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客人的博客

被动式住宅vs净零能耗建筑

并不是所有的房子都能安装太阳能,而且光伏也不漂亮

费城的洋葱公寓不仅符合被动式住宅的标准,还包括屋顶光伏阵列。
图片来源:Onion Flats

被动屋(或接近零能耗的建筑)与净零能耗的争论已经成为一个持续的讨论,每隔几个月就会出现一次。在马丁·霍拉迪发表他的净零能耗vs被动屋博客。最近,这个话题已经进入了几次讨论,而我对近零能耗建筑(nzeb)或nzeb +可再生能源的观点总是引发一场热烈的讨论。我被要求整理我的想法,为什么实现被动式住宅应该优先于零能耗建筑,或者至少在增加可再生能源之前。

值得一提的是,我认为这是一个苹果vs布朗尼的问题(亲爱的读者,我将留给你来决定哪个是哪个)。一方面,极度舒适和减少消耗(被动式住宅);另一方面,能源生产(可能需要也可能不需要重大的节能措施)。被动式住宅+可再生能源是一个活跃的(活泼的)话题2012年5月德国汉诺威被动屋会议对我来说,一个更有趣的方面是人们在光谱上的归属——尤其是在少数英国人和美国人对其余人群在消费和生产分离问题上的争论。

正如我多次提到的,显著的节能应该是优先考虑的(因此,被动式住宅)。从经济的角度来看,我理解光伏阵列对家庭或企业的意义(尽管是有大量补贴的)。然而,在低效率的海洋中,少数零能耗建筑在实际减少二氧化碳方面收效甚微。

相反,让我们聪明一点,有远见地进行改造(enerPHit !),建立一个高效的舰队(被动屋建筑,Minergie建筑,生活建筑挑战建筑-当被动屋!),然后,然后!一旦实现了这个目标,就让能源公司做他们自己的事情(反正他们已经做得比任何人都好了),开发更大规模的可再生能源项目,关闭燃煤电厂,让该死的电网变得绿色。

这将以更少的(集体)成本产生更大的影响。它也在欧盟大部分国家的雷达上——在英国,解决需求可能会砍掉22个发电站瑞士也正积极计划进军美国减少一半的消费量(!)在接下来的30年。

并非巧合的是,这些目标与那些雄心勃勃的人的目标是一致的采用可再生能源的被动式房屋区域(PassREg)计划。对于那些不知道的人,PassREg是被动式屋研究所的另一个领导非常出色的项目。该计划将使美国进一步落后于欧洲。它真的是自切片面包以来最酷的东西,让我想搬回欧洲,这样我也可以做这些。

被动式住宅研究所表示,PassREg将“……严格审视领先地区采用的成功模式,确定相关利益相关者,评估驱动因素,并收集可能适用于其他城市和经济环境的适当解决方案。”反过来,将研究在有抱负的地区引入和实施PassREg概念的机会和现有障碍。通过PassREg,通过对区域模型的检查以及通过对每个区域建筑的案例研究而产生的知识财富,被称为灯塔项目,将帮助有抱负的地区塑造自己的成功模式,并帮助领跑者优化他们现有的优势……”

这并不是说我讨厌零能耗建筑。我们很乐意有机会在Brute Force Collaborative这里打开更多的被动屋建筑或零能耗建筑。但如果我们要追求零能耗建筑,首先与被动式住宅搭配在一起,在舒适性和经济性方面是最有意义的。

因此,我首先投票给被动屋……

城市建筑和多户住宅很难达到零能耗

即使达到了被动式住宅的效率水平,城市建筑和多户型项目的屋顶面积也比独立式住宅小,这使得实现零能耗目标相当困难。

这还是在唐纳德·特朗普用一座耀眼的铜塔挡住你的太阳能接入之前。此外,城市屋顶通常被用作甲板或HVAC停车位,这可能会干扰屋顶光伏阵列的合并。+ 1“

并不是所有的房子都“适合太阳能”

并不是所有的建筑都是“太阳能就绪”的,强制/鼓励建造太阳能就绪的房屋可能会在美学上产生一些令人不快的后果。

我们真的都想拥有朝南的棚屋屋顶吗?谁想生活在那样的世界里?不是这个人!如果我的山墙立面想面向东西呢?

许多现有的房屋没有屋顶面积,朝向,或太阳能接入,使零能源建筑可行,而更新到enerPHit或接近enerPHit水平可能并不完全困难。通过屋顶光伏发电将现有住房推到零能耗水平是非常困难的,只有少数项目尝试过。

此外,像树木(和电线杆,架空电线)这样的障碍会严重影响光伏阵列的输出(即使在冬天,当光秃秃的,如马克·罗森鲍姆最近证实了这一点).然而,在温暖舒适的被动式住宅中,树木是一件赏心悦目的事情,在夏天可以为人们提供阴凉,避免过热。+ 1“

被动式建筑需要更小的光伏阵列

达到被动屋的效率水平是确保您的光伏阵列不会溢出建筑物边界的最可靠的方法之一。

对于住宅和商业建筑来说是如此。正如我们几年前注意到的,如果建筑遇到被动式住宅,布利特中心的光伏阵列本可以避免侵入公共领域。北美被动式住宅成为零能耗建筑所需的光伏量非常少,特别是与太阳能缺乏的中欧相比。

在看一些建设美国项目包含光伏,在几乎所有情况下,被动式住宅所产生的PV都明显低于所利用的PV(!)。许多净零项目的光伏阵列比最坏情况下的被动屋所需的要大得多,而且比高效的被动屋要大得多。

而不是让PV出血整个屋顶和相邻的车库,你可以想象,只要在你的车库增加PV。+ 1“

如果他们的目标是PH + PV,那么改造项目可能会更便宜

当你有一个可以被认为是太阳能就绪的现有项目时——例如,一个拥有宽敞的朝南屋顶或足够大的平屋顶的项目——实现被动式住宅/能源phit并添加可再生能源实际上可能比仅仅添加大量光伏更便宜。

美国现有的那些能够达到零能耗状态的项目,似乎是在大量的税收抵免和激励措施的支持下实现的格罗考夫净零项目: 49,000美元自付,43,000美元奖励/积分!)简要分析一下这些数字,enerphit型的节能实际上可以避免使用地源热泵(21,000美元),而“被动式住宅+光伏”系统的能耗将减少33%至59%。甚至将绝缘/密封成本提高了两倍,增加了小裂缝和100美元/平方米。如果采用被动式认证的木窗户,格罗科夫夫妇就可以花更少的钱来实现ZEB——顺便说一句,这可能会让那些慷慨的税收抵免和激励措施分散到更多的项目上,从而产生更大的经济和环境影响。+ 1“

使用PH + PV方法,新建筑可以更便宜

我们已经在西北地区的一些建筑上看到了这一点,它们的目标是或正致力于成为零能耗建筑。其中两个比较引人注目的项目(Bullitt和zhmes)如果先实现被动式住宅,实际上可以节省很多钱(通过PV/机械成本)。

多年来,我们一直在阐述这一点,正如被动屋社区的其他人一样——但我认为我们终于到了实现被动屋的成本超过通过实现被动屋而降低PV成本的地步。费城的Onion Flats rowhouse(129美元/平方尺!)采用PH + PV方法,就是一个很好的例子(见上图1)。

对于塞勒姆被动式住宅,所需光伏阵列的大小仅为2.8 kWp (PHPP) - 3.8 kWp(实际)-以抵消所消耗的能量。在德国,光伏装机价格持平低于美国。在美国,重点仍然是“被动屋优先,然后是可再生能源”。他们已经在缺乏太阳能的奥地利、瑞士和德国这样做了十年。

他们甚至通过加入被动式节能屋(Passivhaus)来超越净零能耗:被动式节能屋+可再生能源=增能节能屋(也就是生产大于消费)——这也是汉诺威会议的一大焦点。

由于熟悉程度、更智能的设计、更智能的被动屋集成以及使用负担得起的本地制造的产品(非常感谢!),在美国实现被动屋的成本下降了——这将更加真实。+ 1“

PV并不漂亮

是的,就像语义一样,美学也很重要。下面这所平庸的房子上令人讨厌的阵列甚至都不是一个极端的例子。

当然,有一些建筑集成光伏项目,以及一些零能耗项目,包含有吸引力的光伏安装(下一篇文章!)-其中一半是Passivhäuser。但说实话:大多数光伏装置在美学上令人厌恶。

光伏阵列往往是相当粗糙的,不能很好地与某些屋顶类型(背风!)——如果屋顶的角度不是最佳性能,那么在倾斜的阵列上向上或向下放置面板只会让安装看起来更糟糕。

太阳能热水装置更是如此,除非在某些应用中,否则它已经不再具有经济意义了(正如马丁·霍拉迪所说,太阳能热已经死了!).

我就是看不出安装在车顶的光伏阵列有什么吸引力,因为它们通常安装得很差,就连大众甲壳虫(Beetle)上美观可笑的扰流板都比它好看好几光年。+ 52被动式住宅

被动屋在体现能量的论点上获胜

正如我们在博客上所写的(被动式住宅研究所和其他机构已经表明),冲击被动式住宅所需的额外隐含能量是名义上的,最多在几年内就能收回(如果使用天然材料,可能更短)。

而考虑到结构、逆变器、位置/定位/系统效率等因素,光伏系统隐含能量回收期的研究已近十年(或更长时间)。+ 1“

Passivhaus的优势在于所需稀土矿物的数量

你可以完全不用稀土矿物就建造被动式房屋,但光伏电池板呢?

没那么多。如果山顶迁移对环境是毁灭性的,如果沥青砂是对环境的亵渎——我们真的应该因为iphone和机器人是überkůl而放过稀土矿物吗?+ 1“

被动式住宅是一个有弹性的房子

弹性建筑最近得到了很多(应得的)关注,这要归功于亚历克斯·威尔逊的最新冒险.在很多方面,这是。一个经过认证的被动式房屋在耐久性方面应该没有什么问题(极端气密性的部分原因)。

在停电的夜晚,一个与电网相连的PV不会让你感到温暖。去年夏天,罗杰·林(Roger Lin)的阿灵顿被动屋(Arlington Passivhaus)有近两天因极度闷热而断电。房子表现如何?非常好“室外温度是92华氏度,而地下室是舒适的73华氏度。一楼是温暖但并不令人不快的81华氏度。二楼有79华氏度,隔热真的管用。首先,墙壁和屋顶上的所有绝缘材料都有效地将室内环境与室外元素隔离开来,减缓了极端室外温度变化的影响,即在40小时的断电后,一楼仅升温6度(75°F -81°F),二楼仅升温2度(77°F-79°F)。”

而且,正如格雷格·邓肯(Greg Duncan)最近在推特上所说,“‘极端风暴’的冬天是新常态。被动式住宅确保了通风、寒冷的舒适性;对停电的恢复能力和对大风的缓解能力。”

无论是保温、散热,还是减少外部噪音,被动屋几乎在每一种情况下都优于零能耗建筑。另一种思考方式是:不喜欢住在嘈杂的街道或机场附近?也许你可以用你的太阳能板作为音障!+ 1“

零能耗建筑不受质量控制的约束

最后,我认为这是最重要的原因之一,被动屋(至少在欧洲)因其“质量控制”标准而备受尊敬(尽管PHIUS的荒谬声明相反)。

最近,一座造价高昂的零能耗建筑没有建好,在监测过程中,很明显存在性能问题。泰森生活学习中心(Tyson Living Learning Center)要求在建成后不到六个月的时间内进行信封审计!

拍摄《被动式住宅》不仅能让他们省去令人头疼的审计工作,还能省下一大笔钱。与最终安装/满足LBC所需的PV相比,该中心作为“最坏情况下的被动住宅”将减少所需PV的三分之二(!)。

这一崩溃导致了我们对生活建筑挑战项目的评论,我们实际上支持,并希望看到大量采用-只是与被动式住宅相结合。+ 1“

所以修正你该死的u值吧!

专注于你的空气密封.建造一个令人惊叹的被动屋。

因为这样——没有任何可怕的、超大的、超出预算的光伏发电——你的房子真的可以成为一个非常、非常、非常好的房子!

Mike Eliason是蛮力协作在华盛顿州的西雅图。

20的评论

  1. 用户- 1119494||# 1

    嗯嗯......美味的红鲱鱼!
    我同意你的观点,有些情况下PV没有效率有意义。是的,有些建筑物的光伏可能不足以照明/加热/冷却和冷却,有时需要使用PH值的能源才能达到零能源。但在大多数情况下,通过隔热水平和其他更容易实现的措施,人们可以在更快的回收期内达到零能耗。

    很多超级隔热策略都说它们比X更有效,但是最后一步,最后一厘米的隔热效果如何呢?这在PH文献中从来没有提到过,因为如果一个人在合理的时间内寻求能量或金钱的回报,最后的厘米通常是无法承受的。

    在什么情况下,将能量投入泡沫保温材料就没有意义了?当你在十年后得到回报的时候?50 ?100年?对于投资泡沫(或其他绝缘材料),你也可以提出同样的问题。你可能会说,回收期并不重要,因为你不会拆除这些地方,如果你确定未来5年或10年不会出现不利的意外情况,这可能是真的,但我已经看到太多....问题....用新的建筑技术来相信这一点。

    “通过屋顶光伏将现有住房推到零能源水平是非常困难的,只有少数项目尝试过。”这与将PH值与糟糕的房屋进行比较是同样的转移注意力。十年一建的房子在墙壁上的绝缘水平在五年内就能得到回报,你不能明智地使用光伏来调节和供电,即使忽略了空气泄漏,但要给房子提供具有成本效益的密封性和绝缘水平(15年的回报?这是R24聚异氰尿酸酯在7000度气候下的耗电量),假设电网存储和空气源热泵,通过光伏发电实现零能量变得相当合理。

    我的担忧最终归结为想要找到最有效的方法来最大限度地提高可持续性,并担心材料和金钱的不优化使用会使这些资源无法得到更好的利用。我也担心这在技术上是正确的,但欺骗性的信息将帮助消费者做出错误的决定,对激进和有效效率的整个概念产生强烈的抵制。

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    同意与不同意
    迈克,
    我同意你的观点,让普通房主自己发电没什么意义,我在2011年1月的博客中就这个话题列出了所有的原因(净零能耗vs被动屋).你在博客中列出的很多原因和我两年前列出的是一样的——所以我们在这一点上基本一致。

    然而,我认为你没有提供任何证据表明,以被动式住宅标准为目标与找到“超级绝缘最佳点”有任何关系。要做到这一点,使用BeOpt比PHPP更有意义。

    在美国的大多数气候条件下,将被动式住宅作为目标会导致在技术或绝缘方面的不经济投资,这是不划算的。那么,为什么要为通风系统或次级泡沫板买单呢?尤其是如果你刚好有个朝南的屋顶。(或者,就这一点而言,即使你没有——因为你不需要拥有一个光伏系统,就能意识到一些被动式太阳能驱动的投资是非常昂贵的。)

    顺便说一下,你提出了以下问题:“如果我的山墙立面想要面向东西怎么办?”我的回答是:如果你的山墙朝东或朝西,你的房子的方位是正确的——因为你有一个屋顶朝北,一个屋顶朝南。

  3. 用户- 626934||# 3

    对…而且a few quibbles...
    至于稀土矿物,据我所知,它们只用于薄膜光伏系统。根据这份报告,薄膜光伏在2011年仅占14%的市场份额http://www.ise.fraunhofer.de/de/downloads/pdf-files/aktuelles/photovoltaics-report.pdf

    你对PV的十年以上体现的能量有参考吗?在我有限的研究中,我还没见过这样的情况。

    关于内陆地区的大型能源公司拥有的光伏发电,与小型建筑所有者拥有或社区拥有的光伏发电相比,我倾向于每次都倾向于越小越好。我当然没有数据来很好地讨论分布式和集中式发电,尽管我很确定落基山研究所有。

  4. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 4

    PV体现能
    我同意John Semmelhack的观点——光伏系统的具体能源回报不可能接近“近十年”。

    以下是我在一篇发表于环保建筑资讯

    “在其预期寿命内,光伏系统将产生约15倍的能量,用于制造模块、机架、接线和其他组成系统的设备。尽管不断有研究表明光伏系统具有良好的能源回复期,但一些批评人士继续重复毫无根据的指责,即制造一个光伏组件所需的能源比它可以生产的能源还要多。

    最近的一篇文章家权力贾斯汀·桑切斯(Justine Sanchez)的杂志打破了古老的神话。桑切斯引用了CrystalClear公司2006年进行的一项研究,该研究计算了并网屋顶光伏系统的预计能源回收期(EPBT)。根据Sanchez的说法,该研究考察了EPBT系统(BOS)组件(机架、逆变器、电线等)的平衡,并假设系统效率为75%。桑切斯写道:“研究表明,标准单晶组件光伏系统的EPBT需要两年。”使用多晶模块(用铸造方法生产)的系统的EPBT寿命更短,为1.7年;用带状法生产的模块的EPBT为1.5年。该研究使用了南欧的平均太阳数据,估计为每年1700千瓦时/平方米[160千瓦时/平方英尺];美国的平均太阳能产量更高(每年1800千瓦时/平方米[170千瓦时/平方英尺]),这意味着美国安装的EPBT更短。”

  5. 迈克Eliason||# 5

    另外,我想发布一个
    同时,我想在我的博客上发表尼克·格兰特的评论,给那些没有看到这篇文章的人……

    “很棒的帖子,可惜这么多人不明白。我发现汉诺威的讨论非常令人沮丧,因为我们对零碳排放的批评被忽视,而不是受到挑战。

    人们很容易提出更多的问题,比如机会成本,以及与根本效率不同的事实,光伏并不能降低峰值电力需求(除了空调或没有窗户的建筑物的照明)。

    然而,关键是,正如你所说,我们需要停止在建筑规模上把能源消耗和产量等同起来来捏造账目。这对窗户和太阳能热是有意义的,因为有用分数必须计算出来,我们得到了一个合理的设计。我们考虑了额外的太阳能收益vs额外的损失,成本,过热等,并在此基础上做出了大多数合理的设计决策。把PV等同于绝缘就像你说的布朗尼和苹果。

    如果像你建议的那样,我们进行能源(和峰值功率)核算,将借方和贷方分开,那么许多悖论就会消失。生物质也是如此。安装柴炉会增加排放,种植一棵树则会减少排放(简单地说)。

    想象一下,你的企业会计是基于这样一种想法:费用不需要记录,因为它们会被未来的收入抵消。这是事实,但对管理企业不是很有用。

    霍默·辛普森会计学院。”

  6. 迈克Eliason||# 6

    达斯汀@1,我只是不明白
    达斯汀@1,

    我只是不明白将现有库存与低能耗建筑(无论是新建还是改造)进行比较是如何转移注意力的。
    虽然在某些应用中实现被动式住宅之前,有可能在经济上实现净零,但我再次认为这不是一个苹果对苹果的比较。首先,补贴/信贷/税收减免问题严重倾向于生产而非消费。其次,Passivhaus /Minergie/EnerPit是极高效率与舒适相匹配的标准。零能耗建筑没有舒适标准。第三,如果没有疯狂慷慨的信贷和补贴,我不相信消费和生产能很好地结合在一起——对于一些类型来说,做一些疯狂的事情,比如为了容纳一个愚蠢的大型光伏阵列,从街道景观中占用15%以上的可见天空。

    此外,文献不支持能量不会在短时间内因“最后一厘米的绝缘”而得到回报的说法是不正确的。我所回顾的所有关于PH值的能源回报的文献都是相对快速的——在某些情况下是立即的。在英国和中欧,他们开始以与“代码建造”项目相同或更低的成本建造被动式房屋。是的,独立的住宅项目是最苛刻的,在信封方面,我们在美国仍在努力控制这一点。正如我多次说过的,我们在美国的学习曲线一直很缓慢。我最近收到了一个多户项目的信封规格,以满足缅因州7,500 HDD的PH值:R-35墙,R-80桁架屋顶,R-30地板。对我们西雅图的人来说,这只是比代码高一级。

    另外,我们能不能从泡沫的争论中退一步?我不知道PH社区中有人在提倡大量的泡沫(另一方面,供应商……)。正如我们和475的大师们所指出的那样,您可以(而且我们相信,应该)构建无泡沫Passivhaeuser。

    马丁•@2

    没错,我并不是在提倡“超级绝缘的最佳点”——尽管我相信,如果有一个聪明的设计,BeOpt和PHPP可能会接近相同的r值(我正在对我们的一个项目进行计算)。被动式住宅是在不影响舒适和空气质量的情况下减少能源使用的一种方式。这不仅仅是关于能源的使用,这是我认为被动屋获胜的另一个领域。净零能耗房屋仍然会有漏风和空气分配不良,这就是为什么我说零能耗建筑不是一个质量控制标准。

    约翰@3 /(电子邮件保护)

    据我所知,薄膜的市场份额增长最快,预计在未来几十年还将大幅增长。我看的是来自欧盟,北美和中国的文件。Lit回顾(2008年以前)显示,最低为~1.5 - 4年(日照相对较高),但根据位置、朝向、是否考虑排放和所有工艺,最高可达13-26年。由于我博客的大部分读者来自中欧,那里的日照远远低于1700千瓦时/平方米(美国东半部的大部分地区、加拿大的大部分地区和太平洋西北地区也是如此)——这些回报数字不会像公布的那么低。

    瑞士的一项分析显示,如果考虑到排放,投资回报将大幅跃升(从3-5年上升到25年以上)(第15页)。这让我们想到了lca在全面环境影响方面的边界和糟糕的采样/数据问题。
    http://www.esu-services.ch/download/jungbluth-2005-LCA-PV-PIP.pdf

    最近另一项针对香港屋顶光伏阵列EPBT的分析发现,根据方向不同,投资回收期为7-20年……
    http://www.ucdenver.edu/academics/colleges/Engineering/research/CenterSustainableUrbanInfrastructure/LowCarbonCities/Documents/Lin%20Lu/Environmental%20Payback%20Time.pdf

    所以似乎两者兼而有之,是的,回报可能在短短几年内,但考虑到其他因素仍然可能增加到十多年。我得想想怎么重写这段。

    最后,我从来没有说过制造一个PV所需要的能量比它所能回收的能量要多。然而,就具体的能源回报而言——几个月前我还在做这个方面的研究——从长远来看,被动式住宅胜过了光伏。

    很棒的评论,伙计们。让他们来!

  7. 用户- 1119494||# 7

    还给你,迈克..
    “零能耗建筑没有舒适标准。”
    没错,一个愚蠢的人可以建造一个巨大的光伏阵列来加热我在加州租的几乎没有隔热的房子,给一个通风,不舒服,但“净零”的房子。另一方面,正如马丁在其他地方指出的那样,如果你在节能或生产技术方面寻找最好的购买,你最终会得到一个非常隔热的房子,你可以用一个小型光伏阵列实现净零…创造一个非常舒适的房子,只是不一定是PH值。

    “第三,如果没有疯狂慷慨的信贷和补贴,我不相信消费和生产能很好地结合在一起——对于一些类型来说,做一些疯狂的事情,比如为了容纳一个愚蠢的大型光伏阵列,从街道景观中占用15%以上的可见天空。”
    我同意,补贴会扭曲市场反应,我更希望没有补贴,这样一来,合理的净零能耗房屋设计就会进一步朝着隔热和最小化所需光伏发电的方向发展。补贴光伏发电可以说不是最好的举措,但可能比水力压裂天然气和开采煤炭的外部成本要好。我更倾向于将所有成本包括在每种能源中,这样就没有明确或隐藏的补贴.....然后以一种合理的方式进一步提高绝缘水平。不过,这是一个完全不同的问题……

    “此外,文献不支持能量在短时间内不会因'最后一厘米的绝缘'而得到回报,这是不正确的。我所回顾的所有关于PH值的能源回报的文献都是相对快速的——在某些情况下是立即的。"
    我确实看到过建造的房屋比标准房屋消耗的能源要少得多,建造成本也更低,但这并不意味着没有更有效的低水平绝缘和其他系统。我只是不认为将楼板下的绝缘水平从R50降低到R40会导致运行成本的显著增加,从而接近于使资本成本生效。如果你能引用一篇具体的文章来推翻我的主张,我会很高兴……

  8. 迈克Eliason||# 8

    达斯汀,
    也许我会讲到

    达斯汀,

    也许我会在下一篇文章中解决这个问题。然而,你是对的,最后一英寸的隔热材料的回报不是立即的(尽管,在一个更大的商业建筑的改造中——它很可能是)。

    在我们正在咨询的一个小型被动式住宅项目中,为了满足PH值,额外增加了一英寸的次级板刚性绝缘,从而使空间供暖需求减少了80千瓦时/年。以西雅图0.09美元/千瓦时计算,这意味着每年可以节省7.20美元。安装成本的差异几乎可以忽略不计,因为平板面积为489平方英尺(约16块4'x8'x1 '英寸板,12美元/英寸= 192美元——劳动力可以忽略不计,因为我们谈论的是1英寸vs . 2英寸板)。从简单的回报来看,差不多是27年。然而,也有一些“额外的”。第一,我们将在未来6年里加息31%,这改变了数字——4%的能源增长/年NPV = 60美元。第二,通过跨过被动式住宅的门槛,spec住宅比建筑商的典型住宅获得了溢价。第三,我们没有设计这个项目(只做PH咨询),在我们设计的时候,可以把次级泡沫板放在项目上,从而减少初始支出。第四,如果我们使用无泡沫的解决方案,那么额外的一英寸绝缘材料(BIBS,纤维素)的额外成本实际上可以忽略不计。

    在你提到的第一种情况下,这些建筑将符合nzeb的标准。欧盟的建筑能源性能指令将要求新建筑到2020年接近零能耗建筑,基本上是被动式建筑/矿物式建筑或同等能源使用加上可再生能源(等等!)在这里看到的:http://www.eceee.org/buildings/Steering-2-zerobldgs.pdf

    我不认为非PH值的nzeb是坏的,但是再次-我回到舒适/性能/质量保证(有时是成本)问题上,PH值的优势-我挣扎着把发电厂放在建筑物上。但如果你要走那条路,那就正确地去做。如果泰森学习中心的LBC采用PH方式,那么这些问题都不会出现,该组织也会省下一大笔钱。

    然而,不仅仅是这个项目。几乎所有实现净零能耗的欧盟项目都是被动式节能房或同等能源的使用(而且必须是由于日照显著减少)。我也一直在寻找建设美国计划净零项目,并发现类似的泰森LBC问题。我计划(未来的另一篇文章……)比较BA/BC净零能耗房屋与phpp计算的能耗(8.44 kBTU/ft2/年)和塞勒姆被动式房屋的实际能耗(11.8 kBTU/ft2/年)。我不知道BA/BC项目是否使用BeOpt设计,但我注意到一些有趣的趋势:地源热泵和超大光伏系统比比皆是。

    下面是一些例子。

    沃基肖示范之家(沃基肖,WI)
    3408sf (TFA ~ 3135 sf)。地源热泵,太阳能DHW, ERV和14.4kWp的屋顶安装和跟踪光伏。
    在Salem的ph值测量中,消耗11.8 kBTU/ft2/年,Waukesha演示只需要9.1 kWp阵列。PH值为6.00美元/瓦,补贴前光伏成本可节省31,800美元。
    在Salem PHs phpp计算的8.44 kBTU/ft2/年的消耗下,Waukesha演示只需要6.5 kWp的阵列。PH值为6.00美元/瓦,补贴前光伏成本可节省47,400美元。

    在这两种情况下,PH值都不需要地源热泵,从而节省了额外的成本。更多的隔热材料、稍好的气密性和更好的窗户(甚至昂贵的酸碱度窗户)的成本都无法与之相比。

    鹅卵石屋(萨吉诺,密歇根州)
    3,504sf (TFA ~3,224sf)。地源热泵,ERV和12kWp屋顶光伏。
    在Salem PHs测量的11.8 kBTU/ft2/年的消耗下,Saginaw ZEB只需要9.9 kWp阵列。PH值为6.00美元/瓦,补贴前光伏成本可节省12,600美元。
    在Salem PHs phpp计算的8.44 kBTU/ft2/年的消耗下,Waukesha演示只需要7.1 kWp阵列。PH值为6.00美元/瓦,补贴前光伏成本可节省29400美元。

    在这两种情况下,PH值都不需要地源热泵,从而节省了额外的成本。这是另一个例子,PH值最终可以节省(总)美元,并最终获得更舒适,更耐用(无泡沫)的解决方案。

    Grocoff ZEB改装(在帖子中提到,安娜堡)
    2,200平方英尺(TFA ~2,024平方英尺)。地源热泵,ERV和8.1kWp的屋顶光伏。
    在Salem的ph值为11.8 kBTU/ft2/年,Grocoff ZEB只需要4.55 kWp阵列。在7.00美元/瓦(实际支付)- PH代表节省24,850美元光伏成本,补贴前。
    在Salem PHs phpp计算的8.44 kBTU/ft2/年的消耗下,Grocoff ZEB只需要3.3 kWp阵列。在7.00美元/瓦的PH值下,补贴前光伏成本节省了33,600美元。

    在这两种情况下,PH不需要GSHP(21,000美元),这意味着额外的成本节省。更多的隔热材料、稍好的气密性和昂贵的PH窗的成本加在一起还达不到这些数字。

  9. 专家成员
    阿曼德科博||# 9

    位置,位置,位置……
    CZ1-3的绝大多数家庭,也许CZ4,需要的隔热材料比北方气候少得多,由于白蚁的存在,石板/地下室的隔热材料是禁忌,再加上我们的日照时间比你们都长得多。在一个设计和建造良好的房子上,我们可以实现1kw/sf的净零,以目前的光伏价格,去被动屋是没有意义的。

  10. kevin_in_denver||# 10

    薄膜产业正在消亡
    在丹佛,我们敏锐地意识到薄膜光伏已经完全失去了成本优势,并且仍然在效率劣势中挣扎。
    一家工厂已经关闭,通用电气也取消了在该地区另一家工厂的计划。
    http://www.rechargenews.com/energy/solar/article324854.ece

    所以PV vs PH的争论在不断变化中激烈进行。未来会怎样?好吧,光伏发电越来越便宜,而空气密封和优质窗户的成本却一直在下降。

  11. 迈克Eliason||# 11

    阿曼德,
    我不同意!

    阿曼德,

    我不同意!简单地为建筑添加光伏并不能使其可持续发展,也不是效率的衡量标准。此外,在以煤炭为动力的南方,一个与电网相连的净零排放房屋可能比我在西北部的水力发电的节能房屋排放更多的二氧化碳。

    全球范围内具有成本效益的被动式住宅项目一直是PHI(以及PHIUS的温暖/湿热气候)的热门话题。亚洲受到了相当大的重视,尤其是在中国试图解决其成倍增长的需求和供应问题的时候。在汉诺威展示的其中一个项目是奥地利驻雅加达大使馆(附图:http://www.pos-architecture.com/en/architektur/webdiary/webdiary-embassy-jakarta/)通过实现被动式住宅,将能耗降低至标准建筑的15%,减少85%的二氧化碳排放,产生超低的运营成本和生命周期机械更换成本。

    在炎热的气候条件下,智能设计的问题(名义绝缘,防晒,控制玻璃)也完全适用于该地区的被动式房屋。而且花费比在波士顿要少得多。我想说这在大型建筑中更有意义,在那里机械系统可以显著减少,几乎可以为PH值升级付费。

    圣达菲MoS最近的两个项目表明,PH不仅非常舒适,而且在130- 150美元/平方英尺的成本效益。

  12. 专家成员
    阿曼德科博||# 12

    别这么快……
    当我看到南方的新老改造房屋安装了2-4千瓦/平方英尺的系统时,我确实将其归因于教育和建筑质量的缺乏,以及这里光伏行业的大量销售工作。但你不应该认为我们新西兰的房子是漏水和通风的,我们通常在HERS - 50,1ach50左右,典型的HVAC系统的30%,我们的光伏可以减少发电厂能源(天然气、水电、风能和煤炭)的产量,从而减少二氧化碳和GW。在德克萨斯州,人们可以选择由我们放松管制的电网生产的清洁能源。我还设计了两套新西兰住宅,建在NM,因为它们的成本低于ph。我想我们只能求同存异,嗯?

  13. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 13

    关于净零能耗房屋的质量
    迈克,
    总的来说,我同意阿曼多的观点。你对净零能耗房屋的摒弃是肤浅的,而且(我认为)显示出你对当前在建项目的肤浅理解。

    你写道,“简单地在建筑上添加光伏并不能使其可持续发展。”但GBA网站上描述的净零能耗房屋的设计师并不是简单地在漏水的牧场房屋上安装光伏。给这些设计师一点信任吧!

    那些指出被动屋标准会导致昂贵的解决方案的分析师,不能像你想的那样轻易地被驳回。你写道,“美国现有的项目能够达到零能耗状态,似乎是在大量税收抵免和激励措施的支持下实现的。”但是,事实上,我所看到的每一个对过度被动屋规范的批评都是用光伏的市场成本作为比较,而不是补贴光伏的成本。

  14. 专家成员
    Dana多赛特||# 14

    薄单晶硅…
    薄型多晶硅和单晶硅技术(来自非常低损耗的铸造和离子注入切割技术)将在未来一两年内冲击市场,将价格底部再降低一个级别,在具身能源方面占据更大的份额。凭借更高的平均效率,薄硅将以$/W-pk的价格挑战最便宜的CIGS技术。

    薄硅光伏也灵活,重量轻,降低了面板的刚性要求。

    从150-170微米的最佳电池效率下降到15-25微米的电池效率,但这不是一个巨大的打击。(从理论上的最高30-32%下降到20%左右。)由于采用了低损耗铸造或离子注入切割工艺,不需要对污染的硅锯末进行再处理,尽管PV电池中物理存在的硅减少了90%,但硅的使用量减少了98%。

    看到的:

    http://www.greentechmedia.com/articles/read/SiGen-Using-Ion-Implant-to-Thin-Silicon-Wafers

    http://www.greentechmedia.com/articles/read/twin-creeks-secretive-solar-equipment-firm-unstealths

    在大多数光伏技术中,外来材料的原始体积是微乎其微的,但与标准硅相比,大多数CIGS光伏中的隐含能量已经非常小了。对于新的薄硅产品,可能需要更仔细的具体能量计算来区分它们。

    任何关于PV的具体成本甚至是两年前确定的,现在都迅速过时了。随着薄光伏(任何技术)的更高灵活性,能够避免面板和货架系统的美学问题的前景似乎也在成熟。

  15. 用户- 1119494||# 15

    有些共识,但是……
    我同意新西兰的一些家庭存在错误。净零住宅有很多路径,而PH值必须符合PH标准,这使得一些净零住宅更有可能真的很差。我希望我们人类能及时提出一些真正好的标准。与此同时,让我们实验和学习!

    你已经指出了几个例子,新西兰的房子可以通过取消地源热泵和增加绝缘而变得更好、更便宜。我认为这是一个优化新西兰住宅的论点,而不是PH除以新西兰。

    马丁(我想)已经在其他地方指出,地源热泵通常是浪费钱,空气源热泵要便宜得多,当一个因素泵送能量时,通常更有效率。

    在许多温和的气候中,新西兰的家庭和PH值将非常非常相似。在极端气候下,新西兰和PH值会出现分歧:如果有人试图在费尔班克斯建造一所新西兰住宅,最终将会有几米厚的纤维素墙,试图消除每一点热量损失,尽管这样做并不经济,比如每1000美元的资本成本节省10 btu /年(这些数字是凭空得出的,因为我没有PH值软件)。

    我想我的收获是
    优化设计:智能可以取代资本和碳。
    菲律宾和新西兰可能是很好的起点,但我们不要太宗教化。
    让我们意识到,我们提出的初稿设计可能会以意想不到的方式咬我们的屁股。

    迈克,谢谢你给我带来的乐趣!

  16. 用户- 974421||# 16

    树木的森林
    评论中的大多数讨论都将重点放在建筑层面,而忽略了更大的背景。就全球变暖而言,如果我们要“防止我们无法适应的事情发生”,我们必须在2040年之前将化石燃料的二氧化碳排放量减少到零(从现在到2040年减少一半)(请参阅凯文·安德森的卡伯特研究所演讲为了了解事态的紧迫性)。煤炭、石油和天然气在美国的占比超过80%的能源供应.因此,必须做的事情,必须做的事情,不是一个小任务。

    在开始用光伏发电满足需求之前,建筑必须尽可能地减少能源需求。这样做有很多原因。

    首先,有大量建造质量差、效率极低的房屋遗留下来,即使朝向和选址不是问题,这些房屋也不可能改造成净零。考虑到郊区开发的布局,许多传统住宅都是光伏发电的不良机会。

    其次,在任何气候下,特别是寒冷气候下,冬季用电高峰都是建筑层面的一个问题。我们将主要使用电力为我们的家庭供暖,当室外最冷的时候,太阳也不会照耀。在寒冷的气候条件下,光伏发电无法满足冬季夜间高峰时段的需求。另一方面,被动式住宅可以做到光伏所不能做到的,那就是减少建筑对电力的需求。如果所有的新住宅都按照最高效的标准建造,那么冬季夜间峰值需求的振幅将远远低于我们只是建造“足够好”的房屋,然后添加光伏。我们必须考虑电网如何满足电力需求后碳的未来。分布式和多样化的可再生能源供应更容易满足低振幅峰值需求。因此,我们的建筑环境必须设计成尽可能减少需求。

    第三,在全球变暖的情况下,满足夏季高峰用电需求将很困难。夜间最低温度不能低于被动冷却(开窗)有效的温度。此外,许多现有的燃煤电站,更重要的是核电站,都依赖地表水来冷却。水源变暖,河流流量减少扰乱电力煤电和核电站发电。因此,总的来说,降低夏季峰值需求的幅度是很重要的。我们将无法依靠PV来度过高峰,特别是在炎热的夜晚。

    第四,由于各种各样的原因,人们应该预计电力成本会比现在高得多。我们不可能免费更换80%的能源供应。也就是说,你不用的能源是免费的。

    被动式住宅减少了需求。许多被动式住宅的建筑逐渐减少了大量的电力需求。这种需求的破坏将使现有的光伏、风能和水力发电(它们都有供应限制)更容易让我们度过峰值。

    考虑到全球变暖的影响脱颖而出的预测除了支持最节能的建筑标准,并要求所有新建筑都必须达到这一标准外,我没有其他选择。在我看来,被动屋就是这个标准。

  17. 布朗温巴里||# 17

    我没看错吧?
    哇。有人能说得通吗?谢谢你,安德鲁。哦,顺便说一下,这些建筑也将舒适和耐用。这对一个潜在的灾难性问题来说是多么好的解决方案啊。

    现在,我们能放下所有的抱怨,开始建造了吗?

  18. 用户- 1084434||# 18

    不公平地代表不同的观点
    被动屋的批评者并不是反对高效建筑(他们的职业就是建造高效建筑!)他们对PH值认证工作推动的一些决定提出了质疑。

    光伏行业的人总是说,第一步是减少需求。

    此外,关于在老房子里安装太阳能的困难....让一座历史建筑达到0.6 ACH的难度是什么?

    我认为PassivHauser非常酷,我很高兴人们建造它们,但我还没有准备好宣布它们是绿色建筑的通用标准。

  19. MJacksonFAIA||# 19

    平衡绿色方程-这很复杂
    这是一篇很棒的文章和讨论,它涉及到一些相当基本的“生态变量”——现场vs场外可再生技术,新建筑vs改造,围护效率(绝缘)和一点通过补贴的公共政策。这是一个很大的价值组合,需要尝试和权衡,难怪典型的房主或设计专业人士难以做出最佳选择。在研究了几个住宅绿色评级系统后,我可以说,这些文件中也没有这些相对值的共识。
    我个人的兴趣是改造领域,在我看来,当涉及到气候变化时,这是最重要的问题。无论多么环保,每座新建筑都有前期碳负荷,当所有因素都投入使用时,可能需要几十年才能实现碳中和。国家历史保护信托基金会最近发表了一项关于这些价值的研究——量化建筑再利用的价值。(www.preservationnation.org/information-center/sustainable-communities/sustainability/green-lab/lca/The_Greenest_Building_lowres.pdf)
    这一讨论提出了一个主要观点,即大量现有建筑不太适合现场太阳能接入。这些可能是地热的很好的候选者,地热也是一种可再生能源。对于这些建筑来说,问题归结为围栏升级到什么程度才有意义。最近的研究很快得到10万美元以上的近被动式房屋外壳改造。与4万美元的地热系统、更常规的效率改造(防风窗)和公用事业规模的绿色电力(每千瓦只需额外收取2美分)相比,你就有了一些更容易实现的东西。使用场外可再生电力需要当地公用事业公司的合作,但这使得消费者有动力支持风力发电场或其他公用事业规模的技术。绿色设计的世界似乎过分着迷于现场可再生太阳能技术的概念,初始成本很高。如果我们的目标是共同减少建筑环境的碳足迹,就需要在现有技术之间取得更好的平衡。如果我们不能满足市场的需求,我们就会产生一个需要激励的系统,这也需要很高的政治资本。有时我觉得伏尔泰(Voltaire)警告我们“让完美成为美好的敌人”是对的。

  20. 艾伦·艾布拉姆斯||# 20

    回报vs投资回报率

    回报shmayback。这192美元的投资意味着每年4%的免税投资回报率——假设能源价格不变——只要房子还存在。

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