图片来源：爱美Glickson为NREL
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由JEAN CARROON
我们为什么需要一个单独的建筑是其自身的能源植物？这从来没有对我有意义。规模显得效率低下，许多现有的城市建筑净零能耗（NZE）的潜力有限。但很多人我很佩服似乎对NZE糊涂。我错过了什么？
为了避免听起来像naïve和我真正的无知，我做了一些研究，这是受时间和我自己理解问题的能力的限制。我的发现证实了我的一些担忧，但绝对拓宽了我的视野。我的结论是，NZE之所以吸引人，正是因为它的规模。这是一个改善建筑性能的途径，每个建筑团队都可以使用。这是雄心勃勃的，提高了设计和施工的标准，同时提供了吹嘘的权利。
不过，我还是留下了问题和挑战。
储存
我在NZE建筑，这往往显示了使用多余的能量从其他月份多月的看到能源使用传播的俯冲图表超过一年。如果在一个区域内的所有建筑都是一样的曲线上，我们是不是要求任何建筑物或公用事业公司拥有巨大的存储容量？是存储系统能够大规模满足这一需求，并且这些系统对环境有益？
从2015年一落基山研究所的研究部分地回答了这些问题。科学家研究了电池的价值和位置上的电网，发现背后的计存放在大提供的服务的数量最多到电网。
2016年BuildingEnergy波士顿会议+贸易展“在瓶部分和第二部分，闪电”是解决这些挑战的特色两会。存储既是可能的，在我们的电力系统有价值的，但似乎很少被处理的电池对环境的影响。难道他们不高物耗和能耗密集型的生产？不要将所有电池需要在某个时候进行处理，而不是因为有毒金属的问题？更多的问题。更多的担忧。
会计
NZE的目标是会计，纯粹而简单，虽然它应该从保护和高质量的建筑开始，但它不需要。La Jolla Commons被誉为“美国最大的净零能源商业办公大楼”，它的全玻璃设计目标是41.5 kBtu/ft2的普通消费水平，并通过直接沼气和现场燃料电池实现NZE。
它比不是NZE好，但不如实际进行消费少建筑物。组队与性能系统，如Passivhaus，居住建筑挑战，甚至LEED NZE，重要的是要确保增加可再生能源之前的能源使用强度（EUI）已经降低。
碳
NZE忽略了碳/环境的影响，只关注最终使用的能源。只专注于EUI仍然允许使用大量材料的超大的、依赖交通运输的建筑被贴上“高性能”的标签。
有关我们对地球所做的事情的数据发人深醒。自1970年以来，全球原材料的开采增加了两倍，而全球人口只增加了一倍。从1970年到2010年，人均材料使用量从6.4吨增加到10吨。
一次都没有在过去40年中有材料的提取，即使在经济衰退时期有所下降。有效利用材料是必不可少的，我们的理想目标应包括整个建筑/生活风格的碳核算，鼓励重复利用，鼓励建立小，并鼓励策略，允许从碳密集的交通（包括建设和入住）的自由。我们需要确信，我们花费达到NZE目标的任何碳具有合理的环境回报，这，我的建议是10到20年。
效率
是NZE右边的刻度，如果资源利用效率为目标？光伏发电系统，风力涡轮机，甚至水力发电站是更有效的和具有成本效益在比单个建筑物的规模。
《太阳能的未来》由麻省理工学院在2015年5月出版了一332-页的报告，从净计量政策庆祝，而包括推荐太阳能的机会离开分布式太阳能，发现公用事业规模的太阳能，而不是住宅规模是一个更合理的途径会议能源需求。不用说，这是一个有争议的问题，但我们必须在挑战我们自己的偏见和深远的建筑环境的最佳解决方案严谨。
可维护性
我的问题是否分散可再生能源作为有效和高效地维护作为集中式系统。我没有找到这个在我的研究很多讨论，不是从英国问同样的问题了几张报纸等。
社区相互依存
对我来说，NZE建筑哈肯回到上世纪70年代的自治房屋和存在的吸引力，但回归，想法“自给自足”。在菲利普·斯莱特在1970年的书，孤独的追求，他说，“这是很容易产生的美国人试图最小化，规避或拒绝在其所有人类社会都基于相互依存的许多方面的例子。我们寻求一个私人住宅，私人洗衣房，自助商店，做它自己的各种技能。”
斯图尔特•布兰德(Stewart Brand)更简洁。在评论自给自足共同进化季刊1975年，他说:“这是一个该死的谎言。”
一个更好的基准
这一切都引出了我的最后结论和问题。并不是每个现存的或新的城市建筑都适合NZE。当可能改善社区的新建筑遮蔽了对NZE建筑至关重要的现有太阳能系统时，会发生什么?与其关注单个建筑的NZE，我们难道不应该考虑单个建筑的性能，而不是可再生能源，作为一个更高的基准吗?
我喜欢Elemental Solutions公司的尼克•格兰特(Nick Grant)在2012年发表的一篇论文中提出的这个想法，即建议为所有建筑，无论是新建筑还是旧建筑，设定能源需求目标，独立于任何可购买的或位于现场的可再生能源。即使这个系统没有解决碳核算问题，难道它不会给我们的建筑注入比NZE绰号更高的整体性能吗?
如果我们得出结论，就像我们似乎得出的，我们不需要担心电池对环境的影响或小规模可再生能源的效率，那么让我们更积极地关注NZE社区，而不是NZE建筑。NZE社区并不是一个新想法——生态区已经存在了近十年——但这个想法似乎正在获得关注和宣传。
2016年3月，马萨诸塞州剑桥市。，“实现净零行动计划”在建筑能源波士顿会议+贸易展上发表。“建筑2030挑战”和“生活未来研究所”现在分别有“2030区”和“生活社区挑战”，设想从一栋建筑到另一栋建筑共享资源。
我欣喜地发现从美国会为节能经济（ACEEE）关于大规模零能耗2016年纸。它调用了许多倡议在当地，校园和发展水平发生，并提出了一个框架 - CITI2zero（社区规模和一体化转型基础设施零能耗）。
该Citi2Zero框架提出了五个部分：
- 人——影响政策、行为和投资。
- 可再生基础设施 - 优化电网和整合存储，充电，控制和分配。
- 建筑 - 将新老有一个结合NZE。
- 区域结构-根据土地规划和城市设计整合基础设施。
- 金融-在每个层面，最大化经济效益和融资效率。
这是一个框架，我衷心支持，虽然我仍然高谈阔论关于将超越EUI在我们的建筑的评估。
我的结论是，像许多绿色的系统或目标，一个NZE建设是一个不完整的，甚至简单的指标在错误的规模。但是，它可能有助于一体化设计解决方案和更好的整体建设。我当然明白在个别项目水平的吸引力和成就的庆祝活动。虽然我还没有坐在NZE建设行列，我挥舞着更多的热情给我的朋友和导师是谁。
让Carroon是在设计公司古蒂克兰西5级的校长之一。此列最初发表在2017年春季发行BuildingEnergy
，的出版物东北可持续能源协会。
23评论
网格?
我觉得这是一个有趣的谈话有，但我认为是离网（因为关闭电网的）不necesarily意味着某种孤独的隐士型生活的任何超过无线电话，而不是土地直插式电话机，意味着相同。在我看来，尤其是在新的发展，这对于并网网站开发成本可能很快就被PV /电池系统所超越。用PV /电池系统的家庭仍然是一个社会在其他许多方面的一个组成部分。
净零不是脱离电网
净零和离网不一样。
离网具有明确的积极属性，主要是对外部公用事业问题的弹性。
我永远不会理解净零的内在吸引力，除了它听起来不错。
感谢您的挑衅让
Back at the 2007 Building Energy Conference Bill McKibben took part in a panel discussion on Wind in which he said, "In the best of all possible worlds, we wouldn’t put turbines in these places, but unfortunately we are no longer dealing with the best of all possible worlds." And that was a decade ago! He went on to remind us that for the challenges we face, there would be no silver bullet, what we need is "silver buckshot!"
所以，是的，通过各种手段，让我们尽我们所能来开发净零个社区，以及许多的各位祈求我们关注的原因。但在我看来，我们需要的是在追求量均衡器（和询问材料等更深层次的问题，即净零短停止的）。
几乎每一个我参加了今年的建筑节能大会会议提醒我们，我们正在努力尽可能多的情感，因为我们是理性行为。正如“农场到餐桌”似乎点燃了一些认识，我们吃什么有我们住的地方的关系“净零”说话我们的愿望，有一些机构在应对问题，原本可能不得不坐在场边，等待希望来的。
我的另一个观察是，“净零”改变了主场表现的标准，许多人现在认识到这可能成为标准做法。从屋顶获取能源说明了能源是多么宝贵，因为我们必须达成与能源相平衡的设计要求。此外，它还邀请我们考虑“什么是足够的”，因为许多净零项目的回应是建造更小的建筑。
总是好的摇滚我们的船和问题是什么很可能成为教条。感谢您的吉恩！
你要求太多
你对零净的要求太高了，这是一个简单的概念，一年的所有用电都是现场产生的。
你希望它的平均回收，电网平衡，可持续发展，零碳排放，耐久性和减缓气候变化。这并不是说这些覆盖一个概念，它会像要求系好安全带，防止生锈。
放眼全球，立足本地
作为个人，我无法解决世界上所有的问题。但我也许能成为解决方案的一部分。在我的屋顶上安装PV是正确的一步。
当然，一旦安装了PV，我们不能放弃我们的应对气候变化挑战的承诺。
我们还是要写信给我们选出的代表，参加抗议游行，明智地选择我们的运输方式，抵制气候变化否认者的行动。所有这些行动是非常重要的。
- Martin Holladay
净零为目标，像
净零为目标，如被动式房屋，把全部的精力放在工作能量。在大多数情况下，这两个标准忽略初始构造的前装载的碳足迹。他们还忽略了交通的碳足迹，并从建筑，虽然越来越多的净零家庭都加入足够PV到汽车充电以及偏移所需的能量运行的房子。
一个新的建筑的碳足迹前加载的事实是有关主要是因为我们只有几十年来弄清楚如何管理我们的碳排放量。多少它帮助一个新的建筑具有低运营碳，如果其生命周期的碳的很大比例，现在发出的，当它最重要吗？我不知道答案，但我担心它可能是“并不多。”
在操作能量造成近独家焦点的隧道视野，使我们认为，度假屋，我们建立在以前未开发的很多，距离最近的交通毂25哩，如果修到净零或被动屋标准，是一个值得注意的成就。事实上，这是一个环境责任。
但我们不会因为没有建造东西而授予奖项或认证或吹嘘的权利。也许我们应该。我们可以称之为LEED-Wildflower(为了远离对矿山造成环境破坏的贵金属)，这将是最高级别的认证。
最后，每人内置空间多少平方英尺，我们真的需要 - 无论其节能性能？
回应保罗Eldrenkamp
保罗，
谢谢你的评论。在这里，在GBA，我们已经发表了体现能源几篇文章。（例如，参见所有关于体现能源)。
几周前，我报道了安·埃德敏斯特(Ann Edminster)最近在佛蒙特州伯灵顿(Burlington)举行的能源效率会议上的主题演讲。和你一样，安也担心提前交货的问题。她说:“我们需要考虑与建筑相关的二氧化碳排放的时间价值。隐含的二氧化碳排放发生在建筑建造时。这是前端负荷，我们需要注意前端负荷。也许我们需要少建一些新建筑。(你可以在这里阅读更多关于她的地址:零能耗建筑是“设置爆炸”)。
- Martin Holladay
吹我的封面
马丁,
我职业生涯的大部分时间都是在重复别人的想法，就好像这些想法是我自己的一样。你暴露了我的身份。
我的主要防御，这些天是它更多的是与发生故障的内存比抄袭。
——保罗
在NZE的几点思考
嗨牛仔裤，
我同意Alan的观点——NZE的概念之所以获得关注，是因为它非常简单。公众可能过于信任NZE的项目，忽视了隐含能源的概念以及太阳能的“原材料”问题。然而，我还没有准备好放弃分布式太阳能，因为效率也有一些问题。例如，在家庭能源改造中经常使用的各种类型的泡沫绝缘材料也带来了一些已知的健康和环境问题。
根据我的理解，你这篇文章的要点是，如果没有效率成分，NZE就没有什么意义。我认为我们不能把所有NZE项目归为一堆。气候区在决定实现NZE的可行性和方法方面起着巨大的作用。例如，在南加州这样的温和气候条件下，实现NZE所需的措施与在东北这样的寒冷气候条件下所需要的措施是不同的。由于供暖和降温的日子相对较少，加上充足的阳光，南加州的房主可以在太阳能方面投入巨资，而无需解决建筑围护结构或供暖系统的问题。然而，在缅因州，NZE公式需要更多的效率措施，因为加热和冷却代表了更大的一块能源消耗蛋糕。除了太阳能在缅因州有较长的回报期(20年以上)之外，如果不首先积极解决效率问题，通常就没有足够的太阳能或屋顶空间来使用NZE。
除了气候区，我们还需要评估NZE项目时要考虑能源的其他可用资源。例如，是否有意义到屋顶太阳能投资时，风能可用？如何当替代是煤？
最后，我认为有与分布式能源相关的一些实实在在的好处。由于微电网和fractalgrid技术的发展，我们将有几个停电，就能剃下来通过电池的存储需求高峰，将有超过类型的能源生产更多的自主权。
- 约翰尼
回应保罗Eldrenkamp
保罗，
我是不是在暗示你是一个剽窃者 - 只是指着读者相关的文章。你点是重要的。请评论！
- Martin Holladay
马丁关于“全球思维.....”
我毫不怀疑，你支持达科塔输油管道的“抗议者”，他们实际上是用两条腿走路的垃圾，虚伪的人类垃圾，主要以“抗议”的名义“保护环境”，给他们留下了环境的耻辱。在花费了纳税人数百万美元的清洁费用之后，这些伪君子回到了他们用天然气供暖的家里——这是在管道大约98%完成并清除了众多监管障碍之后。一次又一次，自由派被证明是令人厌恶的伪君子。
@ Martin.
你不是曾经这样说，我们应该每年给一个证书的人谁不建新房子，因为这就是最生态友好型建筑实践可能（我意译）
回应艾伦b
艾伦,
Q。“你是不是曾经说过，我们应该每年给那些不建造新房子的人颁发一个证书，因为这可能是最环保的建筑做法?”
我不确定，但我可能见过。我记得这个:在我对GBA的第一个博客(published on Jan. 12, 2009), I wrote, "Here’s my advice to anyone thinking of building a new green home: The best approach is not to build. Since the number of people per household in the U.S. has been dropping for years, a strong argument can be made to support the proposition that the U.S. already has too many houses."
- Martin Holladay
桑尼
为什么你懒得来这里非常几个月发布嘲讽的评论，不管是什么题材？你能不能找到一个更富有成效的活动来追求什么？
不NZE包括哪些内容？
当涉及到家庭的NZE是我们包括刚才用电量，还是我们，包括NAT天然气/丙烷？
回应Kye Ford
桂，
这些天来，最净零能耗房屋是全电动。如果你有一个家庭使用天然气，丙烷，或柴火，你不能把它称为净零家，除非可再生能源系统产生更多的电力比使用的家庭每年。您将需要表明剩余电力有能量相当于燃烧的燃料。
- Martin Holladay
分布式能源未来
正如已经提到的，我觉得NZE是一个口号是简单的东西，为市民抢上。话说回来，虽然我不记得作者的名字，“有没有NZE建筑物。只有NZE人。”我记得曾经有人评论说，即热式热水器也不会节省资金，因为他们会鼓励人们需要更长的时间淋浴。如果您当前的工艺是淋浴，直到运行热水出，则没有，这是行不通的。
我也同意NZE不是第一个去找的地方。在我们考虑为一个特定的建筑、社区、城市、国家或星球(而我们只有其中一个)能产生多少能源之前，第一个问题应该是，我们能少多少能源呢?LED照明、更好的隔热、窗户升级等等，这些都应该先于我们需要在屋顶上安装多少太阳能电池板。
这里的另一个讨论是关于电网的供给和需求。我们目前使用的能源模型已经有一个多世纪的历史了，它已经不再适合我们了。也许从来没有。今天的人们(至少在大多数地方)已经习惯了按一下开关就能让灯亮起来。他们不知道它从哪里来，从哪里来，住在哪里，直到他们需要它……什么都没有。它就在那里。直到它不是。我们当前的能源模型是基于一个(或几个)中央发电厂为周围用户提供能源的想法。是的，这是过度简化了，但底线是这些发电厂一直在运行，24/7。 It's up to the managers of these plants to determine/predict the amount of energy that's likely to be required and how much to push up or pull down the energy output, but in essence it's like having a number of shared vehicles either being driven by someone or idling until someone does need it. The engine is never shut off. Another example would be a faucet that is never shut off. If there's a container under the faucet, the container gets filled. A big container means the faucet is on more fully. Once the container is removed the excess water pours down the drain. If supply is greater than demand then that excess energy is essentially wasted. If demand is greater than supply, then we have brownouts or blackouts and we need to increase production. Somehow.
一个关于分布式能源最大的（假）的批评是，它会破坏能源网。其实正好相反。在一些州，如加利福尼亚，他们正在寻找分布式能源以稳定的能源网，在需要时添加额外的动力。在纽约，他们开始增加价值的地方能源供应相对于需求的问题。
但发电只有一半的方程。不要紧电力是否来自煤炭，核能，柴油，天然气，太阳能，风能，潮汐能或什么的。它从生产断电源线的点行进在186320英里/第二寻找一个用户。如果没有一个，它进入地面。储能是这里的另一大因素，这是在地方和区域层面发生。试想一下，如果我们的上述想象的水龙头可以用来填充的，而不是被浇血本无归的储存罐，以及是否有对水的需求量大，在水箱中的水可以用来增加从水龙头来的水。试想一下，如果我们可以把水龙头关，即使是一小会儿。有被看各种系统，从巨大的飞轮，以泵送水到铝盐到电池。后者是最为公众近来，尤其是在特斯拉的Powerwall的光。在并网系统，足以这些（以及较大的区域系统）的变得像互联网，在那里，而不是一个中央发电设备，我们有一千个，一万美元或更多。 Jean asked, "Aren’t they material- and energy-intensive to produce? Don’t all batteries need to be disposed of at some point, and isn’t that a problem because of toxic metals?" The short answer is no. Most do, but there's one exception at this point. Aquion Energy has a Cradle-to-Cradle certified battery that runs on saltwater. More here:http://aquionenergy.com/这是第一个，但肯定不会是最后一次。我老了，足以记得当第一基本袖珍计算器花费$ 200。在大多数情况下，他们不存在了。您在手机上有一个计算器应用程序来代替。它们消失之前，他们被免费奉送的宣传资料。（我仍然有一个计算器 - 太阳能 - 和计算尺，但是这完全是另一个问题）。
作为人类，在过去的几千年里，我们制造了太多的问题，但我们也非常擅长解决这些问题。
迈克。
应对马丁霍拉迪
如果人们真的要认真对待全球变暖，他们不得不退出燃烧木材加热的房子。
亚伦
木材热的影响很大程度上取决于当地的条件。我住在一个以林业为主要工业的地区。用于住宅供暖的木材来自采伐后留下的切割块。在第一年左右的时间里，任何没有被拿走的东西都会被堆起来，在重新种植之前烧掉，所以木头会以这样或那样的方式被烧掉。我想我们可以买些木绳把它埋起来作为绿色的姿态来隔离碳然后用迷你劈叉来加热。我去问问周围有没有人感兴趣。
回应阿龙Gatzke
亚伦，
你说得对，当然，前提是“如果人们真的要认真对待全球变暖，他们不得不退出燃烧木材加热的房子。”他们也应该停止使用汽车，除非它是一个电动车由碳中性进行充电。虽然这些陈述是真实的，我们大多数人无法实现这一理想的柏拉图。我们中的大多数最终与道德妥协。
我的木材来自家庭拥有的土地（30英亩）我家附近。我们设法仔细在过去43年的土地;在这段时间里，在我们的土地上的生物量已大大增加。虽然我每年切割木材的几线，在我们的土地的树木是健康的，高了，比他们于43年前更大直径的 - 他们是高，而且比相邻的树木直径较大的显着健康，属性。至少两种这些属性都被大量登陆（使用伐木 - 堆机，推土机和集材机），因为两次我们买土地。
我们可以通过我们的30英亩提供的碳存储系列邀功 - 而事实上，我们并没有在过去四个十年里卖我们的树到记录器的两倍？不是真的;对于我给予信贷全能，或自然，或盖亚 - 用什么词你喜欢。但是，我们的碳资产负债表（当它涉及到柴）是相当不错的。
- Martin Holladay
你错过了什么?的
你错过了什么?回报。
一个标准的房子+太阳能板将产生利润，而一个被动的房子+没有太阳能板的价格将产生公用事业账单。
马丁
“这是我对任何想要建造一个新的绿色家园的人的建议:最好的方法是不去建造。由于美国每户的人口数多年来一直在下降，美国已经有太多的房子了，这是一个有力的论据。”
马丁遗憾的是，根据美国人口普查这样的说法并没有太大的意义....而每户人2000年至2010年从＃2.59下降到2.58，家庭的＃就增加了1100万！而人口增长了2700万...
https://www.census.gov/prod/cen2010/briefs/c2010br-14.pdf
对-的响应-
首先，让我立即承认你的观点：随着人口的增加和每户滴的人数，将有新房需求的增加，并没有什么我可以做减缓这一趋势。
即使我告诉GBA的读者，有备用房的家庭应在寄宿生，没有人会听我的。
你看着2000年至2010年。如果我们看一下1970年至2013年，我们发现，每个美国家庭的平均人数下降了3.1至2.5。如果我们回到越远，统计数据更加鲜明：在加拿大，每户人的数量从12个下降到2.5，从1851年至2011年（见下面图表）
根据2010年人口普查在美国，有3604216户家庭被归为“度假屋”或“第二住宅”。马克思主义革命者(或绿色理想主义者)可能会设想一个未来的乌托邦，在那里美国无家可归的人和度假屋都将减少。会发生这种情况呢?我对此表示怀疑。
房屋都建有很多原因。并不是每家建，因为一个年轻的家庭某处需要生活。
如果GBA的读者关心环境和我们如何使用世界上的资源，他们中的一些人可能会考虑这些问题，当他们决定(a)是否建立一个新的度假屋，或(b)在他们的新房子中包括多少间卧室，或者(c)是在未开发的土地上建造新房子，还是在已建立的社区修复旧建筑。
- Martin Holladay
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