分享知识。
让我们放松一点。
试着友好一点
约翰,
我今早给卡特琳·克林根伯格发了封邮件。我说，在某种程度上，“我很乐意为即将出版的博客采访你;或者，如果您愿意，我们会为您提供在GBA网站上撰写客座博客的机会。您可能知道，您随时都可以在我们的网站上发表评论。我一直很重视你的意见. ...我希望我们能够继续共同努力，保持对话渠道畅通。我不确定你是否意识到，在我的写作和谈话中，我多次高度评价被动房标准及其成就。”
修正
马丁,
如果我让你或其他人相信我说你“愚蠢”，我道歉，但也指出我的文章被误读了。具体来说，我断言，如果考虑到成本效益，从马里兰州到明尼苏达州的每个家庭都有一个单一的绝缘规范水平是荒谬的，因为假设该地区的光伏输出和成本是一致的。此外，我并不鄙视光伏发电，但“净计量=碳中和=光伏发电”与“保温”一样具有可持续性的观点是站不住脚的。
当然，使用光伏发电比使用化石燃料发电更好，但由于当加热负荷最大时，光伏发电的输出是最小的，解决方案不是假设你在深冬获得平均每天的电力输出，并将其成本与绝缘成本进行比较，解决方案是达到最具成本效益的效率点，然后添加可再生能源(以光伏发电结束)。被动式房屋就是为此而设计的，隔热效益经过了仔细评估，并与其他措施进行了权衡。贝米吉的建筑是高度隔热的，因为那里的冬天真的很冷，但厚度是经过仔细计算和合理的。
我倾向于对这个论坛失去耐心，因为我相信你们知道这些事情，并试图用耸人听闻的声明来激起争议、对话和网络流量。问题是，尽管它们可能会为你的网站吸引流量，但它们不会产生任何更大的见解，也不会对美国刚刚起步的被动房屋运动有所帮助——它们只是从那些已经有很多事情要做的人那里吸取和浪费时间。我们要么让这些荒谬的论断继续存在，要么努力消除它们，我们已经做得够多了。如果你想探讨这些问题，请客观而负责地去做，避免使用“模糊”这样的主观词汇，并投入同等的精力和时间来研究和呈现争论的双方。如果你不清楚被动式房屋标准是如何衍生或证明的，请在写这些文章之前咨询那些知道的人。这是通往负责任的新闻与揭发丑闻之路。
什么是模糊的，什么不是
格雷厄姆,
我会尽量按照你提出的顺序来解决这些问题。
1.“从马里兰州到明尼苏达州，每个家庭都有单一的隔热标准是荒谬的。”你指的是我引用的亚历克斯威尔逊的博客，报告亚历克斯的理解乔Lstiburek的建议。我用这句话作为美国建议的寒冷气候隔热水平的简写参考。公平地说，Lsitburek对绝缘的成本效益的理解比你的模仿所暗示的要微妙得多。亚历克斯·威尔逊(Alex Wilson)的这句话从来就不是针对特定地点的推荐，你把注意力集中在这句话上，扭曲了Lstiburek和我自己的老练。
引用的目的是为了说明这样一个事实，即遵循超级绝缘原则的美国建筑商通常比寒冷气候的被动式房屋设计师使用更少的次平板泡沫。无论亚历克斯·威尔逊的这句话是精心设计的还是拙劣的，这个事实仍然存在。
2.我从来没有说过“净计量=碳中和=光伏与绝缘一样可持续”。我不确定是否有人知道聚苯乙烯或光伏模块的制造或使用是否可持续。从长远来看，这两种做法可能都是不可持续的。这就是为什么我尽量避免使用“可持续”这个词。
3.你抨击了这样一种假设，即“你在深冬获得平均每日的电力输出，并将其成本与绝缘成本进行比较。”我从未做过这样的假设;正如我所指出的，我很清楚冬季光伏阵列的日发电量小于全年的日平均发电量。然而，在美国，光伏阵列投资回报率的计算采用了光伏阵列在其生命周期内的电力输出的价值，并将该价值与投资成本进行比较。我不是唯一一个这样分析光伏投资的人;这是标准的做法。
4.你写道，“解决方案是达到最具成本效益的效率点……被动式房屋就是为此而设计的。”但斯特劳布指出，被动式住宅的设计师最终在次级隔热层上投资过度——也就是说，超出了成本效益的限度。你通过挑战评估光伏投资的标准方式来拒绝这一点。恐怕你的处境很孤独。
5.“我相信你知道这些事情，并试图引起争议。”我可以向你保证，我带着一个技术问题去找约翰·斯特劳布，只有一个动机:好奇心。当斯特劳布回答我的问题时，我学到了一些新的东西。我正试图与任何有兴趣关注我博客的读者分享我的新知识。没有争议，直到许多人在这个页面上发表相当激烈的回应-你的帖子“这完全是胡说八道”，Katrin在她的博客上断言我(Martin)“更喜欢和其他人交谈，‘专家’和聪明人，我打赌他们对PHPP一无所知，”你那令人难忘的台词，“难道你看不出这种断言是多么完全愚蠢吗?”以及你最近把我的话描述为“荒谬的断言”。就有争议的程度而言，我并没有在煽风点火。我正试着把重点放在技术问题上。
6.最后，你建议我“避免使用‘模糊’这样的主观词汇。’”你关于词汇选择的建议很有趣，因为它出自一位我可以仁慈地称之为“无拘无束”的作家之手。显然你对我写的不高兴，“然而，出于一些模糊的原因，被动屋的建造者安装了比大多数超级绝缘书呆子厚得多的次板绝缘层。”一个简单的事实是，我在文章中讨论的差异的原因对我来说是模糊的。对乔恩·瓦拉和迈克·格廷来说，原因显然也很模糊，他们受到了我对这个话题的调查启发。显然，原因对你来说并不模糊。我不怀疑你比我快一步。但作为一名记者，我的目的一直是试图揭示那些模糊的领域——包括我自己也不清楚的领域——并与读者分享我学到的东西。
卡迪夫的结论
卡迪夫论文的结论是
根据测量数据计算了热透射率值，并与当前设计指南确定的值进行了比较。…使用CEN草案文件计算的u值被发现与正常重量混凝土的测量值合理一致，与轻重量混凝土非常一致。
．...嗯——这听起来是不是好像真实世界的测量结果根本不符合标准的方法和假设?好吧，也许不是100%的相关性但肯定在现实的参数范围内?是的，非常喜欢。
“…隔热板上的热流是由于它之间的温差”这个简单的事实对于任何花几分钟时间考虑热流的人来说都是显而易见的。那么惊喜在哪里呢?物理学在哪里?
一个单一的测量只是一个给定几何位置的快照-即使这是一个季节平均，它仍然是特定于一个位置的。据我所知，John Straube的平板下的平均温度容纳了季节波动的平均，所以看起来他使用的是稳态模型，而不是完整的三维动态模型。好吧。稳态模型被用在许多能源设计工具中。
我想知道，他是否把这个平均值应用到整个楼板上了?这些建筑物的几何结构是怎样的?平均值是在平板的中心，还是整个平板的中心?
这些问题的原因源于这样一个事实，即板下的温度是不一致的，即平均没有考虑几何形状，并且在周长处的热损失更大(由于对环境空气的热损失更大，板边缘的温差比板中心的温差更大)。受这种热桥接影响的区域可能从周边边缘延伸至1-2米——对于一个深10米、长15米的房子来说(这对McMansion来说可以吗?)，它占了建筑面积的很大一部分(约30%左右)，随着房子变得越来越小，这部分面积只会增加。如果他只使用了一种温度，并将其应用到整个平板上，那么这可能会导致错误。在此基础上进一步阐明了以下计算方法。“所陈述的物理定律”将会受到赞赏。
DLS
用玩具积木设计
10-20-40-60规则很有趣!你有不同形状、不同颜色的积木。平坦的蓝色块做地板，大红色块做屋顶。但是被动式房屋并不是那么有趣。德国人穿着白大褂，烧杯，神秘的嗡嗡作响的机器，整体系统。太严重了!
你知道什么比冬天的低电费更酷吗(无聊!)，就是在夏天看着电表倒转(太棒了!)
被动式住宅板
我不敢相信马丁在争辩绝缘和PV的技术优点时所得到的悲伤!这里的一些人似乎“喝了酷爱饮料”(一种美国说法)，对能源问题的科学分析感到不舒服。继续你的工作，马丁。
约翰·斯特劳布五封邮件中的第五封
在回答Dark Lad Slim关于“卡迪夫论文结论”的问题时，John Straube回应道:
“为什么黑暗小伙子斯利姆躲在一个假名后面?
“在卡迪夫，标准方法是有效的，因为在温和的气候中，slab几乎是不绝缘的，这正是标准制定的场景类型和它们的工作场所。我没有因为这个原因引用它。我参考了土壤温度。阅读所有的论文，特别是那些在寒冷气候下有4“到8”的绝缘材料的论文，以了解整个情况，例如，我正在谈论的那篇。标准方法适用于此类平板的原因有几个，但这本身就是一篇完整的文章。
[引用DLS]“……隔热板上的热流是由它之间的温差造成的。”这个简单的事实对于任何花几分钟时间考虑热流的人来说都是显而易见的。那么惊喜在哪里呢?物理学在哪里?”
“这是对我为什么要使用低于平板的温度的回答。对我来说很明显。显然，这让很多人感到困惑。
“(引用DLS)“单一的测量只是对给定几何位置的快照，即使这是季节平均值，它仍然是特定于某个位置的。”据我所知，John Straube的平板下的平均温度容纳了季节波动的平均，所以看起来他使用的是稳态模型，而不是完整的三维动态模型。好吧。稳态模型被用于许多能源设计工具中。”
“看看报纸吧。我没有使用快照。我在一年中平均使用数千次测量(每小时)。你一定知道，石板下土壤的热质量意味着温度变化非常缓慢。我没有用稳态模型。我所使用的测量边界条件远远不是稳态的。我也用Heat 2D(一个动态2D程序)做过这些类型的计算，并且是在Mitalas的出色且仍然相关的地下室热损失模型上提出的，其中包括3D效果、动力学等，但与所有其他模型不同的是，它是对数十个真实地下室的多年热损失研究进行仔细基准测试的(这是我比大多数其他论文研究更相信他的结果的原因)。
“(引用DLS)“我想知道，他是否已经把这个平均值应用到整个地板上了?”这些建筑物的几何结构是怎样的?是在整块石板的中心，还是整块石板的中心?”
“看看报纸吧。告诉自己。
“(引用DLS)“这些质疑的原因源于这样一个事实，即板下的温度是不一致的，即平均没有考虑几何形状，而且在周长处的热损失更大(由于在环境空气中的热损失更大，板边缘的温差比板中心的温差更大)。”受这种热桥接影响的区域可能从周边边缘延伸至1-2米——对于一个深10米、长15米的房子来说(这对McMansion来说可以吗?)，它占了建筑面积的很大一部分(约30%左右)，随着房子变得越来越小，这部分面积只会增加。如果他只使用了一种温度，并将其应用到整个平板上，那么这可能会导致错误。在此基础上进一步阐明了以下计算方法。他说:“我很感激所陈述的物理定律。”
你表现得好像对这个话题很了解，但你的问题却暗示你对基础知识知之甚少。当然周长和边是不同的。当然，几何是有影响的。但是，这两种情况都不影响对一个基本问题的回答，即板下应该有多少隔热层。我希望这也是显而易见的，如果容易的话，周边应该有更多的绝缘，而中心则更少。我的计算通常基于7.5x12米的平面图，这可能被DSL认为太大了，但反映了北美房地产市场的低50%，在欧洲可能是70%。对于牧场住宅来说，10x15的平面是可以的，这意味着周长区域约占总楼板面积的25%，这取决于你对区域的定义。
“热流的物理在一个比它厚得多的平板上，暴露在缓慢变化的温度下:Q = U a T，唯一的问题是T，回到我寻找T的原因。
“开设一门关于基本次级热流的课程当然很好，但我不会通过电子邮件来做这件事。”
有趣的想法，但我还是选择《沃尔夫冈和卡特林》
马丁，谢谢你提出这个想法。这次讨论让我重新评估了大量绝缘材料的优点，但我认为格雷厄姆最终在比较绝缘材料和发电方面提出了一些非常好的观点。冬天隔热是最宝贵的。如果我花更多的钱在冬天节省一个英热单位，而不是在夏天生产，那么更被动的技术的简单性和逻辑性使它成为一个更有吸引力的选择。PHPP是一种通过系统方法来严重降低负荷的设计工具，而不是用于计算能量产量，如果事实证明避免光伏代替更厚的绝缘并不是100%的成本效益，那么该工具本身的简单性、严谨性、技术优雅性和实用性远远超过了这一考虑。
并不是所有的硬盘环境都是一样的
考虑到被动式房屋内的低内部增益，以及假定的20℃内部温度，值得记住的是，并非所有的硬盘环境都是相同的。hdd依赖于内部温度和内部增益(以及太阳能增益)。在此基础上，一个人的7200个硬盘环境可能是另一个人的8900个硬盘环境(这是一个修辞数字，而不是基于计算，但我相信你明白这一点)。除非被动式房屋和建筑科学建筑使用相同的HDD公约，否则节省的每千瓦时成本可能会扭曲。
嗯…黑暗的
马丁,
最初，我对你的文章很感兴趣，特别是因为我目前正在一个使用PHPP的项目中控制绝缘的控制板。斯特劳布先生有一些有趣的科学分析。我基本上可以理解“储存”少量热量的可能性，这样就不会在结构下面处理与15英尺外的土壤下面相同的δ T。参加他的演讲很可能是一次很好的学习经历。不幸的是，这篇文章提出他的结论和其他人从他的分析中得出的结论的方式，我只能认为是“模糊的”。
斯特劳布博士是“一个非常聪明的人”。好的，我可以接受。然而，当他出现在这样的句子中:“……北美物理学家和被动屋倡导者之间的次级板隔热建议之间的惊人差异……”似乎有一些模糊的主观新闻正在进行。Feist博士，Klingenberg女士等人。仅仅是“倡导者”?拜托。
PHPP建立在多年的科学分析和现场研究的基础上。当然它需要更多。我从来没有听过任何真正对它的应用感兴趣的人说过不一样的话。
至于用PV代替绝缘的问题?我希望把这个问题从关于次厚板保温需求的讨论中分离出来，因为我看到了争论中太多的漏洞。
-被动式房屋的一大好处是将热负荷限制在不需要昂贵热源的程度。(如果你想要光伏，放弃昂贵的热泵，安装一些面板和一些愚蠢低效的底板加热器。哦，对了，冬天没有阳光……回到碳交易。)
-至于PHPP没有现场发电平衡的说法。查看后面的主要能源表。下面写着
太阳能发电
计划年发电量
特定的需求
PE值:太阳能电的节约
太阳能发电避免了二氧化碳排放
-是的，14英寸的泡沫是很多，但正如之前有人指出的那样，改装更多是相当困难的。它的安装成本非常低，可以取代一些基础/回填的费用。(史密斯住宅的信封背面计算:在板坯的内部区域使用5英寸的泡沫而不是14英寸(不包括周边加厚边缘，它有4英寸(?))
600顺丰速递。x 56 /顺丰速递。x 10美分= 3360美元
600顺丰速递。x 25 /顺丰速递。x 10美分= 1500美元
请告诉我在哪里可以花2000美元买到有效尺寸的光伏系统。
-PV在几乎所有的阶段都是一个完整的附加组件，使用精密的设备和熟练的技术人员(是的，我与精密的PV系统有过一些昂贵的互动)。改造光伏是该行业的一个重要组成部分，随着大量的公共资金投入其中，它可能只会降低成本。在成本比较游戏中，PV可能会胜出，但在我的计算中，它目前并不存在。可悲/令人不安的是，环保理念长期以来一直与资本主义增长模式背道而驰，而资本主义增长模式正是我们所居住的这艘船的船长。
，计算光伏阵列的投资回报率时，采用光伏阵列在其生命周期内的电力输出值，并将该值与投资成本进行比较。我不是唯一一个这样分析光伏投资的人;这是标准的做法。”
嗯…绿色建筑的理念是试图缓解建筑行业/建筑基础设施所产生的问题，而不仅仅是分析成本。我想那只是我和我的玫瑰色眼镜。
新的建筑方法和技术确实需要分析和批评，可以预料的是，一个挑战如此多传统方法的方法将会受到很多挑战。被动屋在大西洋的这一边是新的所以它得到了它的份额。马丁，我希望这篇文章和那篇关于波士顿超级绝缘改造的文章(显然不是被动屋)更感兴趣的是分析，而不是在你还没有掌握的部分上戳洞。所使用的科学并不模糊，只是涉及到而已。
丹·惠特莫尔
对丹·惠特莫尔的回应
丹,
谢谢你周到的意见。我同意你的许多观点。
1.斯特劳布并不主张任何人都应该计划在土壤中“储存”热量。相反，他计算了隔热板的热损失，并确定在什么程度上进一步的隔热厚度是不经济的。
2.我用"倡导者"这个词并无冒犯之意这个词不是指任何特定的个人，而是指那些主张按照被动屋标准建造的人。我不认为“倡导者”这个词有任何负面的含义。如果有人愿意称我为“能源效率倡导者”或“能源节约倡导者”，我会很高兴。
3.我读过的每一栋被动式住宅都有热源。如果有一些没有热源，我想知道它们所在的气候和内部负荷。
4.我不认为成本的暖通空调设备安装在典型的被动式住宅建筑——通常包括HRV,空气源热泵,和一个储水槽连接到空气源热泵,在热量从外向排气,比空调便宜设备在美国超绝热的房子,可以作为简单的作为一个松下的排气扇,一个计时器(如果你喜欢或HRV)和一个小气体加热器穿过墙壁发泄。另一种选择是三菱斯利姆(Mitsubishi Mr. Slim)用于供暖的无导管微型裂缝，就像卡特·斯科特(Carter Scott)在马萨诸塞州使用的那样。换句话说，我不相信被动式暖通空调设备便宜。
5.费斯特博士告诉我，“据我所知，我在北美交谈过的大多数建筑商仍然认为增加隔热材料是一件昂贵的事情。我很惊讶，因为隔热是你能做的最便宜的事情。”在某种程度上，他是对的。但正如斯特劳布所示，安装超过4或5英寸的聚苯乙烯非常昂贵。这种绝缘材料的最终成本超过每千瓦时60美分。这超出了我们大多数人的承受能力。
6.你问:“请告诉我在哪里可以花2000美元买到有效尺寸的光伏系统。”好吧，我的第一个光伏系统是一个275美元的光伏模块连接到35美元的汽车电池。这个系统是有效的。我给收音机和一个小荧光灯供电。当然，大多数人想要的能量比我当时所满足的要多。重点是:我可以很容易地为你的屋顶设计一个光伏系统，花费2000美元。投资美元的百分比收益率将非常接近于购买一个2万美元系统的相同收益率(由于更大系统的规模经济，有一些小的调整)。你投入十分之一的资本，就能得到十分之一的电力。但无论哪种情况，在阳光明媚的日子里，你的计价器会倒转。 And the yield per dollar invested is identical.
但斯特劳布并不是说你必须买2000美元的光伏系统。他只是说，当谈到绝缘投资时，每千瓦时60美分可能是一个好地方。一旦做出这些投资，你就大功告成了。你最终得到了一套更便宜的房子，或者可能多出了2000美元来支付你的窗户预算。
对Dave Brach的回应
戴夫,
非常感谢您周到的回复。我完全同意你写的，“如果事实证明，避免光伏代替更厚的绝缘并不是100%的成本效益，那么该工具本身的简单性、严密性、技术优雅性和实用性远远超过了这个考虑。”
没错!这就是我在文章的最后一段中试图表达的观点:选择更厚的绝缘材料而不是PV是一种合理的立场，即使绝缘材料相当昂贵。这就是为什么我对我写的东西遭到如此强烈的反对感到惊讶。
很高兴看到有人在处理绝缘/光伏问题
马丁/约翰-
让我惊讶的是，很少有人愿意进行一些简单的手工计算来理解增加绝缘的价值递减与PV的成本递减之间的关系。
在BSC工作期间，我观察到了绝缘价值递减的现象;在波士顿地区，一个项目从R-40屋顶到R-60屋顶的年公用事业成本差异约为20美元/年。如果隔热材料是免费的，安装起来也很容易，那就试试吧，但如果要花很多钱，那就检查一下你的假设，不要理会“一些是好的，更多是更好的”哲学的情感诉求。将u值与r值绘制成对数函数，并强调解决最低r值，如漏风和窗户，往往比将楼板从R-20改为R-40或将屋顶从R-40改为R-60具有更高的优先级。从R-1改为R-2可减少50%的热流，从R-2改为R-3可减少17%的热流，从R-3改为R-4可减少8%，从R-40改为R-60可减少约1%的热流。这样做的回报是什么，什么时候说不通了?
我的观点是，隔热的成本效益可能会超过光伏的成本效益，在R-20-40范围内(墙壁/屋顶)，但怀疑许多人会同意。光伏的成本很容易量化(~ 8美元/瓦)，但在新建筑中增加隔热厚度的成本会丢失，并通过从基础到框架到隔热到壁板到完成木工的一系列决策和交易进行分配，因此不容易进行比较。然而，在改造中，这要容易得多，我认为PV可能在R-10-20范围内具有成本竞争力，因为改造的成本往往更高。
另一方面，PV的价值是相对恒定的，因为如果是在屋顶上(平的或朝向东南和西南之间)，而不是在美国大部分地区的阴凉处，每购买下一个PV瓦产生1-1.25千瓦时/年。事实上，当系统变大时，每瓦PV的成本会略微下降，因为开销和动员成本是由更大的瓦数分配的。对了，光伏安装通常不是像隔热升级那样复杂的整体事务，而且结果非常可预测，所以在基本的空气密封和反向隔热技术之后，可能比厚隔热更可靠。
我想问PH的人:有人是怎么达到15千瓦时/平方米的?为什么不是22或者7呢?如果不考虑经济因素，0 kWh/m2怎么样?，especially since the whole of the PH standard allows 105 kWh/m2 for non-heating loads for a total of 120 kWh/m2/yr. If there are ~6 months of heating, essentially, PH allows 67 kWh/m2 for heating (105/2 +15), since almost all of that energy input is keeping the place warm (excepting things like clothes dryer exhaust that cross the building enclosure). And what about different climates - it doesn't really make sense to have the same standard for sunny southern California and for northern Minnesota. I have to say I think the PH standard could use some work - I think the media attention it has gotten is great, but technically, it seems like a 'one size fits all' approach with enough complications that the media doesn't really understand what they are essentially promoting. I'm all for energy efficient buildings, but how about a more holistic standard like the USDOE Building America Benchmark, why can't that get more headlines?
关于PV或热泵与绝缘的耐久性，我不会认为泡沫绝缘是一种永久的产品，因为它们中的大多数都没有生物驱避剂，热塑性绝缘(EPS, XPS)似乎会随着时间的推移而收缩(2%是允许的，8英尺板上约2英寸)。尽管在我最后一次与斯特劳布交流时，他并不担心昆虫和泡沫，但我知道在令人惊讶的地方有足够多的问题，我当然不相信——事实上，我的观点来自另一个方面——昆虫为什么不直接搬进来?-泡沫为昆虫提供了很好的生存条件。我不认为泡沫的问题很难解决，只是需要行业专家的激励来解决……最理想的情况是，在这些长期的回报泡沫由于昆虫的侵扰而从建筑物上撕下来之前。现在制造商赚几分钱，以后房主和保险公司赚几千。这就改变了PV成本的问题，不是吗?
无论如何，感谢你让人们更加认真地思考降低能源消耗的选择的相对价值。数学表明，这最终将成为常识，但在这一点上，这是一个令人惊讶的情感问题，似乎很少有人愿意拿起铅笔或计算器来仔细检查他们的数学。
马克
原点上每平方米15千瓦时
马克,
谢谢你详细而周到的意见。你的一个问题是——“有人是如何达到15千瓦时/平方米的?”为什么不是22岁，或者7岁?”——触及了被动屋讨论的核心。在美国，这是一个经常被提起的问题
我在2007年采访沃尔夫冈·费斯特(Wolfgang Feist)时也提出了同样的问题。他的回答含糊不清，令人不满意，但确实提供了一条线索。以下是他们的对话:
MH:“有人质疑每平方米15千瓦时的目标，认为这是武断的，对此你有什么要说的?”
Feist:“被动屋的定义不需要任何数字。只要你建造的房子可以使用热回收通风系统——一个你无论如何都需要的室内空气系统——来提供热量和冷却，它就可以被认为是被动式住宅。”
当然，被动屋的设计师们为了达到每平方米15千瓦时的能耗而挥汗如雨，所以说“被动屋的定义不需要任何数字”有点轻率。
费斯特对HRV中心地位的坚持为“神奇15”数字的起源提供了重要线索。以下是我在面试介绍中所写的内容(能源设计更新， 2008年1月):
“在中欧，绝大多数被动式住宅设计师都选择通过室内通风系统来传递空间热量。这种方法有一定的局限性;在被动式建筑中，通风气流通常在每小时换气0.3 ~ 0.4次的范围内。显然，通风空气不能在不可接受的高温下输送;费斯特被动式住宅研究所建议，通风温度不应超过122华氏度。这些标准对被动式通风系统所能输送的热量进行了限制。”
所以，这似乎就是建立数字15背后的原因:
1.空间热量必须通过通风管道输送。
2.换气次数应为每小时0.3 ~ 0.4次换气。
3.送风温度不高于122华氏度。
4.欧洲最好的窗户是U-0.14窗户;最佳气密性为0.6 ACH @ 50 Pa;根据这些规定的限制，中欧气候最好的房子每平方米需要15千瓦时的供暖。
一旦确定，每平方米15千瓦时的标准现在正在明尼苏达州应用，在那里实现这一标准比在气候温和的德国要困难得多。
约翰·斯特劳布六封邮件中的第六封
约翰·斯特劳布发邮件说:
“在石板上的谈话很有用。让我思考，查找文件，等等，等等。
“我所发现的一切都加强了我的论点。人们已经把二维和TRNSYS的计算发给我了。我找到了几篇新论文，我运行了BaseSim模型，并回顾了所有旧的加拿大地下室研究。超过R-20是根本不可能的。地下室楼板下的R-10似乎是今天对未来的理解的安全数字，但对未来非常偏执的人可能会考虑R-20。如果你把垂直的霜冻墙隔离起来，防止霜冻落到地基下面，那么平地上的石板也没有多大区别。”
每个人都是对的:-)
警告:内容可能是愚蠢的，阅读你自己的风险!
十多年前，当我第一次了解PH值时，最令人困惑的事情之一是亚板绝缘的数量。现在我已经通过了PHC培训，并与PHPP一起工作，我想我更好地理解了答案。
1 -正如马丁引用斯特劳布引用我的话，只有这么多“刻度盘”可以调节，以满足PH值15千瓦时/平方米/年的加热标准。在北美，我们有不太先进的门窗(特别是门)和erv / hrv，所以这些表盘在北方气候下很快就会达到极限。你可能会达到更低的ACH50率(如果房子更大的话更容易)，并获得更多。你优化了朝南的玻璃。剩下的是不透明表面的热导。在大多数情况下，最低边际成本是在楼板以下。
2 -我并不一定认为PHPP在计算地面的热损失方面是远远不够的。请记住，这是一个“简单”的电子表格，但它是基于更复杂的模拟和能源测量的严格审查——我怀疑我们在北美有任何接近的东西，就审查预测和实际的建筑能源使用而言。PHPP计算了地面减少因子，以减少地面损失的度数。它使用一个单一的因素低于等级的墙壁和板。在我对新英格兰地区的计算中，我通常看到的因素在0.5 - 0.55之间。使用PHPP的伯灵顿VT气候数据，我得到了一个带R-55板的平板级房屋的GRF为0.55。使用的平均地温(每月数据)在52-53华氏度之间。我计算出整个平板上修改后的hdd是205天x 15.5F，或3178个hdd(205天是供暖季节的预测长度)。这约占伯灵顿每年hdd的41-44%。要认识到边缘附近的损失更高，55%的GRF似乎没问题。 I have done similar calcs for a heated basement building in Boston climate.
最后，至于光伏或次级泡沫板是否更具有成本效益，肯定有一个减少负荷的接力棒应该移交给可再生能源发电。我不认为我们用于PV的成本包括随着时间的推移而贬值的输出，维护(小)和更换故障组件(比如我的逆变器死了)。热泵也是如此。两者之间的交叉点需要考虑这些数据。如果你认为在未来，我们制造大量硬件的能力可能会受到峰值能量的影响，那么就更有理由做一件永远不需要重做的事情。
我期待着费斯特博士10月份的访问，并希望我们能与他直接讨论其中一些问题。与此同时，我参与PH项目的原因是，我认为它的严格目标与我认为我们的建筑库存所需要的大致相符。它在进口到北美时存在一些缺陷，如果我们保持头脑清醒，这样的讨论可以帮助推进这一进程。坦白地说，我是PHIUS的董事会成员，我接受过PHC培训，也开始在PHC培训中教学，所以我在这个过程中很深入，但也不是没有批判性的观点。
问马克一个问题
马克,
感谢发帖。我们欣赏你理性的声音;和你一样，我在8月23日的文章中也试图确认(显然太晚了)费斯特和斯特劳布都是对的。
对我来说，你的帖子中最有趣的一句话是:“在一定程度上，减少负荷应该把接力棒交给可再生能源发电。”然而(也许是明智的)，你对应该在什么时候交接指挥棒保持沉默。
PHPP软件(不像BEOpt软件)从来没有考虑过拟议的建筑围护结构措施是否比PV更昂贵的问题，我说的对吗?换句话说，当被动式住宅设计师在非成本效益的绝缘方向上走得太远时，没有任何警告吗?
回答
马丁的问题:
PHPP软件(不像BEOpt软件)从来没有考虑过拟议的建筑围护结构措施是否比PV更昂贵的问题，我说的对吗?换句话说，当被动式住宅设计师在非成本效益的绝缘方向上走得太远时，没有任何警告吗?
是的，在PHPP中没有进行成本效益分析。如果它不允许我在计算下面切换假设，我就会讨厌它。
和什么相比?
Non-cost-effective绝缘?
成本效益与什么相比?
与我们一贯的做事方式相比?
与做错相比?
我可以理解，与其他成本较低的措施相比，我们可以采取改善外壳.....
我不明白与添加PV的成本相比。
德克萨斯州北部的大多数社区都不允许光伏发电。或者太阳能干衣机............
这在契约限制中是禁止的。
是的，约翰，和PV相比
我很惊讶，将隔热材料的成本与光伏的成本进行比较，对许多人来说似乎是一种延伸，尤其是那些遵循被动式住宅指导方针的人。
对于我们这些一直关注(过去7、8年)围绕净零能耗房屋设计的讨论的人来说，这并不是一个新概念。这已经成为标准的操作程序。
如果说有什么不同的话，那就是PV被批评太贵了。pv发电的成本如此之高，以至于许多设计师说:“哇!为什么要走那么远?为什么要让房主负担昂贵的电费呢?我只要不加PV，他们就能买到成本最低的房子
现在被动屋的拥护者们正在极力捍卫一种更昂贵的选择——比PV还要贵。正如我反复说过的，这也许是站得住脚的。但这很令人惊讶。
整个系统设计?
很抱歉这篇文章太长了——在把手指按在键盘上之前应该把所有的帖子都读完。
马克(M_Sev),
正如马丁指出的15千瓦时/平方米。这与通风系统有关，但实际上是由两个因素决定的(Fiest博士今年早些时候亲自向我证实了这一点)。这些因素是:
1)使用全新风供暖系统加热家庭的能力，即它不会再循环空气，以及
2)被动太阳能收益。
第1项，除了避免空气中粉尘的发热(发生在50℃时)，还产生了10W/m2的峰值负荷要求(在每人30平方米的基础上每人每小时30m3)。一旦达到这一目标，就可以拆除中央供暖系统，并提供新鲜空气和任何供暖需求的通风系统。通过省略中央供暖系统节省的资金可以将这些资金重新投资于建筑围护结构，即通过良好的设计，您可以在不增加资金成本的情况下改善围护结构。
目标为15千瓦时/平方米。Yr是在整个系统设计和生命周期分析的基础上开发的。公平地说，15千瓦时/平方米。这是为中欧气候而开发的。更具有挑战性的气候可以，并且已经能够以很少或没有边际成本满足标准(在瑞典被动式住宅计划正在以无边际成本建造)。
根据建筑的大小和几何形状，10W/m2可能会导致能源消耗为
实现15千瓦时/平方米。你的目标是一个谨慎的平衡行为，因此值得承认的是，在某些气候条件下，比如日光并不总是充足的北方气候，可能不可能在冬季利用太阳能收益，15千瓦时/平方米。您的目标可以推动您增加玻璃面积超过10W/m2可以达到的点-这就是为什么在瑞典关注采光和朝向，而不是全面的被动式太阳能，以及为什么被动式住宅研究所也允许使用10W/m2峰值负荷认证(在某些情况下，这意味着年能耗约为20 kWh/m2.yr)。
0千瓦时/平方米。在德国已经进行了探索，发现这需要导致1)显著的资本成本2)许多新产品3)导致整个生命周期的能源需求(包括体现能源)大于被动式住宅。其中包括PV和SHW等。
我不明白你从哪里得到67千瓦时/平方米。年。15千瓦时/平方米/年为空间供暖。120千瓦时/平方米。我们的一次能源约为50千瓦时/平方米。你为整个家庭提供的能源，其中大部分将在一天结束时产生有益的内部收益(我了解被动式住宅设计的最佳实践达到约70千瓦时/平方米。你的初级能量)。
考虑到整个系统分析和生命周期成本，有一个能源标准是有意义的。为什么?因为MVHR和气密性是概念的支柱，所以当你在不同的气候下设计建筑围护结构时——u值/ r值以及MVHR的效率——就会适应气候。
让我震惊的是，专注于基本的方法——一堵墙，一个屋顶，一个地板，或一扇窗户——浪费了任何参与整个系统工程的能力——通过采取这种基本的方法，你可以“悲观”整体。
在欧洲，被动式住宅固有的整个系统方法已经被证明是具有成本效益的，最近在《能源与建筑》杂志上有一项来自美国的有趣研究，研究了净零能源住宅和卡特林的被动式住宅——用一个理论光伏阵列来实现“零”。该研究发现，被动式住宅是实现净零能源的最便宜的方式之一(尽管它也承认，在这个时候，经济可能受到气候的限制)。
显然，可承受的成本是有限制的，但这必须在现实的时间框架内，比如25-30年，在一个项目的基础上，你必须选择正确的数据——例如，一个没有绝缘的建筑或地区/国家的平均库存，而不是当前的规定(如果你不这样做，你就无法真正比较苹果和苹果)。考虑到这一点，我最近调整了一个PHPP的副本，这样我就可以计算节省的能源的净现值——然后是那段时间节省的成本/千瓦时(而不是购买)。只要整个建筑的NVP保持在可接受的成本范围内，那么你就有一个负担得起的解决方案。[我还没有设法在一个项目中使用我的PHPP插件，但PHPP的一个伟大之处在于，你可以进行这些调整和更改(尽管我应该指出，如果你想要一个认证的家，你不能使用你篡改过的副本!)]
因此，总的来说，我同意Marc R的观点，可再生能源可能会被证明比绝缘材料更具成本效益，我想补充的是，这一点需要在建筑的整个生命周期成本中考虑气候因素(现在有一个适用于所有人的标准)。
那么EPS是多少呢?如果你建造了一整栋房子，不管是不是被动式住宅，使用EPS隔热材料，它的净现值可能会很高——对我来说，这只是表明隔热材料的类型应该改进，以解决整个生命成本(这可能是由于气候因素需要一定的阻力，由于成本/供应问题或其他因素)。在这里，您可以优化子组件，例如任何EPS形成一个板的等级，通过提高其他地方的u值和/或使用更便宜的绝缘材料，并通过减少板下使用的u值。在我看来，这只是一个很有价值的工程实践，与被动式住宅没有任何关系。
我希望这一贡献能像预期的那样得到建设性的接受。
亲切的问候,
马克年代
P.S.马丁，欧洲被动式房屋的平均压力测试结果约为0.37 ach/hr @50pa。据我所知，世界纪录是1981年在加拿大创下的0.15 ach/h2 @50pa。
谢谢
马克·西达,
非常感谢你的信息丰富的帖子。
被动之家的提倡者经常提到的两点让美国人感到惊讶。其中之一是，如果你通过管道系统传递建筑物的所有空间热量，那么你就“忽略了中央供暖系统”。你没有，真的——你只是通过管道系统而不是水循环管道来传递热量。
强调供暖系统“不使空气再循环”的优点似乎也有点奇怪。在你的通风管道中使用100%的新鲜空气是很好的，但在美国人看来，如果暖通空调系统包括一些再循环，这似乎并不是一种犯罪。大多数反对循环空气(或“烧焦”空气)的论点都是不科学的。
我欣赏被动屋标准的地方在于，被动屋建筑的能源需求非常低。然而，被动式住宅的设计者有时夸大了建造一座比被动式住宅消耗更多能量的建筑的负面影响，或者通过不同的方法传递热量(例如，不通过通风管道)。有目标是件好事。但美国设计师设计的建筑在非常寒冷的气候条件下需要每平方米22或27千瓦时的采暖，并没有设计出糟糕的建筑。他们只是还没设计出被动式住宅。
马丁,
我不知道怎么回事
马丁,
我不知道在美国情况如何，但在欧洲，水循环加热是热量传递的主要方式。在气密性差的房子里，热回收和通过空气加热是非常低效的。对于加热，水的比热容比空气大得多，对于热回收，漏水的建筑物严重损害了热回收的效率。
在此基础上，如果对传统构想的建筑采取增量方法，则可以提高绝缘标准和气密性。当气密性约为3-5 ach @50pa时，整个房屋的机械通风对于室内空气质量(VOCs，湿气，冷凝，霉菌等，即通常的IAQ问题)是必要的。一旦达到1.5 ach @50pa的热回收就开始变得经济可行——随着气密性进一步提高，成本效益也会提高。在低能耗建筑，甚至是中等或较差的隔热建筑中，适当的气密性会导致包括水力循环加热和通风系统(例如瑞典住宅和德国低能耗标准-例如55-65千瓦时/平方米年)。通过进一步推动极限，达到被动式住宅的性能标准，可以消除对液体循环加热系统的需求。
我知道，空气循环供暖在美国更为普遍。被动式住宅标准背后的许多理论都是基于通过低能量或被动手段来解决舒适标准。关于这一技术，有一些与舒适性相关的问题需要考虑(由空气运动速度过快和声学(即风扇噪音等)引起的气流)。
关于能源消耗，你说“美国设计师设计的建筑在非常寒冷的气候下需要每平方米22或27千瓦时的热量，这并不是一个糟糕的建筑。”我不得不说我同意。如上所述，如果能源性能实际上在这个领域(当使用PHPP进行评估时)，那么如果使用全空气加热方法，那么设计几乎达到了被动式住宅标准——参见我上面帖子中的10W/m2元素(北欧国家60纬度以上的被动式住宅建筑根据位置的不同，供暖能源需求为20 - 30 kWh/m2http://www.passivhusnorden.no/foredrag/Session%209%20-%20Haraldsalen%20-%203%20april%20-%201030/VTT%20Passivehouse%20Presentation%20Final.pdf，
http://www.passivhuscentrum.se/fileadmin/pdf/Passive_house_definition_Sweden.pdf）.
就我个人而言，我对夸大“较小”建筑的说法没有兴趣。我对舒适标准的讨论很感兴趣，特别是关于ISO-7730的舒适标准，这是被动屋概念的基础。如果其他低能源性能标准也能证明类似的性能和成本效率，那么我将有兴趣了解它们。
欢呼,
马克
大多数美国住宅通过管道输送空间热量
马克,
在美国，大多数房屋通过管道系统获得空间热量。至少在这一点上，它们类似于被动屋建筑。在美国，只有一小部分家庭拥有水循环供暖系统。在美国，通过管道输送热量的房子被认为是拥有中央供暖系统的房子;然而在欧洲，许多被动屋的建造者坚持说他们的房子(通过管道输送热量)没有中央供暖系统。
自20世纪80年代初以来，我们这些提倡超级隔热建筑的人一直在努力将建筑物的漏风率降至绝对最低。自20世纪80年代初以来，热回收呼吸机已经在佛蒙特州的家庭中销售和安装。超绝缘的方法不是增量的。该组织主张采取极端措施对房屋进行空中封锁。
然而，美国的供暖系统要比被动屋建筑商的多样化得多。一些超级隔热的房屋使用小型密封燃烧气体加热器，并带有穿墙通风;有些是由一个循环的水循环脚板从热水器加热;有的用小电阻底板加热器加热;有些人有柴炉。我们不执着于只通过通风管道输送热量，而通风管道只能输送100%的室外空气;这条规则似乎有些武断和不必要的限制。
空间供暖策略
马丁,
被动式住宅确实限制了提供空间供暖的技术手段，你提到的所有供暖手段都可以使用。全空气加热提供了最具成本效益的策略(避免了劳动力、材料和维护)，这是首选的唯一原因——事实上，在英国，一些支持被动屋方法的人，比如保留一些液体加热的想法，以实现更大的区域和用户控制(我个人必须承认，我对这种理论/方法持怀疑态度，因为我读过的研究表明，随着时间的推移，任何内部温度差都将趋向于自行消除)。
马克
HRV回报?
引用Mark Siddall的话(来自这个博客):
“一旦达到1.5 ach / 50pa的热回收就开始变得经济可行——随着气密性进一步提高，成本效益也会提高。”
引用马丁:
(来自GBA问题)
//www.elsporta.com/community/forum/energy-efficiency-and-durability/14536/mechanicals-well-insulated-house
“2。热回收呼吸机不划算。换句话说，回收的热量不足以证明他们高昂的购买价格是合理的。然而，它们是目前最有效的通风系统，运行成本最低。”
我的问题…
欧洲的设备好很多吗?还是马丁太消极了?
在美国，热量回收真的是一种没有经济回报的愚蠢行为吗?
热恢复在美国是愚蠢的?在我看来不是。
约翰,
我想说有两个问题需要考虑。HRV的效率和风机的比功率。效率应该是>75%，这是，我认为，在美国-尽管测试方法可能不同!
具体的风扇功率(SPF)可能更难以解决。SPF由风扇电机和设计决定(小风管使风扇由于摩擦而工作更困难)。如果风扇功率太高，即消耗太多能量，那么整个系统的效率就会降低-寻找电换向风扇，因为这些更有效。在我看来，没有物理或技术上的原因说明HRV不应该是一种选择。
我应该承认，我建议每个@50pa低于1.5是基于我对英国温和气候和英国能源和MVHR系统成本的评估(即不是美国的那些)。在更具挑战性的气候中，HRV的全寿命成本可能是负担得起的/适用于不那么严格的气密性水平(但为什么你会允许不那么密闭性的建筑?你最终只会感到穿堂风和不适。)如果你只关心MVHR的财政收益，最终你必须自己计算NPV。
在气密性方面，加拿大1984年制定的R2000方案是10个项目的启动器，要求HRV，气密性要求为1.5 ach/hr -但为什么不采用最佳实践和目标0.6呢?(这只是一个技术问题(设计和施工)，不需要更多的技术。)
智能购物是必需的，我相信如果你足够努力，合适的产品就在那里(即使它们不完全达到与被动屋单元相同的性能标准，我相信你可以找到一些还不错的产品)。
我相信
我相信我们(北美人)可以建造无懈可击的建筑
无热桥
超级绝缘和通风良好的低能耗住宅
我相信……我们可以做到
但我们必须相信我们能做到。
我们不应该等到2030年
HRV效率
约翰,
根据劳伦斯伯克利国家实验室(Roberson, Brown, Koomey， & Greenberg)的研究人员1998年的一项研究，在一个假设的普通房子里，运行一个排气通风系统的平均成本是每天56美分，而运行一个HRV的平均成本是每天49美分。(这些数字代表了几种气候的平均值。)
假设一个好的带计时器的松下排气扇的安装成本是400美元，而HRV的安装成本是2000美元。HRV的1,600美元增量成本的简单回报是62年。
当然，我相信读者会迫不及待地挑战这些假设。我会先发制人，亲自动手:那些成本估算已经过时了——它们是1998年的!一个好的排气通风系统的安装费用超过400美元!我可以花不到2000美元安装一个HRV !
好吧,好吧。你懂的。一个人的结论取决于他的假设。这是一些数字——它们是相当合理的数字，但也存在挑战。重点是:人们选择HRV是因为它是一个很棒的通风系统——它以较低的运行成本提供良好的新鲜空气输送。人们不会安装它，因为他们希望2000美元的投资能很快得到回报。
回到整个系统的方法
马丁,
当然，我同意cone的结论取决于以下假设:关于“运行HRV的平均成本为每天49美分”——这是仅基于电力成本还是包括热量回收的能源效益?热回收的效率是多少?具体风扇功率是多少?这是整个房子的MEV还是间歇性的局部MEV?
此外，我很欣赏这使关于建筑结构的讨论变得混乱，但如果加热是通过全空气系统，那么热量分配系统的成本可以打折。(这就是为什么整体系统设计比讨论单个组件更可取。)
马克
通风研究假设
参考通风研究指出，“通风运行成本包括通风风扇能量，回火通风空气的成本，以及机械通风导致的回火渗透的成本。”该研究可在网上查阅:
http://enduse.lbl.gov/Info/LBNL-40378.pdf
“如果是通过全空气系统供暖，那么热量分配系统的成本可以降低。”我想你的意思是鼓风机的能量退化为热量。如果鼓风机是在条件包络内，因为它应该是，来自鼓风机电机的热量在冬天是有用的，在夏天是有害的。当然，对于液压泵电机也是如此。
整个系统
马丁,
我的意思是，你从单一的支出中获得多重收益——全空气系统提供热量和新鲜空气，两种功能而不是一种功能。这避免了资本成本，缩短了投资回收期。
马克
一个有趣的结论
我没有详细读过，但结论很有趣。与未保温的混凝土地下室相比(案例G47;35,457千瓦时)，使用R40次板保温和R50内墙保温(案例A15;4789 .13千瓦时)。不出所料，A15的回收期也是最长的。尽管这种替代方案具有最长的回收期(2.3年)，但它确实表明，在研究进行时，以当前的供暖和建筑成本计算，即使安装高水平的绝缘材料，与未绝缘的地下室墙壁相比，回收期也很短。
R40 = u值为0.14 W/m2K
R50 = u值为0.11 W/m2K
2.3年的回报并不长，而且每年的投资回报率为43%——这是一笔非常不错的生意。当然，使用更少的规格可以获得更快的回报，但这也必须与生命周期成本相平衡——你要为建筑物的生命周期支付能源账单。
http://www.esc.gov.yk.ca/pdf/analysis_of_basement_insulation_alternatives.pdf
马克
有趣的研究
马克,
谢谢你指出一个有趣的研究。(如果有读者像我第一次阅读时一样，对马克所说的内容感到困惑，他的评论参考了一项研究，“地下室绝缘替代品分析”，可以点击文章底部的链接。)
以下几点:
1.这项研究关注的是西北地区育空地区的隔热水平，那里的极端气候比明尼苏达州要冷得多。
2.燃料油成本假设为每升1美元(每加仑3.79美元)。
虽然研究人员计算了与未绝缘地下室相比，厚绝缘的回收期，但他们没有计算在已经绝缘到R-30的地下室中增加R-10额外绝缘的回收期，与绝缘到R-30的地下室相比。当然，这些计算将产生非常不同的结果。
下面是我发现的有趣情况:“与未保温的混凝土地下室相比(G47案例;35,457千瓦时)，使用R40次板保温和R50内墙保温(案例A15;4789 .13千瓦时)。不出所料，A15的回收期也是最长的。尽管这种替代方案具有最长的回收期(2.3年)，但它确实表明，在研究进行时，以当前的供暖和建筑成本计算，即使安装高水平的绝缘材料，与未绝缘的地下室墙壁相比，回收期也很短。一些墙体和次级板的保温选择也有类似的节能效果。例如，R50墙体保温和R20副板保温(A9)导致的年热损失仅比采用R50墙体保温和R40副板保温的最佳情况A15高出566千瓦时(或2.7%)。”
马丁，从什么时候开始
马丁,
什么时候开始讨论翻新现有地板的隔热层了?我们说的是新建筑(充其量是对破旧建筑的改造)。将R30升级到R40确实会导致非常不同的情况，但这不是您文章的中心论点。在我看来，“改造”一个尚未建成的理论上的隔热建筑，并将其与一个更好的隔热建筑进行比较，这确实是一个非常反常的逻辑。为了正确地计算能源效率，并避免产生收益递减的错误印象，你必须将所有的保温策略与未保温的建筑进行比较。[编者注:根据马克·西德尔的要求，文本进行了更正。］It is the only appropriate datum when looking at whole life costs - or payback periods and ROI if that is the interest.
在我看来，就能源效率而言，投资回收期是一个愚蠢的游戏，投资回报率也没有好到哪里去。一栋建筑可以使用50年以上(在英国超过100年)，抵押贷款可以使用25年(至少在英国)。如果能源效率措施的成本低于整个生命周期(我选择25年)的燃料成本，那么效率措施是负担得起的。考虑这一点的最佳方法是净现值(NPV)——为了更好地掌握这些数字，可以将其转换为节省的每千瓦时成本，而不是购买的每千瓦时成本。(我更喜欢使用节约的每千瓦时成本，而不是ROI，因为这是一个更直接、更相关的单位，也有助于避免仅使用NPV进行全寿命成本分析所导致的某些扭曲。)
事实上，结论的其他部分很有趣，然而，这又回到了回收期的中心论点，以及它们与建筑有关的荒谬性质。
谢谢你指出气候差异，作为一个外国人，我对这份报告中提到的气候不太欣赏。
马克
勘误表
勘误:“你必须将所有隔热策略与未隔热楼板进行比较”应该读作“你必须将所有隔热策略与未隔热建筑进行比较”
[编者注:已作更正。]
这个话题正在别处讨论
这个有趣的对话继续…在另一页:
//www.elsporta.com/community/forum/passive-house/14647/very-recent-passivhaus-article
英国人对这些问题的思考
BuildingGreen的Mark Piepkorn最近在他的BuildingGreen博客上发布了一个链接，链接指向一个英国网站，讨论了这里提到的一些问题。
要阅读马克·布林克利在参观德国汉诺威的一些被动屋建筑后的想法，请点击这个链接:
http://www.housebuildersupdate.co.uk/2007/02/passive-house-thoughts-and-reflections.html
一个更简单的绝缘案例研究
这是一篇文章的链接在我们的项目中，我们试图量化增加额外隔热层的成本。
我们的预算有限，所以从2英寸到4英寸是一个考虑因素。实现被动式房屋的R60或R80远远超出了我们的财力，所以我写了一篇关于这与“普通”房主的关系的文章。
谢谢!
肖恩,
谢谢你向我们展示你的计算和程序。进行这样的计算总是富有成效的，并能激发思考。
诡辩
遗憾的是，这场“讨论”产生的热比光多。如果我们能利用这些输出来为我们的家庭供暖，我们就完全不必担心绝缘问题了。
具有讽刺意味的是，争论的双方利用同样的前提得出了完全相反的结论——而这个前提从根本上是有缺陷的。
m_sev(化名，自称在BSC工作)认为“绘制u值与r值的比值会得到一个对数函数”，而实际上，这是一个双曲函数(一个是另一个的倒数)。“从R-1改为R-2可减少50%的热流，R-2改为R-3可减少17%的热流，R-3改为R-4可减少8%，从R-40改为R-60可减少1%的热流。”
这种诡辩的数学练习试图破坏高绝缘水平的论点。但是分析比较了热损失的第一次增量减少与R-1热包膜的荒谬的基本条件，然后将每一次连续的增量减少作为初始增量节省的百分比来衡量，而不是作为基本情况或增量变化起点的百分比。换句话说，从R-1到R-2可以减少50%的热量损失，上升到R-3可以进一步提高33%(不是50%的33% = 17%)，上升到R-4可以进一步提高25%(不是8%)。因此，虽然有一个递减的增量回报，它并不像m_sev所暗示的那么低。从R-40到R-60的增量转换提供了33%的热性能改进，而不是m_sev错误数学中荒谬的1%。
当然，最后33%的改进确实是在已经非常低的年热负荷上进行的，因此每一次等效的增量热包络改进所节省的增量美元都更小。如果将每个增量所节省的能源或美元与基本情况(对于新建筑)进行比较，那么这个基本情况应该是当前能源代码最低的房屋，而不是R-1房屋。
然后PH倡导者马克·西德尔，为了试图证明极端的绝缘水平，说“你必须将所有的绝缘策略与未绝缘的建筑进行比较”。如果你正在考虑改造一个目前没有隔热的建筑的好处，这种说法可能是有道理的。但是，当比较在新的或现有的外壳上增加额外绝缘的增量成本和优势时，必须将每一个额外的增量改进与该特定增量的基线进行比较，并与某种能源或投资回报的度量进行比较(这是Martin在他的博客中尝试做的事情)。
这整个“辩论”看起来更像是荒谬的戏剧，而不是理性的争论。我仍然觉得很有趣的是，酸碱度的倡导者(马克·罗森鲍姆除外)对任何挑战都如此沮丧，以至于他们开始辱骂。这是一个“真正的信徒”而不是一个理性的倡导者所期望的反应。PH是某种邪教吗?
回到讨论…
我同意，将永久性的围护结构改进(如平板隔热)与寿命较短的机械改进(如PV)进行比较是困难的，而且可能是误导的。初始投资的财务回报只是等式的一部分。财务和生态生命周期成本必须考虑在内(正如这里有人提出的那样)——光伏生产和报废处理有自己的环境成本，就像石化泡沫绝缘一样。我们会很好地遵循Amory Lovin的格言，即(对社会和世界而言)最便宜的兆瓦是负兆瓦——保护总是优先于生产。但这意味着我们的生活方式减少消费，不使用不可再生材料来减少挥霍和不可持续的生活方式对能源的影响。
关于地面热损失的争论忽略了地基周围和楼板下面的一层变暖的土层所带来的热质量效益。我还没有看到一个分析，与较高的绝缘水平和较冷的土壤相比，较低的绝缘水平和较热的土壤相对热量损失下降。这是被动式年度蓄热系统和年度地太阳能系统采用的策略。在大多数寒冷的气候条件下，在冬天的大部分时间里，地面上都有一层绝缘的积雪，进入地面的热量损失不会像空气中那样被吹走或辐射到夜空中，而是会产生动态质量效益，这进一步削弱了额外的次级板绝缘的增量效益。
两个点
我在这里评论可能太迟了，但查看对话框，我发现一些东西丢失了:
1.斯特劳布博士的次平板温度数字似乎至少在两个案例中指的是平板的中心区域。然而，PHPP分析有效地将ua平均土壤温度应用于板的整个底部，并且这是由靠近边缘的较冷温度所强烈加权的。对此进行调整后，假定过冷的PHPP输出将与研究结果更接近。
2.问题是找到建筑供暖的最小生命周期成本还是拯救地球的最大成本效益?在前者中，费用必须包括维修，不是作为第二个理由，而是作为基本费用计算的一部分。在后者中，必须包括PV的隐含能量，这经常被排除在讨论之外，因为我们假设可再生能源对此免疫。我不确定PV的体现能量到底是什么，但请注意PHI对PV使用了0.7的PE因子。这比典型的电网电力低得多，但远高于零。这可能是PHPP不认为光伏是减少一次能源需求的公平策略的一个原因——它不具有与使用低体现能源策略节约能源同等的环境效益。
评论和愚蠢的问题
我相信对可持续建筑的任何策略都要进行务实的成本/效益分析。换句话说，任何策略都必须在与主要用户/决策者相关的时间轴上具有经济意义，以获得市场的广泛接受。正如早期的一篇文章所指出的那样，存量住房的能源效率与BSC的建议和被动式住宅之间存在着巨大的差异。后两种方法将为能源效率提供非常好的表现，同意吗?那么，这些实现和采用BSC方法节省的成本之间的增量是多少呢?似乎有一个很好的理由来节省一些现金，以更广泛地接受一些接近节能家庭的东西。
现在我的问题是——为什么每股收益低于平板?我认为EPS会吸收水分并影响其r值?
成本与收益
t.c Feick高中,
关于成本/效益:许多人对绝缘进行了成本/效益分析。当然，有几个变量，其中最重要的是房子所在的气候，推测的未来能源成本，以及建筑物的预期寿命。
气候越冷，人们对未来能源成本的估计就越高，建筑物的预期寿命就越长，就越容易证明厚隔热层是合理的。大多数这样的成本/效益分析的结果都是在建筑科学公司推荐的范围内，北美被动式住宅支持者所倡导的极端厚度不在这些分析范围之内。
EPS一般不吸收水分;这就是为什么它通常被用来制作咖啡杯和码头浮标。当然，你必须指定正确类型的EPS -密度越高越好。EPS有不同的密度;如果你想把它安装在石板下面，不要用便宜的东西。
Under-slab绝缘
我很感谢这个博客上所有好的评论，这里有很多好的，即使看起来相互矛盾的信息。到目前为止还缺少一件事，一些人已经接近....
仅仅在楼板下面隔热是不够的。你还必须在板坯周围进行绝缘，其深度必须超过土壤温度主要季节波动的深度，至少要达到成本效益的程度。通过这样做，你可以使隔热板下面的温度接近65度，土壤低于60度，以此类推，土壤受季节性空气温度影响的土壤温度要小得多。据我所知，还没有人做过详细的研究来量化这种效果，但我们有实时结果表明这一策略的有效性。
变量很多，每个气候带的土壤温度季节变化会有很大的不同，土壤水分条件的不同也会对能量的传递速率有很大的影响。由此可见，如果你能消除板下的水的转移，你也可以限制能量的转移。在平板周围垂直放置的封闭泡沫绝缘屏障也有助于解决这个问题。我们的经验表明，如果你在板下使用四英寸的泡沫，那么在板下垂直放置两英寸的泡沫，你会得到很多倍的好处。所需的泡沫数量只是覆盖整个平板区域所需的一小部分。由于节省是如此之大，只是用4“泡沫周围的边界(除了4“下面)，并等待专家完成争论的观点，因为你是在你温暖舒适的房子里省钱，你的光伏系统为你提供能源，远比成本效益高得多的无管道迷你分离式热泵.....
顺便说一下，在全国的许多地方，一月和二月是日照时间最长的月份之一!看看气候顾问5号。
绝缘和T
我不好意思问这个问题，因为它看起来很愚蠢。我知道T是隔层的能量差。如果
我把2英寸的EXP放在平板下面那么T还是一样的。只要有足够的时间，板坯和泡沫就会达到平衡。然后我将在相同的位置，我是没有泡沫，但一段时间间隔后。在我看来，绝缘延迟了平衡，但并没有阻止它。是否存在一个表示时间延迟的因子?所有的真空瓶都随着时间冷却，为什么底层不保温?谢谢迈克·莱格
对迈克的回应
迈克,
如果楼板下的土壤温度与混凝土楼板的温度相同，那么泡沫保温层也将处于相同的温度。
而在冬季，较为典型的情况是土温在50度，板温在65度。在这种情况下，泡沫减缓了从平板到土壤的热量损失。
土壤是一个巨大的热汇，因此从平板的热量损失不太可能将土壤温度提高到65度——因此整个冬天的δ t可能都大于零。换句话说，楼板和楼板下的土壤永远不会达到热平衡。
绝缘。
人们的看法是不同的。
在欧洲，被动式房屋重量很大，设计时考虑到了400年的使用寿命。
在欧洲，大多数房屋的历史都超过了一百年。
被动式住宅被设计为通过人体和家中的电气设备，冷柜，冰箱，电视，电脑等加热。
新鲜空气被输送到地下，回家后可以享受稳定的(大约)12摄氏度的温度，只需用一个小的在线加热器进行加热。
朝南的三层玻璃窗户在一年中释放的热量可能比它们为家庭带来的热量要多，但它们很受欢迎。
从上面你可以体会到，那些额外的绝缘英寸的回报是很多倍的。
在一到四百年里，你典型的太阳能电池板将需要更换大约四到十六次.....一点也不经济。
陶氏在51年前将聚苯乙烯泡沫塑料推向市场，我在41年前开始使用它，它处于完美的状态，就像新的一样，仍然在做它设计的工作。
对罗杰·安东尼的回应
罗杰,
我同意你的基本主张，这就是为什么我的结语段说，“PV设备和热泵的寿命较短，需要更多的维护，比次级板绝缘。事实上，这一点可能足以说服一些建筑商选择14英寸的泡沫而不是光伏阵列。这是一个站得住脚的立场。”
关于你对Passivhaus的评论有几点:
1.你写道:“被动式住宅的设计是通过人体和家中的电气设备，如冰柜、冰箱、电视、电脑等加热。”事实上，所有被动式住宅都需要主动供暖系统，就像美国过去30年来建造的所有超级绝缘住宅一样。
2.你写的是"新鲜空气在地下流通"事实上，费斯特博士不再建议使用接地管。当我2007年12月采访了费斯特博士，他告诉我，“在北欧，尤其是斯堪的纳维亚半岛，(土管)存在问题。在中欧，我们没有
到目前为止还没有卫生问题。实际上，我不确定为什么中欧没有这些问题。但我不再为这些系统做广告了，主要是因为它们太贵了。如果你有一个好的热回收呼吸机，你就不需要它了。”
3.你写道，“朝南的三层玻璃窗户在一年里损失的热量可能比它们为家庭带来的热量还要多。”这在过去可能是正确的，但现在最好的朝南的窗户很容易收集比它们消耗的更多的热量。要了解更多信息，请参见比墙性能更好的窗户．
厚的泡沫
泡沫投资回报的递减是一个不断变化的目标。PV的成本，加热设备和备用燃料都将是因素。
我的2美分评论是泡沫是被动的。它总是有效的(假设动物远离它!)
PV系统是某种机械系统，有时容易停机。风暴损坏，部件故障和其他天灾会让你的建筑受到热损害，这与被动式住宅的概念是对立的。
话虽如此，作为一个以泡沫和泡沫产品为生的人，我对太多泡沫的一个地方持怀疑态度，那就是地基，昆虫最有可能侵入和破坏这个系统。
时间会把这些系统配置整理出来。
汤姆Gocze
当然你可以有太多的泡沫……
当最后一厘米的泡沫需要50年、100年或更长的时间才能节省具体化的能量，更不用说投入的时间和金钱了，我们已经离开了理性的领域，进入了宗教的领域。使用这种泡沫可能还有其他原因:也许它可以节省机械系统，或者在停电时提供额外的安全性和安心，但从节省能源或金钱的角度说它有意义是很难支持的。
泡沫应该放在哪里?
仔细阅读一篇三年前的文章和评论是很有趣的。我没有看到有人比较在屋顶上增加更多隔热材料和在石板下增加更多隔热材料的效果。一个例子引用了R-80，另一个R-60，在楼板下，作为满足被动式房屋能源使用目标的一种方式。屋顶的隔热层没有被提及，但我认为增加屋顶和墙壁的隔热层会比在板下的第二个R-40更有效。为什么被动式房屋的设计者要以本文讨论的方式分配隔热材料?
我很喜欢睿智机智的约翰·斯特劳布的许多插话。我希望他能更频繁地在《绿色建筑顾问》上发表评论。
对Derek Roff的回应
德里克,
这些被动式房屋的屋顶没有安装更多的隔热材料的一个原因是，其中许多建筑的屋顶已经指定了R-80或R-100隔热材料，这使得在屋顶上添加更多的隔热材料在物理上很困难，而且不太可能带来太多的能源效益。
我当然同意你对约翰·斯特劳布(John Straube)的看法——如果他能更频繁地在这些页面上发表评论，那就太好了。
过犹不及。
谢谢你，马丁。令人惊讶的是，能量评估软件对这种极端隔热的平板给出了有用的评价。
在结构下储存热量
如果我有钱盖房子，我会在5英尺高的冰墙上盖一间板房。5英尺到R20的底部绝缘，冻墙的内壁到R20，回填并绝缘顶部(在石板下到R20)。现在我的储热能力为每平方英尺6000英热单位。一个32 X 60的绝缘良好的房子，我们的8ooo DHD面积需要10M btu。140平方英尺的热板将为房子提供所需的所有热量，房子的热量损失将处理肩膀上的负荷，只有在极端温度下才需要机械热提取。
夏季冷却可以用夜间冷却来处理。光伏可以满足剩余的电力需求。这只是我的个人意见。
回应罗杰·威廉姆斯
罗杰,
你的想法已经尝试过很多次了，每次实验都以失败告终。
正如我上次提到的这个问题，“为了在一年中最冷的月份从沙子中获得有用的热量，沙子必须足够热，以使水循环热分配系统中的水至少达到100华氏度。这是不可能发生的。沙子不会那么热——或者即使它会，从9月初(可能是最热的时候)到11月中旬(你开始需要它的时候)，它也不会一直那么热。此外，泵送能量是一个很大的能量惩罚——寄生能量，在分析可能的效益时需要考虑。最后，所有这些额外的太阳能收集器的资本成本很高，这是一项没有显著回报的投资。”
以下是GBA关于这个主题的两篇文章:
2011年4月起:用沙子储存太阳能
2010年8月起:热量可以储存在房子下面的沙床上吗?
哇。那个评论区简直是疯了。
我很想知道现在人们对这个话题的看法。
我正在建造一个零能耗的房子，每瓦太阳能的安装成本是3美元/瓦。我们有一个10.8 kW的阵列，为房子提供所有的能量，另外，还有6gj的能量供应给电动汽车。
这意味着太阳能的成本仅为2009年的35%。与此同时，保温成本也有所增加。
我怀疑被动式房屋的建造现在要昂贵得多，而客观上却达到了更糟糕的结果。很难有比净零更便宜的了，尤其是当它便宜了几万美元的时候。
从成本效益的角度来看，2009年本文件表2中的r值仍然是正确的:
https://buildingscience.com/sites/default/files/migrate/pdf/BA-1005_High%20R-Value_Walls_Case_Study.pdf
虽然这主要是关于生命周期经济学，但它也非常接近于净零住宅所需要的，因为它有一个容易安装在屋顶上的光伏阵列(无论如何，对于大多数气候区来说)。
在撰写该文件时，屋顶住宅光伏电池板效率通常为12%，而现在更常见的是15-20%，更好的等级寒冷气候热泵通常测试的HSPF为9-10，而现在为11-14。因此，如果你完全优化它，你可能能够在整个装配的R值达到净零，整个气候区比表2更温暖，但坚持使用桌子仍然不是疯狂的，特别是如果使用回收泡沫板而不是原始股票。
对于次平板泡沫来说，使用回收的屋顶EPS或回收的XPS比2009年的原始EPS便宜得多，而且也环保得多，因为没有新的聚合物或发泡剂被制造出来。在我所在的地区，再生泡沫的成本通常不到原始泡沫的1/3，有时不到成本的1/4，这使得被动式住宅的副板- r水平不再那么昂贵，更接近于财务合理性，无论人们如何建模地下土壤传热。
重读格雷厄姆关于“……精确计算给定绝缘厚度的净效益和增量效益……”．精确和精确不是一回事，效益和性能水平上的误差条已经足够宽了，更不用说未来能源(或碳)成本上的误差条了。
光伏发电的成本仍处于两位数的学习曲线上，在成本削减方面还有很大的空间。GTM的人认为，底部可能即将出现，但我们还没有到那里。在公用事业规模上，他们预计2022年可能为14美元/兆瓦时(1.4美分/千瓦时)，但低于20美元/兆瓦时(2美分/千瓦时)几乎是肯定的:
https://www.greentechmedia.com/articles/read/the-floor-for-ultra-low-solar-bids-14-per-megawatt-hour#gs.tQdewng
在住宅规模上，德国和澳大利亚在没有任何补贴之前都达到了远低于每瓦2美元(DC)的全部安装成本，在税收抵免补贴消失之前，美国也可能发生这种情况。与HSPF 12热泵相比，这是非常便宜的空间供暖，即使过度建造光伏，冬季的使用也几乎被冬季的生产所覆盖，即使是3美元/瓦，也可能比被动式房屋便宜。
电池也看到了类似的价格曲线，将白天的阳光转化为夜间的热量，但即使与海上风能相比，这仍然是相当昂贵的电力，目前在7-8美分/千瓦时的电力购买协议合同中，但随着时间的推移，即使补贴取消，也预计会更便宜:
https://www.greentechmedia.com/articles/read/first-large-us-offshore-wind-project-sets-record-low-price-starting-at-74#gs.u9k=bk0
有趣的(尽管是旧的)读物。我希望与PV相比，少一些经济上的问题，多一些对冷凝和霉菌的影响。
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