图片来源:布朗温·巴里
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全球被动房屋社区正在德国达姆施塔特纳入德国，本周，庆祝Kranichstein被动屋和国际被动屋会议20周年庆祝成立25周年。
自从Kranichstein被动房第一次建成以来，世界上的建筑性能发生了很大的变化。这种变化很大程度上可以直接归因于这座标志性建筑的影响，以及被动房标准的推广(被动房标准源自沃尔夫Wolfgang Feist博士等人对这座特殊建筑的建模和优化工作)。在欧洲和北美，三层玻璃窗户以及热回收和能量回收的通风装置已经随处可见。越来越多的人意识到密封建筑和细节的好处，这也很大程度上归因于被动式住宅标准在全球的传播和影响。
我研究克ranichstein大楼的动机很大程度上是巧合。它源于我参与开发一个优化工具，以帮助被动式住宅设计师和能源模型师。这个工具叫做PDT-Passivhaus或Passivhaus的预测设计技术。这让我深入了解了Kranichstein项目的设计和建模方式。
我的探索揭示了许多关于被动式住宅标准的演变，我希望这个优化工具的开发和它所揭示的信息都将是有趣的，并对其他人有帮助。
为什么优化?
自从我开始研究被动住宅标准的复杂性和细微差别以来，很明显，优化建筑设计的习惯并不常见。(优化是寻找组件、区域和组件的最佳组合，以经济的方式实现被动式住宅标准的舒适度和性能标准。)
许多达到被动住宅标准的项目显然是被“硬塞”到符合标准的，通常是投入大量资金在昂贵的组装和组件上，而不是通过创造性地优化设计来满足性能标准。我也对此感到内疚。很容易不花时间更仔细地审查一个项目，寻找机会改进我的设计，特别是在一个温和的气候，如加利福尼亚。一旦您成功地使您的建筑符合标准的性能指标，为什么还要探索进一步的选择呢?
当由软件工程师团队接近时，寻找有机会使用它们的优化算法来构建能源建模，我感到愤怒。PHPP还尚未提供优化过程或清晰的方法，以便轻松实现建筑设计师快速有效地探索数千次迭代。帮助创造这一点的机会非常有吸引力。
为什么Kranichstein？
非常方便的是，PHPP软件的每一个拷贝都提供了一个完整的Kranichstein被动式住宅建筑的示例项目文件作为示例项目。我们使用这个示例文件来开发优化工具的早期版本。它让我们对被动式住宅规划包的复杂性和在Kranichstein项目设计中所做的努力有了深刻的认识。
我们的优化工具的演变导致我们开发两个功能。首先是能够探索多个单个变量的一系列选项，而所有其他变量仍然固定。我们命名为此“多变量优化”。此选项可导致简单的图形输出，将每个变量的参数绘制在X轴上，以防止四个y轴图对热负荷，加热需求，冷却需求和初级能量。
第二个用户选项使用户能够选择多个变量，定义其各个参数，然后使这些全部相互互相运行以计算彼此的每个变量的最佳性能组合。我们已致电此选项“完全优化”。此运行的输出是正弦波图/绘图，与可下载数据表组合，在数值上列出其组合。
在查看选项后，允许用户在PHPP中选择任何单元格作为变量，我们选择仔细策划了一组我们发现对建筑物性能影响最大的变量。这些将帮助我们的用户快速有效地优化他们的设计，而不会浪费时间，即选择不会提高建筑性性能的微不足道和变量。
我们在Kranichstein发现了什么
当通过我们的优化工具运行Kranichstein项目时，显而易见的是，我们选择的每一个变量都完美而精确地优化到了被动式住宅标准的10 W/m²热负荷目标。
它也变得很明显，它更广为人知的认证替代，供暖需求目标15千瓦时/平方米年，不是那么重要。尽管在10w /m²目标和15kwh /m²年的供暖需求目标之间存在明显的相关性，但很明显，供暖需求在克兰希斯坦组件和组件的设计和选择中起着次要的作用。
所有组件和组件在Kranichstein建造的所有组件和组件都非常接近15 kWh /m²yr目标，除以每个高程的特定窗口区域除外。虽然建筑物的总窗面积容易跟踪热负荷和加热需求目标，但南部，北方和西方向的单独窗口区域钉在一起钉牢了热负荷目标，但显然低于15千瓦时/M²暖气需求指标。
看看其他项目
在孤立的情况下，Kranichstein的探索并不像我申请的洞察力，它让我掌握了其他建筑物的设计和优化。我总是被萨斯卡通蓝鹭Ecohaus的主人邮政困扰，在绿色建筑顾问发表．
在这篇文章中，肯特伙计慷慨地分享了他的项目的规格和Hot2000能源模型预测。虽然他可能最初希望满足被动房屋标准，但他的项目没有符合标准的严格目标指标。他承认，在建造萨斯卡通的被动房屋标准的同时确实可以，“你正在寻求巨大的金融投资和牺牲舒适”来实现它。
从看着他的建筑设计，我并不是那么令人信服。鉴于底部底部地区的项目（例如，萨斯喀彻温省保护房屋）源于其后院和其他与Saskatoon非常相似的萨斯卡通非常相似的研究中，我们进行了一些探索我自己的。
我为Blue Heron EcoHaus开发的PHPP模型的第一次运行证实了与Earle先生分享的在他的建筑上运行的Hot2000模型相似的结果。我的第一站是寻找如何优化这座建筑以满足被动式住宅标准的线索，我找到了能量平衡图。这颗宝石被小心地隐藏在PHPP的年度加热表上。它很容易地揭示了优化这个设计的三个明显的机会。
窗户很容易在这个设计中最大的能量输家，23.5 kWh /m²yr字面上被抛出窗外。通过包络泄漏和恢复效率的通风损失在14.6千瓦时/平方米下，紧密地通过外墙损失，以14.3千瓦时/平方米的环境。
通过通过全面优化运行运行该项目，选择各个组件，总窗口面积，平均窗口U因子，气密效益和通风恢复效率，我能够快速确定如何满足该项目的被动房屋标准．结果表明，我最好的机会铺设：
- 将总窗面积从30.45m²减少到其中的一半。
- 将窗口的热性能从1.24W /m²K增加到0.62 W /m²K。
- 从0.6 ACH50到0.2 ACH50增加这座建筑的气密性。
这三个改进允许减少墙壁、屋顶和次板绝缘。墙壁厚度的减少可以增加几英尺的室内可用空间。最重要的是，窗户总面积的减少将使该项目的窗户成本减少一半——这通常是所有高性能建筑中最高的组件成本之一。此外，将窗户面积减半将大大提高建筑的内部舒适度，最重要的是，由于有大量无遮挡的东、西窗户，该地区的项目消除了很多真正的过热风险。
与Kranichstein大楼一样，一旦上面列出的三种变化实施，该项目通过10W /m²的热负荷目标度量达到被动房屋认证标准。它也明显共享了0.2 ACH50的相同气密目标。（这种更严格的气密度量对于带有极端温度差分（如萨斯卡通）的建筑物的良好意义，其中零冬季温度通过建筑物包络中的任何孔产生大量压力驱动器。）
萨斯喀彻温省的替代设计选择
我在上面发现的优化选项，假设允许蓝鹭Ecohaus满足被动房屋标准只有三个可供选择探索其选项的人。很高兴地发现，萨斯喀彻温省SuperInged Homes的早期先驱推荐了Kranichstein被动房屋和蓝鹭Ecohaus的优化运行所示的许多相同的选择。
在Robert S. Dumont、Robert W. Bresant、Grant Jones和Rod Kyle提交的一篇论文中，作者在1978年在安大略省伦敦举行的SESCI会议上提出了以下建议:“对于使用石膏墙板作为室内装饰的传统轻型框架建筑，并且没有额外的热质量，人们应该限制朝南的窗户面积小于住宅建筑面积的8%。增加窗户面积只会导致白天热量过多，晚上温度下降过快。”
他们还提供了我在上面的假设设计中建模的Quad-Pane Windows的交替。“热百叶窗可以具有显着的价值，减少住宅的热量损失，并在绝缘居住的夜间温度下降。”值得注意的是，在本研究中监测的萨斯卡通项目与蓝鹭Ecohaus的蓝鹭窗口区域几乎相同的较近相同的32.5平方米的窗口。
可以从这些三个特定建筑物的研究中汲取许多课程和结论。凭借我能够利用的优化工具，我孤立我认为是连接它们的链接的清晰线程：
- 萨斯喀彻温省保护房屋专注于管理损失而不是最大化的收益。它通过没有过度掩盖房子并通过添加外部绝缘百叶窗来完成这一点。这导致建筑物经历了甚至内部温度 - 一个设计精心设计的被动房屋的标志。
- 当管理损失的相同概念应用于蓝鹭Ecohaus时，它能够通过10 W /M²的热负荷认证度量假设被动房屋标准。在萨斯卡通，在该热负荷目标下，取决于该项目的特定设计选择，加热需求数在25至27千瓦时/平方米之间下降。
- Kranichstein被动式住宅显然是围绕10w /m²热负荷目标进行了优化设计。对于位于达姆施塔特的那个项目地点，热负荷目标导致供暖需求数量为14千瓦时/(m²yr)，这表明热负荷目标是在更多种气候条件下优化的首选目标指标。
Bronwyn Barry是一家经过认证的被动房屋设计师和北美被动房屋网络的共同主席。
41评论
回应Bronwyn Barry
布朗瓦恩，
非常感谢您对GBA的贡献。优化工具听起来像它将是Passivhaus设计师的一个有用的工具。
也就是说，我对你的观察有一些评论，Kent Earle如果决定(在其他变化中)将他的气密性目标从0.6 ach50更改为0.2 ach50，可能已经达到了被动式能耗标准。
当然，你是对的，改变电子表格上的气密性数字会影响你想要的改变。但改变电子表格上的数字并观察数学结果是一回事;在工地上达到0.2 ach50是另一回事。
是否有可能实现0.2 ACH50？当然。几个建筑商有。这简单吗？不是特别。
如果我被要求投标（作为一个建筑师）的作业有绑定义务来实现0.2 ACH50，我会用帽子的一角和礼貌地拒绝工作，“祝你好运”。
追踪最后几处裂缝——那些阻止房子达到0.2 ach50的裂缝——不是一件容易的事，尤其是当指针卡在0.4 ach50的时候。
相当良好的房子倡导者会提出另一种反对意见，并指出你对“优化”的定义是歪斜你的目标（即宣传Passivhaus Target）。它远非清楚，坚持为0.2 ACH50的目标表明设计是“优化”。您可能有牌匾 - 但是从0.6 ACH50到0.2 ACH的努力不会产生足够的节能，以证明雇用的建筑商的汗水符合目标。
什么是危险的?
如果肯特决定改变他的设计来满足被动节能屋的标准我们在利益方面还能谈些什么呢?如果能知道在Pretty Good House这种非常激进的方式下，预期能节省多少钱，那就很有趣了，这样房主就可以决定，住在一个设计选择(比如窗户大小)被妥协的房子里，是否值得做出牺牲。
预期储蓄
布朗瓦恩，
在不破坏马尔科姆的问题的前提下，我想说的是我要找一个比马尔科姆要找的更具体的数字。
我想知道每年有多少千瓦时（根据PHPP），只通过您建议的更改之一 - 0.6 ACH50至0.2 ACH50的变化。
窗户
如果你将窗口区域缩小到近50％，但从U.22增加到U.11，你会真的将窗口费用减半吗？窗户更有效地花费更多吗？
更重要的是，蓝鹭房子最好的特点之一是窗户透出的光线。我怀疑，住在这所房子里是一种享受，这比只开一半窗户就能省下多少钱更重要。
回应斯蒂芬希海
斯蒂芬，
我认为您是对U-0.11 Windows的可能成本是正确的。（你会注意到，在她的博客结束时，Bronwyn指的是这些0.11窗口为“我在我假设的设计中建模的四窗窗口”。）
关于窗户面积，有两种可能会影响布朗温的建议是否对假设的房主有意义(房主考虑像肯特·厄尔开发的设计)。可能性#1是，房主认为大面积的朝南窗户对能源性能是必要的，但不是出于审美原因。如果是这样的话，房主(假设)应该考虑布朗温关于减少窗户面积的建议。(事实上，许多使用被动式太阳能的家庭都有太多朝南的玻璃——布朗温在这一点上是对的。)
从U-0.22窗切换到U-0.11窗是完全不同的情况;我认为这将很难证明四面板的成本是合理的。
可能性#2是房主拥有他们想要的玻璃数量——他们喜欢光线，喜欢生活在光线充足的空间里。如果是这样的话，那么布朗温建议的窗口面积减少就不值得考虑了。
绝缘窗口面板
我看到有人提到保护屋的隔热板。这将是有趣的，看看布朗温是否只是简单地增加了r30面板的每一扇窗户，并留下所有其他的一切。我认为这房子会非常接近被动式住宅。尤其是因为冬天有16个小时的长夜，对应着一年中最冷的时间，面板做了一个惊人的工作。我一直在修补我自己的面板，并发现软打开电池垫圈最好与紧密的机械闩完全防止结霜。三年多过去了，他们似乎非常值得关闭。浴室窗户上的外部百叶窗可以在冬天关闭。
还有一个未说明的能源来源因素。
是能源需求的生命周期成本，减少到极高性能窗口的经济性理性，以2015年屋顶光伏太阳能的（仍然下降）能源的能源成本吗？
与窗户和绝缘成本不同，屋顶太阳能的安装成本/性能每年跌落8-12％。这是一种技术，具有重要的学习曲线，随着生产体积的增长而变得更便宜。它可以说是超级性能窗口将具有可比较的曲线，但它并不清楚它现在与光伏有竞争力（我怀疑不是）或者它的学习曲线将赶上。绝缘是一种成熟的行业，已经在非常高的生产体积中，没有大量的房间，可以重大安装成本降低。所以它真的是PV与Super-Windows。我的肠道告诉我pv是一个像级别的东西前面，即使没有被热泵杠杆。
克赖斯达娜
一旦一扇窗户足够好，可以在寒冷的天气里坐在旁边而不感到寒冷，这可能是一个相当好的窗户，适合一个相当好的房子。在这一点之后投资光伏可能比投资“更好”的窗口更有意义。显然，最佳点取决于气候。
三重窗格窗口
像Intus这样的公司的经济型PVC窗的大概价格是每平方英尺20美元左右(街机系列)。这些是重型、设计良好的德国工程窗户。而Jeld-Wen的一扇廉价双层玻璃窗每平方英尺大约17美元。质量是像Intus这样的德国设计的窗户与大卖场Jeld-Wen窗户之间的昼夜差异。对于像Intus这样的重型三层玻璃窗户来说，3美元的差价是值得的。
如果你不选择的话，这里有很多每平方英尺50美元以上的双层玻璃窗。我看过很多佩拉和马文关于双层玻璃窗的报价，大概是每平方英尺50美元。Pella双层玻璃窗的价格为每平方英尺30 - 100美元。这都取决于你的选择。
因此，在比较三窗格窗口定价和双窗格窗口报价时必须小心。现在有房子正在建造双层玻璃窗户，成本是三层玻璃窗户的2到5倍，但房主选择了更贵，更低效率的窗户，因为品牌忠诚度。今天美国的大多数房主都不关注使用材料的效率。他们会看那些他们祖父母听说过的名牌。这是一场艰难的战斗来说服房主。
彼得L的问题
@ peter -在价格和性能方面，每平方英尺20美元的Intus与每平方英尺200美元或400美元的Andersen相比会怎么样?
亚当
一个问题是安达信不喜欢宣传其节能规范。人们得挖啊挖啊挖，最终才能在某处找到u值。都是关于"Low-E"这个和Low-E那个。所以经过大量挖掘，200和400系列的平均u值大约为0.30。相比之下，一个Intus窗口清晰而公开地列出了它的u值，而且它们很容易找到。一个Intus窗口大约在0.08 - 0.10为Ug(玻璃中心)与PVC窗框，它进来大约0.12 - 0.15总u值(窗口+框架)。
这不仅仅是玻璃的能量性能，而是整个包装。把欧洲的Intus和安徒生的窗户做比较，就像把宾利和雪佛兰骑士做比较一样。欧洲窗户具有重型五金，钢加固，三重垫圈，优越的内部空气密封等。它们就像坦克一样
彼得
彼得，我们最终得到了安德森400个窗户。我对质量差异没有异议，但我没有发现安德森试图隐藏它的规格，如你所建议的。我们的投标清楚地说明了每一个窗口的u值和规格。我刚刚也出于好奇去了他们的网站，只点击了几下就找到了他们的性能规格。
https://www.andersenwindows.com/-/media/aw/files/technical-docs/performance/performance-windows-patiodoors-nfrcratings--400series.pdf
https://www.andersenwindows.com/-/media/files/technical-docs/performance/performance-windows-patiodoors-centerofglassperformance--400series.pdf.
彼得L
谢谢彼得。如果Intus Windows每平方英尺的20美元，而JELD WEN约为17美元 - 每平方英尺的andersen land我建造一个新家的挫折之一是定价的透明度多数。我得到了为什么这是这样 - 但它是规划中的一个重大障碍。
尝试幽默吗?(Cdn拼写)
“伦敦，安大略省，刚从蓝鹭Ecohaus的路上”。萨斯卡通约占安大略省伦敦的2700公里。伦敦是南方，所以应该读“沿着道路”？
回应jonathon zacharias
乔纳森，
布朗温住在加州的圣何塞。
如果你住在加利福尼亚，你往往假设萨斯喀彻温省和安大略省彼此靠近，因为毕竟，他们都在加拿大。但事实证明，如果您正在开车，距离萨斯卡通到圣何塞（1,696英里）的距离小于萨斯卡通到伦敦，安大略省（1,716英里）。
换句话说：萨斯卡通只是加利福尼亚州圣何塞的道路。
密封性的好处
感谢所有对这篇文章的伟大评论。在德国的会议结束后，我要去英国看望我的家人，我没有很好的网络连接，所以请原谅我零星的回复。我会尽我所能回复你。
马丁 - 气密效益与耐用性有关耐用性，特别是在萨斯卡通这样的气候中。无论您的目标是高于平均水平，相当不错，也是被动的，在这一地区的任何人都将很好地建议尽可能低地读取气密阅读。萨斯卡通的极端温度差异导致组件之间的巨大压力驱动，并在很短的时间内造成严重的湿度损坏。至于成本，从0.6 ACH到0.2 ACH，更好的设计细节，而不是良好的契约。如果项目上的交叉点没有详细描述，可以为建造者安装连续，可接近的路径，以在整个建筑物周围安装连续的空中屏障，这既既昂贵又难以实现。I noted that the builders of Kranichstein managed to achieve 0.2 ACH back in 1990. Given all the advances in tapes, membranes and paint-on air-sealing systems, there’s not much excuse for designers and builders of today to not meet this target cost-effectively.
关于这个气密性建议的性能好处，附件是PDT-Passivhaus的图形输出，说明了改善ACH气密性读数的好处。请注意，该图在x轴上显示了ACH读数，在y轴上显示了供热需求(kWh/m2a)和供热负荷(W/m2)的公制值。将ACH从0.6降低到0.2 ACH可将热负荷从17.5 W/m2 (5.5 BTU/h .ft2)降低到14 W/m2 (4.4 BTU/h .ft2.)。
达到0.2 ach50有多容易?
布朗瓦恩，
作为练习，我决定在GBA的案例研究部分查看绿色住宅的吹风机测试结果。这些都是在建造时注意空气密封的房屋。我想看看有多少人达到了0.2 ach50。
他们都没有。（David Posluszny声称他的马萨诸塞州的房子经过0.09 Ach50测试，这是显着的。然而，该结果是通过在壁护套的外侧安装错误的侧蒸气屏障 - 冰和防水屏蔽来实现。询问标题的房子“世界上最紧身的房子”- 只有三个窗户的阿拉斯加600平方英尺 - 进入0.05 ACH50。）
2.1 ach50:丹佛开发商专注于零能耗住宅
2.03 ACH50：大康涅狄格家是'零能量准备'
1.96 ach50:马萨诸塞州的网络零家
1.0 ACH50：Malcolm Isaac的房子
0.97 ACH50：现代梦想之家是积极向上的
0.96 ach50:豪华住宅获得NAHB能源价值房屋奖
0.92 ach50:马特·瑞辛格的SIP宅邸
0.63 ACH50：一个朴素的新房子证明绿色并不意味着昂贵
0.6 ach50:廉价的被动式节能屋
0.59 ach50:Riverdale Net Zero House
0.58 ach50:RIDEAT RESENCE.
0.56 ach50:一个环零能量的房屋，每平方英尺为125美元
0.54 ACH50：马萨诸塞州业主-建筑商完成超级绝缘住宅
0.51 ach50:威斯康星州的NewenHouse Passivhaus
0.5 ACH50：田纳西州农村的一个净零能源家庭
0.5 ACH50：西雅图的当代被动式住宅设计
0.49 ach50:康涅狄格州农民顿的沃尔夫劳斯房子
0.49 ach50:弗里斯房子
0.47 ach50:罗伯·杜蒙特的房子
0.46 ACH50：迈克尔Trolle房子
0.45ach50：安德鲁·米歇尔在科罗拉多州的家
0.44 ach50:马萨诸塞州马萨诸塞州马萨诸塞州的家
0.42 ach50:西巴黎，缅因州，帕萨州
0.41 ACH50：丹·惠特莫尔的被动式公寓
0.40 ACH50：Mini-B被动式住宅
0.40 ACH50：克里斯和佐伊·派克在佛蒙特州瑞普顿的家
0.4 ach50:明尼苏达州农村的一个超级房子
0.4 ach50:更高的标准
0.4 ach50:莫拉和库尔特·荣格的家
0.38 ACH50：Lehto的房子在Killingly，康涅狄格州
0.38 ACH50：北住宅
0.38 ACH50：Brian Post和Kyra Parancy的房子在新罕布什尔州
0.38 ACH50：保罗韩起澜的房子
0.36 ach50:米尔溪零屋
0.34 ACH50：的Potwine被动式住宅
0.33 ach50:农舍风格与被动式住宅相遇
0.33 ach50:Newry被动的房子
0.3 ACH50：瓦希德·莫贾拉布在圣达菲的家
0.286 ach50:克里斯·科森在缅因州的家
我相信许多建筑商会报告它相当容易达到0.6 ACH50。是，如果你注意。但是0.2 Ach50更难击中。（在GBA上的评论据史蒂夫·图米(Steve Toomey)报道，他的建筑工人的平均寿命达到了0.2 ach50。万岁!)
Dana 'hearts' PV, Bronwyn 'hearts' good window
我被这篇文章所产生的所有关于窗口性能的评论所鼓舞。在北美，采购性能优良的本地制造的窗户仍然是我们面临的最大挑战。
Dana - 您心爱的太阳能电池板当然可能更便宜购买，但是当您在寒冷的一天坐在垃圾窗户旁边时，因为您的身体现在是散热器，或者当您的妻子必须经常清理冷凝腐烂时your interior sill, or when you feel a draft off the windows because they’re a cold surface and that temperature asymmetry moves the air in the room, you may wish you’d chosen a better performing window for almost, if not the same, amount of money!
虽然我不能争辩说太阳能电池板目前没有与光伏付出竞争力，请考虑不久前PV也不是一种成本竞争力的投资。只有多年的联邦和当地补贴最终将这个组成部分推向经济的活力门槛。可能需要相同的激励措施来将北美窗口产业从其'SUV-Window的车辙转移。
我还在我的文章中指出，被动式太阳能项目与萨斯喀彻温省自然保护区的对比是有四窗格窗户的(这是在1978年!)即使是那些高度隔热的窗户仍然会经历室内温度的显著波动。一个好的四层玻璃窗户仍然只有0.11 BTU。人力资源/ ft2F或R-9。在某一区域，一年中的大部分时间，它失去的热量要比获得的热量多得多，所以推荐Bob Dumont（等）为了让地板到这一气候的建筑物的玻璃比例为6％，这是一个经济的建筑物的舒适性。为了我的知识，没有人抱怨萨斯坦龙保护屋里没有足够的光线。
回应斯蒂芬希海
Stephen——正如Peter L所证实的那样，具有出色性能的窗户现在作为进口产品在美国和加拿大市场上具有相对的成本竞争力。我曾在我自己的加州被动式住宅项目中使用过Intus窗户。它们的性能、成本和质量胜过任何本地产品——除了一个。这并不是说我不喜欢购买本地产品，但只有一家美国公司能够提供我希望安装在所有项目上的任何东西(我在一个非常温和的气候下设计和建造)。
我喜欢的一家我喜欢的公司是一家小型制造商，其中销售进入加拿大市场：协同窗口。他们制作了一件全木产品，既美丽又踢出表演，但由于缺乏能够以规模源的资料缺乏物质，仍然有点贵。总的来说，我一直受到大多数美国和加拿大窗户的差的表现和质量。他们无法（或缺乏兴趣）来更新他们的档案以提高性能令人失望。我预测，自从我刚刚了解到中国在过去一年中生产过10次认证的被动房屋窗户以来，我们将会失去更多的制造业工作。我打赌Dana Dorsett也从中国购买了他的太阳能电池板。当我们包括当地制造业工作损失时，我想知道该堆叠的经济学如何？
回复布朗瓦恩
在寻找我们新房子的窗户时，我们真的很想在美国制造的窗户购买，但是，正如你所指出的那样，我们最终使用的Intus Windows比我们从Marvin或Andersen或其他任何人都能得到更好．也许他们是他们现有的市场份额的内容，但他们的风险丢失，如果他们没有与该计划有关。我们中的一些人记得丰田没有担心三大美国汽车制造商。
我认为许多消费者不熟悉节能窗，他们可以带来更多的舒适度。他们只是使用Builder建议的内容。每当我的建造者停在新房时，他总是评论intul windows的更好，而不是他通常安装的东西。
预期节省从0.6 ach50到0.2 ach50
布朗瓦恩，
如果我正确阅读了你的图表，则从0.6 ACH50到0.2 ACH50的交换机的保存是每平方米5千瓦时（44千瓦时 - 39千瓦时）。
这所房子有226.4平方米，每年节省1132千瓦时的热量。
使用COP为2.5的空气源热泵，每年可节省453千瓦时的电力。如果电价为每千瓦时15美分——在萨斯喀彻温省的大部分地区，电价低于这个价格——每年可节省68美元。
是否有价值达到目标取决于从0.6 ACH50到0.2 ACH的努力。（如果达到0.2 ACH50是“不可能的DARN”，那么整个讨论是不现实的。）
评估服务不足市场的选项
Bronwyn对成本效益进行了一个非常有趣的观点：太阳能电池板在驼峰上得到了追随者，他们可以获得廉价价格的大众市场。其他一些技术，也许包括一些高性能窗户品种，没有。也许我们都应该去购买这些不成本的有效技术，以帮助他们达到他们成为大众市场项目并成为成本效益的地步。
这是一个有效的论点，我认为这是我们很多人为什么做我们现在做的事情的核心。与此同时，这是一种滑坡效应，可能导致非常糟糕的决定，资源的浪费，并强化这样一种想法:绿色建筑本质上是昂贵的，是富人的玩物，而不是现实世界问题的解决方案。
如果我们只有一个有利于区分这两类的好方法。但也许我们不能。也许需要两种演示项目来移动场所：一些项目的成本超过了可以证明可能的事情，以及其他令人印象深刻的项目是成本效益。我认为每种项目的人都可以从其他类型的程序中受益。
“垃圾窗口”??回应＃18
一个U0.20的窗口不是“垃圾”，但它不是一个U0.11窗口，但我敢打赌它的成本不到一半。在驼鹿颚的平均中冬温度为-12摄氏度，萨斯卡通的-15摄氏度，U0.20的窗户，这不是一个霜冻/凝结的窗户类型的问题，也不是一个让任何人感到舒适的问题，也许除了被豌豆惹恼的公主。
是乔lstiburek，他们被认为是“所有人的五个人永远不会舒服的百分之”的声明。:-)
我肯定在一侧蒙着眼罩测试一个可以在-15c中判断差异，但是否值得支付额外的额外。
我当然不喜欢太阳能电池板 - 更便宜的低碳水化合物能量值得拥有，因为作为一个对美国经济的投资比高效窗户支付的溢价值得更多。这不是关于爱情，这是关于期望的：我很乐观，太阳能比我的高性能窗户更加努力。在一些市场上，建立的最低舒适性门槛高性能窗户和绝缘材料必须竞争生命周期能源成本，这是一个失去的窗户在窗户的窗户相对于太阳能学习曲线的主张。
我们在新英格兰支付的溢价为一流的Fabbed 20％效率PV与中国15％的效率面板约为每安装瓦特约25美分，不到10％的标记。当太阳能城斜坡上升时，水牛纽约的高效面板工厂很可能会缩小。（他们现在招聘，如果您有兴趣：http://www.solarcity.com/careers/buffalo.）。与美国相比，在中国建造高端小组没有巨大的成本优势，但中国在过去十年中投入了更多资本生产设施的资本，市场份额大。中国光伏推出高端美国橱窗制造业或美国光伏制造工人的断言是一个奇怪的论点，需要一些看起来有证据支持它的东西。
硅PV的学习曲线仍然运行20-25％的安装成本降低，每次生产量加倍 - 现在比以往任何时候都更加便宜，而且没有技术突破，并且没有什么可以很快缓慢的．在美国大约一半的安装成本屋顶PV是软成本，不包括安装劳动。面板成本仅占总装成本的20％，安装劳动约为10％。（看：http://www.nrech.gov/docs/fy15osti/64746.pdf.）太阳能业务比煤炭业务更具劳动力，大部分是安装劳动。无论是在美国还是离岸的安装劳动中，PV面板的劳动力含量实际上非常小。是一种高度自动化的过程，并变得越来越多。直到有更多的陆上制造PV关闭中国光伏到美国市场的门将导致乐于熟练的安装人员工作的损失。关闭中文PV的门将导致美国窗口制造工作中的零增加。
当然，PV曾经比现在更昂贵，但它的制造学习曲线至少比更好的窗户上的学习曲线更快的数量级。如果高性能窗口制造在其学习曲线可能追赶的情况下增加，但是，如果它的学习曲线可以追赶，但缺乏真空绝缘玻璃的可制造性突破，我看不出有关基本商品的增量技术如何改进。制作体面窗口的工艺约束。在任何体积的窗口增加时，在窗户上达到成熟的重要财务学习曲线，它就太难了解。美国的窗口的性能水平是通过建设代码要求驱动的。直到/除非代码授权更高的性能窗口，否则卷将仍然很小，无论在Windows上有什么学习曲线都需要很长时间才能播放。
如果美国人民对他们的U0.32码最满意的窗户（并且有理由相信它们），除非有财务理由，否则代码将不会授权U0.15或任何重要标记的任何窗口对于更高的性能。没有较高的卷，将持续很长时间寄宿费。我想对更好的窗户的前景更加乐观，更具成本效益和普遍存在，但我不是。
回应Bronwyn Barry
朗沃伊，
你写道，“密封性的好处在于耐用性和节能性，尤其是在Saskatoon. ...这样的气候条件下。萨斯卡通的极端温差导致组件之间的巨大压力驱动，在很短的时间内可能造成严重的湿气损害。”
认为0.6 ach50的空气泄漏率会“在很短的时间内造成严重的湿气损害”的想法是完全没有根据的。在萨斯卡通没有必要把目标定在0.2 ach50。
当然，避免建筑信封的严重缺陷是很重要的。但是，0.6 ACH50不够好的想法 - 那个必须瞄准0.2 ACH50，以避免水分损坏 - 不受任何证据不支持。
窗口U形因子
布朗瓦恩，
在你对肯特·厄尔的房子的改进建议中，你表明他的窗户有U-0.22。
但在他的博客帖子在窗户上肯特·厄尔告诉我们，他的三层达克斯顿玻璃窗的全窗u系数从0.15到0.18不等。你能解释为什么你的u因素假设与肯特报告的u因素如此不同吗?
成本
伟大的工作Bronwyn！需要这种优化工具。该工具是否允许您输入自己的成本？
我没有找到的（以及必须在某处进入的东西）是对购买能力的美元成本的任何讨论，以便每年击中目标所需的最后千瓦时。在艾伯塔省在埃德蒙顿举行的更简单优化，艾伯塔省的价格可以高达10美元/千瓦时/ a。
我同意，更好的窗户，空调和更好的HRV通常比R值墙和天花板更具成本效益。
我们在冻结的北方击中ph目标的ph ph瞄准的原因是成本福利曲线得到如此平整。
用处
也许这是不公平的，但对我来说，优化就像苏联曾经推出的五年计划。目标被确立，输入被调整，而现实是可能的或需要的被忽略了。在纯科学的图表和表格的覆盖下，围绕着被动式住宅标准的讨论，似乎总有一股未被承认的意识形态气息。
CFM50每个SSF和窗口区域代码
首先，对于克兰尼克斯坦来说，达到0.2 ach50并不是一个有用的比较。漏气目标的困难主要与每一壳体面积的漏气有关(例如cfm50/ssf)。对于多户型的Kranichstein PH来说，满足0.2 ach50比单独的Blue Heron住宅容易得多，因为前者的每内部体积的外壳面积远远少于后者。
第二:对于一个总建筑面积为226平方米的房子来说，15.2平方米的窗户面积是TINY。注意，这个房子的总建筑面积稍微大一点，大约280平方米。15.2/280 = GFA的5.4%，即远远不能满足纽约市规定的自然光要求(GFA的10%)。
回应大卫·怀特
大卫,
谢谢你富有洞察力的评论。
电子表格的更改提供数学结果......但这些数学结果不一定适用于实际的工作现场。
所有人的五个人永远不会舒服
我在威斯康星州南部，拥有20岁的双窗格，低E，铝垫片，铝制/木制框架窗户。我没有任何舒适的投诉，只有轻微的凝结问题。我当然可以从更好的框架设计和温暖的垫片中受益，但我持怀疑态度，即通过增加第三个窗格，还有很少的窗格，更少的框架有很大的，有意义的舒适性收益。
南侧WI为第6区暖边(对Tim C的响应)
我同意在你们国家的气候中，U0.35左右的窗户通常不是一个舒适的问题——只是那里没有那么冷。在萨斯喀彻温省或马尼托巴省，冬季中期的平均气温比南纬15-20华氏度低，第三层玻璃既能让人感到舒适，又能解决窗户凝结问题。
在典型的一月份，威斯康星州麦迪逊的小时平均温度约为+18华氏度。
在Saskatoon Sk，它约为+ 4f。
在Winnepeg，MB约为+ 6F
在基诺拉，ON大约是+2F。
Kenora的每日普通率高的平均水平比麦迪逊Wi的平均日常较低程度高。
在这些地方，u0.20左右的三层玻璃确实是一种舒适因素，但我很难证明，对大多数人来说，增加四层玻璃的舒适因素是“值得的”。如果每扇窗户多收25美元，也许对一些人来说是值得的，但对另一些人可能就不值得了。
在Balmy Central Massachusetts U0.20窗口的成本在净零房屋上是值得的，如果只能满足能够在99％的99％在线设计温度下举行的68F代码卧室的代码点源，如迷你拆分。有一些设计调整到其他因素，它可以使用Code-Max U0.32窗口满足净零能量，但很难保证68F在该性能级别的合理窗户。添加电源底板或其他措施来解决加热系统代码合规性问题的成本与〜u0.20窗口的上涨相当，较高的性能窗口允许您在其他参数上放松一下。有一个明显的舒适差异，但它不足以成为“必须有”。
更多关于“优化”
“优化”是个有趣的词。它意味着逐步走向完美。但是优化练习的结果取决于程序的目标。
假设我想优化GBA网站，目标是增加页面浏览量和最大限度地增加访问者数量。这种类型的优化会很快产生一个网站，其中50%是猫的视频，50%是裸女的照片。GBA现在是“优化”。
类似地，被动式住宅优化项目表明，如果建筑商将漏风率设定在0.2 ach50，肯特厄尔的房子将得到改善;如果窗户的面积减半;如果厄尔指定了四窗格窗户。根据电脑软件的目标，厄尔的房子现在已经“优化”了。但是这些建议有意义吗?
我更喜欢BeOpt。
BeOpt被设计为成本优化通过能够比较备用组件的爆炸/降压比的建筑性能，但不限制目标性能到刚性达姆施塔特规范。
这与调整现有设计以使其符合PassiveHouse的成本优化不同，而不是让它保持不符合要求。(也许，遵守协议是一种非斯特式的讨价还价?: -))
合规成本是否“值得”完全是主观的。得到PassiveHouse认证可以认为同样是大理石浴室周围或花岗岩台面,不错的东西,看起来不错的建筑师和建筑工人porfolios,但宏大计划的事情不是重要的世界改造成屋2015类似于IRC代码最低或更好的,或者干脆不用燃煤电网上的电阻加热器给你的房子供暖(被动房或其他)。
优秀的研究
谢谢你布朗温。非常令人兴奋的是，萨斯卡通的被动式住宅标准只需要一个家庭住宅的R35墙!
在10 W/m2热负荷标准下的认证意味着您可以使用通风空气加热，允许真正简单和成本效益的设计。改进的窗户在没有补充热量的情况下满足了舒适标准(在寒冷的气候中，我们需要0.65 W/m2K)。
我想即使减少了玻璃，你也会有很好的采光和视野。
这是一个重要的演示，显示了远离被动太阳能增益和因此取向的被动房屋的方法。更多的网站适合这种方法。
的确，空间供暖需求接近30千瓦时/m2a，但这仍然比萨斯喀彻温省300千瓦时/m2a的平均供暖能源减少了90%。
关键是Windows，可能需要导入。我真的想尝试Vig，真空绝缘玻璃，在被动房子认证的寒冷气候框架中。我想到它昂贵，但如果你正在进行一些较小的窗户，那可能不会那么多。
查理，马丁和达娜的窗口评论
查理·沙利文——谢谢你的哲学视角之间的平衡灯塔项目之外的范围被认为是可能的(例如萨斯喀彻温省保护房子,Kranichstein)和那些选择务实的态度的范围内,保持当前的经济生存能力(如蓝色鹭Haus)。这个范围的两端都可以作为有用的基准。这对任何行业或产品开发轨迹都是一样的。我们可以以飞行为例:现在，乘飞机旅行通常比大多数火车或汽车旅行更便宜、更快，但我们仍将太空飞行和像马斯克的超级高铁这样的想法视为下一个前沿。我在这里展示的是，被动式住宅标准的物理是绝对可能的，即使在一个非常具有挑战性的气候，如萨斯卡通。
我对Blue Heron Haus使用的u值不同于对Duxton窗户使用的u值的原因有两个方面。首先是由于测试协议的不同。使用NFRC协议测试的窗口值不同于为准确的PHPP输入而测试的ISO协议。关于这一点，我已经做了大量的陈述和写作。下面是一个涵盖了基本知识的演示:http://www.slideshare.net/Bronwynb/nfrc-vs-phi-vs-phius-window-certification-for-us
第二是由于窗口尺寸的变化。我所示的号码是所有窗口的平均U值。PHPP根据所规定的U值为标准测试大小调整每个窗口大小的U值。众所周知，窗口尺寸从一个项目到另一个项目剧烈地差异。PHPP根据项目设计计算此值。
Dana -我鼓励你对为美国和加拿大市场开发高性能窗户持更乐观的态度。消费者目前可能“对他们的U 0.32代码窗口非常满意”，但不要低估他们。我相信，一旦消费者意识到更好的舒适度、质量和性能都是可能的，而且是可以获得的，他们就会有能力提出更高的要求。按你的想法，旋转拨号电话仍然在使用。我承认，遗憾的是，我们的市场还没有形成。
Martin和David的空调评论
马丁，我很失望你对我减少蓝鹭豪斯的隔板的做法不感兴趣。(次板隔热曾经是你的被动房bête noire。)你显然已经转向密封性了。对于没有预先设定目标的项目，你所收集的所有项目都达到了非常好的数字。(如果你没有目标，你什么都不会成功。)坦率地说，我很高兴看到这种对话在过去8年发生了怎样的变化。以前，像你这样的人对每个人0.6的目标高度怀疑。现在普遍认为这是一个合理和可实现的目标。
我对蓝鹭Haus的分析表明了一个更高的酒吧。Kranichstein很久以前在一个建筑物的一半大小击中了这个数字，所以我不要求这里不可能。我投注这个数字将在不久的将来定期可达。我确实承认这并不容易，并将采取专注的努力。
顺便说一下，你错过了这些项目。请将其添加到您的列表中：
0.05 ACH50：http://www.zerohomes.org/2014/08/10/the-worlds-most-air-tight-home-0-05-ach50-pascals/
0.065 ach50:http://www.passivhaustrust.org.uk/news/detail/?nId=139#.VyXEpqMrLMU
大卫·怀特-我在等菲斯特医生通过推特确认克兰尼克斯坦的气密性测试是在他的单位进行的而不是整栋楼，我认为确实如此。(我收到确认后会寄出。)Kranichstein的总建筑面积为156平方米，大约是Blue Heron Haus(约226平方米)的一半大小，因此根据您的说法，要达到每平方米0.2的总建筑面积要困难得多。
我不了解萨斯卡通的最低采光要求，但从萨斯喀彻温省保护机构的数据来看，显然比纽约低得多。
彼得费用
感谢你对优化工具的赞美。我真诚地希望它对像你这样在极具挑战性的气候中工作的人(不仅仅是被动房!)向你致敬。我对蓝鹭豪斯的调查源于2013年我们在温哥华的一次谈话。你告诉我这有多困难，我需要自己看看有没有可能达到萨斯卡通的被动房标准。说实话，我很惊讶能做到这一点。我本来准备把这个项目扩大成双层的，但我发现可以用更好的、更少的窗户和更紧的信封来完成——所有这些都是可能的。现在在你们地区有越来越多的人想要达到这一目标，包括迈克·内梅特。我肯定他会打破僵局的!
成本问题总是一个挑战。我没有萨斯卡通的本地化成本数据，从加利福尼亚州的自己的项目经验中，我知道组件，组件或更好的气密性增加并不总是线性的。我们希望能够在不久的将来为PDT-Passivhaus优化器添加成本元素。我们在我们自己的角色开发了这个工具，而无需支持任何政府补贴或大量的程序员。它完全适用于PHPP用户，目前在美国和加拿大的一个小市场。目前我们正在测试该工具，以了解市场是否找到了我们所做的是有用的。从您的回复和对我在国际被动房屋会议上的达姆施塔特的撰写中，我鼓励了。它很好，我们将来为我们添加成本元素。
模拟的有用性
这里有一些评论似乎对模拟器和优化的用处不屑一顾。当然，应该讨论各种模型参数(如漏气)的允许范围。但是，仅仅因为特定模拟运行中的参数组合看起来不现实(对您来说，现在基于当前状态和当前理解)，并不意味着模拟不值得运行。进行测试的原因是为了深入了解各种因素组合的影响。关于计算机模型的伟大之处在于，您可以测试成百上千个案例，而不需要物理测试的成本、时间和安全问题。
是的，数学模型当然是对现实世界物理的简化。这就是我们使用科学方法的原因:假设、测试、将结果与真实世界的数据进行比较、调整、重新测试等等。最终，您应该拥有一个工具，它可以为您提供洞察力、方向和有用的近似。
一旦您有一个好的工具（即，已知与真实世界结果提供体面的相关性，例如PHPP），现在您可以创建测试的优化工具，这些工具测试许多组合提出的一系列“最佳”解决方案。同样，您可以讨论对单个变量的现实/有用范围（绝缘水平，％玻璃等），以及关于优化目标，但是具有与已知模型一起使用的优化工具可能是令人难以置信的有用。
哇
多么棒的帖子布朗温!它引发了这么多非常好的评论，有点让我震惊!人们清楚地看到了设计迭代的价值，设定了真正高的目标，并意识到即使接近也意味着一个很棒的房子!
现在，我们如何将这种投资时间于迭代设计的观点引入“家庭性能”行业?这种方法可以产生真正惊人的结果，当应用到翻新市场。
“Feist-ian交易”
错了。但有趣。：）
确认克兰斯坦鼓风机门面积/数量
跟进评论37:我收到确认，克兰斯坦鼓风机门的测量是针对单个单元的，而不是针对整个4个单元的建筑。根据最近的一次参观，我意识到不可能测试整栋楼，因为单元之间没有相互连接的门。
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