图片来源:建筑师Christoph Schulte
能源书呆子的更多思考
2015年4月16日更新
越来越多的高性能住宅设计师都在讨论德国开发的超级绝缘标准——被动式住宅标准。德国达姆施塔特(Darmstadt)的私人研究和咨询中心被动屋研究所(Passivhaus Institut)推广这一标准已有近20年。
该研究所由德国物理学家沃尔夫冈·费斯特博士于1996年创立。费斯特的灵感来自突破性的超级绝缘房屋在加拿大和美国建造，包括1976年由伊利诺伊大学的研究人员开发的Lo-Cal房屋，1977年完成的萨斯喀彻温省保护屋，以及1977年在马萨诸塞州佩佩尔建造的Gene Leger房屋。为了完善北美的设计原则，使之适用于欧洲，Feist于1990-1991年建造了他的第一个被动屋原型。
费斯特后来获得了被动式屋研究项目的资金仙王座(成本效益被动式房屋作为欧洲标准)。从1997年到2002年，CEPHEUS项目派出研究人员在五个国家(奥地利、法国、德国、瑞典和瑞士)的14个地点收集了221个超级绝缘住宅单元的数据。
该标准设定了严格的标准
被动式住宅标准是一种住宅建筑标准，要求非常低的漏风水平，非常高的绝缘水平，以及具有非常低的u系数的窗户。要达到标准，房子需要:
- 渗透速率不大于0.60 AC/H @ 50帕斯卡，
- 每年最大供热能耗为每平方米15千瓦时(每平方英尺4,755英热单位)，
- 每年最大冷却能耗为每平方米15千瓦时(每平方英尺1.39千瓦时)，以及
- 所有用途的最大能源消耗为每平方米120千瓦时(每平方英尺11.1千瓦时)。
该标准建议，但不要求，最大设计热负荷为每平方米10瓦，窗户的最大u系数为0.14。
0.6 AC/H @ 50 Pa的被动式住宅气密性标准尤为严格。这使得加拿大人……
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54岁的评论
谢谢你，马丁。漂亮的报告
马丁,
你可能已经注意到了，我对被动屋很感兴趣。
我认为在不久的将来，我不会按照被动屋的标准来建造房子……但是哇，这是一个多么好的概念。
想想看，如果我们(美国)能争取到被动屋标准的一半…差别太大了。
我们的能源标准和高性能目标都太低了。
我们甚至没有密封性的标准。
我认为德国人的心态有一些根本的不同。
我们(美国)说“建立紧密”之类的话。德国人说“无懈可击”
我们说“最小化热桥”..上面写着“无热桥”
我们担心“收益递减”，他们找出薄弱环节并加以修复。
看看FHB最新的文章(7月)关于喷雾泡沫....
http://www.taunton.com/finehomebuilding/how-to/articles/choosing-spray-foam-insulation-what-you-need-to-know.aspx?ac=fp
一位专家给人的印象是，R-17墙是一种适用于湿热或混合气候的高性能墙。
在北德克萨斯州，能源法规只要求建造r-13墙。所以R-17是高性能的?
我自己也相信r值收益递减的说法，直到我仔细研究了Passivhaus，然后分析了我个人住宅的弱点(墙壁r值)。
我问错了问题……我会考虑如果我增加一英寸或两英寸的刚性绝缘会发生什么，而不是考虑如果我把墙的r值翻倍会发生什么。
迈克尔·钱德勒的想法是对的。忽略收益递减，如果需要的话再加上它。
是的，FHB的文章令人失望
约翰,
你说得对，FHB的文章令人失望。尤其令人震惊的是第35页的误导性图表，该图表旨在告诉我们开孔和闭孔喷涂聚氨酯泡沫的“效率”。图中的y轴是没有意义的——不存在绝缘的“效率”这回事。标题很容易误导人:“随着开孔泡沫和闭孔泡沫的绝缘厚度的增加，它们的绝缘价值都会急剧下降。”不!实际上，随着绝缘层厚度的增加，绝缘层的绝缘值并没有减少——而是增加了。唯一减少的是每投资一美元在隔热材料上所节省的能源。
最后，我的咆哮结束了，这种现象适用于所有类型的绝缘材料，而不仅仅是喷涂聚氨酯泡沫。喷雾泡沫销售人员强调这一现象的唯一原因是，他们的产品太贵了，以至于他们需要一个复杂的销售说辞来证明他们销售的通常较低的r值是合理的。
FHB文章……最终的想法
FHB是有史以来最好的杂志…但我不得不说，我对同一篇文章中的插图感到失望。
要么是杂志美工没有正确地描绘出建筑师的墙壁部分，要么是建筑师没有很好地理解热桥。
(提示看顶部的盘子)
现在回到被动屋……
感谢讨论/进一步的想法
马丁,
我赞扬你试图澄清被动屋的基础，并希望扩展讨论并尝试进一步澄清。被动式住宅(PH)不是一个可以随意使用的术语。这需要学习和思考。正如卡特琳所建议的，“准备好放弃你作为设计师或建造者所依赖的许多想法”(正如约翰·布鲁克斯所建议的，接受我们经常问“错误的问题”的事实)。尽管如此，我还是要引用能源顾问马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)对其前提的描述:“极其简单”。
首先，回顾一下你在其他地方说过的话是很重要的，被动式住宅标准旨在提供能够容纳生活水平的住房，这种生活水平可能是由气候变化的必要性所要求的，并且是由那些倡导环境保护的人所提供的计算2000瓦特社会．对于任何正在考虑PH项目的人来说，遵守这些命令是摆在桌面上的赌注。
PH标准在满足您刚刚列出的具有挑战性的目标的要求方面是毫不妥协的——出于这个原因:任何更少的要求都是不够的。我们需要DEEP Energy Reduction(DER)是有原因的。正如琳达·威金顿在“千家挑战”中重申的那样——渐进式的进步(能源之星等)将我们有限的资源用于将越来越脆弱的一代(如果我们成功了，可能会是两代)的住房中植入的一半措施——以后要做更多的工作(比如为特拉华州穿衣服，最终住在缅因州)。
因此，PH值是DER基准负荷驱动的——且与气候无关——因此，对墙体截面策略的关注过快地混淆了PH决策的真正驱动因素:被动式房屋规划包(PHPP)，并根据其模型实现验证。PHPP是严格的、全面的、严格的、精确的，要想有效地使用它，需要一个9天的训练方案或一个认证顾问的服务——拥有软件并不会提供使用它所必需的洞察力。
它的基本方程非常仔细地将传输和通风损失与太阳能和内部(自由)收益相加，以产生在4.75Kbtu/sf/年范围内的热需求。玻璃是控制产生净收益而不过热。地面条件和热桥，以及严格的ACH标准，以及精心设计的具有热交换的高性能平衡通风都是量化的条件(以及许多其他条件)，以提供可验证的结果。德国几十年的经验证实了严格建模的准确性(比太多美国建模的说法更准确)。
建筑设计中的每一个条件都得到(也应该得到)仔细审查。建筑热边界尺寸的准确确定可以决定一个项目的成败。最近明尼苏达州的一个项目失败了，因为他们决定增加屋顶尺寸以适应更深的绝缘，没有意识到体积的增加使他们的PHPP结果刚刚超过阈值:没有对这个有价值的项目进行验证(至少我是这样被告知的)。即使是SF分母也因德国空间决定标准而变得更具挑战性，该标准排除了楼梯，并将壁橱和实用空间降额了60%。
作为一个新手，我在训练中分享了这一点。睁大眼睛，全神贯注。我分享这一点是为了避免我在工作中已经看到的情况——对PH的最简单的理解被有意地讨论，就好像，在最短暂的接触之后，我们都知道并理解它是什么以及它需要什么。我们不!我们都有很多东西要学，应该非常感谢和支持卡特琳·克林贝格，她致力于教学和分享PH值。
我很高兴GBA正在努力增加这种理解的深度。随着时间的推移，我希望我们能够看到一批设计师和建造者，我们可以说他们是形式的大师。但现在，我们都是学生，应该谦卑地扮演这个角色。
谢谢你的观点
詹姆斯,
我尊重你的承诺和详细的研究，我感谢你分享你的意见。
我想对马克·罗森鲍姆的看法加上一个推论，即被动屋的想法“极其简单”。结论是:不要太担心会把事情搞砸。假设建筑商注意空气密封，将美国通常的隔热水平提高两倍或三倍，配置良好的窗户，避免在南立面和西立面上覆盖玻璃，注意南侧的屋顶悬挑，并包括一个良好的机械通风系统，你就不会真的搞砸。屋顶面积的轻微增加可能会导致“不符合”被动屋标准，但不会导致建筑质量差。它只是导致了一个优秀的建筑，不太符合严格的被动屋标准。
在过去的30年里，超级绝缘技术一直被一小部分美国和加拿大建筑商所使用。这些想法并不新鲜;这些原则已经确立。因此，建筑商不应该害怕跳入其中，设计更好的房屋。
对“插队”提出异议
马丁,
一方面，我听到了你的声音——我相信明尼苏达州的房子比大多数房子都要远得多——一个真正的低负荷DER建筑，Feist博士会向他致敬(你对他的采访很好，很有启发性——谢谢!)
另一方面，我们需要重视PH值的严格性，以及它对我们的注意力的要求，尤其是当PH值标准被视为厚墙、好窗户等的简写时，以及我们“明白”并可以“跳入”的概念。
PH值的一个关键原则是“能量平衡”，如果没有一个纪律来仔细量化产生这种平衡所需的许多细节，我们就有产生低负荷惨败的风险(并非所有那些超级绝缘的项目都能产生舒适和长寿的建筑)。我记得马克·凯利(Mark Kelley)曾经警告我，被动式太阳能可能是一条“咬人的狗”——大多数时候都很温和，但……
正如Lstiburek在他最近的播客/博客中关于处理雨水的回忆——我们需要非常、非常、非常善于处理那些效率较低的建筑物(在他的例子中，那些具有较高干燥潜力的建筑物)更容易容忍的细节。对我来说，真的、真的、真的很好，意味着变得更加敏感，因此对由此产生的交互作用的了解和建模能力要比我们在btu可以廉价解决这些问题时(这都是关于廉价能源的过渡，对吧?)我的感觉是，负荷越低，我们就越需要小心。
所以，与其说，“不要担心把事情搞砸了，”我认为我们需要承认，这将需要我们中的大多数人全力以赴，认识到我们有一两件事要学习在低负荷建筑中动态的敏感性，然后开始学习如何测量它们，并仔细关注所有的部分和它们的系统相互作用。这就是为什么我们在这里阅读你的博客并一起思考这一切是如何运作的，不是吗?
感谢费斯特博士在那些超级绝缘先驱和少数继续耕耘这片土地的人的基础上所做的非凡工作。在你对他的采访中，我真的很好奇地听到，尽管在欧洲有15000个左右的PH项目，但他觉得美国设计师比他的本土同事对PH实践更感兴趣。我想这山望着那山高……
杰米
渴望被动屋
吉米,
谢谢你站出来。
我承认我对被动屋的了解非常有限.....
一个随机的教育，从跳过英语语言网络眨眼。
我最终还是会选择“整个课程”。
与此同时……我很想了解更多关于你的经历，以及你在“培训中”处于什么阶段?
PH值严格
我想赞同马丁的观点，我作为一个参加过被动屋会议并拥有PHPP的人发言。我担心被动屋的新颖性和媒体的关注是将一种技术建筑实践与某种神秘的训练混为一谈。它只是没有那么深奥或神秘，甚至总是适用于所有情况和气候。
事实证明，如果没有知识的简单性、可复制性和可访问性，就不会有15000个项目。伟德体育在线我认为在座的每一个承包商现在都可以建造一个被动屋，只需要一个鼓风机门和一个PHPP顾问。有了多单元联排别墅风格的建筑，就更容易了。
此外，PHPP是一个经过验证的能量建模软件。复杂，令人生畏，需要训练才能很好地使用，当然，(顺便说一下，我没有训练)但你不需要建立一个被动屋来发现PHPP的价值。它在模拟非ph值、低能耗甚至高能耗建筑时也同样有效。
它可以计算加热和冷却负荷，可以帮助调整设备尺寸，优化玻璃，就像其他能源建模软件一样。
深度节能的需求是真实而紧迫的，PH值可能是在大多数美国气候条件下到达那里的最经济的方法，但对于一个经常在非常寒冷的地方建造和大量廉价木柴的人来说，这并不总是最好的旅行方式。
谢谢
杰西,
谢谢。另一票支持“极端简单”。
更多PHPP
哦，这意味着要强调PHPP作为软件的重要性。让我着迷的是，我看到很多比我更聪明、更有经验的人很快就被PHPP吸引，把它作为他们的建模软件。
在低能耗建筑及其一些独特方面(包括楼板到地面的问题，以及隔热良好的建筑固有的热滞后)的广泛应用中，它比其他任何方法都更准确，正受到人们的尊重。它有很好的验证，背后有许多构建的示例，并且基于Excel，所有的方程和内部工作都向用户公开，这似乎也建立了对其有效性的信任。
杰西·汤普森
http://www.kaplanthompson.com/
杰米，我说得再好不过了
这篇文章写得很好，杰米，谢谢你。“彻底的简单”是最难实现的事情之一。认为这很容易是错误的。这看起来很简单，主要策略也很简单，我们一直都知道……这并不能解释为什么我们不能在任何地方都建造那种优化水平的建筑。哦，我们不认为它是值得的，它没有意义，收益递减，太多的柴火，太冷的气候，只适用于德国气候，在经济上不可行，有很多借口不得不承认，这种简单的品质目前对我们大多数人来说是遥不可及的，不是不可能达到，但它需要努力，非常值得的努力。
大多数高性能构建器在没有PHPP指导的优化过程中失败。据我所知，这是唯一一个专门用于低负荷房屋和优化相关因素的建模工具。所有这些级别的其他程序都无可救药地高估了负荷。这是一个微妙的生物，被动屋，是的，如果做得不好，它会很快融化，这会给这项努力带来一个非常坏的名声。我们无法承受这种情况再次发生。那个带有很多猜测的研究实验是在80年代进行的那些超绝缘建筑没有成功的原因之一是因为它们中的许多在墙壁系统和室内出现了严重的潮湿问题，并且过热。超绝缘墙体系统成为复杂的问题(复杂不是指困难，而是指差异化和集成)。当然，如果一个人想要在不同的气候中使用不同的墙壁类型，是的，这些原则在所有气候中都是正确的。那些在80年代添加了机械通风和热回收的设备多次最终造成了净能量损失，因为设备不够有效(除了少数例外，北美市场仍然如此)。如果没有一个好的优化工具，“直接进入”设计师一定会在实际的经济效益出现之前陷入困境，在使PH值如此巧妙的事情发生之前:取消传统的熔炉，并有机会通过稳定的低流量通风系统提供所有的空间调节。 Most of the really good high performing buildings that just miss Passive House Standard are more expensive to build and save less energy than a building built to Passive House Standard. That does not make any sense. Why settle for that? The difference between getting there and almost getting there is to be able to build the project within 10% additional upfront cost and experienced designers as those in Germany, they now get the additional cost down to around 3-5%. This is due to experience (not components, which help), due to learning how to optimize and learning a new design principle. The Minnesota building that was mentioned had an additional 17% upfront cost due to a still sizable mechanical system. Same just happened to a building we were consulting on and where the architect did not think much of integrated design. Remaining rooted in a linear way of thinking will not get a builder or designer to achieve the Standard.
Ps:
被动房屋是一种范式的转变
我对佛蒙特州的了解
凯特琳,
非常感谢你的帖子。我非常感谢你花时间来解决这些问题。
在佛蒙特州，自20世纪90年代初以来，超级隔热房屋的建造者们已经确定了一种相当标准的建造方法:
*双层2x4壁，总厚度约12英寸，填充密集填充纤维素。
*在阁楼地板上使用R-40至R-60纤维素的寒冷，未绝缘的阁楼。
*配有专用通风管道的HRV。
*三层玻璃精确Dorwin或Thermotech平开窗。
*不要使用太多的玻璃;在房子的南侧有一个适当大小的悬挑，在夏天为朝南的窗户遮阳。
安迪·夏皮罗、大卫·汉森和罗伯特·里弗松都参与过这样的设计。还有很多其他的。这些都是很好的、简单的房子。他们很健壮。他们工作得很好。它们没有发霉和潮湿的问题。不过，它们不是被动屋建筑。
这些例子让我得出这样的结论:建筑商不应该害怕跳进去建造好建筑。
当谈到20世纪80年代出现墙壁潮湿问题的房屋:卡特林，请举例说明。我认为这有点像都市神话。在20世纪80年代出现水分问题的房子并不是超级绝缘的房子。在大多数情况下，这些房子都没有无可挑剔的空气屏障。它们不是内德·尼森(Ned Nissons)的书《超级绝缘房屋》(superinsulation houses)的读者建造的房子。它们不是加拿大的R-2000房屋。它们不是史蒂夫·伦茨在威斯康辛州建造的房子。这些房子是由不知道自己在做什么的建筑商草率建造的。这些年来，许多R-2000型的房子被开放;他们做得很好。 The walls are dry.
任何阅读GBA网站的人——任何熟悉建筑科学公司网站或Lstiburek书籍的人——都应该能够建造不会产生潮湿问题的墙壁。
最后，当谈到成本效益时，我们都在与这些问题作斗争。这是一个复杂的课题。你在厄巴纳的房子就是很好的例子。其他被动式haus建筑——包括Waldsee Biohaus——当然不是成本效益的典范。任何时候，当你最终需要在楼板下铺设14或16英寸的硬泡沫时，成本效益的争论就会变得激烈起来。然而，我将把我在这篇文章中描述的佛蒙特州房屋的成本效益与我听说过的任何被动式房屋建筑进行比较。
别忘了我们南方人!
大家好-我发现被动式房屋的概念相当迷人，并鼓励概念的进步。然而，据我所知，这些设计仍然主要面向寒冷气候。在与ACI的Katrin的讨论中，她表示他们正在研究一个湿热模型，但细节尚未解决。虽然我当然不提倡不保温的墙壁或窗户，但我们确实需要考虑把钱花在哪里。我不相信R40墙和三层玻璃窗在炎热和温和气候下有多大价值，因为从内到外的三角T很少超过30度。在我看来，在不同的气候条件下，我们应该强调一些不同的方法。
HRV的
别忘了我们这里用的是ERV，不是HRV
卡尔，你说得对
被动式住宅的概念肯定是在中欧兴起的，那里的建筑商试图降低空间供暖成本，并提倡没有空调的房子。该运动的灵感来自萨斯喀彻温省、马萨诸塞州和伊利诺伊州的房屋。
沃尔夫冈·费斯特(Wolfgang Feist)意识到，被动式住宅需要在为炎热气候中的建筑商提供更好的建议方面做得更好。事实上，被动屋的这一方面仍在发展。
气候炎热的房子需要建造不同于气候寒冷的房子。(显然，你已经知道了，卡尔。)在炎热的气候下什么重要?
1.最好不要在平地板下保温。
2.Windows需要有一个非常低的SHGC。三层玻璃没有什么意义。
3.气候炎热的建筑商需要注意保持窗户在阴凉处，并减少玻璃比例。
4.阁楼深度隔热仍然有意义，因为阁楼非常热。
最后，卡尔，你是否意识到在炎热的气候中对erv(而不是hrv)的偏好是基于一个城市神话，而不是研究?你可能有兴趣阅读“erv不能降低炎热潮湿气候下的室内湿度”，这是我为2008年5月的《能源设计更新》写的一篇文章。
Delta-T Swing Kool-aide
卡尔,
我觉得你已经接受了彼得·法伊弗的逻辑。
我认为δ - t的变化不是很相关。
如果Delta-T的摆动只有20度呢?但外面日夜都是90华氏度?
这是否意味着物理定律不再适用?
我知道我们(混合/炎热/潮湿)的人可能不像极端气候的人那样需要R-40墙……但是R-17 ??
多亏了内部热量的增加和太阳能的增加。我们这些混合气候的人在冬天可以用R-17墙过得很好…
但是夏天呢?内部载荷对我们不利，我们将消耗能量来对抗内部载荷和太阳载荷。
这时额外的r值就有意义了!!
更多的墙体隔热是因为内部荷载?
约翰,
我一直在跟随你的论点，在炎热的气候中支持高r墙，直到我听到你关于内部负荷的讨论。你说什么?墙壁和天花板的绝缘也不能解决内部负荷的问题。事实上，在极端情况下——例如，在计算机服务器室，交流电很难抵消内部负荷——你想要更少的墙壁绝缘，而不是更多。
热量从多到少
如果你把家里的温度保持在70华氏度，而外面是90华氏度……
减少或减缓热通量是明智的。
具有较高的r值
很高兴我挑起了事端
马丁:实际上我很少使用或推荐ERV，我更喜欢通过暖通空调回流静压室引入空气，并承受较小的能量损失。谢谢你在三层玻璃窗上的备份——在温和的气候条件下真的没有必要把钱花在它们上面，而且高SHGC在散热方面很好，但遮阳效果更好。玻璃只能做这么多。
约翰:有趣的是，你说我已经“接受”了彼得·法伊弗的逻辑，因为我刚刚开始和他一起设计我自己的房子。虽然R-17处于较低的水平，但在温和的气候条件下，没有足够的热量损失量来证明框架特厚的墙壁和堆积在R40水平的保温材料是合理的。我倾向于R22-25范围内的东西，在外面使用喷雾泡沫和泡沫板的组合来进行热休息。我的感觉是，空气密封整个房子是最关键的，控制热量的增益和损失，以及湿度的增益和损失，这两者都会让房子更舒适。在温和的气候条件下，墙体隔热远不如空气密封和屋顶和地板隔热重要。别忘了窗户的朝向和遮阳——不管你怎么隔热，如果你的窗户把太多的阳光带进来，当外面热起来的时候，建筑物就会过热。
转到另一个不同的，但相关的主题，我变得非常幻灭喷洒绝缘到现有的墙壁腔，因为它往往会保留水分，特别是在没有有效的WRB，导致腐烂，它通常不存在之前。在温和的气候条件下，我不建议对现有的墙壁进行隔热，而是将精力和金钱花费在仔细的空气密封上。在寒冷的气候条件下，我认为我们需要仔细考虑如何处理大量的水分，然后再对旧墙进行保温。
范式转换……新指标
卡尔,
我要和卡特里娜一样的。
HRV和高r值可能不会对普通(甚至是能源之星)住宅产生重大影响。
但如果你做被动屋的玉米卷饼…那么HRV和超绝缘就有意义....
“在瑞典和罗马”
在佛蒙特州和北德克萨斯州
对不起……我是说卡特琳
很抱歉打错了
凯特琳,卡特里娜飓风……建筑师，飓风，等等
我并不反对她所做的，我只是不认为这是目前适中，尤其是潮湿气候的最佳答案。我喜欢建造一个不需要中央供暖和制冷系统的房子的想法，并期待着有一天能住在其中，但我希望别人而不是我来经历学习曲线。我很想看到在不同气候条件下，对建筑物的能源使用和体现能源的分析，当然，对于特厚墙和标准厚度-考虑到组件中使用的所有材料。这有点超出我的职权范围，但我认为这是一个很好的练习。
湿热低能量
在PHIUS的书中，有关于炎热/潮湿气候下低能耗建筑技术的初步研究的很好的信息，气候变化的房屋:http://www.passivehouse.us/passiveHouse/PassiveHouseBook.html
正在讨论的项目是佛罗里达太阳能中心的莱克兰零能源项目，在这个链接中有大量关于他们技术的文档:http://fsec.ucf.edu/en/research/buildings/zero_energy/lakeland/index.htm
36英寸的悬挑比增加墙体隔热效果更重要，保持外墙不受阳光直射是关键。白色的屋顶也在清单上名列前茅，尽可能多的瓷砖地板，以创造一个自然的散热器。他们还努力利用PV和热质量在高峰时段转移冷却负荷。R-40在他们的战略清单上并不重要。
杰西·汤普森
http://www.kaplanthompson.com/
不是那么低能耗的家
杰西,
我不认为你发布的例子是一个在湿热气候下的低能耗家庭的好例子。
最好的情况下，它是一个没有那么高的能量，加上一些光伏。
浅色的屋顶和宽大的悬垂是非常好的策略。但其他一些规格确实不尽如人意。
约翰，我同意你的看法
这里是莱克兰的近零能耗住宅给我留下深刻印象的地方:它的漏风量是4.9 AC/H，温度为50帕斯卡。研究人员指出，“大部分泄漏到外面的光线似乎来自天花板上的30个凹进去的照明罐。”
我想还是从头再来吧。
马丁-嵌灯接得不错
我在快速浏览FSEC网站上的项目时，错过了30个凹进灯的宝石。虽然这确实是一个大问题，但这并不能否定其余研究的价值，这些研究似乎支持在温暖气候下的不同细节，如悬垂和浅色屋顶，而不是超级绝缘的墙壁。让大惊小怪继续下去吧。
高效家居
卡尔,
你快到了....
你已经在建造彼得·菲佛之家了。
彼得设计了一个高性能的家。
彼得非常了解如何设计炎热潮湿的环境。
遮阳悬垂和对太阳的深刻尊重。
现在看看如果你看看你最薄弱的环节会发生什么....
剩下的BTU是怎么进出的?
*墙热阻
*有意换气
*无意的空气变化
*热桥
*窗口
*板边缘
为什么不解决这些问题，然后再考虑光伏或风能?
如果这些就是问题所在，那么回报是多少真的重要吗?
不是那么低能耗的家
因为佛罗里达的项目没有对空气密封进行足够的关注，就忽视了他们所强调的研究，这有点奇怪。我相信他们正在为下一部电影做准备。
被动式住宅研究强调的一个重要问题是房间表面温度和人体舒适度的重要性。这是他们对窗户选择有如此严格的规范的主要原因之一，以确保人们在冬天可以舒适地坐在窗户旁边，而不会有当地的热源加热墙壁。
所以，炎热潮湿的气候。显然，如果你有机械冷却，你需要空气控制，因此气密的房子通风良好。但是舒适是一个范围，而不是绝对的，一个有冷空气但辐射表面温度很高的房子仍然会让人不舒服，尤其是当你没有夜间冷却系统的时候，即使有良好的隔热性能，也会阻止热量稳定地流过墙壁。
无论如何，如果你住在佛罗里达州，我希望你至少能在那里参加一个好天气的派对。住在通风的房子里，上面撑着一把大伞，而不是一个密封的步入式冷藏箱，在阳光下烘烤，这有很多值得说的地方。也许最好的东西是带伞的步入式冷藏柜……
杰西·汤普森
http://www.kaplanthompson.com/
超级绝缘听起来很浪费
卡尔,
为什么要用适当的隔热材料代替悬挑屋顶和浅色屋顶?
我能想象一个拥有这三样东西的房子。
没有人说r-40…R-40并非适用于所有气候。
谢谢杰西
再投一票支持认真研究被动屋的概念并应用这些知识。
那里(欧洲)有一些非常高的肩膀，我们可以站在上面。
他们采用了Lstiburek博士告诉我们的方法。
被动式房屋是未来的发展方向
感谢马丁帮助提高人们的意识，并继续围绕被动式之家展开对话。
在向人们介绍被动式房屋概念时，我把它称为“优雅简单”。好的设计应该积极地去除复杂性，因为复杂性会让事情变得更复杂!
好的设计应该是优雅的!在其他定义中，“优雅”可以被定义为……
简洁:在解决问题时(尤指在科学或数学中)的简洁和巧妙的简单;“他的发明的简单和优雅”
http://wordnetweb.princeton.edu/perl/webwn?s=elegance
被动式房屋是优雅的!
此外，马尔科姆·艾萨克斯(http://www.flickr.com/photos/malcolmi)一直忙于在渥太华各地向政府、绿色建筑和社区团体做演讲，他将被动式建筑方法描述为节能建筑的“进化终点”。
被动屋雄心勃勃的节能目标意味着设计工具必须非常好。如果设计师很懒，加热设备太大，被动式房屋就行不通了。设计师可以这样做，但被动房屋经济地工作的原因是机械系统的资本成本大幅降低，这源于满足其热负荷和冷负荷目标。
被动式房屋规划方案(http://www.passivehouse.us/passiveHouse/DesignTools.html)是设计人员能够准确、重复地设计被动式房屋的工具。被动屋的概念和PHPP一起将促进卡特琳在她的评论中指出的范式转变。
我毫不怀疑，有许多小型建筑商和建筑师使用各种设计工具建造超级高效的建筑。但不幸的是，这些建筑在北美很少。
可以肯定地说，任何阅读GBA的人都致力于建造节能建筑;这一承诺是基于对可持续性和环境的关注。
此外，我相信每个读到Martin文章的人都有一个共同的目标，那就是在北美建造的每一栋房子，无论是由开发商建造的，还是定制的，都应该像被动式房屋一样节能和舒适。
我们怎么去那里!被动住宅是值得我们认真考虑的方法。
绝大多数房屋都是由开发商建造的，他们总是会争辩说，建造节能房屋太昂贵了。我认为这个论点是转移注意力的，因为我们的房子是我们父母家的两倍大，住的人是我们父母家的一半，尽管如此，我们必须继续解决他们的论点。被动房屋让我们能够比较苹果和苹果，它允许我们改进我们的建筑实践，它允许我们在设计阶段迭代提高建筑的能源效率，这是最具成本效益的。
如果我们建造了足够多的被动式房屋，并不断完善我们的设计和建筑技能，使被动式房屋与生产房屋的成本竞争，那么建筑商/开发商将会很尴尬地说，建造节能舒适的房屋太昂贵了。
德国的经验已经表明，建造被动式房屋的成本效益几乎可以与按照现有能源效率标准建造的房屋相媲美。考虑到被动房屋研究所在北美给我们的领先优势，一群坚定的绿色建筑商应该不需要太长时间就能证明被动房屋也可以在这里经济有效地建造。
附注:我没有建造或设计过被动屋!我最近在我的小房子上扩建了一幢大房子，它别无选择，只能来进行一次大翻修。我采取了大多数人认为的绿色方法，尽我所能减少房屋供暖所需的能源。我有一个3.5吨的热泵，我的地理交换承包商说，对于我这样大小的房子来说太小了。我有一个四百英尺的钻孔，大约九百英尺的1 1/2“地热聚乙烯管进出钻孔，有一个60加仑的储存罐，1500'的1/2“pex-al-pex, 1000'的pex，和四个辐射水循环分配管汇，系统需要三个循环器。和Warmboard !
辐射系统的设计来源于John Siegenthaler关于辐射水力学的优秀文章和教科书，所以在很多方面它是一个相对简单的系统。
但不出所料，我发现设计和实施这种节能供暖系统来弥补房子损失的热量是极其复杂的。
所以我觉得被动屋很优雅。
作为比较，马尔科姆·艾萨克斯的“几乎”被动式住宅，与我的房子在同一区域，有一个100安培的面板。我在一个200安培的面板上有一个60安培的热泵断路器，当它启动时，灯就变暗了!
高性能住宅与气候适当的细节
约翰-我已经建造和翻新高性能住宅近10年了，我学到了一些东西。我不敢说自己对寒冷气候下的建筑有多了解，但我知道如何在我居住的混合潮湿气候下建造。关于你对改进信封的建议:
*墙壁的r值-如我所说，R22-25，在我的气候条件下差不多是你需要的
*有意换气-不会排到Ashrae 62.2，大多数情况下使用自然通风，加上外部进气口进入回风静压室
*无意的空气变化-最小~ACHnat <.1
*热桥-几乎没有
*Windows -优秀的SHGC和U因子
*平板边缘-没有平板，密封和绝缘的爬行空间
佐治亚州几乎没有风能，由于树木高大，太阳能的潜力有限，即使有税收抵免，成本仍然高得令人望而却步。最好是尽量减少负荷，从当地公用事业公司购买绿色能源。我听过一些很好的案例，因为制造、维护和清洁的足迹，设备的寿命，而不是在个人家庭上使用分布式太阳能，举几个例子。不完全相信，但愿意考虑其他选择。
不知道你的评论到底想说什么，但我试着接受别人的想法，同时坚持我从我的经验中知道的有效的方法。
谢谢你的精彩帖子，安德鲁
当我们讨论美国建筑商是否有必要采用德国被动屋标准的各个方面时，让我们保持开放和积极的态度。欧洲人有很多东西要向北美最好的建筑商学习，反之亦然。我们都应该竖起耳朵，不断尝试，努力学习。
作为《能源设计更新》(Energy Design Update)的前编辑，我知道在过去的30年里，一群专注的北美建筑商(基本上不为人知)一直在悄悄建造优秀的低能耗建筑。然而，在20世纪90年代末和本世纪初，欧洲建筑商成为了创新者。他们现在有一定的优势，包括可以使用更好的窗户和先进的暖通空调系统，这些我们还买不起。
然而，欧洲被动式住宅并不便宜。欧洲人为他们的暖通空调设备支付了惊人的费用，包括他们的hrv，空气源热泵和太阳能热设备。这些设备很漂亮，设计可以使用40年或更长时间，但价格并不便宜。
此外，被动式住宅标准有一个巨大的阿喀琉斯之踵:它是基于每平方米的能源消耗。因此，建造非常大的房子真的没有任何惩罚。一个很少被讨论的秘密:一个不符合被动屋标准的非常小的房子通常会比一个大的被动屋使用更少的能源。
最后一点:我们所有人，在大西洋两岸，都在努力面对一个严峻的事实:我们的新建筑中，有很大一部分消耗的能源比模型显示的要多。最大的罪魁祸首是来自电视、卫星接收器、机顶盒、电子设备充电器、电脑和多余冰箱的不断增加的插头负荷。许多客户得到的承诺是电费很低，但最终得到的房子消耗的能源比他们预期的要多。然而，建造者并不是真正的罪魁祸首——除非他或她未能与客户讨论这些问题。
Jurgen Schneiders的报告“CEPHEUS:来自被动房屋中100多个居住单元的测量结果”是对被动房屋能源使用的一项研究。他的发现包括:
* 11个研究项目的实际漏风率在0.30 Ac/h至11 Ac/h之间。
*在11个监测项目中，只有一个项目实现了被动屋每年15千瓦时/平方米的目标;归一化前的平均空间热耗为24.8 kWh/㎡/年。
这项研究是几年前进行的，被动屋的建筑性能自那以后有所改善。后来的研究表明，较新的建筑取得了更好的效果。但让我们都保持谦逊。我们都有很多东西要学，监测研究经常表明，我们的表现达不到既定的目标。
再次感谢大家参加这次重要的讨论。
卡尔……我尊重你
卡尔,
我在德州有两位英雄……Jim Sargent(GBA顾问)和Peter Pfeiffer。
我甚至聘请彼得为我设计私人住宅提供咨询。
我承认我不知道你们究竟是如何建造你们的家的。
我的评论是基于你在另一个博客上的评论:
“我同意我的好朋友彼得对中等气候条件下墙体R值的评估。”
以下是Peter Pfeiffer关于德克萨斯州墙体r值的引用:
“一旦达到r-13，你就真的到达了一个收益递减的点”
我不应该认为你们的家和我家有同样的弱点。
我只是鼓励你们仔细看看被动式住宅。
我以为我建造了一个“高性能的家”(HERS 51)
吉姆·萨金特参观了我的家，然后让我了解了被动屋。
于是我开始研究被动屋。
我意识到我“快要成功了”，我意识到家里的弱点是什么。
如果我们通过设置更高的气密性目标来照顾到无意的空气变化……那么我相信我们(包括混合和热/湿)可以通过使用HRV来充分利用有意的空气变化
我不确定我们大多数人在热桥方面做得足够多。
我在美国没有看到很多细节，我认为“无热桥”
卡尔。我站在你这边
你说什么?
马丁…我还是不明白你说的电脑室的比喻。
这是在寒冷的气候还是炎热的气候下完成的?
你是说，由于内部负荷，我们在冷却季节减少绝缘会更好吗?
还是说内部负荷无关紧要?
看看我做的对不对
约翰,
我可能搞错了，但请耐心听我说。让我们考虑两个小棚子。这两种情况下，外面都是90华氏度。假设两间小屋的地板，墙壁和天花板都有R-20隔热层。
1.案例1:空房间。
2.案例2:一个装满服务器计算机的房间，每天24小时产生恒定的4000瓦热负荷。
如果棚内没有空调，那么将绝缘加倍到R-40将使Case 2棚内更热，而不是更冷。
如果棚子的空调温度为70度，那么加倍隔热是有意义的，因为在有空调的内部和外部之间有20度的δ - t。所以我承认我的观点是错误的。
这就是我想说的:在一个没有机械冷却的房子里，夏天的内部热负荷会降低内部和外部之间的δ t，它们不会提高δ t。然而，使用机械冷却意味着delta-T将与负载无关。但是高内热负荷真的只会影响空调的尺寸。它们和包络r值没有关系。包络线r值处理的唯一因素是delta-T，当外部温度较高时，delta-T较大，但不受内部载荷的影响。
炎热或混合气候下的夏季r值
马丁，让我试着阐明我的观点。
我的观点是，在炎热或混合气候中……
额外的r值可以在夏天有更多的“价值”。
想象一下在冬天，一个精心设计的家……HRV等等……这样它就足够绝缘的内部负荷(人类，宠物和电器)和太阳能收益来加热房子....房子的r值刚好满足冬季条件。
现在想想夏天的同一栋房子……内部负载没有改变…
仍然有一些太阳能增益，现在是导电增益而不是导电损失。
增加更多的r值将进一步降低导电增益，从而降低冷却房屋所需的能量。
也许更好的说法是，混合气候在冬季不需要那么多的r值，因为太阳能收益和内部收益抵消了部分或全部的导电损失。
让我们匹配我们的能源绩效目标，以满足我们的二氧化碳减排
我一直好奇地关注着这场讨论。在我看来，我们需要更仔细地研究实现这些首要目标的目标是什么以及手段是什么。
没有人质疑早期开拓者的成就，目前的建筑科学领导者和高性能住宅建筑商。任何人，只要像他们一样，在这一领域投入了如此多的努力和严谨，都应该得到最大的尊重。在政治和公众舆论根本不重视环境保护的30年里，要坚持走这条路，需要坚定的信念。你提到的那些人，我毫不怀疑他们知道他们的建筑科学，他们建造性能良好的房屋。根据PH值标准，佛蒙特州的这些家庭仍然比被动式房屋消耗两倍或更多的能量。为了应对这场危机，我们真正需要做到什么?
你问的是建筑失败的例子。就我个人而言，我只有目前的例子，而且都是最糟糕的那种。从本质上讲，这些设计团队试图在不了解基本设计原则的情况下建造被动式房屋。他们建造了一座超级隔热、密封的建筑，但在短短几年内，这座建筑就发生了戏剧性的凝结、霉菌生长和倒塌。他们的设计人员(机械工程师)应该更了解情况。不确定他们是否读过乔的书.....我不久前还和一个在葡萄园岛的人聊过，他刚刚搬进了那里的一个高性能住宅。他在一个车间后来找我，想要建议。他告诉我，他的窗户湿漉漉的，霉菌正在生长，他不知道该怎么办，建筑工人没有反应。我问他是否有一个平衡的通风系统，他说他只有一个全屋风扇。 Those stories are real and far from urban myth and that is just the most obvious mistake one can make.
总体目标:我最近看到一个标题，上面写着“匹配能源目标以应对危机”。我们现在有一个绝佳的机会(这可能是最后一次)，认真地让我们的能源消耗和相关的二氧化碳排放回到正轨，以应对危机。PH值在经济上不可行?如果一个人付出努力，缩小视野，放眼全局，毫无疑问，PH是实现我们社会目标的最便宜的解决方案(除了回到帐篷里)。先看一下这些数字。看看你的选择，你如何提供足够的可再生能源(无碳)来满足我们当前的能源需求(不包括印度和中国进入市场后预计的60%的增长)。风吗?太阳能吗?二氧化碳净化器吗?世界上没有任何一个经济体能够支付足够的费用来实现我们的碳排放目标。 The low energy homes are a good first step but we can go further (and they cost more if we do a life cycle analysis, as I stated in my post above).
我们实现这一雄心勃勃的目标的工具:物理和数学，这里不再需要猜测。Wolfgang Feist不仅受到Ted Nisson和William Shurcliff(以及世界各地的其他人)的启发，他还进一步完善和设计了基础概念，这些概念基于物理学，如果应用，将适用于任何气候。
马丁，没有必要讨论被动式节能房的所有原则是否应该被应用。这没有抓住被动式房屋的重点。被动式房屋是一种性能标准，植根于物理概念和我们在二氧化碳减排目标方面的设计限制。它不是一个检查表。如果我们不把能量保存到PH值所规定的水平，我们将不得不面对后果。我个人得出的结论是，环境保护的PH值确实是我们能承受的上限，应该在现在的水平上收紧。
还有一点:你提到CEPHEUS项目是为了说明ph值比模型消耗更多的能量。这个特别的研究项目着眼于包括用户行为在内的测量，我不确定你有哪些数据，但我从这个项目中得到的图表显示，200多个项目的平均测量能耗为16.9千瓦时/平方米。我希望看到任何其他的研究或建模工具能够产生接近CEPHEUS结果的结果。据我所知，任务完成，性能目标达到。
附注:我在路易斯安那州的一个项目中有一个有趣的发现。PHPP建议在楼板中使用一些绝缘材料，因为地面温度会上升到一定程度，从而开始增加冷却负荷。在短暂寒冷的日子里，与损失一起，楼板下保温的平衡更好。
附注:“适应气候变化的住宅”中的莱克兰住宅正在讨论炎热气候下的高性能建筑，在许多方面不符合PH值标准。没有人声称这是一个被动屋。
谢谢!
凯特琳,
谢谢你在最近的评论中提供的所有好的信息。
你关于紧密建筑的房子窗户滴水的故事及时提醒了我们良好的机械通风的重要性。对这一主题感兴趣的读者可以点击查看
//www.elsporta.com/blogs/dept/musings/desiging-good-ventilation-system
关于新住宅需要按照应对当前气候危机严重性的标准建造这一关键问题:我完全同意。我们都应该感谢被动屋的积极分子，他们提供了应对未来严峻挑战的适当细节。当然，我们前进的道路将更多地依赖于节能，而不是可再生能源的生产。
我对你关于路易斯安那州底层隔热材料价值的报告很感兴趣。我相信我不是唯一一个希望看到更多关于这一重要主题的建筑科学研究的人。我们都需要知道影响基底板隔热是否在炎热气候下有意义的气候因素，以及，如果基底板隔热在任何地方都有意义，那么隔热层应该有多厚。
PH值的机会
多么热烈的讨论啊!
首先，我想招架一下。杰西，我是你的PH顾问，我不是，像你写的那样，一个“新工具”。
现在已经解决了这个问题，我想提请注意我认为PH方法最有用的地方。我从事这项工作只有12年，但我从未见过或听说过任何一种设计方法能够如此完美地结合在一起。它的计算方法是严格和透明的，以至于通常被忽视的特征，如ERV和外部之间的冷风管道的长度，墙壁到屋顶的连接，窗框的长度，间隔和安装等都被准确地计算在内。它在优化设计方面提供了比我所使用过的任何工具都更敏感的反馈(我相信这款软件不会因为我这样称呼它而受到侮辱)。
它也非常准确。我曾问过德国的大公司，他们都对Feist的作品表示敬意，他们把世界上最好的动态热模拟软件转换成一个简单的MS Excel工作表。PH值在现场测量中被验证比所有其他欧洲低能耗标准(甚至瑞士!)更准确。当我们谈论我们正在努力实现的低水平的供暖能源需求时，这是非常重要的——这是一个全新的游戏。当人们想要利用SI房子的极长时间常数时，它也非常有用。PHPP根据最冷的一天计算峰值热负荷，而不是最冷的时刻或99.6%小时等。这意味着它甚至把有用的太阳能增益考虑在内，用于峰值负荷计算。这就是被动式房屋如何建造，在主要的OA管道中使用不超过300美元的管道加热器作为加热系统。
PH值也向我们展示了什么是可能的——这是可以做到的，经济上;这给了我们一个很好的参考点。乔治·卡林说过，当你开车时，比你慢的人都是白痴，比你快的人都是疯子。现在我们这些书呆子终于有个疯子可以抱怨了。
不，我不认为PH值是所有情况的解决方案。PH值加热标准是成本优化实践的合理延伸。事情是这样的:你在达姆施塔特。你建造了一座房子。你隔热得很好，你可以在主OA管道上安装一个300美元的风管加热器来满足它的峰值负荷。它每年需要多少热能?答:约15 kWh/m2a。
我们确实发现，在不同的气候条件下，峰值负荷和年需求之间的比例并不是固定的，当我们采用其他加热/冷却配置时，整个逻辑完全消失了。尽管我还是同意凯特的观点我们可以而且应该在这个范围内。
但最重要的是，我们可以尽情享受这些丰富的信息。杰西指出，15000个单元的存在是因为这个问题被包装得太好了。
但是杰西，我觉得这并不容易。我和其他人正在非常非常努力地工作，以便在更微妙的方面打下坚实的基础。它成功地建造了节能建筑，因为它简单透明，逻辑严谨，但这一点也不容易。
超低能耗建筑....演讲
这是卡特琳演讲的链接
http://www.istc.illinois.edu/about/SustainabilitySeminar20081028.cfm
我希望其他人能继续在Martin的博客上添加更多与被动式屋相关的链接
另一座被动式房屋正在建设中
人们可能会对犹他州目前正在成型的被动式房屋感兴趣:http://www.ourpassivehouse.org/
工具的时间
关于GBA的论坛设计，要注意到旧线程的新帖子太难了。显然，几周前我称一个朋友为整个互联网的“工具”，现在才注意到……
无热桥?和气候数据
我的问题是问PH顾问的:
如何定义和验证“无热桥”?
您当前的气候数据(与PHPP一起使用)是否包含与德克萨斯州达拉斯市气候相似的位置?
热/干燥气候中的r值
我同意约翰的观点，即使在炎热/混合气候中，高r值也是必要的。在凤凰城地区，白天的气温经常上升到华氏110度，夜间可以保持在华氏80度左右，因此对高r值的需求是必不可少的。虽然PH值标准可能主要是为寒冷气候设计的，但我认为，这些原则可以适用于炎热/干燥的气候。在任何一种情况下，你都是在试图维持一个与室外温度有本质区别的室内温度。
寒冷气候-室内60华氏度/室外20华氏度- 40华氏度差
炎热的气候-室内70华氏度/室外110华氏度- 40华氏度差
同样的概念不应该适用吗?
被动式住宅文章综述
想要在网络上获得被动式住宅的文章列表，请查看http://www.passivehouseca.org/media．
另一个有用的资源
这是一本建造超级隔热墙的手册。虽然它是为阿拉斯加的建筑商写的，但气候温和的建筑商将在这里找到许多有用的材料。这本手册引用了Thorsten Chlupp等人的话。
http://www.cchrc.org/App_Content/files/Northern_Fundamentals_REMOTE.pdf
翻译德文网页
我刚刚意识到我不需要学德语!
通过使用像谷歌..我们可以阅读网页的德文版本
能提供更多信息
http://translate.google.com/translate?prev=hp&hl=en&js=y&u=http%3A%2F%2Fwww.passivhaustagung.de%2FPassivhaus_D%2FPassivhaus_Verzeichnis.html&sl=de&tl=en&history_state0=
遥远的墙…更详细
http://sustainable.cchrc.org/docs/REMOTE_Manual.pdf
在最近出版的《手册》中有很多有趣的想法
他们甚至规定一个轻微的向上角度的紧固件，以确保捆扎....标题提到它改善了结构连接。
虽然没有提到，但我认为这也是明智的，以防紧固件附近发生泄漏..渗透会流到外面。
旧气球架
我一直在饶有兴趣地阅读这篇讨论，想知道其他海报，尤其是卡特琳·克林伯格(Katrin Klingenberg)，会如何看待我们这个适度隔热、完全错误定位(南半球的南方)的气球框架小屋。我们拥有隔壁的那块地，想在上面盖房子。目前，我们每年在九个月的时间里燃烧超过20立方米的塔斯马尼亚硬木。不用说，我们住宅内的空气质量不是最好的，我们不愿意把钱浪费在另一个低效的建筑上。被动屋会是我们的答案吗?我们在塔斯马尼亚岛的纬度是南纬41度，海拔接近400米。
20立方米的硬木
对于北美读者，
罗宾的柴火消耗量(20立方米)相当于5.5根绳子。
谢谢你，马丁，我经常
谢谢你，马丁，我经常想知道一捆木头是什么。大约4立方米或148立方英尺?
绳子是什么?
一捆木头有128立方英尺。传统的堆叠方式要求将绳子堆成4英尺深，8英尺长，8英尺高。在美国，标准的柴火长度是16英寸和24英寸;一个4英尺。深度堆栈包含两行24英寸。木头或三排16英寸的。木头。
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