图片来源:肯特·厄尔
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自从我们决定建造一个超级绝缘的、高效节能的房子以来，这就是我一直在思考的问题。事实上，我认为这是许多建筑商、建筑师和生态和绿色住宅设计师一直在争论的问题，自从被动式节能屋概念在过去几年来到北美。
当我们最初开始我们的项目时，我对“不需要主动供暖系统”的可能性感到兴奋，正如被动式节能屋的爱好者所吹捧的那样。然而，事实并非如此。尽管欧洲许多被动式节能屋并不像我们在加拿大那样使用锅炉或火炉，但从技术上讲，它们仍然需要某种供暖方式。
通常是一个加热盘管附在现有的通风设备上，加热进来的通风空气。对于我们的房子来说，使用这种系统的可能性根本没有意义。
被动式节能屋经常以“用户舒适度”为标准。当然，我同意用户舒适度是至关重要的。然而，为了满足Passivhaus的一些严格标准，人们倾向于牺牲舒适来满足认证。例如，在我们的项目中，是的，我们本可以将这种加热方式作为次要选择，但尽管采用了超绝缘，它仍不足以满足我们所有的加热需求。此外，我们需要一个热质量(混凝土地板)来利用太阳能收益来减少我们的热负荷。
那些在冰冷的混凝土地板上走过的人都知道这很不舒服(作为一名理疗师，我无法数清有多少人因为在工作时走在混凝土地板上而抱怨膝盖、背部和脚疼)。话虽如此，一个温暖的混凝土地板是非常愉快的，并奇怪地舒适。
鉴于我们希望热质量和美学的混凝土楼层，对我来说没有任何意义，不要使用地落水的液体热量。在这种情况下，我们不得不选择用户舒适的Passivhaus标准。
严格的能源限制很难达到
逾越节标准的另一个重大批评涉及年源能限量和年度加热/冷却消耗极限。这些标准非常严格，每年每平方米120千瓦时，每年每平方米15千瓦时。但是在一个非常冷的加拿大气候中是可能的吗？
事实上，在加拿大的少数项目中已被证明是可能的。但不是那么多。这是为什么？最近，我们通过Hot2000软件运行我们的数字，是用于计算能源消耗的能量效率的加拿大工具。它并不像PHPP Passivhaus软件那么彻底，但它非常好，所做的更便宜。
好的 - 这是我们的号码：
房屋面积:1240平方英尺(主楼)+ 1240平方英尺(地下室)= 2480平方英尺的处理面积= 230平方米的处理面积。
估计年度空间加热要求：7,159千瓦时（或31.13千瓦时/平方米）。
估计年度电气空间加热（不计数预期木炉）：2,342千瓦时（或10.18千瓦时/平方/年）。
预计年生活热水能耗:3409千瓦时
家电年能耗估计:8760千瓦时
年能源消耗总量:19,328千瓦时(或84.04千瓦时/平方米/年)。
木材热量很重要
首先，让我解释一下这几个事情。一，我们希望在冬天使用我们的木炉。我喜欢木火;看着木头燃烧，有一些令人难以置信的安慰。
第二，我确实认为每年的家电使用量偏高，而且我还认为，与Mill Creek NetZero住宅相比，我们的总空间采暖也有点高，这是一个生态住宅项目，在类似的气候下使用相同的墙壁系统。
尽管如此，让我们给出这些数字一些上下文：
我们的房屋预计的空间供暖年能源使用= 31.13千瓦时/平方米/年
我们家每年的空间采暖能耗(不包括木炉子的热量)= 10.18 kWh/m2/年。相比之下，被动式住宅每年的空间采暖限制为15千瓦时/平方米/年。
平均加拿大房屋的年度空间加热用途是137.2千瓦时/平方米。（圣垃圾，那很高！）
好了，你可以看看我上面提供的被动式节能屋和加拿大家庭的平均比例，我们的平均比例是31.13(总热量需求)和10.18(电空间供暖需求)。这两个数都是a很多低于加拿大的平均水平。我将使用31.13这个数字，因为这是我们在一个极端寒冷的年份中，不使用任何木材加热所需要的最高可能的使用量。这比加拿大的平均房价低了77.3% !32个赞！然而，它是被动房标准的两倍!
SuperInulation和大量朝南玻璃窗
我会提醒您，我们使用以下内容：R-100天花板，R-56上方墙壁，R-28低于等级墙壁，R-28底层绝缘层。我们还拥有重大的南美玻璃和最小的北方玻璃窗。我们将安装最高效率的玻璃纤维窗，我们预计房屋的气密性以满足每小时0.60空气变化的Passivhaus标准。
这里的底线是萨斯喀彻温班比德国更冷。2014年德国的加热度天数为3,100。2014年萨斯卡通的加热度天数为6,035。嗯，这是两倍的两倍，这将占我们需要两倍的加热能量 - 是有道理的！因此，我很难了解德国公民的标准如何适用于非常冷的加拿大气候。
然而，如果我们看看我们的预期总能耗(84.04 kWh/m2/年)，我们实际上大大低于被动式能耗标准120 kWh/m2/年。[编者按:被动式住宅120 kWh/m2/年的限制是指总能源，而不是场地能源。关于源能和场地能的区别的讨论，见了解能源单位．]
这就提出了一个问题:在德国，是什么导致了105千瓦时/平方米/年的差异?他们的家电能耗和热水使用量会高很多吗?还是说，这个特殊的标准要高一些，以适应那些通常使用被动式节能建筑的更大的住宅和建筑?
不管怎样，除了比较苹果(德国)和橘子(萨斯喀彻温省)，这些数字到底意味着什么?反正我们也不会去申请被动式节能屋认证。(认证的价格大约是1万美元，我宁愿把这笔钱花在太阳能电池板上)。但我认为这提供了一个有趣的讨论。
这个数字我可以接受
最终，我们将建立一个高效，超出的房屋，比平均加拿大房屋的能量消耗约75％至80％。我们真的不会知道我们的整体能源消耗，直到我们实际生活在房子里，所以所有这些数字都只是估计。
是的，你可以在大草原上建造一个“真正的”被动式节能屋，但为了达到标准，你需要投入巨额资金，牺牲舒适度。
这让我想起了最近我和当地一个节能房屋建筑商的讨论。他说:“只要有足够的钱，任何人都可以建造一个非常节能的房子。但在预算的基础上建造一个这样的机器人，这是令人印象深刻的。”
最后，我们的预算应该达到或低于建造普通木结构房屋的成本，我们的能源账单(100%的电费)应该在每月100美元的范围内。我想我可以接受。
肯特盖尔和他的妻子darcie，写了一个叫做博客Blue Heron EcoHaus．这个博客记录了他们“从城市居民到乡村居民”的旅程，因为他们计划在加拿大大草原上建造一座净零绝缘的房子。
14日的评论
鉴于被动房子
鉴于被动房屋在萨斯喀彻温省发明了本文的共鸣。//m.etiketa4.com/blogs/dept/musings/forgotten-pioneers-energy-
这有点愚蠢和讽刺…
被动节能屋的概念在很大程度上是基于加拿大中西部实验性的超绝缘房屋，如萨斯喀彻温省保护房屋(//m.etiketa4.com/blogs/dept/musings/forgotten-pioneers-energy-)，增加了更适合德国而不是加拿大中西部的能源使用标准。
过分使用朝南的玻璃，以满足某种武断的、更适合德国的能源使用标准，可能会给萨斯喀彻温省带来一些严重的舒适度问题——夏季和冬季一样，甚至更严重。在这两个季节，室外设计的温度都比欧洲极端得多，夏季的太阳能吸收(即使是来自间接光线)也更高。对于这栋房子朝东的大观景窗，使用隔热软涂层低辐射窗是合适的，但可能需要定制，才能在三层玻璃上安装这种窗户。夏天的日出就像在桑拿房里醒来一样，除非外面有阴影(这有点破坏了景色)。
对于萨斯喀彻温省高碳水化合物电网上的全电动房子来说，现场供电有很多值得说的。这篇政策文章有点过时，但基本原理仍然很相似。
https://www.policyalternatives.ca/sites/default/files/uploads/publications/reports/docs/SK%20Transforming%20Sask%20Electrical%20Future%20I.pdf
那里的风能资源很好，但还没有开发。这需要真正的政策支持才能真正实现。在萨斯喀彻温省的边界大坝碳捕获和再利用/储存示范煤炭项目规模很小，即使将捕获的二氧化碳卖给当地的石油行业市场也不经济。萨斯喀彻温省光伏发电的任何场址源千瓦时所抵消的大气碳比北美大部分地区都要多。
(有趣的是，我们引用了同样的GBA文章关于保护房子!:-)我没有刷新页面之前发布。
激烈辩论
那篇2009年的博客/文章是马丁和费斯特博士之间的激烈辩论。从这次交流可以明显看出，双方在能源建设方面存在分歧。这是我第一次读到它，并意识到这样的交流甚至是存在的，但它现在揭示了为什么当这个论坛上提到被动式haus时，人们对它有消极的看法。
被动式住宅是可选的，像LEED，零能源，能源之星，美国被动式住宅等，这些都是志愿者项目。美国的下一代被动房是100%自愿的，现在是气候特定的，所以第三区气候将需要不同的标准，与第七区气候。这不是一种万能的方法。自2015年以来，PHIUS制定了针对特定气候区的具体标准。不管怎样，这都是一种自愿的科学方法。同意与否，这取决于最终用户，但最终目标是创建节能家庭，减少化石燃料和家庭能源的使用。
PHIUS rev. 2的能量核算(回应Peter L， #4)
PHIUS仍然坚持认为北美所有电网都有相同的碳足迹和相同的热效率，在查看它们的源能源和源碳排放因素时，在本博客的评论中有一些讨论:
//m.etiketa4.com/blogs/dept/green-building-blog/new-passive-house-rules-take-effect
各种北美栅格地区无处可达传递能力，使其成为所有机器，而且诸如华盛顿州或魁北克等重型发电区域是净电网的出口商，有效地进口。在西弗吉尼亚州的魁北克或华盛顿的房屋中使用相同的源燃料倍增器，Wyoming或Saskatchewan没有良好的理由。如果规定的目标是大气碳排放，如果PHUU使用比2007更多的当前数据集，则只能变得理性，并使用较小的网格区域区域。它只是对WA中的某人没有任何意义，其中化石燃料组件到网格力量是不存在的，以便在其源燃料计算中使用与WV中的某人相同的因素，当施加发电时煤炭是王子．这并不是世界上有点好，让沃斯的人花钱以满足虚构的目标 - 它只浪费资本。
此外，在WV地区使用PV的房屋抵消的碳量比新的PHIUS标准下的要多，但没有明确的理由。
这些观察可能会被一些人误认为是消极的，但它们是建设性的批评。为了让标准有未来，它必须变得理性，并符合它所声明的目标。应用过时的、不细致的、不准确的基于现实的能源核算方法是不会成功的，因为它削弱了标准的碳减排目标，同时增加了在低碳网格地区满足标准的成本。坚持在低碳水化合物网格区域使用相同的源能源因素仅仅是假装减少碳排放，而实际上并没有任何效果。这是一个严重的缺陷，但却是可以解决的。
谢谢你发这个帖子
有时当你认为太多时你错过了明显的话，我发布了一个线程，提出了如何计算Passivhaus允许在15kW要求的能量，但我没有具体的答案，但在阅读你的方式之后，我可以做出许多计算可以比较我一直想要做的事情。
我的100岁的房子目前在加热时使用26.2倍，当我搬进来时，每次使用的Passivhaus将从37.3倍下来。
劳埃德
世界真小。在奥利弗·德鲁普继续建造萨斯喀彻温省的房子之前，他是我的英语老师。
彼得L.
这些项目现在是自愿的，但这并不是它们的支持者想要的。被动式住宅公开游说将他们的标准纳入建筑规范，我们在这里看到一些博客详细介绍了市政当局如何利用Leed作为强制节水的工具。
你不能指责帝国建设的人很少。
为被动式房屋供暖
提交人从德国被动房子不需要“主动加热系统”的前提下，然后根据使用HRV管道进行热分布的标准说话。这不是，披着博士的情况并非如此，这么好的标准很好，以便早日得到它。谁曾经给予肯特的信息过于卖出或误导。
如果有人想用木头给他们的房子供暖，那太好了，我自己家只用木头已经20年了(木头越来越老了)。但如果是长期的话，我不想设计一个过度依赖木材的房子。在经历了一个寒冷的冬天之后，我们迎来了一个寒冷的春天，我已经没有什么可烧的了。空气微粒污染在大多数地方都是非常现实的问题。
由于没有提到它，我假设房子没有在PHPP能源模型中建模。如果是这样的话，设计师很快就会意识到，如果渲染正确的话，南窗的悬垂部分在冬天不会获得太多的太阳能。事实上，取决于玻璃安装的u值，它可能是一个能量损耗。同样的，太多的热质量，因为在大量的地板上晒太阳比你想象中的地毯和家具更难。
许多人使用无/o认证的被动房屋原则来建造房屋，但这些原则仍然存在，并且在理解后非常有效。这是关于实现一种平衡，把钱投到它能发挥作用的地方，而不是笼统的“相当不错”的假设。
建设性的批评
丹娜,
我相信PHIUS知道您提出的问题。新标准是几个月前实施的。在此之前，获得PH认证是一种“一刀切”的方法。PHIUS看到了修改和改变的需要，他们也相应地做了。随着时间的推移，PHIUS可能会看到更新和修改。
在大多数工作环境中，“建设性的批评”是一个令人讨厌的短语，因为“批评”是一种人身攻击。糖衣并不会减轻它的方式影响。我不知道你是否已婚，但如果你接近你的妻子或女友，告诉她，“亲爱的，我要给你一些建设性的批评....”祝你好运，希望你不介意睡在沙发上。
有很多方法可以谈论或讨论分歧，但抨击整个PHIUS运动，因为它不是100%正确的，伤害了整个绿色建筑运动。人就是人，存在偏见，分歧并不总是100%科学的。
PHIUS已经修改了其标准，并继续推进绿色建筑运动和标准。PH标准仍然是世界上最严格的节能建筑标准。如果一个人设计和建造一个PH值，他们可以保证家庭将表现最好，因为这是一个科学的方法。我还没有听到或读到有人与认证PH抱怨房子低效或不舒适居住。另一方面，我已经在类似的论坛上读到，并继续读到，由于房主使用了不科学的方法来设计和隔离他们的房子，房子不舒服，表现不佳。
我想澄清一下
我想澄清一下Michler先生关于被动式节能屋不需要“主动供暖系统”的评论。我说这句话的目的很简单，就是为了反映外行人在阅读和第一次了解被动式节能屋时的感受(在很大程度上，我过去和现在都是外行人)。Martin Holladay之前就写过这一声明，包括以下两篇文章:
//m.etiketa4.com/blogs/dept/musings/passivhaus-beginners
//m.etiketa4.com/blogs/dept/musings/passivhaus-buildings-don-t-heat-themselves
来自加拿大PHI的这个信息包也借鉴了类似的想法，尽管可能没有我在上面的文章中写得那么直白(http://canphi.ca/wp-content/uploads/2014/06/download_complete_ph_brochure.pdf.)．尽管如此，正如人们所做的那样，“没有主动供暖”的信息确实被理解了——至少对于像我这样的初学者来说，在决定我们想要建造的房子类型的早期阶段。
我的批评肯定不是建立一个节能的房子，因为我热情地希望尽可能高效地（同时平衡空间和职能的美学），但有时对Passivhaus的偏见最终全部，全部卓越的节能设计。我认为GBA一直是锻炼这一观点的伟大来源。
当我们开始寻找真正的“真正的”被动式节能屋，并朝着它的方向前进时，为了满足标准而采取的经济措施根本没有意义。特别是当我们可以做其他事情，如太阳能电池板，在其他领域取得非常好的能源收益(但不被被动式节能屋认证)。
我还想向米歇尔先生澄清，我们在萨斯喀彻温省的位置一年四季都阳光明媚，冬季过热是一个严重的潜在问题。夏天太阳在天空中挂得很高，冬天太阳在地平线上挂得很低。广泛的太阳能模型被用来衡量过剩的规模，以优化冬季的太阳能收益，但在夏季尽可能地抵消它们。时间会告诉我们这是否真的有效!
还有Dana Dorsett，我们在东、西窗户上使用了Duxton窗户的隔热涂层。
此外，Peter L.先生还指出，目前美国被动式节能屋有不同的气候区(据我所知，加拿大还没有)。我一直希望这些都是有意义的(就像我希望我的文章能够反映在非德国环境下试图达到德国标准的挫败感)。
最后，至于碳足迹和基于电网的电力。在萨斯喀彻温省，我们的发电厂主要以煤炭和天然气为基础。建造一个纯电力的家庭，然后使用煤炭和天然气发电来建造一个“绿色”家庭，这让我很不舒服。因此，能够用光伏板来抵消或几乎抵消我们微薄的能源需求对我们来说非常重要——比满足被动式节能屋标准更重要。
几次（毫无疑问）的建议。
首先,祝贺你。房子和房子周围的一切都很正常。我想说的是，家用电器每年8000千瓦时以上的能源需求是很奇怪的。它比供暖或家用热水的需求都要大。你有一台超级计算机吗?我们的房子和卡尔加里的面积相同，面积是卡尔加里的4倍，有1万平方英尺，平均有12-20个成年人居住，每年使用大约4000千瓦时的电器(全部是太阳能)。所以我怀疑你使用的数据只是输入到能源计算程序中的家用电器平均使用量。你们平方英尺的供暖预测可能是准确的，家用热水需求看起来很高……如果你是有意识的(你是)，那么每年少于3000人。
你的R值已经相当令人印象深刻了，和所有寒冷气候下的超级隔热房屋一样，剩下的唯一低垂的果实就是窗户了。R-30外置百叶窗可能会给你带来真正的被动式住宅数量。在你的程序中运行它，让你的窗口消失，看看会发生什么。在夏天(或一年中的任何时候)，它们可以作为全面遮阳，在冬天，它们可以每天关闭16个小时。将室内漆成白色，你将点亮你的夜晚氛围，而不是让漆黑的夜窗整夜失去热量。当我面朝南坐在80平方英尺的窗户前打字时，我被外面像r-30顶棚一样的遮阳篷很好地遮阴了。萨斯喀彻温省是一个“特殊”的气候，可能需要“特殊”的创新。我做这件事。它可能会流行起来。(参见Thorsten Chlupps在阿拉斯加尝试在64度纬度使用隔热百叶窗的被动式住宅)
建设性的批评不是敌意。(应对# 9)
是的，他们看了(请阅读我和Graham Wright在链接上的讨论)，他们同意使用一个数字，尽管事实已经知道，有时与事实有很大的差异。指出这一点绝不能降低他们所带来的其他东西的价值，但故意歪曲事实、颠覆既定目标是一个问题。
这绝不是“......抨击整个Phius运动......”，也不是标准的批评主义“......个人攻击......”。（谁是被攻击的人？）这对Phius的未来是重要的，它是潜在的会计是事实的，或者它将被渲染无效。下一次更新是在2018年，我真诚地希望他们接受这个问题，提出更好的计划。
网格进化的速度正在迅速加快。格雷厄姆对“一个数字对所有人”方法背后原因的解释并不站得住脚。根据2007年的数据选择的通用数字，即使在2015年发布的时候作为全国平均数字，也远远不够有效，到预计的2018年修订版时，它的有效性将更低。这并不是说没有足够的公共数据来做出调整。关于源燃料的核算方法存在根本缺陷，需要修正。指出这一点并不等于说整个标准有缺陷。令人失望的是，他们没有在2015年的版本中做得更好，因为他们似乎打算纠正许多类似的问题。
美国和加拿大的网格区域比欧洲区域更大，该大陆内部的气候因素差异甚至比北美平均和欧洲平均更大，这导致了PHI和PHIUS之间的分裂。正如在欧洲模型中使用的一个数字在美国是无效的，需要认识到北美大网格区域的差异。考虑到大电网区域在碳排放和气候方面的差异，牺牲这一点来简化并不能完全解决问题。
如果你愿意，可以称之为吹毛求疵，但这是一个相当大的吹毛求疵，而且它阻碍了真正减少碳排放的正确做法。但把客观批评理解为敌意是错误的。我不同意你的看法。合理地计算一下，就行了。
来自萨斯喀彻温省保护房屋的课程
一个朋友最近分享了Rob Dumont在1978年第四届SCSCI年度会议上提交的一篇论文，他和一些同事在其中指出了这个项目的问题。他们的论文是一项比较性能研究，基于位于里贾纳的萨斯喀彻温省自然保护区和位于萨斯卡通的另一所被动式太阳能房屋的测量数据。以下是相关的摘录:
“请注意，萨斯卡通住宅虽然拥有较大的南方窗口区域[32.5m2]，但需要比Regina Residence（〜5 GJ / YR）相当大量的辅助加热（约75GJ / YR）。[南方面向窗口区域：11.7m2。]这种额外的加热要求可以归因于两个因素;首先，萨斯卡通住宅对于房屋的热存储容量来说是太大的窗口区域，只有一小部分被动太阳能热量增益成功地吸收;第二，萨斯卡通房屋的热量损失远大于里贾纳房屋的热量;这在很大程度上是由于无着沉着的玻璃玻璃的数量。通过减少萨斯卡通住宅的玻璃面积，可以弥补后者问题大大。“Rob Dumont等人。
[注:我在上面的方括号中插入了窗户面积数字，以澄清这两个项目的南侧窗户面积之间的大3:1比例。]
虽然这个项目看起来很棒，而且客户/作者听起来对自己的选择很满意，但建筑师犯了杜蒙先生在上面的比较中在萨斯卡通项目中所犯的“错误”:玻璃太多了!不要介意被动式住宅/被动式住宅——看起来这个项目的目标发生了变化——这没关系。这里讨论的重点应该是设计选择及其对性能的影响，而不是德国和加拿大之间的日间加热温差。简单地说:这个项目选择了更多的玻璃而不是更好的性能。
也许有一天，萨斯喀彻温省自然保护之家的经验会真正被学习到……工藤试图建造一个高性能的房子，即使你错过了你博客名字所暗示的最初的“Haus”目标?
回应布朗温·巴里
布朗温,
在20世纪80年代早期，很多人认识到了被动式太阳能的缺点。当时史蒂夫·布利斯是太阳的年龄杂志;十年前我采访布利斯时，他回忆道:“这些被动式太阳能房屋在新英格兰行不通. ...如果减少玻璃的数量，你就会减少很多问题——夏天过热，冬天热量流失过度。”
有关他更多的回忆，请参阅太阳能与超绝缘:一个30年的争论．
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