图片来源:图片1:Martin Holladay
一个能源迷的更多思考
2017年8月22日更新，附有新作者的后记。
GBA的老读者知道，我对夸大的节能声明感到沮丧。一个明显的例子是“被动式房屋建筑比传统建筑节省90%的能源。”这种说法的另一种变体是:“被动式房屋建筑比最低标准建筑节省90%的能源。”
当然，事实并非如此。这个经常被重复的谎言是基于沃尔夫冈·费斯特(Wolfgang Feist)在上世纪90年代的吹嘘。当时，费斯特声称，一种新的被动式房屋住宅需要的能源减少了90%用于空间供暖而不是德国的“传统”住宅。(重要的是要记住，空间供暖能源只是能源使用蛋糕的一小部分。)费斯特所说的“传统”住宅是普通的德国住宅，而不是符合现代规范标准的新房子。(许多德国房屋都有几十年，甚至几百年的历史。)
如今，费斯特博士和被动式房屋研究所在发表声明时，通常比他们的许多热心追随者更加谨慎。也就是说，很容易在网上找到被动式房屋研究所的文件，其中包括吹嘘，没有任何关于空间供暖或用于比较的房屋库存的年龄的资格。下面是a中的两句话被动式房屋研究所的新闻稿发表于2015年12月:“大约25年前，Feist建造了世界上第一座被动式房屋。直到今天，这个位于德国达姆施塔特的排屋仍然比传统建筑能耗低90%。”
就像我说的，它没有。让我们剥开洋葱，找出原因。
我们应该比较哪两个家呢?
假设一对年轻夫妇在银行有存款，他们想要建造一个新的节能住宅。这对夫妇正在权衡达到被动房标准(要么是欧洲标准，要么是美国标准)的额外成本。
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25日评论
至于其他资料，我在缅因州的好房子
在我们的第一年，我们使用了大约9500千瓦时。房子全是电动的。空调面积约为1650平方英尺的室内空间。房屋达到了被动式密封性，天花板R-70，墙壁R-42，楼板下R-16，三层玻璃窗。电阻式热水器。热水浴缸在没有空调，但隔热的房间里，可能会增加不少负荷。我们把暖气保持在70-72°左右，很少使用空调。
光伏发电量约为8000千瓦时，因此全年的自付能源成本仅为335美元。
如果有足够多的人提供真实生活中的数据，我们就会有一些有用的信息来支持(或不支持)马丁的观点。
为什么要生气?
我在这里问过那些考虑走被动房路线的海报，他们为什么想要追求认证，得到了一些不同的答案，从想要展示他们是社区的一部分，到从他们的建筑中获得可预测的结果。
我不明白为什么这些动机，或者其他无数的动机是一个问题——就像决定建造一个相当好的或代码最少的房子一样——只要他们是基于对结果的清晰理解。那么在马丁的分析中有什么值得生气的呢?
在所有的数据讨论中，是否有道德因素被回避?出于某种原因，每当被动房出现时，似乎都有一种“你要么支持我们，要么反对我们”的潜台词进入讨论。这让我想起了上世纪70年代，在我就读的蒙特利尔学院门口，当世界与他们擦肩而过时，许多马克思主义者的分裂团体会相互争斗。
马丁是一个能源迷。无论在哪里看到不好的数据，他都会心烦意乱。如果被动式房屋清除了自己的这些主张，我敢打赌他不会花那么多时间去找漏洞。
对斯蒂芬·希伊的回应
斯蒂芬,
谢谢你的数据，我很感激。
提醒一下，被动式房屋的拥护者很可能会忽略你的房子(因为它不是经过认证的被动式房屋)，下面是你的数字:你每年9,500千瓦时的能源消耗成本是1,330美元(全州平均电费为0.14美元/千瓦时)。换算成每平方英尺80.6美分。
缅因州的最低标准房屋每平方英尺消耗1.02美元，所以你的房子比最低标准房屋少消耗21%的能源。
三个相关的表格如下所示。
．
对马尔科姆·泰勒的回应
马尔科姆,
谢谢你的评论。和你一样，我认为被动房的做法是令人钦佩的。问题不在于被动式房屋的方法;只是夸大其词而已。
——马丁·霍拉迪
对马丁的回应
在缅因州，超过4000名居民的社区必须遵守州建筑规范，其中包括2009年IBC和2009年IEEC。较小的社区可能(但不是必须)采用其中一种或两种代码。我的小镇也没有收养。
我并不感到惊讶的是，我的房子只比最低标准的房子少用了21%的能源。我怀疑大部分的优势是在供暖成本上，因为大多数其他电力使用都采用了被广泛使用的典型的能源之星评级的电器。正如我在之前的评论中提到的，热水浴缸可能会消耗大量的电力。
斯蒂芬。
记住你为使你的房子更节能而采取的措施，很明显，你是一个挥霍无度和不负责任的居民，这种居民行为应该归咎于缺乏90%的节能。我希望你、你的妻子和那只猫得到适当的惩戒。
我最喜欢的另一个PH值声明
我最喜欢的另一个被动式房屋的说法是“建造被动式房屋的成本不会再高了”，或者“我们建造的PH值只比标准规范建造的房屋高5%”。在我的PHIUS培训期间，我一遍又一遍地听到这种说法。我自然对此持怀疑态度，每当我要求获得更准确的建造成本数字时，我总是得到一些粉饰的答案。
如果你想建造一个PH认证的房子，这很好，但说它不会比一个规范建造的房子花费更多是荒谬的。
BEOpt
我发现BEOpt可以从能源部免费获得(目前:/)，它在比较PH值测量和规范建筑方面非常有用，并试图找到最佳点(可能导致相当好的房子的隔热和玻璃水平)。我还没有准确地输入材料成本，但这可以更好地帮助人们做出明智的决定，决定把辛苦赚来的钱放在哪里。我不知道的是BEOpt的计算有多精确，我也没有专业知识来说明这一点。任何关于我是否可以信任BEOpt输出的见解都将非常有帮助。
如果只有
中西部和南部的大多数新建住宅似乎都没有达到目前的最低能效要求。对于本网站的读者来说，与代码最小值相比是有意义的，但与大多数正在建造的房屋相比，有些可疑的90%的说法可能是正确的，这些房屋似乎不符合当前的能源模型。帮助底部抬起，同时保持顶部不飘走。
回复马尔科姆
虽然我和妻子尽了最大的努力，但那只猫坚决不讲道理，在没人注意的时候，把恒温器调高，把洗碗机里的东西都清空，只留下盘子，坚持每小时清理一次床。狗被猫吓得不敢帮忙。猫认为被动式房屋意味着它可以整天躺在那里什么都不做。
对布莱恩·奈特的回应(评论9)
布莱恩,
你的观点是——“大多数正在建造的房屋……“似乎不符合当前能源模型”或“最低规范要求”——是重要的一条。
被动式房屋方法(和PHIUS方法)包括质量保证方法-例如，强制性风机门测试-这增加了最终房屋的价值。这是有价值的，特别是考虑到在美国大部分地区观察到的低水平的代码遵从性
任何建造定制房屋的人都可能关心质量保证。也就是说，我认为有更便宜的方法(例如，能源之星方法)也包括质量保证检查和鼓风机门测试。
——马丁·霍拉迪
质量保证和成本
我同意Martin的第11条评论，认证项目的最大优势是质量保证。当我开始我的改造时，我非常自信，在GC和我的专业知识之间，我们知道如何把事情做好。当然我们不知道，但即使我们知道，确保它确实按照规定完成是很累人的。拥有一个外部标准有助于确保你有一个完整的要考虑的事情清单，它有助于防止关于做正确的事情的争论看起来像是私人的。
我同意Kye的观点，大多数被动式房屋项目可能比传统建筑的成本高出5%以上。这部分与能量目标的刚性有关——一旦你做了所有合理的事情来接近目标，标准有时会迫使你采取一些实际上没有意义的极端措施。这是很不幸的，因为在那之前，你确实有机会通过安装更小的暖通空调系统来节省成本，这有助于抵消更好的外壳的成本。
但重要的是要记住，有很多定制房屋的成本是标准建筑成本的两倍，而且根本没有节能。当设计或项目管理出现错误时，当任何方面(无论是否与能源有关)偏离承包商的经验范围时，成本很容易迅速上升。
马克·罗森鲍姆几年前在这里写了一篇博客文章，讨论“手印”vs。“足迹”:
//www.elsporta.com/blogs/dept/guest-blogs/reflections-buildingenergy-2015
粗略地说，这个概念是考虑手印，意思是你或你的项目可以做些什么来推动世界走向更低的能源消耗，而不仅仅是最小化你自己的消耗(足迹)。被动式房屋项目的经验可能包括教育承包商和让来访者对低能耗建筑感兴趣。对于未来的房主来说，最好的机会可能是聘请一个成功建造被动式房屋的团队，并要求他们建造一个相当好的房子。
被动式房屋项目的实际效果可能会证明其成本是合理的，即使节能效果并不明显。也许夸大好处是为了扩大手印，但我认为最好是诚实和现实的挑战以及好处。
Brian Knight说得有道理
我认为最重要的一点是Brian Knight在评论9中提出的。与代码最小化相比，它只是触及了表面。在我长大的地方(密西西比州的农村)，实际上没有什么代码——(护套，什么护套?你是说侧壁?这是我亲眼所见的。在许多地方，我敢打赌“没有代码”仍然是这种情况。另一点需要指出的是，并非所有国家都采用了IRC 2015。我很确定我所在的维吉尼亚县没有——代码是按县划分的。Martin，这是一个很好的开始，但是在下一次迭代中，我希望看到您将在当地采用的代码固定到该地方正在建造的房屋的“代码最小”上。
数据点
马丁，如果你也想要很好的数据点，我们对2200平方米的改造很好。位于新罕布什尔州中部的一户家庭去年使用了6800千瓦时，电力是唯一的能源输入。那一年有4-5个月我们还没有完全完成。建筑工程的减少和更好的围护结构应该会减少今年这几个月的消耗。
住着两个人。没有猫，所以这可能是与史蒂夫的数据差异的主要原因。或者是偶尔有一对狗来拜访。它们很好，但一点也不被动，所以当它们在这里时，肯定会有一些额外的BTU输入。
安东尼奥
毫无疑问，你是对的，尽管我想这回避了一个问题，即从节能的角度来看，执行新法规是否比尝试增加被动式房屋的数量更重要。
Martin说得很明确(这一点可以从侧栏的引用中得到证实)，他是在回应被动式房屋比那些“最低标准”建筑能耗低90%的说法。
对马尔科姆·泰勒的回应
马尔科姆,
我同意你关于代码执行的观点。批评北美的建筑行业很容易——我一直这么做——但解决我们行业问题的办法不一定是被动房方法。
如果法规没有被强制执行，我们需要想出策略(作为购房者或社区)来解决强制执行的问题。
如果我们需要更好的质量保证计划和目标，让我们想办法实施它们。所有这些问题都可以解决，而不必采用被动式房屋的方法。
——马丁·霍拉迪
4500千瓦时的插头负载?
看看我们去年的用电量，“插头使用”的用电量是2.4万千瓦时，这包括电炉/炉灶和电动干衣机。4.5万似乎太高了，至少对于那些注重效率的人来说，他们可能有一个被动房，不错的房子，或者改进的旧房子。
现在如果比较所有的家庭，这听起来是对的。我们的公用事业告诉我们，我们使用的电量比我们地区100个同等规模的全电动家庭少60%。
高目标
谢谢你的对比分析。似乎最好的被动式房屋确实设置了很高的标准，这是一件好事。这是我去年的数据:
2,160平方英尺，IN (4A)， 9,903千瓦时，55美分/平方英尺。(12美分/千瓦时)
2015年印度IECC对比:
2,400平方英尺(两层)，IN (4A)， 14,142千瓦时，71美分/平方英尺
我们家的详细信息-分离式(分离式门厅/双层)，大约1982年，住宅，阁楼R-70, 2x4墙，玻璃纤维，带气隙的砖壁板，新的双窗格乙烯基窗，全电动，13 SEER/8.5 HSPF分离式2.5吨热泵，地板之间的管道，50克电阻热水器。
我们与2015年IECC相比非常好，尽管我们低于地面4英尺的较低楼层比设计上的两层更高效。
我们名单上的下一个- HP热水器(拆分或将水箱重新安置到车库)，直流更换吊扇，金属屋顶(带气隙?)，当当前的热泵失效时新的分体式热泵。
终于，去年大儿子搬回来后，我们的使用率上升了10%。现在有四个住在这里。
@乔·德怀尔
乔，你是一个很好的例子，说明只要回到基础，逐步改进，就可以在现有的建筑中取得什么成就。谈论R60的墙壁和R90的天花板是很有趣的，但从一个常识性的方法中我们可以学到很多东西。
即使与R-9 (R13玻璃纤维在16“o.c。加了HP热水器和效率更高的HP迷你分体式热水器后，您的耗电量将接近正常值的50%。太棒了!你是否已经在使用LED照明，电子电器，以及消除幻象负载?
插头负载数
乔,
你说得对，插头负载能源使用在美国范围很广。插头负载在住宅能源使用中所占的比例越来越大，原因有几个——取暖能源的使用正在下降，美国人对电子产品的喜爱正在增长。
也就是说，一个家庭的插头负荷预算很容易比隔壁家庭高3到4倍。
我对Katrin Klingenberg关于被动式房屋能源使用的数据很感兴趣，尤其是插头负载数据。生活在被动式房屋中的普通家庭的插头负荷很可能低于平均水平。如果要我推测的话，我可能会认为购买被动式房屋的人不是典型的美国人——他们对能源效率感兴趣。所以对低能耗负荷的一个可能解释是这种类型的房子吸引了特定的人口。
如果被动式房屋标准成为建筑规范的强制要求——不太可能，但这是一个假设——与我的“特定人口”解释相关的节能将会消失。
澄清一下，我是在猜测。
——马丁·霍拉迪
@ Brian Croston
谢谢。多年来，这一直是一种渐进的方法。
是的，所有的幻影负载都消失了，除了一些旧的节能灯还在使用外，大部分都是LED照明。所有的电器都是HE，包括12月底新安装的无排气热泵干衣机。惠而浦通过增加非混合动力版本降低了价格，我们也加入了进来。它工作得很好，除了要花更长的时间洗厚毛巾等。这没什么大不了的，热量留在室内，没有外部空气，就像标准的通风烘干机一样。烘干机在房子的下层。
我们“建筑商等级”的房子总是让我惊讶，他们为了省钱而偷工减料。例如，浴室里原来的90瓦的布朗吊顶通风风扇最近开始发出呻吟声，所以我换了一个只使用20瓦的新布朗。不幸的是，他们使用了3英寸的排气管，而不是标准的4英寸。去商店找了一个适配器，在打开的天花板空腔中使用了锡钳，以使旧的3“管与4”工业标准风扇出风口相匹配。
一些痛苦和汗水似乎总是必要的，以提高老房子的效率!
PH减少了90%的能量消耗
我同意，也见过一些能源学者，他们认为美国的每栋房子都应该达到PH标准。我想有一个人住在10岁的老房子里。自从我去年完成了PH定制住宅以来，我可以向她报告，建筑成本比同等规范的住宅轻松高出15%。我的客户要求我用。35 ACH建造一个PH住宅，尽管他知道他已经远远超出了收益递减的范围。舒适是他的理由之一。我喜欢这个过程。
如果有人想从二氧化碳中拯救世界，并且可以建造一个PH值，我建议建造一个PGH，把隔壁奶奶的房子密封起来，并在阁楼上增加一些绝缘材料。大多数人不明白收益递减对能源方程式有多重要。
与4万多户家庭进行了比较
我希望这篇文章能有所帮助，而不是把水搅浑。附件是两张带注释的屏幕截图，将我们1938年的平房与威斯康星州麦迪逊地区的40,000多个单户住宅进行比较。屏幕截图将我们过去12个月的计量天然气和电力消耗与来自40,000多个家庭的计量数据进行了比较。(数据每日更新)。
为了使比较符合马丁的例子，我输入了2376平方英尺作为加热面积，而不是我们小房子实际的1164平方英尺。(马丁写道:“这个模型住宅的空调面积假定为2376平方英尺)。
我还选择将我们1938年建造的房屋与2000年以来建造的房屋进行比较，以更好地符合马丁比较符合新规范的房屋的目标。这里没有建模，只有计量数据。40000多套对比房屋的面积和建造日期来自城市评估员的数据。
乔纳森·比尔斯的回应
乔纳森,
我不确定你提供的数据对讨论有多大帮助，但我的分析是:
在威斯康辛州(假设符合2015年IECC)，一个新的最低标准家庭的能耗为2376 s.f.，平均每年的能源账单为2086美元。
麦迪逊平均2376平方英尺的房子每年使用520热的天然气来供暖(花费578美元)，每年使用9300千瓦时的电(花费1302美元)，每年的能源账单总额为1,880美元——低于我为标准最低的房子建模的平均水平。(注:我假设是6250加热度天。)
结论:麦迪逊的居民要么是能源吝啬鬼(对他们来说是好事)，要么是我用于最低标准房屋的插头负荷假设太高了。不管怎样，我不认为你的数据改变了我的基本结论，即一些被动式房屋爱好者声称的“节能90%”。
无论如何，您的数据与威斯康星州2009年的RECS数据非常吻合，如下面的条形图所示。(看起来威斯康辛州的住宅能源支出平均每年约为1900美元)。
——马丁·霍拉迪
b>他知道他进展顺利
他知道他远远超出了收益递减。舒适是他的理由之一
有一些舒适的度量标准，看到它被量化是很有趣的。我很确定这是轻微的，很容易通过调节恒温器来抵消。
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