图片来源:埃德温·德勒-塞特
更多关于能源书呆子的思考
在美国，先进的超绝缘住宅设计师通常建议在住宅楼板下安装2至6英寸的硬质泡沫绝缘材料。对于使用挤压聚苯乙烯(XPS)的建筑商来说，这是最常用的次板绝缘材料，相当于R-10到R-30。
作为亚历克斯威尔逊最近报道，“建筑科学专家Joe Lstiburek认为，对于梅森-迪克森线以北的任何房屋，我们都应该遵循r值的‘10-20-40-60规则’:地基地板下的R-10;R-20基础墙;R-40的房子墙壁，R-60的天花板或屋顶。”
然而，由于一些不太清楚的原因，被动式住宅的建造者安装了比大多数超级隔热材料更厚的次板隔热层。
被动式住宅建筑有非常厚的次板泡沫
Passivhaus Designers使用德国物理学家帮助 - 被动房屋规划包（PHPP）开发的OFT评价软件包。PHPP软件可帮助设计人员确定绝缘需要如何用于实现Passivhaus标准。在标准的关键要求中：房屋的最高每年加热能量使用每平方米（4,755 BTU）每平方米（每平方英尺4,755 BTU），最大源能源使用每平方米120千瓦时（每平方英尺11.1千瓦时脚）。
为了达到这一标准，美国被动式住宅研究所的创始人Katrin Klingenberg在她位于伊利诺伊州厄巴纳的家中安装了14英寸的发泡聚苯乙烯(EPS)绝缘材料——7层2英寸的泡沫材料(总共是R-56)。Waldsee Biohaus是明尼苏达州伯米吉的一家被动式haus语言学院，它的地基下有16英寸的EPS。
如何解释这些不同的建议?
最近，我联系了工程师John Straube，希望能满足我对北美物理学家和被动式节能屋倡导者推荐的次板绝缘之间惊人差异的好奇心。John Straube是Joe Lstiburek在建筑科学公司的同事…
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99条评论
回复
大家好,
我已经在被动房协会的公告板上对这篇文章发表了回复。
泡沫绝缘会不会太厚?
伟大的作品,马丁。有个问题，在故事的第一部分，你在和约翰·斯特劳贝谈话，然后中途你说"斯特劳贝写过"不清楚他在哪里写作。一篇关于这个主题的文章或论文?私人邮件给你?如果是前者，知道来源会很有用。
合资企业
他给我发了一封电子邮件
乔恩,
我在韦斯特福德建筑科学研讨会上和约翰·斯特劳贝讨论过这个问题。"夏令营" -我们就这个话题交换过邮件。
谢谢你的评论。我将澄清课文中的歧义。
优秀的
马丁,
你写的是我正在挣扎的事情。
PV的问题是它很难看，通常屋顶上有洞。
那当需要更换屋顶覆层的时候呢?
我更喜欢德国的方法。
我的客户不想在他们的房子上看到太阳痤疮，我也不想。
哎哟!
“太阳痤疮？”惊恐的事件！摆脱那些诅咒的户外晾衣绳！我们正试图看看这里的好房子！
一个评论 - 两个问题
我很难推测为什么被动式节能屋的案例研究通常使用这么厚的板状隔热材料。现在我明白了;伟大的理性调查和整理替代立场。
Martin的两个问题：在一个计算中，你写的“...... PV供电的成本不超过60 / 2.5 =每千瓦时24美分。”我推测“60”是从“每千瓦时50至60美分”之前你提前注意到了吗？
各种绝缘材料每R成本的最佳/最常用表达方式是什么?你用的是“……EPS(每板英尺每R成本约10美分)”。使用“Cost / R / board foot”或“Cost / R / square foot”合适吗?由于不同的绝缘材料每英寸厚度有不同的R值，板英尺测量体积(12 " x12 " x1 ")，我使用了成本/R/平方英尺(面积(12 " x12 ")，但这可能是错误的。我很困惑，因为得到的数字(144)是相同的，但单位发生了变化。
[编者按:为了回答Mike Guertin的敏感问题，原文中提到的“cost / R / board foot”已被修改为“cost / R / square foot”。］
对科学的扭曲理解
马丁和乔恩·斯特劳贝，
原谅我......我是建筑师......不是科学家。
我很难想象，当DeltaT是相同的情况下，从房子到空气的传热和从房子到地球的传热是完全相同的。
我把地球想象成比空气更容易的“路径”....
也许差别不是很大?
它们真的一样吗?
哎哟!
对不起,乔恩,
我曾见过将光伏集成到设计中的房屋....它可以很吸引人。
或者至少不冒犯。
更多的次数不是吸引力..
绝缘材料的成本
迈克,
John Straube写的是“每R板英尺10美分”。我同意你说的单位是每平方英尺R的成本。如果一个绝缘产品的成本是每R每平方英尺10美分，那么R-10的绝缘成本是每平方英尺1美元，或者100平方英尺是100美元。或者R-20隔热材料的价格是每平方英尺2美元，100平方英尺200美元。
不过，在我修改约翰·斯特劳贝的直接引语之前，我会给他一个回应的机会。
每千瓦时50 - 60美分
迈克,
你是对的，计算中60/2.5 = 24美分/千瓦时的数字60来自John Straube之前讨论过的PV价格区间的高端。他估计光伏发电每千瓦时的成本在50到60美分之间。
PV意味着你还有一笔交易要安排
嗨马丁，
关于光伏与子板绝缘的讨论中遗漏了一件事，如果设计师选择了光伏路线，那么项目经理必须将电工/光伏板安装人员的工作安排到日程中。这些都是高技能的行业，知道如何安装光伏系统的电工仍然不那么常见，这可能会使日程安排不那么灵活。最后，这并不是在简化事情。
然而，被动式住宅更大的次板绝缘选择并不一定会使计划复杂化，无论如何次板绝缘将被放置，它在计划中，它不需要一个高技能的电工。
那就是说，如果设计师计划设计为被动房屋，并且还要安装一个PV系统的小型能量负载，那么我的上面的参数可能是或可能没有，有效。尽管如此，我不得不说，对于剩下的剩余能量负荷，电网供应的电力应该更便宜（此刻）。
Tech.View专栏作家在Modowist.com写了一个列
上周提醒了我们简单的优点，这是值得一读的关于这篇文章。
最后，房主是否有必要的知识来维持光伏系统。这不是一个绝缘的问题。让我们不要忘记占用者！
欢呼,
安德鲁
P.S.马丁有没有办法，我们可以向你推荐故事/博客的想法？
简单，维护和博客想法
安德鲁,
1.你关于简单的观点是完全正确的。与PV相比，许多设计师和业主更喜欢厚次板泡沫塑料的简洁性(在施工进度和设备寿命方面)。
2.PV实际上不需要任何维护。我最老的光伏组件已经有29年的历史了，完全没有维护过。它就放在屋顶上，暴露在风雨中。虽然确实我从光伏阵列定期删除雪在冬天,大多数人不需要——因为他们住的地方雪少,因为他们不依赖于每千瓦时1月和2月的电力来自太阳的像我一样。(我离网)。因为在冬天，白天很短，太阳也很弱，如果你不把雪从你的阵列上清除掉，就不会损失太多的电力。最后，逆变器是光伏系统的薄弱环节。但我在1985年买了我的变频器，它仍然工作得很好。
3.是的，我很乐意为未来的博客主题提供任何建议。
博客的主题
嗨马丁，
在你的一篇文章中评论这个博客主题可以吗?我不想搅乱谈话的思路。
欢呼,
安德鲁
或者你可以给我发邮件
安德鲁,
如果你想的话可以在这里发布，或者直接发邮件给我
[电子邮件受保护]
地面温度
在芬兰55岁的加热季节接地温度对我来说听起来非常令人愤慨。我计算了加热季节的平均地温度（大约10月至4月）为赫尔辛基，芬兰气候数据从被动房屋规划包（PHPP）设置，并提出41.3f。我还使用了平均地面温度的经典拇指规则：“平均年度地上温度=平均年度环境空气温度”以获得40.2F（再次使用芬兰赫尔辛基的PHPP数据集）。
John Straube的数据来自哪里?
测量了温差
约翰,
根据John Straube发给我的电子邮件，他的计算是基于测量数据的。他写道:“众所周知，预测板的热量损失是不准确的。我最近做了一个文献调查，测量温度和热损失的楼板和地下室，寻找绝缘外壳的真实测量。作为我发现的为数不多的结果之一，芬兰R-32隔热等级的平板在加热季节的平均土壤温度为12.5摄氏度(55华氏度)。”
我将设法与他联系，为这项研究找一份参考资料。
地面温度
如果约翰·斯特劳贝的信息是准确的，马丁，那你应该写一篇不同的文章!而不是“嘿!你在楼板下面使用了太多的绝缘材料!”你应该写“嘿!你的气候数据中的地面温度是完全错误的!”
这主要是说:我希望看到关于地面温度问题的深入跟进。
更多的数据
约翰,
尽管你暗示约翰·斯特劳贝(John Straube)提到的芬兰隔热板下12.5°C的土壤温度令人惊讶地温暖，但我发现了一项研究的参考，该研究提到的芬兰隔热板下的土壤温度甚至更高——在15°C至17°C之间。
我还没有读过这项研究;仅仅是抽象的。我不知道绝缘的r值，所以数据可能不相关。如果有人感兴趣，这里有链接:
http://scation.aip.org/getabs/servlet/getabsservlet?prog=normal&id=ppscfx000009000004000202000001&idtype=cvips&gifs=yes.
胡说! !
这完全是胡说八道。我在忽略这些东西和花时间解决不准确和缺乏研究的结论之间左右为难，但我们开始吧:
1) Katrin的房子超过了PH值的加热限制近50%，因为她选择使用电加热而不是化石燃料，并且由于低效发电而面临能源消耗的惩罚。
2) Straube先生试图通过装配一个假设的PV/热泵组件来提供热量，否则这些热量可能会被保温。他承认热泵的COP随着温度的升高而降低，但没有对PV输出的季节变化进行分析。据推测，光伏发电量在供暖季节远低于一年中的其他时间，否则它不会是供暖季节!
有人可能会把争论转向“净计量”，这实际上意味着光伏系统在夏季会过度生产(帮助冷却效率低下的商业建筑)，而在冬季，这一“好事”会神奇地得到化石燃料发电的回报。
如果想要用热泵取代隔热层，真正实现同等的可持续性，冬季需要的是清洁能源。为热泵提供动力的光伏阵列应该安装在亚利桑那州(智利更好)，并有专门的输电线连接到热泵。即使PV板比泡沫板便宜，现在的情况也不那么乐观……
不是废话
格雷厄姆,
正如我在文章的最后一段指出的，选择14英寸的泡沫而不是PV是“一个可防卫的立场，”所以我已经同意你。
这就是说，重要的是要注意一点，越来越厚的绝缘变得比PV更贵。这样做并非毫无意义。依靠网计量并不是无稽之谈;对德国、美国和世界上许多国家的数万名房主来说，这是一个常规事实。
通过嘲笑电网计量，格雷厄姆，你似乎在暗示用电网来分配光伏电力是不合适的。但所有被动式建筑都用电;所有被动式建筑都使用网格。既然它们已经是依赖电网的建筑，那么使用电网在夏季分配多余电力，在冬季输送所需电力的pv建筑又有什么问题呢?
如果被动式住宅建筑可以在建筑需要的时候从电网购买电力，那么我们都应该愿意考虑分布式发电模式，其中包括使用电网共享pv产生的电力。净计量就是这样发生的。
John Straube的三个电子邮件中的第1名
我收到了三封来自John Straube的电子邮件，回复了这里的问题。
第一条与Mike Guertin的论点有关，即Straube误把“cost / R / square foot”说成是“cost / R / square foot”。我回答迈克说，我认为他(迈克)是对的。
约翰·斯特劳贝写道，“我同意，马丁。”
为了回答Mike敏锐的问题，我编辑了这篇文章以反映预期的单位(成本/ R /平方英尺)。
约翰·斯特劳贝的三封电子邮件中的第二封
电子邮件#2涉及约翰·布鲁克斯的问题。布鲁克斯写道:“我很难想象，当Delta-T相同时，从房子到空气的热传递与从房子到地球的热传递是完全相同的。我把地球想象成比空气更容易的‘路径’。”
约翰·斯特劳贝写道:“土板和墙壁-空气传热的区别包含在‘表面膜’系数中。这个系数(蒙混系数)解释了靠近表面的一层静止空气对墙壁的隔热效果。对于隔热良好的墙壁来说，这并不重要，因为它的值小于R-1。另一个可能的差异是地上空气温度变化的动态特性，但对于轻型结构来说，这个质量不是那么重要。否则，上面和下面的热流物理是一样的。”
约翰·斯特劳贝的三封电子邮件中的第三封
电子邮件＃3涉及John Semmelhack对Straube的子平板土壤温度的挑战。
John Straube写道:“Semmelhack先生的问题指出了困惑的根源:由于缺乏测量的现场数据而缺乏好的模型。我同意PHPP给体温过低,而'年平均地面温度=平均年环境空气温度的同时忽略了目标(主要是因为它忽视了一个事实:有一个热源在土壤-众议院为每年12个月)提供热量。这就是为什么我的数字是基于测量数据的，尽管它是稀疏的。
“我所拥有的最接近的例子是芬兰的一篇论文《寒冷气候下地面板状结构下粗颗粒填充层的热和水分条件》热封和建筑科学杂志第28卷第2期2004年7月1日。测量到的最冷温度是45华氏度，在夏末上升到68华氏度，然后再次下降。
“近期纸张，”近地上结构“中的热，空气和防潮，”建筑物理学杂志， Vol. 32, No. 4, 2009年4月，显示了更高的温度，冬天的平均温度为15°C/60°F，除了在接近边缘的地方下降到10°C/50°F(冬天的平均温度超过15°C)。
”另一个在挪威,营造很多板级寒冷气候,在第七届北欧建筑物理会议上的一篇论文板热损失报道,“在挪威的气候条件,每年平均土壤温度变化从2°~ 7°C,我们可以使用12°±1°C作为内部区域的默认值参考土壤温度”。12°C是53.6华氏度。
“在英国，一项关于商业建筑的研究发表在期刊《地面板房内部和下面的温度:二维和三维数值模拟以及与实验数据的比较》上建筑与环境，卷。35,2000，在冬季期间，在14°-16°C（57°-61°F）范围内，发现温度（在Cardiff附近）的温度（威尔士较高）。我还有一些来自瑞典的论文，以及加拿大的地下室测量。
“我只想说，如果我的设计基于真实的测量结果，而不是某人的模型，我反复发现子板的温度范围从10°C到15°C(50°到60°F)。
“我很有兴趣听到任何已发表的测量数据，以补充我数量不多但正在增长的收集。”
子板温度
我喜欢John Straube的评论，他说厚板会使下面的土壤变暖。它是有意义的。
如果是这样的话，那么增加隔热板的数量不是有点自我辩护吗?
约翰·斯特劳贝的评论还表明，在板和“周围”土壤温度之间，有一片土壤起到了缓冲作用，我敢说它是绝缘体。
作为一个窗口人，我可以看到窗口分析之间的类比，它着眼于框架、玻璃边缘(2 1/2“)和玻璃中心区域。在这种情况下，我们可能有一个平板，平板附近的土壤和周围的土壤区域。我怀疑这些区域之间的区别不像窗户那么明显。显然，在大多数窗户中都没有类似的高导电金属垫片。然而，我认为有一些类似的事情正在发生。
厚绝缘
就像大多数绿色技术一样，泡沫的价格过于定价。用稻草捆绑建造，你没有这些问题。如果您的结构与其环境和谐相处，费用是微不足道的。典型的稻草壁将具有R-55的R值。我已经建造了一个家用的家庭，采用稻草捆绝缘，太阳能/风电，甲烷收割机，辐射加热，太阳能热水，灰水收集，雨水收集，用于冲洗厕所，负责人流域，再生建筑材料，以及许多其他EXPIOUSE Green Technologies．它将超过125平方英尺的价格。我很乐意知道他们花在泡沫绝缘体上的内容，他们会弥补成本。费用需要有意义。顺便说一下，太阳能可以为4美元的价格购买，并且在其低于2美元的瓦特的回扣时，为什么人们仍然试图妖魔化太阳能。如果他们刚刚在一点购物时。 If you can find it cheap call me or if you need a straw bale home built , I will help. reese 951-453-3899, And for all you skeptics out there call me and we can talk about it.
草捆墙的r值为R-27.5
瑞茜,
对稻草包性能最彻底的r值测试是在橡树岭国家实验室进行的。根据这些测试，用19英寸的稻草捆建造的墙的r值是27.5，而不是55。
要了解更多关于测试的信息，请参见“精炼稻草包的r值，”刊登于一九九九年三四月号家庭能源杂志。
毋庸置疑，草捆家庭仍需要基础绝缘。如果秸秆捆包家庭具有平板级基础，它肯定应包括板块下的连续XPS或EPS泡沫层。板块下的泡沫是有道理的。
测试过时的信息(稻草岩石)
嘿，马丁，谢谢你的信息，如果你谷歌秸秆包的r值，你会得到几个来源的r值。99%的r值是不变的。只有你发的那封。所以我想知道是谁资助了这项测试，也许是泡沫制造商或木材公司。我对这些信息持保留态度，用这两种材料建造一个真正的家，看看结果如何。我一直认为泡沫被高估了。至于楼板下面需要隔热的地方，我会看看旧土坯，说哪里有泡沫。我认为我们对泡沫的狂热就是这样。人类再一次试图超越大自然。我是南加州的一名绿色建筑工人，热爱新技术，我对泡沫喷雾器已经研究了很长时间，我认为它的价格过高，在未来5年将会下降。 We will always have a use for it ,just not as big as those invested in that industry thinks. Hope your not a foam guy. Any how thanks for the info feel free to call and share any other info you might have. reese 951-453-3899
稻草的讨论
嘿,瑞茜,
你应该试着在问题部分开始一场稻草捆讨论。
我觉得你抓住了马丁穿着冷酷的气候眼镜;-)
他忘了问你住在哪里。
也许大多数气候都应该考虑板的边缘和板的周边隔热。
热储存还是散热?存储或出血吗?
我记得罗伯特·里弗桑和托尔斯滕·克拉普之间的一次讨论。
两个非常聪明的建筑师。
罗伯特说，我们将能量储存在下面或石板上，托尔斯滕说，我们正在“流血”能量。
Jon Straube和Wolfgang Feist是一对非常聪明的科学家。
为什么会有这么大的区别呢?
马丁…你试过让沃尔夫冈·费斯特评论吗?
谁是正确的?
这里的物理学在我的头上。
为了大家的利益，我希望两队打一架。
我们需要良好的答案和“控制面板设计”听起来像对我的好概念。
我看到的是优先权的不同。
我们(美国人)是根据美元成本和投资回报来做决定的。
德国人为他们的圈地表现设立了很高的标准，他们似乎正在实现他们的目标。
2030年到这里.....谁将领先?
谁将建造最节能的房屋?
如果你喜欢，在顶部设计集成光伏的该死的好外壳有什么错。
为什么这是另一个？
哦
对不起约翰Straube……我知道是约翰，但还是输入了约翰(两次)
乔恩·布鲁克斯
谁是正确的?
约翰•布鲁克斯
我不认为这是我们不得不说的是，无论是沃尔夫冈的费用还是John Straube是对的，另一个人错了。两者都是对的。
总结:
1. Passivhaus人，我尊重的人，有一个严格的能源目标，他们必须在没有光伏没有光伏的情况下达成。正如我已经注意到的那样，这是一种可靠的位置，因为包络改进比光伏模块更加万无一失。
2.为了在寒冷的北美气候中达到这一目标，似乎需要非常厚的隔热层。当谈到板下的泡沫时，从每一美元投资节省的能源来看，最后6或10英寸的被动式建筑泡沫是相当昂贵的——比PV还要贵。但对于被动式节能屋的支持者来说，这笔钱花得很值，因为它能让整个房子受益。他们愿意投资。
3.PHPP软件似乎假设板下土壤温度比用板下热电偶监测研究显示的温度更低。然而，如果有人提供资料证明我错了，我随时准备修改此声明。
4.PV价格昂贵，但寿命相对较长，且无需维护。一些有上网计量协议的美国房主可能更愿意在屋顶光伏上投资4000美元，并通过按照Straube的建议停止R-20，在次板泡沫上节省4000美元。
首先投资圈地
我想没有人提到过，在未来增加PV可能比在板下增加隔热层更容易。
数据混乱?
我不确定，我需要参考EN标准和John Straube使用的计算方法，但John Straube关于PHPP的地温太低的建议可能是有缺陷的。其原因与标准、方法以及他们使用数据集的方式有关。
* John Straube正在使用季节性平均值测量*在*一个板坯条件下（根据一些标准或不清楚的方法）。
*PHPP是根据地面环境情况(符合EN标准)，即不在楼板下方使用季节性平均值。
现在考虑到:
* John Straube Cites发现EN标准中的计算方法显示出与真正的热损耗的良好相关性。
* Passivhaus研究所的研究确定，对于超级绝缘建筑，EN标准没有充分考虑地下室和地下水的附近。建筑物物理学已在Protokollband中写成。ZH标准的这种细化包含在PHPP中。还要考虑PHPP可以根据动态计算接受输入。
因此，总结本节，EN标准通常适用于绝缘建筑，但可以精制。
数据和标准混淆:
我担心John Straube可能没有考虑到EN标准的方法可能与他正在使用的方法不同。因此，他的较暖的地面温度，相对于外部环境条件，会降低热量的散失率，被PHPP使用的EN计算考虑，但以不同的方式。(此外，明智的是要记住，随着u值的提高，热损失减少，因此楼板下的地面温度变得更接近周围的地面条件)。为了解释板下温度与u值有关的事实，EN标准计算了在计算期间应用的权重因子。
也许这可以充分解释PHPP的数据和他所引用的地面温度之间的差异。如果约翰Straube使用下面的测量板临时工没有考虑到温度将下降为绝缘是改善这也可能表明,点下的成本有效的限制板绝缘可能除此之外目前正在考虑。
对这个问题有什么看法吗?
真是胡说八道! !
实际上，你说的是“出于一些不太清楚的原因，被动式节能屋的建造者安装的次板状隔热层要比大多数超级隔热层厚得多。”
原因一点也不模糊。它们是精确计算给定绝缘厚度的净效益和增量效益，并与太阳能热吸收等相平衡的结果。它们是在逐个项目的基础上相当精确地计算出来的。
此外，我不是在嘲笑电网计量，我说的是一个荒谬的概念，即电网计量的光伏发电是无碳的能源。同样的，虽然在夏季可能会产生过剩的电力，但被低效的商业建筑所吸收。在冬天，没有多余的光伏电力用于取暖，因为太阳出来的不多，或者你不需要取暖，因为缺少太阳是冬天的原因。我们在冬季获得的电力主要来自化石燃料，除非我们所在的地区有过剩的水力、风力、核能或地热。
听懂了吗?如果是这种情况，那么建议的计算必须重新调整，以考虑到供暖季节的低PV输出——你不能假设在冬季的平均日输出。与之形成对比的是适当的绝缘——它在最需要的时候才有效，因为它是为最需要的时候设计的。
我认为pv是坏吗？不，但这不是持续的灵丹妙药。是的，我们需要建筑物的力量，而被动房屋也需要电力，因为它被认识到绝缘到零能量并不具有成本效益。也就是说，通过pH值识别，用化石燃料产生的电网电网代表化石燃料的消费。净计量论证与购买碳信用额不同（即，在斯里兰卡或其他任何内容上支付植物树木。）也许你的下一篇文章可以讨论购买碳信用额比绝缘更便宜......
我的观点是，在屋顶上放置PV并不能使建筑更有效率，而PH值是效率的最具成本效益的点，因为它是精确计算的，以奖励建筑商机械系统的减少，以换取提高效率。这种精确的、特定项目的计算使人们能够准确地确定一种绝缘厚度比另一种厚度节省了多少能源——这怎么就“模糊”了呢?
暗示“梅森-迪克森线以北的任何房子……r值应遵循“10-20-40-60规则”:基础楼板下的R-10;R-20基础墙;R-40房屋墙壁，R-60天花板或屋顶，因为我们可以用PV来弥补差异，假设梅森-迪克森线以北的所有房屋在朝向或日照方面没有差异。然而，你说被动房涉及的具体地点的计算是“模糊的”。你难道不知道这种说法有多愚蠢吗?
愚蠢是很难评估的
格雷厄姆,
我更喜欢讨论技术问题的优点;我让别人来决定我的愚蠢。不过，我可以向你保证，我正在尽我所能避免做蠢事。
你断言“被动式住宅是最符合成本效益的效率,“但你的声明只是真的如果你认为更有意义sub-slab投资泡沫,是昂贵的(考虑能源节省和投资)的基础上与PV相比,这对于资金投资收益率更多的能量。
你们鄙视光伏发电，因为光伏发电系统的大部分能量是在夏季产生的，而这个时候不需要供暖，而不是在冬季。因为我已经离网生活了34年，因为我每天都在观察我的光伏系统上的仪表，29年了，我可以向你保证，我非常熟悉这个事实。
我理解你对计量概念的不屑，因为你已经解释过两次了。尽管如此，我还是相信，我宁愿住在一所大部分电力来自光伏发电的房子里——即使电力是季节性不平衡的——也不愿住在一所全部电力来自电网的房子里(就像大多数被动式节能屋一样)。PV是昂贵的，但它是我们从化石燃料发电向可再生发电过渡所需要的解决方案的一部分。
今天早上，我花了几个小时在我家附近山脊上的一块空地上堆柴火。一旦我完成了空地上的工作，我希望在那里竖立一个风力涡轮机。我希望风力涡轮机能在冬天的黑暗日子里发电。
正如我在文章中所写的，在被动式节能建筑中加入非常厚的次板泡沫的决定是完全站住脚的。我不是在嘲笑你的立场，我当然相信，格雷厄姆，你的立场不是愚蠢的。
泡沫之王
我可能听起来像一个建筑科学的尼安德特人，但是不是有一个点，一个人必须后退一步说....“伙计，这是一个#。[电子邮件受保护]%泡沫负荷!!!!"
此外，我们不应该努力改变美国家庭的建设方式吗?
在全国各地的距离远离节能的情况下，令人羞落的房屋正在建造。让我们首先解决这些家园，然后担心PHPP的有效性和每年的土壤温度计算。我可以欣赏健康的辩论，我理解需要进行渐进思维，但是来了......
感谢格雷厄姆·欧文，
先生，你太过分了，叫马丁白痴!!(对不起，马丁，我相信你可以为自己辩护，但我不得不说一些话)
来自John Straube的四个电子邮件中的第4名
针对Dark Lad Slim的评论，“John Straube关于PHPP的地面温度太低的建议可能是有缺陷的，”Straube写道:
“肯定有什么误会。除了物理定律，我没有“遵循一个标准”。我显然没有考虑PHPP/ EN标准，因为这种方法似乎给出了错误的答案。我调查的重点是，“标准”方法似乎并不能让我们得到与真实测量数据相匹配的数据。
“通过测量板下的土壤温度，直接考虑保温对减少热流的影响，以及土壤的保温和蓄热能力。不需要估算或蒙混因素。除了加的夫平板，所有的平板都是在寒冷的气候下测量的，有很多隔热层(4到8英寸)，所以热损失的影响应该主要考虑在内。
“热流通过一层隔热层，无论是在板下，屋顶，或墙壁下，是由其上的温差驱动的。对于屋顶来说，挑战在于考虑太阳对表面温度的影响。对于平板，挑战是估计土壤温度。
“所以，我重复一遍，不管捏造因素、标准、估计和计算机模型如何，隔热板上的热流都是由于它之间的温差造成的，有限的测量数据提供了有关温差大小的一致信息。现实世界的测量与标准方法和假设根本不匹配。”
不友好
我想马丁喜欢看《飞毛怪》
http://www.passivehouse.us/bulletinBoard/viewtopic.php?f=4&t=182
他喜欢搅拌困境。
他提出了一些很好的话题。
这是一个很好的讨论……但不友好…
也许应该开个啤酒峰会…大约10月16-18日
约翰·斯特劳贝，沃尔夫冈·费斯特，卡特琳和马丁
德国和加拿大啤酒......对佛蒙特啤酒不太确定?
我认为PH和BSC会是一个很好的团队，应该分享知识。
让我们轻松一点。
试图友好
约翰,
我今天早上发了一封电子邮件给Katrin Klingenberg。我说：“我很乐意为即将到来的博客采访你;或者，如果你愿意，请为您提供在GBA网站上写客观博客的机会。当你可能知道，你总是自由发表在我们的网站上发表评论。我一直都很重视你的意见......我希望我们能够继续努力，并保持对话渠道打开。我不确定你在我的着作中实现经常，在我的着作中对话，我高度高度的被动房屋标准及其成就。“
修正
马丁,
如果我误导了你或其他人，让他们相信我在叫你“傻瓜”，我道歉，但也要指出，我的文章被误读了。具体地说，我断言，如果考虑到成本效益，从马里兰州到明尼苏达州的每个家庭都采用单一规定的绝缘水平是荒谬的，就像光伏产量和成本在这个地区是一致的假设一样。此外，我并不鄙视光伏发电，但“净计量=碳中和=光伏发电是一美元一美元的可持续能源”的观点并不成立。
当然最好使用PV比化石燃料发电,但是由于光伏输出最小热负荷最大时,解决的办法不是认为你得到的平均日产量深度的电绝缘、冬季和比较成本解决方案是效率,达到最成本有效点然后再添加可再生能源(最后是PV)。被动式住宅的设计就是为了做到这一点，它的隔热效益经过了仔细的评估，并与其他措施进行了权衡。贝米吉的建筑是高度隔热的，因为那里冬天非常冷，但厚度是经过仔细计算和合理的。
我倾向于失去对这个论坛的耐心等待，因为我相信你知道这些东西，并试图用轰动主义者陈述挑起争议，谈话，网络流量。麻烦的是，尽管他们可能会向您的网站绘制流量，但它们不会导致任何更大的洞察力，也不会帮助他们在美国的删除被动房子运动 - 他们只是吸收和浪费时间，从已经拥有的人那里窒息和浪费时间很多事情要做。我们要么不得不让这些荒谬的断言站或工作来消除它们，我们已经足够了。如果您想探索这些问题，请如此客观和负责任地，避免主观的单词，如“MURKY”，并致力于研究和呈现争论的两侧。如果您尚不清楚被动房屋标准的衍生或证明如何，请咨询那些在写这些文章之前了解的人。这是负责任的新闻的道路与ucckraking，im（h）o。
什么是模糊的，什么不是
格雷厄姆,
我会试着按照你提出的顺序来处理这些问题。
1.“从马里兰州到明尼苏达州，每个家庭都规定一个单一的绝缘标准是荒谬的。”你引用的是我对Alex Wilson博客的引用，该博客报道了Alex对Joe Lstiburek的建议的理解。我用这句话作为对美国寒冷气候绝缘水平建议的简略参考。公平地说，Lsitburek对绝缘成本效益的理解比你的拙劣模仿所暗示的要微妙得多。通过关注亚历克斯·威尔逊(Alex Wilson)的引用，你扭曲了Lstiburek和我自己的老练，而这并非是一个特定地点的推荐。
报价的目的是说明美国建设者在超出原则之后的事实通常使用比冷气候伴者设计师更少的子板泡沫。这个事实仍然存在 - 亚历克斯威尔逊的句子是否精心制作或精心良好。
2.我从来没有说过“净计量=碳中和=光伏发电和绝缘一样可持续”。我不确定是否有人知道聚苯乙烯或光伏组件的生产或使用是否可持续。从长远来看，这两种做法可能都是不可持续的。这就是为什么我尽量避免使用“可持续”这个词。
3.你抨击这样的假设:“你在深冬获得了平均每日的电力输出，并将其成本与绝缘进行比较。”我从来没有做过这种假设;正如我所指出的，我很清楚冬季光伏阵列的日产量低于每年的平均日产量。然而，在美国，计算PV阵列的投资回报时，需要计算PV阵列在其生命周期内的电力输出值，并将该值与投资成本进行比较。我不是唯一一个这样分析光伏投资的人;这是标准的做法。
4.您写道:“解决方案是达到最具成本效益的效率点……被动式住宅的设计就是为了做到这一点。”但斯特劳贝指出，被动式节能屋的设计者最终在次板绝缘上过度投资——也就是说，超出了成本效益的范围。你通过挑战评估光伏投资的标准方式来拒绝这一点。恐怕你的处境相当孤独。
5.“我相信你知道这些事，并且想要挑起争论。”我可以向你保证，我找约翰·斯特劳贝是出于一个单纯的动机:好奇心。当斯特劳贝回答我的问题时，我学到了一些新东西。我正试图与任何有兴趣关注我博客的读者分享我的新知识。没有争议，直到许多人在这个页面上发表了相当激烈的回应——你的帖子“这完全是无稽之谈”，卡特琳在她的博客上断言，我(马丁)“我更喜欢和其他人、‘专家’和聪明的人交谈，我敢打赌他们对PHPP知之甚少，”你那令人难忘的台词，“难道你没看到这句话有多愚蠢吗?”而你最近又把我的话描述为“荒谬的断言”。就争议而言，我并没有煽风点火。我想把重点放在技术问题上。
6.最后，你建议我“避免使用‘模糊’等主观词汇。’”你对词汇选择的建议很有趣，它出自一位我可以亲切地称之为“无拘无束”的作家之手。显然你不高兴我这样写:“然而，出于一些不太清楚的原因，被动式节能屋的建造者安装的次板状隔热层比大多数超级隔热的书呆子要厚得多。”这是一个简单的事实，在我的文章中讨论的差距的原因是模糊的我。对于Jon Vara和Mike Guertin来说，这个原因显然也不清楚，我对这个话题的调查启发了他们。很明显，你对原因很清楚。我不怀疑你比我抢先一步。但作为一名记者，我的目的一直是试图照亮黑暗的领域——包括对我来说是黑暗的领域——并与我的读者分享我学到的东西。
加的夫的结论
卡迪夫论文的结论是
从测量数据计算了热透射率值，并与从电流设计引导件确定的值进行比较。......使用CEN草案汇票计算的U值与正常体重混凝土的测量值合理一致，与轻量级混凝土非常好的协议。
．...这听起来好像是真实世界的测量与标准方法和假设不匹配吗?好吧，也许不是100%的相关性，但肯定在现实参数内?是的，非常喜欢。
这个简单的事实对任何花了几分钟考虑热流的人来说都是显而易见的。那么惊喜在哪里呢?物理学在哪里?
一个单一的测量仅仅是一个给定的几何位置的一个快照，即使它是一个季节性的平均值，它仍然是特定的位置。到目前为止，我很欣赏John Straube在平板温度下的平均适应了季节波动的平均，所以看起来他使用的是稳态模型而不是完整的三维动态模型。很好。稳态模型是在许多能源设计工具中使用的。
我想知道，他有没有把这个平均值应用到整个楼板上?这些建筑的几何形状是怎样的?平均值是在板的中心，横跨整个板的吗?
这些查询的原因源于这一事实,板下的温度不一致即平均未能考虑几何和热损失大于在周长(有更大的温度差异在板的边缘的中心板由于更大的热损失环境空气)。欧元区受此影响热桥接可以从周边边缘1-2m——房子深10米和15米长(是豪宅吗?)占相当比例的面积(30%左右)这部分区域只会增加房屋规模越来越小。如果他只使用了一个温度，并将其应用到整个板上，那么这可能会导致一个误差。在此基础上进一步阐明了“下列…阐明的物理定律将会受到赞赏。
DLS
用积木设计
10-20-40-60规则很有趣！你有不同的形状的彩色块。平坦的蓝色块为地板，大红色块制作屋顶。但被动房子并不那么有趣。德国人在实验室外套，烧杯，神秘的哼唱机械，整体系统。太严肃！
你知道比冬天低电费更酷的是什么吗(无聊!)，就是看着电表在夏天倒转(棒极了!)
被动式住宅板
我真不敢相信马丁因为争论绝缘和光伏的技术优势而感到悲伤!这里的一些人似乎“喝了Kool-Aid(一种美国参考)”，对能源问题的科学分析感到不舒服。继续努力，马丁。
来自John Straube的五个电子邮件中排名第5
在回答Dark Lad Slim关于“卡迪夫论文的结论”的问题时，John Straube回答道:
“黑小子斯利姆为什么要躲在假名后面?”
“标准方法在加的夫起作用，因为平板在温和的气候下几乎是不隔热的，这正是标准开发的场景类型和工作场所。我没有因为这个原因引用它。我参照了土壤温度。阅读所有的论文，尤其是那些在寒冷气候下保温隔热度为4到8英寸的论文，以了解整体情况，例如，我正在谈论的那篇。有几个原因可以解释为什么标准方法适用于这样的平板，但这是一篇完整的文章。
“(引用DLS)“……热量通过隔热板是由于它的温差。”这个简单的事实对任何花了几分钟考虑热流的人来说都是显而易见的。那么惊喜在哪里呢?物理学在哪里?”
“这是对查询的回应，为什么我将使用平板下方的温度。对我来说很明显。显然对许多人令人困惑。
“(引用DLS)“单一测量值只是给定几何位置的快照——即使这是季节平均值，它仍然是特定位置的。”到目前为止，我很欣赏John Straube在平板温度下的平均适应了季节波动的平均，所以看起来他使用的是稳态模型而不是完整的三维动态模型。很好。许多能源设计工具都采用了稳态模型。
“读报纸。我没有使用快照。我在一年中平均每小时使用数千个测量值。你必须知道，板下土壤的热质量意味着温度变化非常缓慢。我没有使用稳态模型。我使用的是测量到的边界条件，而不是稳定状态。我也用Heat 2D做过这些类型的计算，这是一个动态的2D程序，我是在Mitalas出色的，仍然相关的地下室热损失模型上被提出来的，包括3D效果，动力学等，但不像其他模型，对几十个REAL地下室的多年热损失研究进行了仔细的基准测试(这是我比大多数其他论文研究更相信他的结果的原因)。
“(引用DLS)“我想知道，他是不是把这个平均值应用到整个楼板上了?”这些建筑的几何形状是怎样的?平均值是在板的中心，在整个板的中间吗
“读报纸。告诉自己。
“(引用DLS)这些查询的原因源于这一事实,板下的温度不一致即平均未能考虑几何和热损失大于在周长(有更大的温度差异在板的边缘的中心板由于更大的热损失环境空气)。欧元区受此影响热桥接可以从周边边缘1-2m——房子深10米和15米长(是豪宅吗?)占相当比例的面积(30%左右)这部分区域只会增加房屋规模越来越小。如果他只使用了一个温度，并将其应用到整个板上，那么这可能会导致一个误差。在此基础上进一步阐明了“下列…阐明的物理定律“将受到赞赏”。
你表现得好像对这个话题有所了解，但你提出的问题却暗示你对基本知识知之甚少。当然周长和边是不同的。当然几何也有影响。但这两种方法都不会影响对一个基本问题的答案，即一块板下应该有多少隔热层。我希望这也是显而易见的，周长应该有更多的绝缘，如果这样做是容易的，中心少。我的计算通常是基于7.5x12米的平面图，这可能被DSL认为太大了，但反映了北美住房市场较低的50%，可能在欧洲是70%。一个10x15的平面对于牧场住宅来说是可以的，这意味着周边区域大约是总平板面积的25%，这取决于你对区域的定义。
“热流的物理，在一个宽的比厚的平板暴露在缓慢变化的温度下:Q = U a Delta T，唯一的问题是Delta T。回到我寻找Delta T的原因。
“如果能开一门关于基础路基热流的课程，那就太好了，但我不会通过电子邮件来讲解。”
有趣的想法，但我还是坚持沃尔夫冈和卡特琳
马丁，谢谢你提出这个主意。这个讨论让我重新评估了大量绝缘的优点，但我认为Graham最终在比较绝缘和发电方面提出了一些非常好的观点。在冬天，保暖是最宝贵的。如果我在冬天为节省一个Btu而花的钱比在夏天生产它的钱多一点，这种更被动的技术的简单性和逻辑性使它成为一个更有吸引力的选择。PHPP设计工具严重减少加载系统方法,不计算能源生产,如果事实证明,避开PV代替厚绝缘并非100%成本效益,简洁,严谨,技术优雅,usefuleness工具本身远远超过这个考虑。
并非所有的硬盘环境都是一样的
考虑到被动式住宅内部的低增益，以及假定的20C内部温度，值得记住的是，并非所有硬盘驱动器的气候都是相同的。hdd依赖于内部温度和内部增益(和太阳增益)。在这个基础上，一个人的7200个HDD气候可能是另一个人的8900个HDD气候(这是一个修辞数字，而不是任何基于计算的数字，但我相信你明白我的意思)。除非被动式住宅和建筑科学建筑使用相同的HDD惯例，否则每千瓦时节省的成本可能会被扭曲。
嗯…黑暗的
马丁,
一开始我对你的文章很感兴趣，特别是因为我现在正在一个使用PHPP的项目中转动控制板上的绝缘表盘。Straube先生有一些有趣的科学分析。我可以大致理解“银行”的可能性，少量的热次板，所以一个不处理相同的Delta T的结构下，因为一个是地下15' away。参加他的演讲很可能是一次很好的学习经历。不幸的是，这篇文章呈现他的结论和其他人从他的分析中得出的结论的方式，我只能认为是“模糊的”。
Straube博士是“一个非常聪明的人”。好的，我可以接受。然而，当他出现在这样的句子中:“……北美物理学家和被动式节能屋的倡导者所推荐的次板状隔热材料之间令人惊讶的差异……“似乎有一些模糊的主观报道正在进行。费斯特博士、克林根伯格女士等。仅仅是“主张?”请。
PHPP建立在多年的科学分析和现场研究的基础上。当然，它需要更多。我从来没听过对它的应用真正感兴趣的人有不同的看法。
至于利用PV代替绝缘的问题?我希望这是从关于次板绝缘需要的讨论中分离出来的，因为我在论证中看到了太多的漏洞。
-被动房的一大好处是将热负荷限制在不需要昂贵的热源的范围内。(如果你想要PV，扔掉昂贵的热泵，安装一些面板和一些愚蠢低效的脚板加热器。哦，对了，冬天的时候太阳不亮……回到碳交易。)
-关于PHPP对现场发电没有平衡的说法。检查后面的初级能源表。底部写着:
太阳能发电
计划年发电量
特定的需求
PE价值:太阳能发电的节约
太阳能发电避免了二氧化碳的排放
- 14英寸的泡沫是很多，但就像有人之前指出的，很难再改装。它的安装成本非常低，可以替代一些基础/回填的费用。(关于Smith住宅的计算:使用5”的泡沫而不是14”的板的内部区域(不包括4”的周边加厚边缘)
600顺丰速递。x 56 / s.f。x $ .10 = $ 3,360
600顺丰速递。x 25 /顺丰速递。x 10美分= 1500美元
请告诉我在哪里可以买到有效尺寸的光伏系统，2000美元。
-PV几乎在所有阶段都是一个完整的附加组件，使用精致的设备和熟练的技术人员(是的，我与精致的PV系统有过一些昂贵的交互)。改造PV是这个行业的一个重要组成部分，由于投入了大量的公共资金，它很可能会降低成本。在成本比较游戏中，PV可能会赢但在我的计算中，它目前还不存在。可悲的是/令人不安的是，环保理念长期以来一直与资本主义增长模式背道而驰，而资本主义增长模式正主宰着我们所有人居住的这艘船。
“PV阵列的投资回报的计算取PV阵列在其生命周期内的电力输出的价值，并将该价值与投资成本进行比较。我不是唯一一个这样分析光伏投资的人;这是标准的做法。”
嗯…我认为绿色建筑的想法是试图缓解建筑行业/建造的基础设施所造成的问题，而不仅仅是分析成本。我想这就是我和我的玫瑰色眼镜。
新的建筑方法和技术确实需要分析和批评，可以预见的是，一个挑战如此多的传统方法将采取大量的镜头。被动房屋在大西洋的这一边是新的所以它得到了它的份额。Martin，我希望这篇文章和那篇关于波士顿超级绝缘改造(显然不是被动房)的文章更多的是对分析感兴趣，而不是在你没有掌握的部分戳洞。使用的科学并不模糊，只是涉及其中。
丹·惠特莫尔
回复Dan Whitmore
担，
谢谢你深思熟虑的意见。我同意你的许多观点。
1.斯特劳贝并不主张任何人都应该计划将热量“储存”在土壤中。相反，他计算了通过隔热板的热量损失，并确定了在什么点进一步隔热厚度变得不经济。
2.我用"拥护者"这个词并没有冒犯的意思这个词并不是指任何特定的个人，而是指那些主张按照被动式建筑标准建造的人。我不认为“拥护者”这个词有任何负面含义。如果有人把我称为“能源效率倡导者”或“能源节约倡导者”，我会很高兴。
3.我读过的每一栋被动式节能建筑都有一个热源。如果有一些没有热源，我想知道它们所在的气候和它们的内部负荷。
4.我不认为成本的暖通空调设备安装在典型的被动式住宅建筑——通常包括HRV,空气源热泵,和一个储水槽连接到空气源热泵,在热量从外向排气,比空调便宜设备在美国超绝热的房子,它可以是一个简单的松下排气风扇与计时器(或HRV如果你喜欢)和一个小型气体空间加热器通过墙壁通风。另一种选择是三菱(Mitsubishi)的斯利姆(Mr. Slim)无管道迷你暖气，马萨诸塞州的卡特•斯科特(Carter Scott)就曾使用过这种暖气。换句话说，我不相信Passivhaus的暖通空调设备便宜。
5.费斯特博士告诉我，“据我所见，我在北美接触过的大多数建筑商仍然认为增加绝缘是一件昂贵的事情。”我很惊讶，因为绝缘是你能做的最便宜的事情。”在某种程度上，他是对的。但正如斯特劳贝所示，安装超过4或5英寸的聚苯乙烯非常昂贵。这种绝缘材料每千瓦时的成本超过60美分。这超出了我们大多数人的承受能力。
6.你会问:“请告诉我在哪里可以买到一个有效尺寸的光伏系统，价格是2000美元。”嗯，我的第一个光伏系统是一个275美元的光伏模块连接到一个35美元的汽车电池。这个系统是有效的。我给一台收音机和一盏小荧光灯供电。当然，大多数人想要更多的能量，而不是我当时所满足的。重点是:我可以很容易地为你的屋顶设计一个光伏系统，它将花费2000美元。投资美元的百分比收益率将非常接近于购买一个2万美元系统所获得的收益率(由于更大系统的规模经济，需要做一些小的调整)。你投资十分之一的资本，你得到十分之一的电力。但无论哪种情况，你的计量器在晴天都会倒转。 And the yield per dollar invested is identical.
但略带并不是说你必须购买2000美元的光伏系统。他只是说每千瓦时60美分可能是在绝缘投资方面停止的好地方。一旦进行了这些投资，您就完成了。您最终有一个更便宜的房子 - 或者也许是贡献您的窗口预算的2,000美元。
回应Dave Brach
戴夫,
非常感谢您的周到的回应。当你写的时候，我完全同意你的同意，“如果原因是避免绝缘的避免光伏不是100％的成本效益，简单，严谨，技术优雅和工具本身的有用性远远超过了这一考虑。”
没错!这就是我在文章的最后一段试图说明的:选择较厚的绝缘材料而不是光伏材料是一个合理的选择，即使这种绝缘材料相当昂贵。这就是为什么我对对我写的东西的强烈反对感到惊讶的原因。
很高兴看到有人在做绝缘/光伏问题
马丁/约翰 -
让我惊讶的是，很少有人愿意通过简单的手工计算来理解增加绝缘的价值递减与PV的成本递减之间的关系。
在BSC工作期间，我观察到了绝缘的递减值;在波士顿地区，从R-40屋顶到R-60屋顶的一个项目每年的公用事业成本差约20美元/年。如果绝缘是免费且易于安装的，那就动手吧，但如果它需要花费大量金钱，那就检查你的假设，并忽略“一些是好的，更多是更好的”哲学的情感诉求。策划u的值和热阻产生一个日志功能,强调解决最低的热阻像空气泄漏和窗户往往是优先级高于把一块从R-20 R-40或屋顶R-40 R-60改变热流从r1、r2削减50%,r2延长三削减热流额外17%,延长三R-4额外的8%,从R-40到R-60的变化减少了约1%的热流。它的回报是什么，什么时候说不通了?
我的观点是，绝缘的成本效益可能在R-20-40范围(墙壁/屋顶)的某个地方超过光伏的成本效益，但怀疑很多人会同意。很容易量化的成本光伏(~ 8美元/瓦特),但量化成本增加绝缘厚度的新建筑通过一系列的丢失和分布式决策和交易的基础框架绝缘站完成木工,因此并不容易比较。然而，在改造中，它更容易，而且我认为光伏在R-10-20范围内的成本可能是有竞争力的，因为改造的成本往往要高得多。
另一方面，PV的价值是相对恒定的，因为在美国的大部分地区，如果它是在屋顶上(平的或面向SE和SW之间)，而不是在阴暗处，那么每购买下一个PV瓦特的产量为1-1.25 kWh/年。事实上，随着系统变大，每瓦PV的成本会略有下降，因为开销和动员成本是由更大数量的瓦来分配的。哦，光伏安装通常不像绝缘升级那样复杂的整体事务，而且有非常可预测的结果，所以在基本的空气密封和反绝缘技术之后，可能是一个比非常厚的绝缘更可靠的性能。
我的问题是:人们是如何达到15千瓦时/平方米的?为什么不是22岁，或者7岁?如果不考虑经济，0 kWh/m2怎么样?，especially since the whole of the PH standard allows 105 kWh/m2 for non-heating loads for a total of 120 kWh/m2/yr. If there are ~6 months of heating, essentially, PH allows 67 kWh/m2 for heating (105/2 +15), since almost all of that energy input is keeping the place warm (excepting things like clothes dryer exhaust that cross the building enclosure). And what about different climates - it doesn't really make sense to have the same standard for sunny southern California and for northern Minnesota. I have to say I think the PH standard could use some work - I think the media attention it has gotten is great, but technically, it seems like a 'one size fits all' approach with enough complications that the media doesn't really understand what they are essentially promoting. I'm all for energy efficient buildings, but how about a more holistic standard like the USDOE Building America Benchmark, why can't that get more headlines?
关于PV或热泵与绝缘的耐久性，我不会假设泡沫绝缘是一个永远的产品，因为大多数它们没有生物驱避，热塑性绝缘(EPS, XPS)似乎会随着时间的推移而收缩(2%是允许的，在8英尺板上~2英寸)。虽然在我和斯特劳贝最后一次交流时，他并不关心昆虫和泡沫，但我知道在很多令人惊讶的地方都存在很多问题，我当然不相信——事实上，我的观点是从另一个角度来看——为什么昆虫不能直接进入呢?-泡沫为昆虫提供了很好的生存环境。我不认为泡沫的问题很难解决，只是需要行业专家的鼓励……最理想的情况是，在那些长期的回报泡沫被虫害从建筑物上撕下来之前。制造商现在赚了一分钱，房主和保险公司后来赚了几千美元。这会改变PV成本的问题，不是吗?
无论如何，感谢你让人们更加努力地思考实现低能源消耗的选项的相对价值。数学上说，这最终会成为常识，但在这一点上，这是一个令人惊讶的情感问题，似乎很少有人愿意拿起铅笔或计算器来再次检查自己的数学。
标记
在每平方米15千瓦时的起源
马克,
谢谢你的详细和周到的意见。你的一个问题是:“有人是如何达到15千瓦时/平方米的?”为什么不是22岁或7岁?”-触及了被动式haus讨论的核心。这是美国人经常提出的问题
我在2007年采访沃尔夫冈·费斯特时也提出了同样的问题。他的回答含糊不清，令人不满意，但确实提供了一个线索。交换如下:
MH:“有人质疑每平方米15千瓦时的目标，称其武断，对此你有什么看法?”
Feist:“被动式节能屋的定义不需要多少数字。只要你建造的房子可以使用热回收通风系统——无论如何你都需要这个系统来满足室内空气需求——来提供热量和制冷，它就可以被视为被动式住宅。”
当然，被动式节能屋的设计师们为了达到每平方米15千瓦时的目标呕心努力，所以说“被动式节能屋的定义不需要任何数字”就有点轻浮了。
菲斯特对HRV中心性的坚持为“Magic 15”数字的起源提供了重要线索。以下是我在采访介绍中所写的(能源设计更新, 2008年1月):
“In Central Europe, the vast majority of Passivhaus designers choose to deliver space heat through a home’s ventilation system. This method imposes certain limitations; in Passivhaus buildings, ventilation airflow is usually in the range of 0.3 to 0.4 air changes per hour. Obviously, ventilation air cannot be delivered at unacceptably high temperatures; Feists’s Passivhaus Institut advises that ventilation air should be no hotter than 122°F. These criteria establish limits to the amount of heat that can be delivered by a Passivhaus ventilation system."
因此，这似乎是建立数字15背后的原因:
1.空间热量必须通过通风管道输送。
通风率应为0.3至0.4空气变化每小时。
3.送风空气温度不应高于122°F。
4.欧洲最好的窗户是U-0.14窗;最佳气密性为0.6 ACH @ 50 Pa;有了这些规定的限制，在中欧气候条件下最好的住宅每平方米需要15千瓦时的供暖。
一旦建立，每平方米15千瓦时现在正在明尼苏达州实施，在那里比气候温和的德国更难实现。
约翰·斯特劳贝六封电子邮件中的第6封
约翰Straube邮件:
“石板上的对话很有用。让我思考，查找文件，等等。
“我所揭露的一切都加强了我的论点。人们把二维和TRNSYS的计算离线发给了我。我找到了几篇新论文，运行了BaseSim模型，回顾了加拿大所有的旧地下室研究。超过R-20是不可能的。地下室楼板下的R-10似乎是今天理解未来的一个安全数字，但对未来非常偏执的人可能会考虑R-20。假设你把垂直的霜墙隔离起来，以防止地基下的霜冻，那么地面上的板也没什么不同。”
每个人都是对的:-)
警告:内容可能是愚蠢的，阅读风险自负!
当我10多年前第一次了解到PH值时，最令人困惑的事情之一是次板绝缘的数量。现在我已经接受过PHC培训，并且使用过PHPP，我想我对这个问题有了更好的理解。
1 -正如Martin引用Straube引用我的话，只有那么多的“刻度盘”可以调节，以满足15 kWh/m2/年的PH加热标准。在北美，我们的门窗(尤其是门)和erv / hrv都没那么先进，所以在北方气候下，这些刻度盘很快就会用完。你可能会达到一个较低的ACH50率(如果房子更大的话会更容易)，并获得更多。你优化了朝南的玻璃。剩下的就是不透明表面的热导率。在大多数情况下，最低的边际成本在平板以下。
2 -我并不认为PHPP在计算到地面的热量损失方面是很遥远的。请记住，这是一个“简单的”电子表格，但它是基于更复杂的模拟和良好的审查与能源测量-我怀疑我们有任何甚至接近于在北美审查预测与实际的建筑能源使用。PHPP计算一个地面减少因子，以减少用于地面损失的度数。它使用一个单一的因素，低于等级的墙壁和板。我通常看到的因素在0.5 - 0.55的范围内，在我的calcs上新英格兰。在PHPP中使用Burlington VT气候数据，我得到了一个带有R-55板的平地房屋的GRF为0.55。使用的平均地面温度(数据为每月)在52-53华氏度之间。我计算出整个平板的修改hdd是205天x 15.5F，或3178 hdd(205天是供暖季节的预计长度)。这大约是伯灵顿每年hdd数量的41-44%。认识到边缘附近的损失更高，并且55%的GRF看起来不错。 I have done similar calcs for a heated basement building in Boston climate.
最后，至于光伏发电还是次板泡沫发电更具有成本效益，减负荷的接力棒当然应该交给可再生能源发电。我不认为我们使用PV的成本包括随时间的折旧输出，维护(小)，和更换失效组件(比如我的逆变器死了)。热泵也是如此。两者之间的交叉点需要考虑这个数据。如果你认为在未来，我们制造大量硬件的能力可能会受到峰值能量的影响，那么就更有理由去做一些永远不需要重做的事情。
我期待Feist博士10月份的来访，希望我们可以直接与他讨论这些问题。与此同时，我参与PH的原因是我认为它的严格目标是我们的建筑库存所需要的。在国际海事组织(IMO)将其引入北美时存在一些缺陷，如果我们保持头脑清醒，这样的讨论将有助于推动这一进程。坦白地说，我是PHIUS的董事会成员，我接受过PHC培训，也开始在PHC培训中授课，所以我很深入，但并不是没有对过程的批判观点。
问Marc一个问题
马克,
谢谢你的帖子。你的理性的声音会被欣赏;和你一样，我在8月23日的帖子中也试图确认(显然太晚了)菲斯特和斯特劳贝都是正确的。
对我来说，你的帖子中最有趣的一句话是:“在某个时刻，减轻负荷肯定应该交给可再生能源。”然而(也许是明智的)，你对精确地指出接力棒何时应该传递保持沉默。
PHPP软件(不像BEOpt软件)从未考虑过一个提议的建筑围护结构措施是否比PV更昂贵的问题，对吗?换句话说，当被动式节能屋的设计师在不具成本效益的隔热材料方面走得太远时，就不会出现警告吗?
回答
马丁的问题:
PHPP软件(不像BEOpt软件)从未考虑过一个提议的建筑围护结构措施是否比PV更昂贵的问题，对吗?换句话说，当被动式节能屋的设计师在不具成本效益的隔热材料方面走得太远时，就不会出现警告吗?
是的，在PHPP中没有成本效益分析。如果它不能让我在calcs下切换假设，我就会讨厌它。
相对于什么?
Non-cost-effective绝缘?
成本效益与什么相比?
和我们一直以来的做事方式相比?
和做错事相比呢?
与其他成本更低的措施相比，我可以理解我们可以采取的措施来改善附件.....
我不理解与增加PV的成本相比。
德克萨斯州北部的大部分社区都不允许使用光伏发电…或者太阳能干衣机............
这在契约限制中是禁止的。
是的，约翰 - 与光伏相比
让我感到惊讶的是，对很多人来说，将隔热材料的成本与光伏材料的成本进行比较似乎是一种延伸，尤其是那些遵循被动式节能屋指南的人。
对于我们这些在过去七、八年里一直在关注“净零能耗”住宅设计的人来说，这并不是一个新概念。这是标准的操作程序。
如果有什么不同的话，光伏发电被批评为太贵了。pv产生的电力是如此昂贵，以至于许多设计师说:“哇!为什么要走那么远?为什么要让房主负担昂贵的电费?我就不加PV了，他们就能买到最便宜的房子
现在，被动式节能屋的支持者们正在强烈捍卫一种更昂贵的选择——比光伏更贵。正如我反复说过的，这也许是站得住脚的。但令人惊讶。
整个系统设计?
很抱歉这篇文章这么长，在把手指放到键盘上之前应该先阅读所有的帖子。
标记（m_sev），
如Martin指出的15 kWh/m2。yr与通风系统的联系，但实际上源于两个因素(菲斯特博士在今年早些时候亲自向我证实了这一点)。这些因素是:
1）使用全新的空气加热系统加热家庭的能力，即它不会重新循环空气，
2)被动太阳能增益。
第1项，以及避免空气中的灰尘的烧焦（在50℃下发生），产生10W / M2的峰值负荷要求（每人每人30m3，每人每人每小时30平方米）。一旦该目标实现这一点，允许移除中央加热系统和通风系统，以供应新鲜空气和任何加热要求。省略中央供暖系统的资本储蓄允许在建筑信封中再投资相同的资金，即，具有良好的设计，您可以在没有额外的资本成本中改进信封。
15千瓦时/m2的目标。在整个系统设计和生命周期分析的基础上开发了Yr。公平地说，15千瓦时/平方米。yr是为中欧气候而开发的。更具有挑战性的气候可以，而且已经能够满足标准的一点边际成本或没有边际成本(在瑞典，被动式haus方案的建造是没有边际成本的)。
取决于建筑物的尺寸和几何形状，10W / M2可能导致能量消耗
达到15千瓦时/平方米。yr的目标是一个谨慎的平衡行为，因此值得认识到，在某些气候中有一个点，比如北方气候，日照并不总是充足，可能无法在冬季利用太阳能，即15千瓦时/平方米。年目标可以促使你增加玻璃区域之外的点可以实现10 W / m2 -这就是为什么在瑞典注意采光和取向,而不是全面的被动式太阳能以及为什么“研究所还允许认证使用10 W / m2峰值负载(在某些情况下,这意味着每年能耗约20千瓦时/m2.yr)。
0千瓦时/平方米。yr已经在德国进行了探索，发现这需要的技术导致1)重大的资本成本2)许多新产品3)导致整个生命周期的能源需求(包括内蕴能源)大于被动式节能屋。这包括PV和SHW等。
我不明白你从哪里得到67千瓦时/平方米。年。15千瓦时/平方米/年用于空间采暖。120千瓦时/平方米。年一次能源约50 kWh/m2。yr为整个家庭提供了能源，其中大部分最终会带来有用的内部收益(我知道被动式住宅设计的最佳实践达到约70千瓦时/平方米。年一次能源)。
考虑到整个系统的分析和生命周期的成本，有一个能源标准是有意义的。为什么?因为MVHR和气密性是这个概念的支柱，因此当你在不同气候条件下设计建筑围护结构时——u值/ r值以及MVHR的效率——要适应气候。
它给我的印象是，专注于基本的方法——一堵墙、一个屋顶、一个地板或一个窗户——浪费了参与整个系统工程的任何能力——通过采取这种基本的方法，你可以对整体“悲观”。
整个系统方法,在许多方面固有的“低成本已被证明是有效的在欧洲,最近有一个有趣的研究来自美国《华尔街日报》“能源和建筑”,看着零能源家庭和凯特琳的被动式住宅——理论光伏阵列来实现“零”。研究发现，被动式节能屋是实现净零能源最便宜的方式之一(尽管它承认，在这个时候，经济可能受到气候限制)。
很明显，成本是有限度的，但这必须在一个实际的时间框架内，一个项目一个项目地看待，比如25-30年，你必须选择正确的数据——例如，一个未隔热的建筑或地区/国家平均库存，而不是当前的法规(如果你不这样做，你就无法进行真正的比较)。考虑到这一点，我最近修改了一份PHPP的副本，这样我就可以计算节省的能源的净现值，然后计算这段时间节省(而不是购买)的成本/千瓦时。只要整个建筑的NVP保持在可接受的成本范围内，那么你就有了一个负担得起的解决方案。[我不设法使用PHPP补强的项目,但PHPP伟大的一件事是,你可以让这些调整和改变(虽然我应该注意,如果你想要一个认证家里你不能用一个副本,你篡改!))
所以总而言之，我同意Marc R，有一点，可再生能源可能被证明比绝缘更具成本效益，并且我会补充一点，这一点需要在整体上被视为（现在有一个尺寸适合所有人）建筑物的生命周期成本。
那么，这对EPS有什么影响呢?如果你做了整个房子,“不信,使用EPS保温与NPV,结果可能是高——对我来说,这只是表明类型的绝缘应精炼地址一生成本(这可能是由于气候因素需要一定的阻力,由于成本/供应问题或其他因素)。在这里，您可以优化子组件，如任何EPS形成板的等级，通过改善其他地方的u值和/或使用更便宜的绝缘，并减少板下使用的。在我看来，这只是一个很有价值的工程实践，与被动式haus没有任何关系。
我希望这一捐助能如其本意那样得到建设性的接受。
亲切的问候,
马克年代
P.S.马丁，欧洲公民的平均压力试验结果约为0.37Ach / HR @ 50Pa。世界纪录 - 正如我所理解的那样 - 于1981年在加拿大0.15 ACH / H2 @ 50PA之路。
谢谢
马克·西达,
非常感谢你提供的信息。
被动节能屋的倡导者经常提到的几点似乎让美国人感到惊讶。其中一个想法是，如果你通过管道系统传递建筑的所有空间热量，那么你就“忽略了中央供暖系统”。你没有，真的——你只是通过管道系统而不是循环管道传递热量。
它似乎也有点奇怪，强调加热系统的优点，“不重新循环空气”。在通风管道中使用100％新鲜空气，但对于美国的耳朵，如果HVAC系统包括一些再循环，那么它都是很好的。反对再循环空气的大部分论点（或“烧焦”空气）是不科学的。
我欣赏被动式节能建筑标准的地方在于，被动式节能建筑的能耗要求非常低。然而，被动式建筑的设计者有时夸大了建造一栋比被动式建筑多消耗一点能源的建筑的负面后果，或者通过不同的方法(例如，不通过通风管道)传递热量。有目标是件好事。但美国设计师设计的建筑在非常寒冷的气候中每平方米需要22或27千瓦时的供暖，并没有设计出糟糕的建筑。他们只是还没有设计出被动式节能建筑。
马丁,
我不知道是怎么回事
马丁,
我不知道在美国是怎么回事，但在欧洲，循环加热是主要的热量输送方式。在气密性差的房屋中，通过空气进行热回收和加热是非常低效的。对于加热水的比热容比空气大得多，对于热回收，渗漏的建筑物会严重损害热回收的效率。
在此基础上，如果对传统构想的建筑采取增量方法，则可提高保温标准和气密性。当气密性达到3-5 ach @50pa时，为了保证室内空气质量(VOCs、湿气、冷凝、霉菌等常见的IAQ问题)，整间房子就需要机械通风。一旦达到1.5 ach @50pa的温度，热回收在经济上就变得可行了——随着气密性的进一步提高，成本效益也会提高。在低能耗建筑，甚至是中等或绝缘较差的建筑中，良好的气密性会导致包括循环加热和通风系统(例如瑞典家庭和德国的低能耗标准，比如55-65 kWh/m2.yr)。通过进一步推进被动式haus的性能标准，可以消除对循环加热系统的需求。
我知道在美国加热用的空气再循环要普遍得多。被动式住宅标准背后的许多理论都是基于低能耗或被动方式解决舒适标准。关于这一技术，有一些与舒适度相关的问题需要考虑(气流在很大的速度和声学，如风扇噪音等)。
关于能源消耗 - 你说“设计建筑物，这些建筑物需要每平方米需要22或27千瓦时，以便在非常寒冷的气候中加热并没有设计一个糟糕的建筑。”我不得不说我同意。如上所述，如果在本领土中实际上（使用PHPP评估时），则该设计几乎是Passivhaus标准，如果所有空气加热方法都使用 - 请参阅上面的帖子的10W / M2元素（北欧国家的Passivhaus建筑物高于60纬度的纬度具有加热能量需求20 - 30 kWh / M2根据位置http://www.passivhusnorden.no/foredrag/Session%209%20-%20Haraldsalen%20-%203%20april%20-%201030/VTT%20Passivehouse%20Presentation%20Final.pdf，
http://www.passivhuscentrum.se/fileadmin/pdf/Passive_house_definition_Sweden.pdf）．
就我个人而言，我对夸大“更小”的建筑没有兴趣。我对舒适标准的讨论很感兴趣，特别是与ISO-7730有关的舒适标准，这是许多被动式haus概念的基础。如果其他低能源性能标准也能表现出类似的性能和成本效率，那么我将有兴趣了解它们。
欢呼,
标记
大多数美国住宅通过管道输送空间热量
马克,
在美国，大多数房屋通过管道系统获得空间热量。至少在这方面，它们很像被动式节能建筑。只有一小部分的美国房屋有循环供暖系统。在美国，通过管道输送热量的房子被认为是装有中央供暖系统的房子。而在欧洲，许多被动式节能屋的建造者坚持他们的房子(通过管道系统传递热量)没有中央供暖系统。
我们这些提倡超绝缘建筑的人，从20世纪80年代初开始，就一直在努力将建筑物的漏风率降至绝对最低。自20世纪80年代初以来，热回收通风机就开始在佛蒙特州的家庭中销售和安装。超绝缘方法不是渐进式的。它主张采取极端措施来密封房屋。
然而，美国的供暖系统比被动式住宅建筑商的多样性要大得多。一些超绝缘房屋用小型密封燃烧气体空间加热器进行加热，加热器有穿透墙壁的通风;有些由热水器回路上的一个循环底板加热;有的用小电阻脚板加热器加热;有些人有一个柴火炉。我们并没有固定地只通过通风管道输送热量，而通风管道只能100%输送室外空气;这条规则似乎有些武断和不必要的限制。
空间加热策略
马丁,
被动房限制了提供空间供暖的技术手段，你提到的所有供暖手段都可以使用。全空气供暖提供了最具成本效益的策略(避免劳动力，材料和维护)这是唯一的原因比较——事实上在英国那些支持“方法喜欢保留一些热水供暖,使更大的区域和用户控件(就我个人而言,我必须承认,我怀疑这个理论/方法,我读过的一些研究显示,随着时间的推移，任何内部温差都会自行消除)。
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HRV回报?
引用Mark Siddall的话:
“一旦达到1.5 ach @50pa的温度，热回收就开始具有经济可行性，随着气密性的进一步提高，成本效益也会提高。”
引用马丁:
(摘自GBA问题)
//m.etiketa4.com/community/forum/energy-efficiency-and-durability/14536/mechanicals-well-insulated-house
“2.热恢复呼吸机并不具有成本效益。换句话说，恢复的热量不足以证明他们的高购买价格。然而，它们是最有效的通风系统，并且具有最低的运营成本。“
我的问题…
欧洲的设备有那么好吗?还是马丁太消极了?
在美国热恢复真的是愚蠢的没有经济回报吗?
热疗在美国是愚蠢的吗?在我看来并非如此。
约翰,
我想说有两个问题需要考虑。HRV的效率和风扇的比功率。效率应该是>75%，我认为这在美国是可用的-尽管测试方法可能不同!
具体的风扇功率(SPF)可能更难解决。SPF是由风扇电机和设计决定的(小的管道由于摩擦使风扇工作更困难)。如果风扇功率太高，即消耗太多的能量，那么整个系统的效率就会降低-寻找电动换向风扇，因为这些更有效。在我看来，没有任何物理或技术上的理由说明HRV不应该是一个选项。
我应该承认，我的建议ach @50pa低于1.5是基于我对英国温和气候和英国能源和MVHR系统成本的评估(即不是美国的)。在更具挑战性的气候条件下，HRV的全寿命成本在气密性较低的情况下可能是可承受的/适用的(但为什么要允许气密性较低的建筑呢?你最后只会感到草稿和不适。)如果你只关心MVHR的财政收益，最终你将不得不做你自己的净现值计算。
在气密性方面，加拿大在1984年制定了R2000计划，该计划要求HRV，气密性要求为1.5 ach/hr，但为什么不采用最佳做法，目标为0.6呢?(这只是一个技能问题(设计和施工)，不需要更多的技术。)
智能购物是必需的，我敢肯定，如果你足够努力去寻找合适的产品，就会在那里(即使它们不完全达到与被动式节能屋相同的性能标准，我敢肯定，你可以找到一些半体面的产品)。
我相信
我相信我们(北美人)可以建造无懈可击的建筑
热桥免费
超级绝缘和通风良好的低能源家庭
我相信……我们可以做到
但我们必须相信我们能做到。
我们不应该等到2030年
HRV效率
约翰,
根据劳伦斯伯克利国家实验室(Roberson, Brown, Koomey， & Greenberg)的研究人员1998年的一项研究，在一个假设的普通房屋中，运行一个只排气通风系统的成本平均为每天56美分，而运行一个HRV的成本平均为每天49美分。(这些数字代表了几种气候的平均值。)
我们假设一台好的松下排气风扇的安装成本是400美元，HRV的安装成本是2000美元。对于HRV的1600美元增量成本，简单的回报是62年。
当然，我相信读者会争先恐后地挑战这些假设。我会先发制人，自己动手:那些成本估算已经过时了——它们是1998年的!一个好的排气通风系统的安装成本超过400美元!我花不到2000美元就能安装一个HRV !
好吧,好吧。你懂的。一个人的结论取决于他的假设。这是一些数字——它们是相当合理的数字，但它们是开放的挑战。重点是:人们选择HRV是因为它是一个很棒的通风系统——它提供了良好的新鲜空气输送，而且运行成本低。人们不安装它是因为希望2000美元的投资能迅速产生回报。
回到整个系统的方法
马丁,
我当然同意cone的结论是基于假设的:关于“HRV平均每天49美分的运营成本”——这是基于电力成本还是包括热回收的能源收益?热回收的效率是多少?具体的风扇功率是多少?这整个房子是MEV还是间歇性的局部MEV?
另外，我很感激这搅乱了关于建筑织物的讨论，但如果通过全空气系统供暖，热量分配系统的成本可以打折。(这就是为什么整个系统设计比单个组件的讨论更可取的原因。)
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通风的研究假设
参考的通风研究说明，“通风运行成本包括通风风扇能量、回火通风空气的成本，以及机械通风造成的回火渗透的成本。”这项研究可以在网上找到:
http://enduse.lbl.gov/info/lbnl-40378.pdf.
"如果通过全空气系统供暖，热量分配系统的成本可以打折。"我想你的意思是鼓风机的能量退化为热量。如果鼓风机在有条件的外壳内，就像它应该的那样，从鼓风机电机发出的热量在冬天是有用的，在夏天是有害的。当然，对于液压泵马达来说也是如此。
整个系统
马丁,
我的意思是您从单一支出中获得多种效益 - 所有空气系统都提供热量和新鲜空气，两个功能而不是一个。这避免了资本成本并降低投资回收期。
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一个有趣的结论
我没有详细读过，但结论很有趣。与未保温的混凝土地下室相比(案例G47;采用R40分板保温和R50内墙保温(案例A15;4789 .13千瓦时)。正如预期的那样，A15的回收期也是最长的。尽管这种替代方案有最长的回收期(2.3年)，但它确实表明，就目前的供暖和施工成本而言，与没有保温的地下室墙壁相比，即使安装高水平的保温材料也有较短的回收期。
R40 = u值0.14 W/m2K
R50 = 0.11 W/m2K的u值
2.3年的回报并不长，而且它每年的投资回报率是43%——这是非常好的业务。当然，使用更少的规格会有更快的回报，但这也必须与生命周期成本相平衡——你为建筑的生命周期支付能源账单。
http://www.esc.gov.yk.ca/pdf/analysis_of_basement_insulation_alternatives.pdf
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有趣的研究
马克,
谢谢你指出了一个有趣的研究。(如果有读者对Mark所说的感到困惑的话——正如我第一次读到的那样——他的评论提到了一项研究，“地下室绝缘替代品的分析”，点击他文章底部的链接即可获得。)
几点:
1.这项研究关注的是西北地区育空地区的隔热水平，那里的极端气候比明尼苏达州要冷得多。
2.燃料油费用假定为每升$1(每加仑$3.79)。
虽然研究人员计算了较厚隔热层的回收期与未隔热层的地下室相比，但他们没有计算在已经隔热至R-30的地下室上增加R-10额外隔热层的回收期，而在隔热至R-30的地下室上增加R-10额外隔热层的回收期。当然，这些计算将得到非常不同的结果。
我发现有趣的是:“与没有保温的混凝土地下室(案例G47;采用R40分板保温和R50内墙保温(案例A15;4789 .13千瓦时)。正如预期的那样，A15的回收期也是最长的。尽管这种替代方案有最长的回收期(2.3年)，但它确实表明，就目前的供暖和施工成本而言，与没有保温的地下室墙壁相比，即使安装高水平的保温材料也有较短的回收期。一些墙体和分板保温选择具有非常相似的节能效果。例如，R50墙体保温和R20分板保温(A9)导致的年热损失仅比R50墙体保温和R40分板保温的最佳情况A15高566千瓦时(或2.7%)。”
马丁，从什么时候开始
马丁,
什么时候开始讨论在现有地板上加装隔热材料了?我们谈论的是新建筑(最好是对劣质建筑进行改造)。将R30升级到R40确实会导致非常不同的情况，但这不是您文章的中心论点。在我看来，“改造”一个尚未建成的理论隔热建筑，并将其与一个更好的隔热建筑进行比较，确实是一个非常反常的逻辑。为了正确计算能源效率，并避免产生收益递减的错误印象，你必须将所有的隔热策略与未隔热的建筑进行比较。[编者注:根据Mark Siddall的要求修改了文本。］It is the only appropriate datum when looking at whole life costs - or payback periods and ROI if that is the interest.
在我看来，关于能源效率，投资回收期是傻瓜游戏，投资回报率并不好得多。建筑物持续50多年（英国超过100多年），抵押贷款持续25年（至少在英国至少）。如果能源效率措施的成本小于寿命上的燃料成本（我选择25年），那么效率测量价格实惠。想到这一点的最佳方法是NPV - 为了获得更好的抓地力，这可以将其转换成每千瓦时的成本，而不是每千瓦时购买的成本。（我更愿意使用每千瓦时的成本而不是ROI，因为这是一个更直接的，以及相关的单元，也可以避免使用单独使用NPV的整个寿命成本分析产生的某些扭曲。）
的确，结论的其他部分也很有趣，然而，这又回到了回收期的中心论点，以及关于建筑的回收期的荒谬本质。
谢谢你指出气候差异，作为一个外国人，我对这份报告中提到的气候没有什么好感。
标记
勘误表
勘误表:“你必须将所有隔热策略与未隔热的楼板进行比较”应改为“你必须将所有隔热策略与未隔热的建筑进行比较”
[编者注:已更正。]
其他地方也在讨论这个话题
这个有趣的对话还在继续……在不同的页面:
https://www.greenbuildingadadadadodor.com/community/forum/passive-house/14647/very-recent-pasivhaus-article
英国对这些问题的思考
绿色建筑的Mark Piepkorn最近在他的绿色建筑博客上发布了一个链接到一个英国网站，讨论这里讨论的一些问题。
想了解马克·布林克利在德国汉诺威参观了一些被动式节能建筑后的想法，请点击以下链接:
http://www.housebuildersupdate.co.uk/2007/02/passive-house-thoughts-and-reflections.html
一个更简单的绝缘案例研究
这是一篇文章的链接在我们的项目中，我们试图量化增加额外隔热层的成本。
我们的预算有限，所以从2英寸到4英寸是一个考虑。实现被动房屋的R60或R80远远超出了我们的财力，所以我写了一篇文章，讨论这与“普通”房主的关系。
谢谢!
肖恩,
谢谢你向我们展示你的计算和程序。进行这样的计算总是富有成果的，并能激发思考。
诡辩
这是一种耻辱，这种“讨论”产生比光线更多的热量。如果我们可以利用这个产出来加热我们的家园，我们根本不必担心绝缘。
具有讽刺意味的是，争论的双方都用同一个前提得出了完全相反的结论——而这个前提从根本上是有缺陷的。
m_sev(一个自称在BSC工作的笔名)认为，“绘制u值和r值的曲线会产生一个对数函数”，而实际上，它是一个双曲函数(一个是另一个的倒数)。而且，“从R-1到R-2的转换能减少50%的热流，R-2到R-3的转换能额外减少17%的热流，R-3到R-4的转换能额外减少8%，从R-40到R-60的转换能减少1%的热流。”
这个复杂的数学练习试图破坏高绝缘水平的论点。但分析比较第一个增量减少热损失的荒谬的基础条件r 1热信封然后措施减少每个连续的增量的比例的初始增量储蓄而不是百分比基本情况或增量变化的起点。换句话说，从R-1到R-2可以减少50%的热损失，升级到R-3可以进一步提高33%(而不是50%的33% = 17%)，升级到R-4可以进一步提高25%(而不是8%)。因此，虽然增量收益递减，但它并不像m_sev所暗示的那么低。而且从R-40到R-60的增量转换可以使热性能提高33%，而不是m_sev错误计算的荒谬的1%。
当然，最后33%的改进是在已经非常低的年热负荷基础上进行的，因此每增加一项等效的热包膜改进，所节省的增量美元更小。如果将每个增量节省的能源或美元与一个基本情况(对于新建筑)进行比较，那么这个基本情况应该是当前的能源代码最小住宅，而不是R-1住宅。
然后ph倡导者标记siddall，以便尝试证明极端绝缘水平，说“你必须将所有绝缘策略比较到一个无人机的建筑物”。如果您正在考虑改造目前未绝缘建筑的好处，那么该陈述可能会有所了解。但是，在比较增加额外绝缘的增量成本和增加新的或现有的信封时，必须将每个额外的增量改进与其特定增量的基线进行比较，以及一些能源或财务投资回报的衡量标准（这是Martin试图在他的博客中做到了。
整个“辩论”看起来更像是荒谬的戏剧，而不是理性的辩论。我一直觉得有趣的是，PH的拥护者(马克·罗森鲍姆除外)对任何挑战都如此不安，以至于他们变得言语辱骂。这是一个“真正的信徒”(而不是一个理性的倡导者)应该做出的反应。PH是某种邪教吗?
回到讨论上……
我同意，比较永久性的封装改进(如板绝缘)和寿命较短的机械增强(如光伏)是困难的，也许是误导的。初始投资的财务回报只是等式的一部分。财务和生态生命周期成本必须考虑在内(正如这里的一些人提出的)——PV的生产和寿命结束时的处理有其自身的环境成本，石化泡沫绝缘也是如此。我们应该很好地遵循Amory Lovin的格言，即最便宜的(对社会和世界来说)兆瓦是负瓦特——节约总是比生产更好的选择。但这意味着减少我们的生活方式的消费，不使用不可再生的材料来减少浪费和不可持续的生活方式对能源的影响。
所有关于地面热损失的争论都忽略了我们的地基周围和楼板下面的一层暖土所带来的热质量效益。我还没有看到一个分析，相对热损失下降，较低的绝缘水平和温暖的地球相比，较高的绝缘水平和较冷的地球。这就是被动式年蓄热系统和年化地球-太阳系统所采用的策略。在大多数寒冷气候,地面上有一层绝缘雪的冬天,和热损失在地上不吹走一样的空气或辐射的夜空,但是创建一个动态质量效益进一步削弱了增量效益的额外sub-slab绝缘。
两个点
我可能在这里评论得太晚了，但看看对话框，我发现有几件事缺失了:
1.斯特劳布博士关于次板温度的数据似乎至少在两种情况下指的是板的中心区域。然而，PHPP分析有效地应用了覆盖整个板下侧的ua平均土壤温度，这强烈地受到边缘附近较冷温度的影响。经过调整，假定过冷的PHPP输出将更接近于研究。
2.问题是要找出供暖的最小生命周期成本还是拯救地球的最大成本效益?在前者中，成本必须包括维护，不是作为第二个理由，而是作为基本成本计算的一部分。在后一种情况下，我们必须包括PV的内蕴能量，这经常被排除在讨论之外，因为我们假设可再生能源不受此影响。我不确定PV的隐含能量到底是什么，但请注意，PHI为PV使用了0.7的PE系数。这比典型的电网电力低得多，但也比零高得多。这可能是PHPP不认为光伏发电是减少一次能源需求的公平策略的原因之一——它没有使用低隐含能源策略节约能源的同等环境效益。
评论和愚蠢的问题
我相信任何可持续建筑策略都需要一个务实的成本/收益分析。换句话说，任何策略都必须在与主要用户/决策者相关的时间轴上具有经济意义，才能获得市场的广泛认可。正如一篇早期的文章所指出的那样，存量住房的能源效率与BSC的建议和被动式住宅之间存在着巨大的差异。后两种方法将为能源效率提供非常好的表现，同意吗?那么，这些实现之间的成本增量和采用平衡计分卡方法节省的成本如何呢?似乎有一个很好的论点，以更广泛地接受接近节能的家庭的名义节省一些现金。
现在我的问题是:为什么每股收益低于平板?我认为EPS会吸收水分，影响其r值?
成本与收益
t.c Feick高中,
关于成本/效益:许多人对绝缘进行了成本/效益分析。当然，有几个变量，其中最重要的是房子所在的气候，未来的能源成本，以及建筑的预期寿命。
气候越冷，人们对未来能源成本的估计就越高，一栋建筑预计使用的时间越长，就越容易证明使用厚隔热层是合理的。大多数这样的成本/收益分析最终得出的子板保温厚度都在建筑科学公司推荐的范围内。北美被动式住宅支持者所提倡的极端厚度不在这些分析范围之内。
EPS通常不会吸收水分;这就是为什么它通常用于制作咖啡杯和码头浮子。当然，您必须指定正确类型的EPS - 更好的eps。EPS有一系列密度;如果要将其安装在板下方，请不要使用廉价的东西。
Under-slab绝缘
我很感激这个博客上所有的好评论，这里有很多好的，即使看似矛盾的信息。到目前为止，还有一件事没有发生，一些人已经接近....了
它不足以只是在板块下隔离。您还必须围绕平板的周边围绕土壤温度主要季节性波动深度的深度隔离，至少在成本效益的程度上。通过这样做，将温度保持在平板绝缘下方的温度接近65度，下面的土壤等于60等，并且土壤受到季节性空气温度的相邻土壤温度的影响得多。据我所知，没有人完成了详细的研究来量化这种效果，但我们有实时结果表明这一战略的有效性。
变量有很多，因为每个气候区土壤温度的季节变化会有很大的不同，土壤中不同的水分条件也会对能量的传递速率有很大的影响。因此，如果你能消除水在板下的传递，你也能限制能量的传递。一个封闭的泡沫隔热屏障，放置在板的垂直位置，也有助于解决这个问题。我们的经验表明，如果你在板下使用4英寸的泡沫，你将获得许多倍的好处，额外的2英寸泡沫在板下，通过放置相同的2英寸垂直围绕板的周长。所需的泡沫只是覆盖整个板区域所需泡沫的一小部分。由于储蓄是如此之大,就和4”的泡沫周长(除了4”下面),并等待专家完成争论点是你存钱在温暖舒适的房子,和你的光伏系统提供能量给你更划算的无管mini-split热泵……
顺便说一下，在美国的许多地方，1月和2月是日照时间最长的月份。请登录气候顾问网站查看。
绝缘和三角洲t
我不好意思问这个问题，因为它看起来太蠢了。我知道T是一个分区的能量差。如果
我把2" EXP放在我的平板下，那么T仍然不变。只要有足够的时间，平板和泡沫就会达到平衡。然后我将处于没有泡沫的相同位置，但一段时间后。在我看来，绝缘延迟了达到平衡，但并没有阻止它。是否存在一个表示时间延迟的因素?所有真空瓶随时间冷却为什么不分段保温?谢谢迈克·莱格
对迈克
迈克,
如果板下土壤温度与混凝土板的温度相同，那么泡沫保温也会处于相同的温度。
而在冬季，较为典型的情况是土壤温度为50度，板面温度为65度。在这种情况下，泡沫减缓了热从板到土壤的损失。
土壤是一个巨大的热量吸盘，因此板上的热量损失不太可能将土壤温度提高到65度——因此整个冬天的delta-T很可能大于零。换句话说，板和板下的土壤永远达不到热平衡。
绝缘。
在感知上有差异。
在欧洲，被动式住宅是重量级的，设计时考虑了400年的使用寿命。
欧洲大多数家庭都有一百多年的历史。
被动式住宅是指利用人体和家中的电器，如冰箱、冰箱、电视、电脑等进行供暖的住宅。
新鲜空气被输送到地下，并从稳定的(略)12摄氏度的温度中受益，仅仅通过一个小型的在线加热器。
南方的窗户三人玻璃可能比他们为家的典型的典型的热量宽松，但它们很受欢迎。
从上面你可以看出，那些额外的绝缘为自己支付了很多倍。
在一到四百年的时间里，典型的太阳能电池板需要更换4到16次.....一点也不经济。
陶氏在51年前将聚苯乙烯泡沫塑料推向市场，我41年前开始使用它，它完好无损，像新的一样，并仍在发挥它的作用。
回复罗杰·安东尼
罗杰,
我同意你的基本观点，这就是为什么我的结论段落说，“光伏设备和热泵有更短的寿命，并需要更多的维护，比次板绝缘。”事实上，这一点可能足以说服一些建筑商选择14英寸的泡沫而不是光伏阵列。这是一个站得住脚的立场。”
关于你对被动式节能屋的评论，我有几点看法:
1.你写道，“被动家庭被设计为被人体和家庭，冰柜，冰箱，电视，电脑等的电气设备加热等。”实际上，所有Passivhaus建筑都需要活跃的加热系统，就像在过去30年中都建造的所有超级房屋一样。
2.你写的"新鲜空气被输送到地下"事实上，费斯特博士不再建议使用接地管。当我2007年12月采访了Feist博士他告诉我，“北欧的[地球管]有问题，特别是在斯堪的纳维亚。在中欧我们没有
到目前为止有任何卫生问题。实际上，我不确定为什么我们在中欧没有这些问题。但我不再宣传这些系统，主要是因为它们太贵了。如果您有一个良好的热恢复呼吸机，您不需要它。“
3.你写道，“在典型的一年里，朝南的三层玻璃窗户失去的热量可能比它们为家庭获得的热量更多。”这在过去可能是正确的，但现在最好的朝南的窗户可以很容易地收集比它们使用的更多的热量。想要了解更多，请看窗户的性能比墙壁更好．
厚的泡沫
泡沫的收益递减是一个不断变化的目标。PV的成本，加热设备和备用燃料都是因素。
我的意见是泡沫是被动的。它总是有效的(假设动物远离它!)
光伏系统是一种机械系统，有时容易停机。风暴破坏、部件故障和其他天灾，会让你看到一个热受损的建筑，这与Passiv Haus的概念是对立的。
话虽如此，作为一个以泡沫和泡沫产品为生的人，我对泡沫过多的一个地方表示怀疑，那就是地基，昆虫最有可能侵入和破坏这个系统。
时间会对这些系统配置进行排序。
汤姆Gocze
当然，你可以有太多的泡沫……
当最后一厘米的泡沫需要50年或100年甚至更长的时间才能节省能量，更不用说投入时间和金钱，我们就离开了理性的领域，进入了宗教的领域。使用这种泡沫可能还有其他原因:也许它可以节省机械系统，或者在停电时提供额外的安全和安心，但从节约能源或金钱的角度说它是有意义的，这是很难支持的。
泡沫应该在哪里？
仔细阅读一篇三年前的文章和评论是很有趣的。我没有看到任何人比较增加更多的隔热屋顶的有效性，与更多的板下。一个例子是R-80，另一个是R-60，在板下，作为一种方式来满足被动式住宅的能源使用目标。屋顶隔热水平没有提到，但我认为增加屋顶和墙壁的隔热将比板下的第二个R-40更有效。为什么被动式住宅设计师采用本文所讨论的方式分布隔热材料?
我喜欢英明而机智的约翰·斯特劳贝的许多插话。我希望他能在《绿色建筑顾问》中多发表评论。
回应Derek Roff
德里克,
这些被动式节能屋的屋顶没有安装更多隔热材料的一个原因是，许多被动式节能屋的屋顶已经安装了R-80或R-100隔热材料，这使得在屋顶上增加更多的隔热材料在物理上很困难，而且不太可能获得太多的能源效益。
我当然同意你对John Straube的看法——如果他能更频繁地在这些页面上发表评论，那就太好了。
过犹不及。
谢谢你,马丁。令人惊讶的是，能源评估软件为板下如此极端的绝缘提供了任何有用的信用。
在结构下存储热量
如果我有钱建造，我会在5英尺霜的墙上建一个平板房。将5英尺到R20的底部绝缘，霜壁的内壁到R20，回填和绝缘顶部（在板上到R20下）。现在我的储热容量为每平方英尺的储存量为6000 btu。32 x 60的绝缘房屋将需要10米BTU为我们的8000多地区区域。140平方英尺的热面板将提供房屋热损耗所需的所有热量，房屋将处理肩部月份的负荷，并且只需要在极端温度下需要机械热提取。
夏季降温可以用夜间降温来解决。光伏可以提供剩余的电力需求。这只是我的拙见。
回复罗杰·威廉姆斯
罗杰,
你的想法已经被试过很多次了，每次试验都以失败告终。
正如我上次提到的，“为了在一年中最冷的月份从沙子中获得有用的热量，沙子的温度必须足够高，才能使循环热量分配系统中的水达到至少100华氏度。”这是不可能发生的。沙子不会变得那么热——或者即使很热，也不会从9月初(可能是最热的时候)一直热到11月中旬(你开始需要沙子的时候)。此外，泵送能量是一个巨大的能量惩罚——在分析可能的好处时需要考虑寄生能量。最后，所有这些额外的太阳能收集器的资本成本都很高——这是一项没有显著回报的投资。”
以下是两个主题的GBA文章：
从2011年4月:用沙子储存太阳能
从2010年8月:房子下面的沙床能储存热量吗?
哇。那个评论区太疯狂了。
我很想知道现在人们对这个话题的看法。
我正在建造一个零能耗的房子，我安装太阳能的成本是每瓦3美元。我们有一个10.8 kW的阵列，为房子提供所有的能量，另外，还有额外的6gj的能量供给电动汽车。
这意味着太阳能的成本仅为2009年的35%。同时，绝缘的成本也增加了。
我的怀疑是，被动式建筑现在要达到客观上更差的效果，成本要高得多。这是很难击败净零，特别是当它是10美元的几千美元。
从成本效益的角度来看，本文件表2中2009年的r值仍然是正确的:
https://buildingscience.com/sites/default/files/migrate/pdf/BA-1005_High%20R-Value_Walls_Case_Study.pdf
虽然这主要是关于生命周期经济学，但它也非常接近于一个净零房屋的屋顶上有一个容易安装的光伏阵列(无论如何，对大多数气候区)。
在那个文件写的时候，屋顶住宅光伏的面板效率通常是12%，而现在15-20%更常见，更好的冷气候热泵通常在9-10的HSPF测试，而现在是11-14。因此，如果你完全优化它，你可能能够达到净零的整体装配R值，一个完整的气候区比表2，但坚持桌子仍然不是疯狂的，特别是如果使用再生泡沫板而不是原始股票。
对于次板泡沫，使用回收的屋顶EPS或回收的XPS可以比2009年的原始EPS便宜得多，而且更加环保，因为没有新的聚合物或发泡剂被制造出来。在我所在的地区，再生泡沫的成本通常不到原生泡沫的1/3，有时还不到1/4，这使得PassivHaus的子板- r水平更省钱，更接近财务合理性，无论如何模拟地下的热传递。
重读格雷厄姆关于“……精确计算给定绝缘厚度的净效益和增量效益……”．精确度和精确度不是一回事，收益和性能水平上的误差条已经足够宽了，更不用说未来能源(或碳)成本上的疯狂宽误差条了。
光伏发电的成本仍处于两位数的学习曲线上，在降低成本的斜坡上还有很大的空间。GTM的人认为底部可能即将到来，但我们还没有到那一步。在公用事业规模上，他们预计2022年的电价可能为14美元/兆瓦时(1.4美分/千瓦时)，但肯定会低于20美元/兆瓦时(2美分/千瓦时):
https://www.greentechmedia.com/articles/read/the-floor-for-ultra-low-solar-bids-14-per-megaTt-hour#gs.tqdewng.
在没有任何补贴的情况下，德国和澳大利亚的住宅成本都远远低于每瓦2美元(DC)，这很可能也会发生在税收抵免补贴消失之前的美国。与hspf12热泵相比，这是非常便宜的空间供暖，甚至过度建造PV到冬季使用的程度，冬季生产可能比被动式住宅更便宜，即使是3美元/瓦。
电池是看到一个类似的价格曲线移动太阳白天到夜间热量,但这仍然是非常昂贵的权力甚至与海上风力相比,目前在7 - 8美分/千瓦时电力购买协议合同,但预计也要随着时间的推移,即使在补贴消失:
https://www.greentechmedia.com/articles/read/first-large-us-offshore-wind-project-sets-record-low-price-starting-at-74#gs.u9k=bk0
有趣的(虽然有点老)阅读。我希望与光伏相比，少谈一些经济问题，多谈对凝结和霉菌的影响。
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