图片来源:Gruppe Angepasste technology
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被动节能屋的一个常见话题是具体能源的建设。虽然这可能是一个重要的问题，但我们普遍认为，对于被动式住宅项目来说，这是一个有争议的问题——尤其是我们设计的被动式住宅项目(由于更好的优化装配和更少的绝缘!)
这就是促使我上一篇博文(“除非实现效率，否则运营能源胜过隐含能源”)．然而，由于这个话题一次又一次地出现，而且由于美国被动式住宅研究所(PHIUS)奇怪地提出了一种想法，即需要进行含能计算才能获得认证，我们认为一些研究论文可能会增加这个话题的可信度。
被动式住宅的方法不同于LEED方法
首先，我们的看法是，内蕴能源问题主要是LEED等项目的遗留问题——在这些项目中，运营能源已经存在很大程度上被“更环保/耗能更低”的材料所忽视。截至2003年，一些使用最少的信用额度用于能源效率超过30%或将可再生能源纳入其中;我想这仍然是相当准确的(但不能证实，因为这个信息不是现成的)。
我们从不回避这样一个事实，即我们相信逆应该优先考虑。要真正在累积内蕴能源(建筑+运营)方面产生影响，关注运营方面第一个．然后，一旦你得到了显著降低(例如，通过满足被动式节能屋标准)，将目光放在建筑耗能上。
Feist:增量内蕴能量有一年的回报期
其次，这个问题已经由德国的Passivhaus研究所解决，并在多个PH会议上提出。沃尔夫冈无用的研究研究表明，与典型建筑相比，被动式住宅的“一次能源投资”不一定更大，甚至可能更低——平均而言，增加的内蕴能源在一年之内就能收回。这是由于通过满足被动式节能屋标准实现了显著的操作节能。
考虑到美国的能源法规不像中欧那样严格，这可能意味着这里的隐含能量可能更高……可能——尽管我们发现即使是在一个小项目中，当优化的疯狂， code minimum和Passivhaus之间的差异可能相对较小。
被动式建筑研究所的报告还指出，“自给自足”建筑(即自给自足的离网建筑)的累积一次能源要高于被动式建筑。这是由于80多年来可再生能源系统(光伏阵列、电池等)的隐含能量增加，导致总能量高于被动式建筑。另一个胜利居住建筑的挑战被动式住宅项目会议!
俄勒冈州的一项研究表明，投资回收期为7年
第三，俄勒冈大学(University of Oregon)最近完成的一项针对多户住宅项目的研究，将被动式住宅的建造与典型建筑进行了比较，最终得出了与其他被动式住宅生命周期分析相当相似的结果。的商业日报报道，“根据生命周期分析，被动式住宅建筑产生的能源节省将超过材料增加的气候变化潜力在大约7年。”
因此，即使在能源法规不那么严格的美国，环境回报也应该相对较短。
一些被动式节能建筑的耗能比传统建筑低
最后，如上所述，建造一个耗能低于“最低标准”的被动式节能屋是完全合理的——特别是如果你的被动式节能屋使用的是天然材料(如稻草、纤维素、木头等)。但即使你不使用纯天然材料——也许你是一个渴望混凝土和玻璃的现代主义者——只要你的房子能达到Ã - 1 / 4的节能效果，这也不是世界末日。
更重要的结论是:在比较类似的建筑类型时，被动式住宅显然在长期运行中处于领先地位，因为它的运营成本更低，环境足迹更低，累积一次能源更低……如果你考虑到优越的舒适度和良好的室内空气质量，这是显而易见的。所以我们认为这个问题已经解决了，并且进一步认为需要一个生命周期分析来获得认证将是浪费时间和金钱。
研究报告
所以，在文献上…这里有一些关于被动式节能屋所体现的能源主题的简短的论文分类，尽管还有更多的论文供那些真的想变得学究气:
- 用德国LEGEP - lca工具评估被动式建筑的生命周期(pdf):“从短期和长期来看，被动式建筑的应用清楚地显示出这类建筑相对于传统建筑的优势。”
- 按被动式住宅标准建造的单户住宅生命周期评估(pdf):”这意味着当构建一个被动的房子,如果房子都使用相同的电加热系统,只需要5年之前增加的物质生产和运输的被动的房子跟TEK07房子(也就是说,一个房子会议目前的建筑规范和标准,大概是在挪威]气候变化的影响。”
- 生命周期竞赛-银牌和铜牌-去…被动式住宅和低能耗住宅Andreas Hermelink (pdf):“无论从环境角度还是从经济角度来看，被动式住宅都是这个比较中的赢家。”
从上一篇论文(以及标题中引用的观点)得出的有趣结果是，虽然被动式节能屋带来了更好的环境和经济效果，但电网仍然太脏，因此可再生能源(或绿色电网)+被动式节能屋的组合将获得“黄金”。
迈克·埃利亚森是蛮力协作在西雅图,华盛顿。
9日评论
这个问题真的解决了吗?
迈克,
我还不相信这个问题已经真正解决了，而关于这些计算的有用性，PHIUS可能有一个观点。
我知道具体的能源回报计算不同于成本效益计算。(我在几个博客中讨论了被动式节能建筑的成本效益问题，包括泡沫绝缘会不会太厚?然而，这两种计算方法都提出了类似的问题。
我有一个问题:当研究人员计算实现被动式住宅标准所需的增量建筑材料的内蕴能量的回收期时，他们只是把所有这些增量材料作为一个总包，并将相关的内蕴能量与最低标准建筑进行比较吗?如果是这样，那么这种分析方法并不是很复杂。
渐进地观察绝缘材料，并计算每增加一英寸绝缘材料的隐含能量回报，将更加复杂。例如，我非常怀疑Katrin Klingenberg的14英寸厚的次板泡沫层的最后2英寸的次板泡沫与12英寸的次板泡沫相同的房子相比具有非常快的耗能回报。
你的论点是，建造一个被动式节能屋是有可能的，它的增量建筑材料的隐含能量有一个快速的回报，但这并不能证明所有(甚至大部分)被动式节能屋建筑有一个快速的回报。我特别怀疑许多美国的被动式节能建筑都有非常厚的次厚板泡沫;我想最后25%的泡沫厚度有一个非常长的隐含能源回报。
成本效益vs EE回报
马丁,
方法各不相同，我看过的论文通常着眼于与基线(通常是最低标准，因为那是建筑规范)相比，满足被动式住宅的总额外内蕴能量。沃尔夫冈的论文更加精炼，考察了克兰希斯坦项目的以下版本的累积内蕴能量:
-最低绝缘规范(WschVO '84)
-“低能耗住宅”(>70kWh/m2a空间供暖)
-高效节能的LEH
- 竣工乘客（沉重的建筑）
- 将未来的Passivhaus（更低的能量，由于表现更好的产品和轻型建筑而更好的效率）
自给自足的建筑(离网)
他的研究结果表明，虽然被动式节能屋建造的内蕴能量大于规范的最小值(1391 kWh/m²vs . 1171 kWh/m²)，但达到被动式节能屋所实现的约65%的节能效果显著降低了累积内蕴能量。
内蕴能量回报与成本略有不同，因为它们考虑到了源能量。由于源能量是平均场地能量的3倍，与额外的MJs相比，额外的绝缘、更好的窗户、空气密封措施和通风设备的回报是名义上的。在Kranichstein，约19%的内蕴能量增加，以满足PH在两年内恢复。
你是对的，回报不是线性的，支付的前几英寸的次板绝缘将是几乎立即，最后几英寸将需要一点时间。然而，从更大的角度来看，这是一个相对较小的差异。
坦率地说，你可以将建造被动式节能屋的耗能提高三倍(这不是一项简单的任务)，而且从长远来看，与典型建筑相比，仍然可以节省大量的耗能。在被动式住宅中，14英寸的次板泡沫，虽然对我来说很可笑，但不会产生很长的回收期。克兰尼克斯坦基本上被包裹在12英寸的EPS中，在恢复体内能量方面没有受到惩罚。
指标?规模?
我的第一个问题是
当人们谈论具身能量时，我通常会问他们这是什么意思，为什么他们关心。一般来说，我真的一点都不关心身体能量。体现了化石能源?你现在才说!气候变化的潜力?这是一个我感觉更好的度量(但仍然想知道单位)。
可再生能源就像沙子一样常见:http://gcep.stanford.edu/research/exergy/resourcechart.html
第二点:
我们能把这个放在整个建筑的背景下吗?也许这只是我的项目，但绝缘——即使是闭孔泡沫，也不重要。在我工作过的所有房屋和做过一些原始LCA的房屋中，隔热层的耗电量(能源/温室气体)还不到10%。最高的耗能/温室气体住宅实际上是我们的LEED白金住宅，它与绝缘(一些闭孔泡沫)或任何能源效率特性无关。混凝土地下室、屋顶瓦、外部灰泥和内部灰泥是重要的东西。这些都不是能源效率特性(尽管它们有显著的热电容效应)。所有这些都与耐久性有关，我的总体发现是，你在耐久性上投资越多，你损失的内蕴能量/温室气体就越多。
当有人问我关于事物的体现/温室气体时 - 我问：
它有多重?
它有多贵?
这不是对问题的首要原则理解，但这种启发式似乎是一个足够好的模型，对可持续发展决策进行分类，至少对我来说。
如果它很轻，而且不是由英特尔处理器芯片制成的，那么我会专注于运行能量。
不过，既然我这么说了——我有一个地下室里有服务器群的混凝土掩体住宅项目，所以我需要考虑重量和成本。是的，他们中的一些人选择了被动节能屋。至少他们可以使用27千瓦的太阳能，而不是从肮脏的加州电网中吸取……；)
卢卡斯·莫顿，精彩的帖子
卢卡斯·莫顿，发得好极了。太棒了。终于有一个像我一样思考的人了，至少在一个方面，跳出框框，而且合乎逻辑。
卢卡斯,
内蕴能量是
卢卡斯,
具体能源是化石燃料能源的核算:采掘、制造、运输等。
在Kranichstein的研究中，19%的内蕴能量对PH值的“上升”对于整个建筑的内蕴能量来说是非常重要的。当着眼于操作和主要/构造的总和时，它是无关紧要的。
这就是为什么我认为不值得花时间来计算绝缘所蕴含的能量——特别是为了认证。你所使用的结构(混凝土/钢/木)有一个多对建筑耗能的影响更大。所有这一切与操作能量相比都显得苍白无力——即使对于被动式节能屋来说也是如此。
澄清术语……
迈克,
你说的"主要"能源是什么意思?
我认为它在这里的意思和环境影响评价的定义?
计算被动式住宅建筑的隐含能源回报
上一篇论文的有趣结果(以及标题中引用的观点)是，虽然被动式节能屋带来了更好的环境和经济效果，但电网仍然太脏，因此可再生能源/绿色电网+被动式节能屋的组合将获得“黄金”。
好的文章迈克
我很高兴你重新参与了2010年的次平板泡沫辩论。你的研究给我留下了深刻的印象，我喜欢这样的观点，那就是最后几英寸的绝缘(水平或垂直)的回报真的不重要。正如艾丽西亚所说:“被动式节能屋带来了更好的环境和经济效益。”
环境结果，辅以(次要的)经济结果，是重点。尤其是读了马丁的阿拉斯加之行之后://m.etiketa4.com/blogs/dept/musings/alaskan-glaciers-are-rapidly-melting
继续干得好!
勾选复选框=可能做出糟糕的环境决策
Mike，这篇文章引用得很好，但我非常谨慎地认为LCA对于确保正确的环境结果是不必要的。这里需要注意几件事:
-一个好的LCA应该是计算温室气体的排放量。如果建筑使用可再生能源供暖(如生物质)，那么它实际上不会产生大量的碳排放，因为供暖负荷(无论效率)。
-一个好的LCA还应该计算建筑物的所有能量输入。在比华盛顿更温和的气候中，用于制冷的能源可能不仅仅是加热和制冷，这应该被量化并包括在LCA中，这样整体情况就清楚了。
-使用LCA，设计师可以了解可持续设计特性的相对好处。例如，是将大的混凝土板的热质量降低以节省X的操作碳更好，还是我们应该在太阳能捕捉(热水或光伏)中安装相同的具体影响等效物以节省Y?LCA为设计师提供了答案。当然，可能有一些经验法则通常是有效的，但这不是优化，你可以通过使用LCA获得更好的收益
- LCA现在真的是负担得起的(请查看我帮助开发的这个免费软件- etool.net.au)，可以用作一个有效的设计工具，以确保做出好的决定
-在澳大利亚，我参与了50多个lca项目，主要是住宅类项目。由于体内碳含量的增加，在以牺牲环境为代价的情况下(尤其是当住宅处于热效率末端时，他们采用低碳或非常高效的加热和冷却系统)
如果你想真正的安心，进行LCA，如果不使用勾框方法，希望最好!
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