图片来源:Edwin Dehler-Seter
一个能源迷的更多思考
在美国，尖端超级隔热房屋的设计师通常建议在住宅楼板下面铺设2到6英寸的硬质泡沫隔热材料。对于使用挤塑聚苯乙烯(XPS)的建筑商来说，这是最常用的底板隔热材料，相当于R-10到R-30。
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’:基础楼板下的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，被动式房屋的建造者比大多数超级隔热爱好者安装了更厚的板下隔热层。
被动式房屋有很厚的板下泡沫
被动式房屋的设计师使用了一种备受赞誉的软件包，该软件包是在德国物理学家的帮助下开发的——被动式房屋规划软件包(PHPP)。PHPP软件可以帮助设计师确定房屋需要多厚的隔热层才能达到被动式房屋标准。该标准的主要要求包括:房屋年度最大供暖能源使用量必须达到每平方米15千瓦时(每平方英尺4,755 Btu)，所有用途的最大源能源使用量必须达到每平方米120千瓦时(每平方英尺11.1千瓦时)。
为了达到标准，美国被动房研究所的创始人Katrin Klingenberg在她伊利诺斯州厄巴纳的家的楼板下安装了14英寸的膨胀聚苯乙烯(EPS)绝缘材料——7层2英寸的泡沫(共R-56)。Waldsee Biohaus是明尼苏达州贝米吉市的一所被动式语言学院，它的地基下有16英寸的EPS。
如何解释这些不同的建议?
最近，我找到了工程师约翰·斯特劳布(John Straube)，希望能满足我对北美物理学家和被动式房屋倡导者之间板下保温建议的惊人差异的好奇心。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栏上回复了这篇文章。
泡沫隔热材料会不会太厚?
写得好，马丁。一个问题:在故事的第一部分，你和约翰·斯特劳布进行了一次对话，然后在中途你又说“斯特劳布写作了”。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，了解其来源将是有用的。
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·斯特劳布谈过这个问题之后。“夏令营”——我们就这个话题交换过电子邮件。
谢谢你的评论。我将澄清文中的歧义。
优秀的
马丁,
你写的是我正在挣扎的事情。
我对PV的问题是，它是丑陋的，它通常涉及到在屋顶上的洞。
那当更换屋顶覆层的时候呢?
我更喜欢德国的方法。
我的客户不希望看到太阳痤疮在他们的家，我也不。
哎哟!
“太阳能痤疮?”恐怖!把那些该死的户外晾衣绳扔掉!我们想在这里找好房子!
一个评论-两个问题
我努力推测为什么被动式房屋的案例研究通常使用如此厚的板绝缘。现在我明白了;大调查的理性和整理替代立场。
马丁，问你两个问题:在一个计算中，你写道:“…光伏发电的成本不超过每千瓦时60/2.5 = 24美分。”我猜“60”是指你之前提到的“每千瓦时50到60美分”?
表示各种绝缘材料的每R成本的最好/最常用的方法是什么?你用的是“…每股收益(每板英尺每R的成本约为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，并且板脚测量体积(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，因为结果的数字(144)是相同的，但单位改变了。
[编者注:为了回答Mike Guertin的敏锐问题，原文中提到的“成本/ R /平方英尺”已被编辑为“成本/ R /平方英尺”。]
对科学的扭曲认知
马丁和乔恩·斯特劳布，
原谅我……我是建筑师……不是科学家。
我很难想象当delta相同时，房屋到空气的传热和房屋到地球的传热是完全一样的。
我把地球想象成一条比空气更容易的“路径”....
也许差别不是很大?
它们真的是一样的吗?
哎哟!
对不起,乔恩,
我见过将光伏集成到设计中的住宅....它可能很有吸引力。
或者至少不冒犯。
很多时候它不那么吸引人。
保温费用
迈克,
约翰·斯特劳布写道:“每R每板英尺10美分。”我同意你的意见，我们应该讨论的单位是每平方英尺的成本。如果一个绝缘产品每R每平方英尺的成本是10美分，那么R-10的绝缘产品每平方英尺的成本是1美元，或者100平方英尺的成本是100美元。或者R-20隔热材料每平方英尺的价格是2美元，100平方英尺的价格是200美元。
然而，在我直接引用约翰·斯特劳布的话之前，我要给他一个回应的机会。
每千瓦时50到60美分
迈克,
你是对的，计算中的数字60 60/2.5 = 24美分/千瓦时来自于John Straube之前讨论的光伏价格范围的高端。他估计，光伏发电的成本在每千瓦时50到60美分之间。
PV意味着你还有一个交易要安排
嗨,马丁,
在光伏与亚板绝缘的讨论中，有一件事被忽略了，如果设计师选择了光伏路线，那么项目经理必须安排电工/光伏板安装人员参加计划。这些都是高技能的行业，而知道如何安装光伏系统的电工仍然不是那么普遍，这可能会使时间表不那么灵活。最后，它并没有简化事情。
然而，被动式房屋更大的底板隔热选择并不一定会使计划复杂化，无论哪种方式，底板隔热都会被放下，它在计划中，不需要高技能的电工。
也就是说，如果设计师计划设计被动式房屋，并为剩余的小能量负荷安装光伏系统，那么我上面的论点可能有效，也可能无效。尽管如此，我不得不说，对于剩余的小能量负荷，电网供电应该更便宜(目前)。
Economist.com的科技观点专栏作家写了一篇列
上周的文章提醒了我们简单的优点，这篇文章值得一读。
最后，房主是否具备维护光伏系统的必要知识。这不是绝缘的问题。我们不要忘记居住者!
欢呼,
安德鲁
P.S.马丁，我们有什么方法可以建议你写故事或博客的点子吗?
简单、维护和博客思想
安德鲁,
1.你关于简单的观点是完全正确的。与光伏相比，许多设计师和房主更喜欢厚板泡沫板的简单性(在施工进度和设备寿命方面)。
2.PV真的不需要任何维护。我最老的光伏组件已经用了29年了，而且完全没有维护过。它只是放在屋顶上，暴露在天气里。虽然我确实会在冬天定期清除光伏阵列上的积雪，但大多数人不需要这样做——因为他们住在下雪不太频繁的地方，也因为他们不像我一样在1月和2月依赖每千瓦时的太阳能。(我离网)。因为冬天白天很短，太阳也很弱，所以如果你不清除阵列上的雪，你也不会损失太多电力。最后，逆变器是光伏系统中的薄弱环节。但是我在1985年买了逆变器，它现在仍然工作得很好。
3.是的，我很乐意接受任何关于未来博客主题的建议。
博客的主题
嗨,马丁,
把博客的主题放到你的一篇文章的评论中可以吗?我不想搅乱话题。
欢呼,
安德鲁
或者你可以发邮件给我
安德鲁,
如果你愿意，可以贴在这里，或者直接发邮件给我
(电子邮件保护)
地面温度
芬兰采暖季节的地面温度高达55华氏度，这对我来说听起来相当离谱。我计算了采暖季节的平均地面温度(约为。根据芬兰赫尔辛基被动式房屋规划包(PHPP)的气候数据集，得出了41.3华氏度。我还使用了经典的平均地面温度经验法则:“年平均地面温度=年平均环境空气温度”，得到40.2F(再次使用芬兰赫尔辛基的PHPP数据集)。
约翰·斯特劳布的数据来自哪里?
测量了温差
约翰,
根据约翰·斯特劳布给我的邮件，他的计算是基于测量数据。他是这样写的:“众所周知，预测通过平板的热量损失是不准确的。我最近做了一项文献调查，调查了平板和地下室的测量温度和热损失，寻找绝缘情况的真实测量值。作为我发现的少数结果之一的一个例子，芬兰的R-32级绝缘板的平均采暖季节土壤温度为12.5摄氏度(55华氏度)。”
我会试着和他联系，为这项研究找一个参考资料。
地面温度
如果约翰·斯特劳布的消息是准确的，马丁，那么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隔热材料!”你应该写“嘿!你的气候数据中的地温是完全错误的!”
这主要是说:我希望看到对地面温度问题的深入跟进。
更多的数据
约翰,
虽然你暗示John Straube提到的芬兰隔热板下12.5°C的土壤非常温暖，但我发现了一项研究的参考资料，该研究提到芬兰隔热板下的土壤温度甚至更高——在15°C到17°C之间。
我还没读研究报告;只是抽象的。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，这里是链接:
http://scitation.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研究不充分的结论之间摇摆不定，但我们开始吧:
1) Katrin的房子超过PH值加热限制近50%，因为她选择使用电加热而不是化石燃料，并且由于发电效率低下而面临源能源罚款。
2) Straube先生试图通过组装一个假设的PV/热泵组件来证明他的假设是正确的，以提供原本可以通过绝缘保存的热量。他承认热泵的COP随温度下降，但没有提供PV输出的季节变化分析。据推测，采暖季的光伏发电量远低于一年中的其他时间，否则就不是采暖季了!
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天过度生产(帮助冷却效率低下的商业建筑)，而在冬天，这种“好事”神奇地得到了化石燃料产生的电力的回报。
如果想要通过用热泵取代隔热，真正以同等水平的可持续性运行，那么冬天需要的是清洁能源。为热泵供电的光伏阵列应该安装在亚利桑那州(智利更好)，并配有专用的热泵传输线。即使光伏板比泡沫板便宜，现在的情况也不那么乐观了……
这不是无稽之谈
格雷厄姆,
正如我在文章的最后一段指出的那样，选择14英寸的泡沫而不是PV是“一个站住脚的立场”，所以我已经同意你的观点。
也就是说，重要的是要注意到越来越厚的绝缘变得比PV更昂贵。这样做并不是无稽之谈。依靠净计量并非无稽之谈;对于德国、美国和世界上许多国家的成千上万的房主来说，这是一个常规的事实。
通过嘲笑净计量，格雷厄姆，你似乎在暗示使用电网分配光伏发电在某种程度上是不合适的。但是所有被动式房屋都要用电;所有被动式房屋都使用网格。既然它们已经是依赖电网的建筑，那么安装了光伏的建筑在夏天用电网分配多余的电力，在冬天输送需要的电力有什么错呢?
如果被动式建筑在需要的时候从电网购买电力是可以的，那么我们都应该愿意考虑分布式发电模式，包括使用电网来共享光伏发电。净计量就是这样发生的。
约翰·斯特劳布的三封邮件中的第一封
我收到了三封来自John Straube的电子邮件，回复了张贴在这里的问题。
第一个问题涉及迈克·格廷的论点，即斯特劳布错误地将“成本/ R /平方英尺”说成“成本/ R /板英尺”，而他本意是指“成本/ R /平方英尺”。我回答迈克说，我认为他(迈克)是对的。
约翰·斯特劳布写道:“我同意，马丁。”
为了回答Mike敏锐的问题，我对文章进行了编辑，以反映预期的单位(成本/ R /平方英尺)。
约翰·斯特劳布的三封邮件中的第二封
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，房屋到空气的热量传递和房屋到地球的热量传递是完全相同的。我把地球想象成比空气更容易的‘路径’。”
约翰·斯特劳布写道:“土坯和墙-空气传热的区别包含在‘表面膜’系数中。这个系数(蒙混系数)说明了表面附近的一层静止空气对墙壁的绝缘作用。对于隔热良好的墙壁，它不是那么重要，因为它的值小于R-1。另一个可能的区别是地面上空气温度变化的动态性质，但对于轻型结构来说，这种质量并不那么重要。否则，地表上下热流的物理性质是相同的。”
约翰·斯特劳布的三封邮件中的第三封
电子邮件#3是关于John Semmelhack对Straube的板下土壤温度的挑战。
John Straube写道:“Semmelhack先生的问题指出了混乱的根源:由于缺乏实地测量数据而缺乏良好的模型。我同意PHPP给出的温度太低，而且“年平均地面温度=年平均环境空气温度”也没有达到目标(主要是因为它忽略了土壤上方有一个热源——房子——每年12个月提供热量的事实)。这就是为什么我的数字是建立在测量数据的基础上的，即使它是稀疏的。
“我所拥有的最接近的例子是芬兰论文《寒冷气候下板对地结构下粗颗粒填充层的热湿条件》《保温围护结构与建筑科学杂志》，第28卷，第2号。2004年7月1日。测量到的最冷温度是45华氏度，到夏末上升到68华氏度，然后再次下降。
“最近的一篇论文，‘地面板结构中的热量、空气和水分控制’，建筑物理学报2009年4月，第32卷，第4期，显示出更高的温度，冬季平均温度为15°C/60°F，除了边缘附近，温度降至10°C/50°F(尽管冬季平均温度超过15°C)。
“在挪威，另一个寒冷的气候，在平地上建造了很多板，第七届北欧建筑物理会议上关于板热损失的一篇论文报告说，‘在挪威的气候条件下，年平均土壤温度在2°~ 7°C之间变化，我们可以使用12°±1°C作为内区参考土壤温度的默认值。’”12°C即53.6华氏度。
“在英国，一项关于商业建筑的研究报告发表在《地面板内和板下的温度:二维和三维数值模拟以及与实验数据的比较》杂志上。建筑与环境， 2000年第35卷，发现气温(在威尔士卡迪夫附近的一个温和的气候)在14°-16°C(57°-61°F)的冬季范围内。我还有一些来自瑞典的论文，以及来自加拿大的地下室测量数据。
“可以这么说，如果我的设计是基于真实的测量结果，而不是某人的模型，我反复发现下板的温度范围从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，以增加我虽小但不断增长的数据集。”
Sub-Slab温度
我喜欢约翰·斯特劳布关于石板使石板下的土壤变暖的评论。这很有道理。
如果是这样的话，那么增加楼板的保温量是不是有点自圆其说呢?
约翰·斯特劳布的评论还表明，在平板和“环境”土壤温度之间，有一个土壤区域起着缓冲作用，我敢说绝缘体。
作为一个研究窗户的人，我可以看到窗户分析之间的类比，它着眼于框架，玻璃边缘(2 1/2英寸)和玻璃中心区域。在这种情况下，我们可能有一个板，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，在大多数窗户中发现的高导电性金属垫片与地基没有相似之处。尽管如此，我认为还是有类似的事情在发生。
厚绝缘
就像大多数绿色科技一样，泡沫被高估了。用稻草包建造，你就不会有这些问题。如果你的结构与环境和谐相处，成本就微不足道。典型的秸秆墙的r值为R-55。我已经建造了一个使用稻草包隔热、太阳能/风能、甲烷收集器、辐射供暖、太阳能热水、中水收集、雨水收集冲洗厕所、负责任的分水岭、再生建筑材料和许多其他明显的绿色技术的家。它的价格不到125平方英尺。我很想知道他们在泡沫隔热材料上花了多少钱，他们能收回成本吗?成本必须要合理。顺便说一句，太阳能可以以每瓦4美元以下的价格购买，而当回扣开始时，每瓦不到2美元，那么为什么人们仍然试图妖魔化太阳能呢?如果他们只是去货比三家。 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.
秸秆包壁的r值为27.5
瑞茜,
最彻底的秸秆捆性能r值测试是在橡树岭国家实验室完成的。根据这些测试，用19英寸的稻草堆砌成的墙的r值是27.5，而不是55。
要了解有关测试的更多信息，请参见“改进稻草捆r值”，摘自1999年3 / 4月刊家庭能源杂志。
不用说，稻草屋仍然需要基础绝缘。如果稻草屋有板级基础，它当然应该在板下包括一层连续的XPS或EPS泡沫。楼板下的泡沫是有道理的。
测试信息过时(稻草岩石)
嘿，马丁，谢谢你的信息，如果你谷歌稻草捆r值，你会得到几个来源的r值。99%的r值是恒定的。只有你寄来的那张。所以我想知道是谁资助了这个测试，可能是泡沫制造商或木材公司。我会对这些信息持保留态度，用这两种材料建造一个实际的家，看看结果。我一直认为泡沫被高估了。至于在楼板下需要隔热层，我会看看旧土坯，说泡沫在哪里。我认为我们对泡沫的狂热就是这样。人类再一次试图超越自然母亲。我是南加州的一名绿色建筑工人，喜欢新技术，我已经研究泡沫喷雾很长时间了，我认为它的价格过高，在未来5年内会被淘汰。 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
稻草捆讨论
嘿,瑞茜,
你可能应该试着在问题部分开始一个稻草捆讨论。
我想你看到马丁戴着他的御寒眼镜;-)
他忘了问你住在哪里。
也许大多数气候应该考虑平板边缘和平板周边的绝缘。
蓄热还是吸热?储存还是出血?
我记得Robert riverson和Thorsten Chlupp之间的一次讨论。
两个非常聪明的建筑师。
罗伯特说我们在地下储存能量，托尔斯滕说我们在“消耗”能量。
Jon Straube和Wolfgang Feist是一对非常聪明的科学家。
为什么这里有这么大的不同呢?
马丁…你试过让沃尔夫冈·费斯特评论一下吗?
谁是对的?
我不懂这里的物理。
为了大家的利益，我希望这两个队能决一雌雄。
我们需要好的答案，“控制面板设计”对我来说是个好概念。
我看到的是优先级的不同。
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性能设定了很高的标准，他们似乎正在实现他们的目标。
到2030年的时候.....谁会领先?
谁将建造最多的低能耗住宅?
如果你喜欢的话，把设计集成的光伏放在上面有什么不好呢?
为什么不选其一呢?
哦
对不起，约翰·斯特劳布……我知道是John，但还是打了两次Jon
乔恩·布鲁克斯
谁是对的?
约翰•布鲁克斯
我不认为在这种情况下，我们必须说沃尔夫冈·费斯特或约翰·斯特劳布是对的，而另一个人是错的。两人都是对的。
总结一下:
1.我非常尊重被动式房屋的人，他们有一个严格的能源目标，他们决定必须在没有光伏的情况下实现。正如我已经提到的，这是一个站得住脚的立场，因为包络层的改进比光伏组件更安全、更持久。
2.要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，被动式房屋最后6或10英寸的泡沫是相当昂贵的，就每投资一美元节省的能源而言——比光伏发电还要贵。但对于被动式房屋的支持者来说，这笔钱花得值，因为整个房屋都受益。他们愿意投资。
3.PHPP软件似乎假设板下土壤温度比使用板下热电偶监测研究显示的温度要低。但是，如果有人提供数据证明我错了，我随时准备修改这一声明。
4.光伏发电价格昂贵，但寿命相对较长且无需维护。根据斯特劳布的建议，一些拥有净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，而在板下泡沫上则可以节省4000美元。
首先投资圈地
我想没有人提到过，在未来增加PV可能比在楼板下面增加绝缘更容易。
数据混乱?
我不确定，我需要查阅EN标准和John Straube使用的计算方法，但是John Straube关于PHPP接地温度过低的建议可能是有缺陷的。其原因与标准和方法以及它们使用数据集的方式有关。
John Straube使用的是在平板条件下测量的季节性平均值(根据某种标准或不明确的方法)。
*PHPP使用的是基于环境地面条件(符合EN标准)的季节平均值，即不在楼板下方。
现在考虑一下:
* John Straube引用的Cardiff论文发现，EN标准中的计算方法与实际热损失有很好的相关性。
*被动式房屋研究所的研究确定，对于超级隔热建筑，EN标准没有充分考虑地下室和地下水附近。建筑物理已经被写在一个Protokollband中。这些对EN标准的改进包含在PHPP中。还要考虑到php可以接受基于动态计算的输入。
因此，本节的结论是，EN标准通常适用于隔热建筑，但可以进行改进。
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，相对于外部环境条件，较暖的地面温度会降低热量散失的速度，PHPP使用的EN计算会考虑到这一点，但方式不同。(同样明智的是要记住，随着u值的提高，热损失减少，因此板下地面温度更接近环境地面条件)。考虑到板下温度与u值相关的事实，EN标准计算了在计算过程中应用的加权系数。
也许这可以充分解释PHPP数据和他所引用的地面温度测量值之间的差异。如果John Straube使用板下温度的测量方法而没有考虑到温度会随着保温材料的改善而下降这一事实，那么这也可能表明板下保温材料的成本效益限制可能超出目前正在考虑的范围。
对这个问题有什么看法吗?
真是胡说八道! !
实际上，你说的是“然而，由于一些不太清楚的原因，被动式房屋的建造者比大多数超级隔热的书呆子安装了更厚的板下隔热层。”
原因一点也不模糊。它们是对给定隔热层厚度的净收益和增量收益进行精确计算的结果，并与太阳能热增益等相平衡，它们在每个项目的基础上都得到了相当精确的计算。
此外，我不是在嘲笑净计量，我说的是一种荒谬的观念，即净计量的光伏发电是无碳的。再者，虽然在夏季可以产生多余的电力，但这些电力被效率低下的商业建筑所吸收。在冬天，没有多余的光伏电力用于供暖，因为太阳很少出来，或者你不需要供暖，因为缺乏阳光是导致冬天的原因。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多余的水力、风能、核能或地热。
跟得上我吗?如果是这种情况，那么建议的计算必须重新调整，以考虑采暖季节光伏的低输出-你不能假设冬季中期的平均日输出。与此形成对比的是适当的绝缘水平——它恰恰在最需要的时候有效，因为它是为最需要的时候设计的。
我认为PV不好吗?不，但它并不是人们所认为的万灵药。是的，我们的建筑需要电力，被动式房屋也需要电力，因为人们认识到，隔热到零能耗并不符合成本效益。也就是说，PH认识到用化石燃料生产的电网电力代表了化石燃料的消耗。净计量的论点与购买碳信用额度没有太大区别(例如，在斯里兰卡或其他地方花钱种树)。也许你的下一篇文章可以讨论购买碳信用额如何比隔热更便宜……: -)
我的观点是，在屋顶上安装光伏并不能提高建筑的效率，PH值是最具成本效益的效率点，因为它是精确计算出来的，以减少机械系统来换取提高效率的回报。这种精确而具体的计算使人们能够准确地确定一种隔热层比另一种隔热层节省了多少能源——这是如何“模糊”的?
他的意思是“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;“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阳光照射方面没有差异。然而，你称被动式房屋所涉及的具体场地计算是“模糊的”。难道你看不出这种说法有多愚蠢吗?
亚洲是很难评估的
格雷厄姆,
我倾向于根据技术问题的是非曲直来讨论它们;我要让别人来判断我是否愚蠢。不过，我可以向你保证，我正在尽最大努力避免愚蠢。
你断言“被动式房屋是最具成本效益的效率点”，但你的说法只有在你假设投资于昂贵的板下泡沫(根据节省的能源与投资的资金来考虑)比光伏更有意义的情况下才成立，光伏的投资可以产生更多的能源。
你鄙视光伏，因为光伏系统在不需要供暖的夏季产生大部分能量，而不是在冬季。因为我已经离网生活了34年，因为29年来我每天都在看我的光伏系统上的电表，我可以向你保证，我对这个事实非常熟悉。
我理解你对净计量概念的蔑视，因为你已经解释过两次了。然而，我相信我宁愿住在一个大部分电力来自光伏的房子里——即使电力是季节性不平衡的——也不愿住在一个所有电力都来自电网的房子里(像大多数被动式房屋建筑一样)。光伏发电是昂贵的，但它是我们从化石燃料发电向可再生能源发电过渡所需要的解决方案的一部分。
今天早上，我花了几个小时把从我家附近的一块空地上捡来的柴火堆起来。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。我的希望是风力涡轮机能在冬天黑暗的日子里发电。
正如我在我的文章中所写的，在被动式房屋建筑下使用非常厚的板下泡沫的决定是完全可以站住脚的。我不是在嘲笑你的立场，我当然相信，格雷厄姆，你的立场并不愚蠢。
神圣的泡沫之主
我可能听起来像一个建筑科学的尼安德特人，但难道没有一个人不得不退后一步说....吗“伙计，这是一个#(电子邮件保护)%泡沫荷载!!!!”
此外，我们不应该努力改变美国人建造房屋的方式吗?
此时此刻，全国各地都在建造着令人羞愧的、可怕的房屋，这些房屋远非节能。让我们先解决这些家庭的问题，然后再担心phpp和年平均土壤温度计算的有效性。我可以欣赏健康的辩论，我也理解进步思维的必要性，但拜托……
对格雷厄姆·欧文，
先生，你说马丁愚蠢太过分了!!(对不起，马丁，我相信你可以为自己辩护，但我必须说点什么。)
约翰·斯特劳布的四封邮件中的第四封
在回应Dark Lad Slim关于“John Straube认为PHPP的地面温度太低可能是有缺陷的”的评论时，Straube写道:
“一定是搞混了。除了既定的物理定律之外，我并没有“遵循标准”。我明确地没有考虑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”方法似乎不能让我们得到与实际测量数据相匹配的数字。
通过测量板下土壤温度，直接考虑保温对减少热流的影响和土壤的保温蓄热能力。不需要估算或蒙混因素。除了加的夫板外，所有的测量都是在寒冷的气候下进行的，有很多隔热层(4到8英寸)，所以热量损失的影响应该主要考虑在内。
“通过隔热层的热流，无论是在楼板、屋顶还是墙壁下，都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。对于平板来说，挑战在于估算土壤温度。
“所以，我再说一遍，不管软糖因素、标准、估计和计算机模型如何，隔热板上的热流是由于其上的温差造成的，有限的测量数据提供了关于这种温差大小的一致信息。现实世界的测量结果根本不符合标准方法和假设。”
不友好
我觉得马丁喜欢看《皮草苍蝇》
http://www.passivehouse.us/bulletinBoard/viewtopic.php?f=4&t=182
他喜欢挑起事端。
他提出了一些很好的话题。
这是一个伟大的讨论…但不友好…
也许应该开个啤酒峰会…大约在10月16-18日
约翰·斯特劳布，沃尔夫冈·费斯特，卡特琳和马丁
德国和加拿大啤酒......不知道佛蒙特啤酒怎么样?
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。
试着友好一点
约翰,
我今早给卡特琳·克林根伯格发了封邮件。我说的部分内容是:“我很乐意为即将出版的博客采访你;或者，如果你愿意的话，为你提供在GBA网站上撰写客座博客的机会。您可能知道，您可以随时在我们的网站上发表评论。我一直很重视你的意见. ...我希望我们能够继续共同努力，保持对话渠道的畅通。我不确定你是否意识到，在我的文章和谈话中，我有多少次高度评价被动房的标准及其成就。”
修正
马丁,
如果我让你或其他人认为我在叫你“傻瓜”，我道歉，但也指出我的写作被误读了。具体来说，我断言，如果考虑到成本效益，那么从马里兰州到明尼苏达州的每个家庭的单一规定绝缘水平是荒谬的，就像假设PV输出和成本在该地区是统一的一样。此外，我并不鄙视光伏发电，但净计量=碳中和=光伏发电与绝缘一样可持续的观念是站不住脚的。
当然，使用光伏发电比使用化石燃料发电要好，但由于当热负荷最大时，光伏发电的输出是最小的，因此解决方案不是假设你在深冬获得平均每日输出的电力，并将其成本与绝缘进行比较，解决方案是达到最具成本效益的效率点，然后在之后添加可再生能源(以光伏发电结束)。被动式房屋就是为了做到这一点而设计的，隔热效果是经过仔细评估的，并与其他措施相权衡。贝米吉的建筑是高度隔热的，因为冬天那里真的很冷，但厚度是经过仔细计算和合理的。
我倾向于对这个论坛失去耐心，因为我相信你知道这些事情，并试图用耸人听闻的声明来激起争议，对话，网络流量。问题是，尽管它们可能会为你的网站吸引流量，但它们不会带来任何更深入的见解，也不会帮助美国刚刚起步的被动房运动——它们只是在讨好那些已经有很多事情要做的人，浪费时间。我们要么让这些荒谬的断言继续存在，要么努力消除它们，我们已经有足够的事情要做了。如果你想探讨这些问题，请客观地、负责任地去做，避免像“模糊”这样的主观词汇，并投入同样的精力和时间来研究和展示争论的双方。如果您不清楚被动式房屋标准是如何推导或证明的，请在您撰写这些文章之前咨询那些知道的人。这是一条通向负责任的新闻报道与揭发丑闻的道路。
什么是模糊的，什么不是
格雷厄姆,
我会尽量按照你提出问题的先后顺序来解决。
1.“对从马里兰州到明尼苏达州的每个家庭规定单一的绝缘水平是荒谬的。”你指的是我对Alex Wilson博客的引用，该博客报道了Alex对Joe Lstiburek的建议的理解。我用这句话作为美国对寒冷气候的保温等级建议的简写参考。公平地说，Lsitburek对绝缘成本效益的理解比你的模仿所暗示的要微妙得多。你把注意力集中在亚历克斯·威尔逊(Alex Wilson)的那句话上，而这句话从来都不是针对特定地点的推荐，你扭曲了Lstiburek和我自己的复杂程度。
这句话的目的是为了说明这样一个事实，即遵循超保温原则的美国建筑商通常比寒冷气候被动式房屋的设计师使用更少的板下泡沫。不管亚历克斯·威尔逊的这句话写得好不好，事实都是如此。
2.我从来没有说过“净计量=碳中和=光伏与绝缘一样具有可持续性”。我不确定是否有人知道聚苯乙烯或光伏组件的制造或使用是否可持续。也许，从长远来看，这两种做法都是不可持续的。这就是为什么我尽量避免使用“可持续”这个词。
3.你抨击了这样的假设:“你在深冬获得平均每日发电量，并将其与绝缘成本进行比较。”我从来没有做过这样的假设;正如我所指出的，我很清楚，一个光伏阵列在冬季的日产量低于全年的日平均产量。然而，在美国，光伏阵列的投资回报率的计算采用光伏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.你写道:“解决方案是达到最具成本效益的效率点……被动式房屋的设计就是为了做到这一点。”但斯特劳布指出，被动式房屋的设计师最终在板下保温方面投资过多，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，只是想挑起争议。”我可以向你保证，我带着一个技术问题去找约翰·斯特劳布，只有一个动机:好奇心。当斯特劳布回答我的问题时，我学到了一些新的东西。我试图与任何关心我博客的感兴趣的读者分享我的新知识。这并没有引起争议，直到很多人在这个页面上发表了相当激烈的回应——你的帖子说“这完全是胡说八道”，卡特琳在她的博客上断言我(马丁)“我更喜欢和其他人、‘专家’和聪明人交谈，我敢打赌他们对php知之甚少，”你那句令人难忘的话，“难道你不觉得这种说法有多愚蠢吗?”，而你最近把我的话形容为“荒谬的断言”。就存在争议的程度而言，我并没有煽风点火。我正试着专注于技术问题。
6.最后，你建议我“避免使用像‘阴暗’这样的主观词汇。’”你对词汇选择的建议很有意思，它出自一位我可以亲切地称之为“无拘无束”的作家之口。显然，你不高兴我写道:“然而，出于一些模糊的原因，被动式房屋的建造者比大多数超级隔热爱好者安装了更厚的板下隔热层。”这是一个简单的事实，我在我的文章中讨论的差异的原因是模糊的。乔恩·瓦拉(Jon Vara)和迈克·格廷(Mike Guertin)显然也不清楚原因，我对这个话题的调查给了他们启发。很明显，原因对你来说并不模糊。我不怀疑你比我快一步。但作为一名记者，我的意图一直是试图照亮那些模糊的领域——包括对我来说模糊的领域——并与我的读者分享我所学到的东西。
卡迪夫的结局
卡迪夫论文的结论是
根据实测数据计算了热透射率值，并与现行设计指南确定的值进行了比较。…使用CEN草案文件计算的u值与正常重量混凝土的测量值基本一致，与轻质混凝土的测量值非常一致。
...．嗯-这听起来好像真实世界的测量结果与标准方法和假设不匹配吗?好吧，也许不是100%的相关性，但肯定在现实参数之内?是的，非常喜欢。
“……隔热板上的热流是由于其上的温差”这个简单的事实对任何花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?物理在哪里?
一个单一的测量只是在一个给定的几何位置的一个快照-即使这是一个季节平均值，它仍然是特定于一个位置。就我所欣赏的而言，John Straube的平板温度下的平均值包含了季节波动的平均值，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。稳态模型在很多能源设计工具中都有使用。
我想知道，他把这个平均值应用到整个楼板上了吗?还有，这些建筑的几何形状是怎样的?平均值是在平板的中心，还是整个平板的平均值?
这些问题的原因源于这样一个事实，即板下的温度是不一致的，即平均未能考虑几何形状和热损失更大的事实，在周长(有更大的温差在板的边缘比在板的中心，由于更大的热量损失到周围的空气)。受热桥影响的区域可能在距离周边1-2米的范围内——对于一个10米深、15米长的房子(对McMansion来说可以吗?)，这占了建筑面积的很大一部分(大约30%左右)，随着房子变小，这个部分面积只会增加。如果他只使用一个温度，并将其应用于整个平板，那么这可能会导致错误。在此基础上进一步明确了“以下……”的计算方法。如能陈述物理定律，我将不胜感激。
DLS
用积木设计
10-20-40-60法则很有趣!你有不同形状，不同颜色的积木。扁平的蓝色方块做地板，大的红色方块做屋顶。但是被动屋就没那么好玩了。穿着实验室大褂的德国人，烧杯，神秘的嗡嗡作响的机器，整体系统。太严重了!
你知道什么比冬天的低电费更酷吗(无聊!)，就是看着电表在夏天倒转(太棒了!)
被动式住宅板
我真不敢相信马丁在争论绝缘与光伏的技术优势时所得到的悲伤!似乎这里的一些人已经“喝了Kool-Aid”(美国人的说法)，对能源问题的科学分析感到不舒服。继续努力，马丁。
约翰·斯特劳布发来的5封邮件中的第5封
在回答黑Lad Slim关于“卡迪夫论文的结论”的问题时，John Straube回应道:
“为什么黑小伙子斯利姆躲在假名后面?”
“标准方法在卡迪夫行得通，因为在温和的气候下，楼板几乎没有隔热，这正是标准制定的目的和适用的地方。”我没有因为这个原因而引用它。我参考了土壤温度。阅读所有的论文，特别是那些在寒冷气候下有4到8英寸隔热层的论文，以了解整个情况，例如，我刚才说的那个。标准方法适用于此类平板的原因有几个，但这是一篇完整的文章。
[引用DLS]“……隔热板上的热流是由隔热板上的温差引起的。”这个简单的事实对任何花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?物理原理在哪里?”
“这是对为什么我要使用低于平板温度的问题的回应。对我来说很明显。显然，这让很多人感到困惑。
“(引用DLS)“单一测量只是给定几何位置的一个快照——即使这是一个季节平均值，它仍然是特定于一个位置的。”就我所欣赏的而言，John Straube的平板温度下的平均值包含了季节波动的平均值，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使用稳态模型。”
“看报纸。我没有使用快照。我每年平均使用数千次测量(每小时)。你一定知道，楼板下土壤的热质量意味着温度的变化非常缓慢。我没有用稳态模型。我用的是远离稳态的测量边界条件。我也用Heat 2D(一个动态2D程序)做过这些类型的计算，并且是在Mitalas出色且仍然相关的地下室热损失模型上进行的，其中包括3D效果，动力学等，但与所有其他模型不同的是，它是根据数十个REAL地下室的多年热损失研究进行的仔细基准测试(这就是我相信他的结果比大多数其他论文研究更信任的原因)。
“(引用DLS)“我想知道，他是不是把这个平均数应用到整个楼板上了?”还有，这些建筑的几何形状是怎样的?平均值是在平板的中心，还是整个平板的中间?”
“看报纸。告诉自己。
“(引用DLS)“这些问题的原因源于这样一个事实，即板下的温度是不一致的，即平均未能考虑几何形状和热损失更大的事实在周长(有更大的温差在板的边缘比在板的中心，由于更大的热量损失到周围的空气)。”受热桥影响的区域可能在距离周边1-2米的范围内——对于一个10米深、15米长的房子(对McMansion来说可以吗?)，这占了建筑面积的很大一部分(大约30%左右)，随着房子变小，这个部分面积只会增加。如果他只使用一个温度，并将其应用于整个平板，那么这可能会导致错误。在此基础上进一步明确了“以下……”的计算方法。他说:“我将非常感激所陈述的物理定律。”
“你表现得好像对这个话题有所了解，但你的问题却表明你对基本知识知之甚少。当然周长和边是不同的。当然几何形状也有影响。但这两种方法都不会影响到一个基本问题的答案，那就是楼板下面应该有多少隔热层。我希望这也是显而易见的，周长应该有更多的绝缘，如果很容易这样做，和中心少。我的计算通常基于7.5x12米的平面图，DSL可能认为这太大了，但反映了北美房屋市场的50%，欧洲可能是70%。对于牧场住宅来说，10x15的平面是可以的，这意味着周边区域约占楼板总面积的25%，这取决于你对区域的定义。
"在缓慢变化的温度下，热流穿过比它的厚度宽得多的平板的物理学:Q = U a T，唯一的问题是T，回到我寻找T的原因。
“开一门关于基本亚级热流的课程当然很好，但我不会通过电子邮件来做这件事。”
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。这次讨论让我重新评估了大量绝缘材料的优点，但我认为Graham在将绝缘材料与发电进行比较时最终提出了一些非常好的观点。在冬天，保温可以节省最宝贵的热量。如果我在冬天花更多的钱来节省一个Btu，而不是在夏天生产它，那么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是一种设计工具，通过系统方法来减少负荷，而不是计算能源生产，如果事实证明，用更厚的绝缘层代替光伏并不是100%的成本效益，那么该工具本身的简单性、严谨性、技术优雅性和实用性远远超过了这种考虑。
并不是所有的硬盘气候都是一样的
考虑到被动式房屋的低内部增益，以及假设的20摄氏度的内部温度，值得记住的是，并非所有的HDD气候都是相同的。hdd依赖于内部温度和内部增益(以及太阳能增益)。在此基础上，一个人的7200硬盘气候可能是另一个人的8900硬盘气候(这是一个修辞数字，而不是基于计算的任何东西，但我相信你明白这一点。)除非使用相同的HDD惯例，否则被动式房屋建筑和建筑科学建筑是相同的，那么每千瓦时节省的成本可能会扭曲。
嗯…黑暗的
马丁,
最初，我对你的文章很感兴趣，特别是因为我目前正在使用PHPP的一个项目的绝缘控制板上转动表盘。斯特劳布先生有一些有趣的科学分析。我一般可以理解在底板下“储存”少量热量的可能性，这样就不会在结构下方处理与15英尺外的底土相同的δ T。参加他的演讲很可能是一次极好的学习经历。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，我只能用“模糊”来形容。
斯特劳布博士是“一个非常聪明的人”。好的，我可以接受。然而，当他出现在这样一个句子中:“……北美物理学家和被动式房屋倡导者对板下隔热的建议之间的惊人差异……”似乎有一些模糊的主观新闻正在进行中。费斯特博士，克林根贝格女士等。仅仅是“倡导者”吗?请。
PHPP是建立在多年的科学分析和现场研究。当然，它需要更多。我从来没有听过任何一个真正对它的应用感兴趣的人说过不一样的话。
至于用光伏代替隔热的问题?我希望这与关于底板隔热需求的讨论分开，因为我看到争论中有太多的漏洞。
被动式房屋的一大好处是将热负荷限制在不需要昂贵热源的程度。(如果你想要光伏，放弃昂贵的热泵，安装一些面板和一些愚蠢的低效的踢脚板加热器。哦，对了，冬天没有阳光…回到碳交易上来。)
-关于PHPP对现场产生的电力没有余额的说法。查看后面的初级能源表。在底部写着:
太阳能发电
计划年发电量
特定的需求
PE值:太阳能发电节约
太阳能发电可避免二氧化碳排放
-是的，14英寸的泡沫很多，但正如之前有人指出的那样，很难再改装。它的安装成本非常低，可以取代一些基础/回填的费用。(史密斯住宅的信封背面计算:使用5英寸的泡沫而不是14英寸的板的内部区域(不包括四周增厚的边缘，有4英寸)。
600顺丰速递。x 56 /顺丰速递。x 10美分= 3360美元
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花2000美元买到有效尺寸的光伏系统。
-PV在几乎所有阶段都是一个完整的附加组件，使用精密的设备和熟练的技术人员(是的，我曾与精密的PV系统进行过一些昂贵的互动)。改造光伏是该行业的重要组成部分，随着大量的公共资金投入，它可能会降低成本。在成本比较游戏中，PV可能会在未来获胜，但在我的计算中，目前还没有。可悲的是/令人不安的是，长期以来，保护的理念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在掌控我们所有人居住的这艘船。
“光伏阵列投资回报率的计算采用光伏阵列在其使用寿命期间的电力输出值，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。”
嗯…我认为绿色建筑的理念是试图缓解建筑行业/建筑基础设施造成的问题，而不仅仅是分析成本。我想那只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，可以预期的是，挑战这么多传统方法将需要大量的镜头。被动式房屋在大西洋的这一边是新的，所以它得到了它的份额。马丁，我希望这篇文章和那篇关于波士顿的超级隔热改造(显然不是被动式房屋)的文章对分析更感兴趣，而不是在你没有把握的部分戳洞。所使用的科学并不模糊，它只是参与其中。
丹·惠特莫尔
对Dan Whitmore的回应
丹,
谢谢你周到的评论。我同意你的许多观点。
1.斯特劳布并不主张任何人都应该计划在土壤中“储存”热量。相反，他计算了通过隔热板的热损失，并确定在什么时候进一步的隔热厚度变得不经济。
2.我用"辩护律师"这个词并没有冒犯的意思这个词不是指任何特定的个人，而是指那些主张按照被动式房屋标准建造的人。我不认为“倡导者”这个词有任何负面含义。如果有人愿意称我为“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房屋都有一个热源。如果有一些没有热源，我很想知道它们所在的气候和内部负荷。
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,可以作为简单的作为一个松下的排气扇,一个计时器(如果你喜欢或HRV)和一个小气体加热器穿过墙壁发泄。另一种选择是三菱(Mitsubishi)的Mr. Slim无管道迷你供暖装置，马萨诸塞州的卡特·斯科特(Carter Scott)就使用过这种装置。换句话说，我不相信被动式暖通空调设备便宜。
5.费斯特博士告诉我，“从我所看到的情况来看，我在北美与之交谈过的大多数建筑商仍然认为，增加隔热层是一件昂贵的事情。……我很惊讶，因为隔热是你能做的最便宜的事情。”他说得对极了。但正如斯特劳布所示，安装超过4或5英寸的聚苯乙烯是非常昂贵的。这种隔热材料每千瓦时的成本超过60美分。这是我们大多数人都负担不起的。
6.你问:“请告诉我在哪里可以花2000美元买到有效尺寸的光伏系统。”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个小荧光灯供电。当然，大多数人想要的能量比我在那个时候所满足的要多。重点是:我可以很容易地为你的屋顶设计一个光伏系统，花费2000美元。投资美元的百分比收益将非常接近购买20,000美元系统的收益(由于大型系统的规模经济而进行了一些小调整)。你投入十分之一的资本，就能得到十分之一的电力。但无论哪种情况，你的计价器在晴天都会倒转。 And the yield per dollar invested is identical.
但斯特劳布并不是说你必须买2000美元的光伏系统。他只是说，在绝缘投资方面，每千瓦时60美分可能是一个不错的选择。一旦这些投资完成，你就完成了。你最终会买到一套更便宜的房子——或者可能会多花2000美元来增加你的窗户预算。
对Dave Brach的回应
戴夫,
非常感谢您周到的回复。我完全同意你的观点，“如果事实证明，用更厚的绝缘材料代替PV并不是100%的经济有效，那么该工具本身的简单性、严谨性、技术优雅性和实用性远远超过了这种考虑。”
没错!这就是我在文章的最后一段想要表达的:选择更厚的绝缘层而不是光伏是一个站得住的立场，即使绝缘层相当昂贵。这就是为什么我对我写的东西遭到的强烈反对感到惊讶。
很高兴看到有人在研究绝缘/光伏问题
马丁/约翰——
令我惊讶的是，很少有人愿意进行一些简单的手工计算，以了解增加绝缘的价值在减少，而光伏发电的成本在减少。
在BSC工作时，我观察到绝缘材料的价值在减少;在波士顿地区，一个项目从R-40屋顶到R-60屋顶的年公用事业成本差异约为20美元/年。如果绝缘材料是免费的，而且很容易安装，那就尝试一下，但如果它需要花费很多钱，那就检查一下你的假设，不要理会“越多越好”的情感诉求。绘制u值与r值的关系可以得到一个对数函数，并强调解决最低r值(如漏风和窗户)往往比将楼板从R-20改为R-40或屋顶从R-40改为R-60更重要。从R-1改为R-2可减少50%的热流，从R-2改为R-3可减少17%的热流，从R-3改为R-4可额外减少8%，从R-40改为R-60可减少约1%的热流。这样做的回报是什么，什么时候开始说不通了?
我的观点是，隔热的成本效益可能在R-20-40范围内(墙壁/屋顶)超过光伏的成本效益，但我怀疑很多人会同意。量化光伏发电的成本很容易(约8美元/瓦)，但量化新建筑增加隔热层厚度的成本会被忽略，并分布在从基础到框架到隔热层到壁板再到完成木工的一系列决策和交易中，因此不容易进行比较。然而，在改造中，这要容易得多，我认为PV在R-10-20范围内可能具有成本竞争力，因为改造的成本往往要高得多。
另一方面，光伏的价值是相对稳定的，因为在美国大部分地区，如果它是在屋顶上(平的或朝东南和西南之间)，而不是在阴凉处，那么每下一个购买的光伏瓦的收益是1-1.25千瓦时/年。事实上，随着系统规模的扩大，每瓦光伏发电的成本会略有下降，因为管理费用和动员成本是由更大的瓦数分配的。哦，光伏安装通常不像绝缘升级那样复杂的整体事务，并且有非常可预测的结果，所以在基本的空气密封和复古绝缘技术之后，可能比厚绝缘性能更可靠。
我对PH的人的问题是:怎么会有人达到15千瓦时/平方米?为什么不是22岁或7岁?如果不考虑经济性，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或热泵与绝缘材料的耐用性，我不认为泡沫绝缘材料是永远的产品，因为它们中的大多数都没有驱虫剂，热塑性绝缘材料(EPS, XPS)似乎会随着时间的推移而缩小(允许2%，在8'板上约2 ')。虽然在我最后一次与斯特劳布交流时，他并不关心昆虫和泡沫，但我知道，在一些令人惊讶的地方，有足够多的问题，我当然不相信——事实上，我的观点是从另一个角度——为什么昆虫不能直接搬进来呢?-泡沫为昆虫提供了很好的生活。我不认为泡沫塑料的问题很难解决，只是需要来自行业专家的动力。理想情况下，在这些长期回报泡沫因昆虫侵扰而被从建筑物上撕下之前。现在制造商赚了几分钱，之后房主和保险公司就赚了几千美元。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耗的各种选择的相对价值。数学表明，最终这将成为一个常识，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他们的数学。
马克
关于每平方米15千瓦时的起源
马克,
感谢您详细而周到的评论。你的一个问题是——“怎么会有人达到15千瓦时/平方米?”为什么不是22岁或7岁呢?”这是被动式房屋讨论的核心。这是一个在美国经常被提出的问题
2007年我采访沃尔夫冈·费斯特(Wolfgang Feist)时也提出了同样的问题。他的回答含糊不清，令人不满意，但确实提供了线索。交换的内容如下:
MH:“对于那些质疑每平方米15千瓦时目标，称其武断的批评者，你怎么说?”
Feist:“被动式房屋的定义不需要任何数字。只要你建造的房子可以使用热回收通风系统——一个无论如何都需要满足室内空气需求的系统——来提供热量和冷却，它就可以被认为是被动式房屋。”
当然，被动式房屋的设计师们为了达到每平方米15千瓦时的能耗而付出了巨大的努力，所以说“被动式房屋的定义不需要任何数字”有点轻率。
费斯特坚持HRV的中心地位，这为“神奇15”这个数字的起源提供了重要线索。以下是我在面试介绍中所写的内容能源设计更新， 2008年1月):
“在中欧，绝大多数被动式房屋设计师选择通过家庭的通风系统来传递空间热量。这种方法有一定的局限性;在被动式建筑中，通风气流通常在每小时0.3至0.4次换气范围内。显然，通风空气不能在不可接受的高温下输送;Feists的被动式房屋研究所建议，通风空气的温度不应超过122华氏度。这些标准确定了被动式房屋通风系统可以传递的热量的限制。”
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。
2.通风量应为每小时0.3至0.4次换气。
3.送风温度不应高于122°F。
4.欧洲最好的窗户是U-0.14的窗户;可达到的最佳气密性为0.6 ACH @ 50 Pa;有了这些限制，在中欧气候下，最好的房子每平方米需要15千瓦时的供暖。
一旦建立，每平方米15千瓦时的标准现在正在明尼苏达州应用，在那里比在气候温和的德国更难实现。
约翰·斯特劳布的六封邮件中的第六封
John Straube在电子邮件中写道:
“平板上的对话很有用。让我思考，查阅文件，等等。
“我所发现的一切都加强了我的论点。人们把他们的二维和TRNSYS计算结果发给了我。我找到了几篇新论文，运行了BaseSim模型，回顾了所有加拿大地下室的旧研究。超过R-20简直是不可能的。对于今天对未来的理解来说，地下室楼板下的R-10似乎是一个安全的数字，但对未来非常偏执的人可能会考虑R-20。如果你把垂直的防冻墙隔离起来，防止霜冻进入地基，那么板上板就没有太大区别了。”
每个人都是对的:-)
警告:内容可能是愚蠢的，阅读风险自负!
当我十多年前第一次了解PH值时，最令人困惑的事情之一是板下绝缘的数量。现在我已经通过了PHC培训并使用过PHPP，我想我对这个答案有了更好的理解。
1 -正如Martin引用Straube引用我的话，只有这么多的“刻度盘”可以调整，以满足PH值15千瓦时/平方米/年的加热标准。在北美，我们没有那么先进的门窗(特别是门)和erv / hrv，所以这些刻度盘在北方气候下很快就会耗尽。你可能会达到一个较低的ACH50比率(如果房子更大，更容易)，并获得更多。你优化了朝南的玻璃。剩下的是不透明表面的热导率。在大多数情况下，边际成本最低的地方都在楼板以下。
2 -我并不认为PHPP在计算地表热量损失方面是很差的。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，并通过能源测量进行了很好的审查——我怀疑我们在北美的预测和实际建筑能源使用方面有任何接近的审查。PHPP计算接地减少系数，以减少用于对地损失的天数。它使用单一因素对低于坡度的墙和板。我通常在新英格兰北部的计算中看到0.5 - 0.55之间的因子。使用PHPP中的Burlington VT气候数据，我得到了R-55板的平房的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。我计算了一下，整个平板的改良硬盘是205天× 15.5华氏度，或3178个硬盘(205天是供暖季节的预测长度)。这大约是伯灵顿每年硬盘的41-44%。认识到边缘附近的损失更高，55%的GRF似乎很好。 I have done similar calcs for a heated basement building in Boston climate.
最后，至于光伏发电和泡沫板下泡沫发电哪个更经济有效，在一定程度上，减少负荷应该把接力棒交给可再生能源发电。我不认为我们用于PV的成本包括随着时间的推移而折旧的输出，维护(小)和更换故障组件(比如我的逆变器坏了)。热泵也是如此。两者之间的交叉点需要考虑这些数据。如果你认为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。
我期待着费斯特博士10月份的来访，希望我们能与他直接讨论其中的一些问题。与此同时，我参与PH的原因是，我认为它的严格目标在我认为我们的建筑库存所需的大致范围内。在我看来，它在引进北美时有一些缺陷，如果我们保持理智，这样的讨论可以帮助推动这一进程。坦白说，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，所以我对这个过程有很深的了解，但并不是没有批判性的看法。
问马克一个问题
马克,
谢谢你的帖子。你理性的声音是值得赞赏的;和你一样，我在8月23日的帖子中试图肯定(显然太晚了)费斯特和斯特劳布都是对的。
对我来说，你的帖子中最有趣的一句话是:“在一定程度上，减少负荷应该把指挥棒交给可再生能源发电。”然而(也许是明智的)，你对接力棒何时应该传递保持沉默。
PHPP软件(与BEOpt软件不同)从未考虑过拟议的建筑围护结构措施是否比光伏更昂贵的问题，我说得对吗?换句话说，当被动式房屋设计师在非成本效益的隔热方面走得太远时，没有任何警告?
回答
马丁的问题:
PHPP软件(与BEOpt软件不同)从未考虑过拟议的建筑围护结构措施是否比光伏更昂贵的问题，我说得对吗?换句话说，当被动式房屋设计师在非成本效益的隔热方面走得太远时，没有任何警告?
是的，在PHPP中没有成本效益分析。如果它不能让我切换微积分下的假设，我会讨厌它的。
和什么相比?
Non-cost-effective绝缘?
成本效益与什么相比?
与我们一贯的做事方式相比?
和做错事相比?
我可以理解，相比其他成本更低的措施，我们可以采取改善外壳.....
与增加PV的成本相比，我不明白。
北德克萨斯州的大多数社区都不允许光伏…或者太阳能干衣机............
这是契约限制所禁止的。
是的，约翰，和PV相比
我很惊讶，对这么多人来说，将隔热成本与光伏成本进行比较似乎是一种延伸，尤其是那些遵循被动式房屋指导方针的人。
对于我们这些(在过去的七八年里)一直关注围绕零能耗房屋设计的讨论的人来说，这并不是一个新概念。这是标准的操作程序。
如果说有什么不同的话，那就是光伏发电被批评过于昂贵。光伏发电太贵了，以至于许多设计师说:“不!为什么要走那么远?为什么要让房主负担昂贵的电费呢?我就不加光伏了，他们就能得到成本最低的房子"
现在，被动式房屋的拥护者正在强烈捍卫一种更昂贵的选择——比光伏发电更昂贵。正如我反复说过的，这也许是站得住脚的。但令人惊讶的是。
整个系统设计?
很抱歉这篇文章太长了——在把手指放在键盘上之前，我应该阅读所有的帖子。
马克(M_Sev),
正如马丁指出的15千瓦时/平方米。这与通风系统有关，但实际上是由两个因素引起的(今年早些时候，费斯特博士亲自向我证实了这一点)。这些因素是:
1)使用全新鲜空气供暖系统为家庭供暖的能力，即不需要再循环空气
2)被动式太阳能增益。
第1项，为了避免空气中粉尘的发热(发生在50℃)，产生10W/m2的峰值负荷要求(在每人30平方米的基础上每人每小时30m3)。一旦达到这个目标，就可以拆除中央供暖系统，通风系统可以提供新鲜空气和任何供暖需求。省去中央供暖系统所节省的资金允许将相同的资金再投资于建筑围护结构，即通过良好的设计，您可以在不增加资本成本的情况下改进围护结构。
目标为15千瓦时/平方米。Yr是基于整个系统设计和生命周期分析而开发的。公平地说，15千瓦时/平方米。它是为中欧气候而开发的。更具挑战性的气候可以，并且已经能够以很少或没有边际成本的方式满足标准(在瑞典，被动式房屋计划正在以没有边际成本的方式建造)。
根据建筑的大小和几何形状的不同，10W/m2的能耗可能会达到10W/m2
达到15kwh /m2。你的目标是一个谨慎的平衡行为，所以值得认识到，在某些气候条件下，有一个点，比如北方气候，日光并不总是充足的，可能不可能利用冬季的太阳能增益，15千瓦时/平方米。您的目标可以推动您将玻璃面积增加到超过10W/m2可以实现的点-这就是为什么在瑞典关注采光和朝向，而不是全面的被动式太阳能，以及被动式房屋研究所也允许使用10W/m2峰值负荷进行认证的原因(在某些情况下，这意味着年能耗约为20千瓦时/m2.年)。
0千瓦时/平方米。在德国已经进行了探索，发现这需要的技术导致1)大量的资本成本2)许多新产品3)导致整个生命周期的能源需求(包括隐含能源)大于被动式房屋。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/年为空间采暖。120千瓦时/平方米。你的一次能源约为50千瓦时/平方米。每年为整个家庭提供的能源，其中大部分将在一天结束时产生有用的内部收益(据我所知，被动式房屋设计的最佳实践达到约70千瓦时/平方米。你的主要能源)。
考虑到整个系统的分析和生命周期成本，制定一个能源标准是有意义的。为什么?因为MVHR和密封性是概念的支柱，因此当你在不同的气候下设计建筑围护结构时，u值/ r值和MVHR的效率就会适应气候。
让我震惊的是，专注于基本方法——一堵墙、一个屋顶、一个地板或一扇窗户——浪费了参与整个系统工程的任何能力——通过采取这种基本方法，你可以“悲观”整体。
从很多方面来看，被动式房屋固有的整个系统方法在欧洲已被证明具有成本效益。最近，美国《能源与建筑》杂志上发表了一项有趣的研究，该研究着眼于净零能耗住宅和卡特琳的被动式房屋——理论上PV阵列实现“零”。该研究发现，被动式房屋是实现净零能耗的最便宜的方式之一(尽管它确实认识到，在这个时候，经济可能存在气候限制)。
显然，可承受的成本是有限制的，但这必须在一个现实的时间框架内，比如25-30年，在一个项目一个项目的基础上，你必须选择正确的数据——比如，一个没有隔热的建筑或地区/国家的平均存量，而不是当前的法规(如果你不这样做，你就不能真正地进行比较)。考虑到这一点，我最近修改了一份PHPP，这样我就可以计算出节省能源的净现值——然后计算出那段时间节省的每千瓦时的成本(与购买的成本相对)。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。[我还没有在一个项目中使用我的PHPP插件，但PHPP的一个伟大之处在于你可以进行这些调整和更改(尽管我应该注意，如果你想要一个经过认证的家，你不能使用你篡改过的副本!]
所以总的来说，我同意Marc R的观点，有一点可再生能源可能比隔热材料更具成本效益，我想补充的是，这一点需要在建筑的整个生命周期成本中考虑气候因素(现在有一个适用于所有情况的标准)。
那么EPS将何去何从呢?如果你建造了整个房子，不管是不是被动式房屋，使用EPS隔热材料可能会产生很高的净现值——对我来说，这只是表明应该改进隔热材料的类型，以解决整个生命周期的成本问题(这可能是由于气候因素，由于成本/供应问题或其他因素，需要一定的电阻)。在这里，您可以通过提高其他地方的u值和/或使用更便宜的绝缘材料和减少板下使用的绝缘材料来优化子组件，例如在等级上形成板的任何EPS。在我看来，这只是很有价值的工程实践，与被动式房屋无关。
我希望这一贡献能得到应有的建设性接受。
亲切的问候,
马克年代
P.S. Martin，欧洲被动式房屋的平均压力测试结果约为每小时0.37次。据我所知，世界纪录是1981年在加拿大创造的。
谢谢
马克·西达,
非常感谢你提供的信息。
被动式房屋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输送所有的建筑空间热量，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水力管道输送热量。
强调“不使空气再循环”的供暖系统的优点似乎也有点奇怪。在你的通风管道中使用100%的新鲜空气是很好的，但对美国人来说，如果暖通空调系统包括一些再循环系统，这似乎并不是什么犯罪。大多数反对再循环空气(或“焦化”空气)的论点都是不科学的。
我欣赏被动式房屋标准的一点是，被动式房屋的能耗要求非常低。然而，被动式房屋的设计师有时会夸大建造一个比被动式房屋耗能多一点的建筑的负面影响，或者通过一种不同的方法(例如，不通过通风管道)传递热量。有目标是件好事。但是，美国设计师设计的建筑在非常寒冷的气候下每平方米需要22或27千瓦时的供暖，这并不是一个糟糕的建筑。他们只是还没有设计出被动式房屋。
马丁,
我不知道这是怎么回事
马丁,
我不知道在美国是怎样的，但是在欧洲，水力加热是热量传递的主要方式。在密闭性差的房子里，热回收和通过空气加热的效率非常低。对于加热来说，水的比热容比空气大得多，对于热回收来说，漏水的建筑严重损害了热回收的效率。
在此基础上，如果对传统构思的建筑采取增量方法，则可以提高绝缘标准和密封性。当密封性约为3-5每@50pa时，全屋机械通风就成为室内空气质量(voc，湿气，冷凝，霉菌等，即通常的室内空气质量问题)的必要条件。一旦达到1.5 / 50pa，热回收就开始变得经济可行——随着密封性进一步提高，成本效益也会提高。在低能耗建筑中，甚至是中等或绝缘较差的建筑中，良好的气密性导致包括水力加热和通风系统(例如瑞典家庭和德国低能耗标准-例如55-65千瓦时/平方米2年)。通过进一步推动被动式房屋的性能标准，可以消除对循环加热系统的需求。
我很欣赏空气再循环供暖在美国更为普遍。被动式房屋标准背后的大部分理论都是基于通过低能耗或被动式手段来解决舒适标准。关于这项技术，有一些与舒适性有关的问题需要考虑(由于空气运动速度过大而引起的气流和声学，例如风扇的噪音等)。
关于能源消耗，你说“美国设计师设计的建筑在非常寒冷的气候下每平方米需要22或27千瓦时的供暖，这并不是一个糟糕的建筑。”我不得不说我同意。如上所述，如果能源性能实际上在该地区(当使用PHPP评估时)，那么如果采用全空气加热方法，那么设计几乎符合被动式房屋标准-参见我上面帖子中的10W/m2元素(北欧国家60纬度以上的被动式房屋建筑根据位置的不同，加热能源需求为20 - 30千瓦时/m2http://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，我没有兴趣夸大关于“较差”建筑的说法。我对舒适度标准的讨论很感兴趣，特别是关于ISO-7730的舒适度标准，这是许多被动式房屋概念的基础。如果其他低能耗性能标准可以证明类似的性能和成本效率，那么我将有兴趣了解它们。
欢呼,
马克
大多数美国房屋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，它们类似于被动式房屋建筑。只有一小部分美国家庭拥有水力加热系统。在美国，通过管道输送热量的房子被认为是有中央供暖系统的房子;而在欧洲，许多被动式房屋的建造者坚持认为他们的房屋(通过管道系统输送热量)没有中央供暖系统。
自20世纪80年代初以来，我们这些提倡超级隔热建筑的人一直在努力将建筑物的漏风率降低到绝对最低。自20世纪80年代初以来，热回收通风机已经在佛蒙特州的家庭中销售和安装。这种超绝缘的方法不是渐进式的。它主张采取极端措施对房屋进行空气密封。
然而，美国的供暖系统比被动式房屋的建筑商要多样化得多。一些超级绝热房屋采用小型密封燃烧气体空间加热器，带有穿墙通风;有些是由热水器环路上的一个单一的水力基板加热;有些是由小型电阻基板加热器加热;有些人有柴炉。我们没有那么执着于只通过通风管道输送热量，因为通风管道只能输送100%的室外空气;这条规则似乎有些武断和不必要的限制。
空间供暖策略
马丁,
被动式房屋确实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(避免了劳动力、材料和维护)，这是首选的唯一原因——事实上，在英国，一些支持被动式房屋方法的人，比如保留一些水力加热的想法，以实现更大的区域和用户控制(我必须承认，我个人对这种理论/方法持怀疑态度，因为我读过的研究表明，随着时间的推移，任何内部温差都会自行消除。
马克
HRV回报?
引用Mark Siddall的话:
“一旦达到1.5 / 50pa，热回收就开始变得经济可行——随着密封性进一步提高，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。热回收通风机不具有成本效益。换句话说，回收的热量不足以证明它们的高收购价格是合理的。然而，它们是最有效的通风系统，而且运行成本最低。”
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，热回收真的是一件没有经济回报的蠢事吗?
热回收在美国是愚蠢的?我不这么认为。
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。效率应该大于75%，我认为这在美国是可行的——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由风扇电机和设计决定(小风道会使风扇因摩擦而工作更辛苦)。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，因为它们效率更高。正如我所看到的，没有物理或技术上的原因，为什么HRV不应该是一个选择。
我应该承认，我对每@50pa低于1.5的建议是基于我对英国温和气候的评估，以及英国能源和MVHR系统的成本(即不是美国的)。在更具挑战性的气候条件下，HRV的整个生命周期成本可能是可以承受的/适合不那么严格的气密性水平(但为什么你会允许不那么气密性的结构?)你最终只会感到不舒服。)最终，如果你只关心MVHR的财政利益，你将不得不做你自己的净现值计算。
就气密性而言，加拿大1984年制定的R2000计划是10的起点，该计划要求HRV和每小时1.5的气密性要求-但为什么不采用最佳实践和目标0.6呢?(这只是一个技能问题(设计和建造)，不需要更多的技术。)
聪明的购物是需要的，我相信如果你足够努力的话，合适的产品就在那里(即使它们没有达到与PassivHaus单位相同的性能标准，我相信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
无热桥
超级隔热和通风良好的低能耗住宅
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，在一个假设的普通住宅中，操作只排废气的通风系统的成本平均为每天56美分，而操作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。)
比方说，一台配有计时器的松下排气扇的安装成本为400美元，而HRV的安装成本为2,000美元。1600美元的HRV增量成本的简单回报将是62年。
当然，我相信读者们会迫不及待地挑战这些假设。我会先发制人，亲自动手: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!我可以用不到2000美元装一个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，但它们是可以接受挑战的。重点是:人们选择HRV是因为它是一个很好的通风系统——它以较低的运行成本提供良好的新鲜空气。人们没有安装它，因为他们希望2000美元的投资能很快产生回报。
回到整个系统方法
马丁,
我当然同意cone的结论是基于这样的假设:关于“HRV的运营成本平均为每天49美分”——这是仅仅基于电力成本还是包括热回收带来的能源效益?热回收的效率是多少?具体的风扇功率是多少?这是整栋房子的MEV还是间歇性的局部MEV?
此外，我很感激这使关于建筑结构的讨论变得混乱，但是如果供暖是通过全空气系统，那么热分配系统的成本可以打折。(这就是为什么整体系统设计比讨论单个组件更可取。)
马克
通风研究假设
参考通风研究指出:“通风运行成本包括通风机能量、回火通风空气成本、机械通风引起的回火渗透成本。”该研究报告可在网上查阅:
http://enduse.lbl.gov/Info/LBNL-40378.pdf
“如果供暖是通过全空气系统，那么热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能。如果鼓风机在被调节的外壳内，就像它应该的那样，鼓风机电机的热量在冬天是有用的，在夏天是有害的。当然，水力泵电机也是如此。
整个系统
马丁,
我的意思是，你可以从单一支出中获得多重好处——全空气系统提供热量和新鲜空气，两种功能而不是一种。这避免了资本成本并缩短了投资回收期。
马克
一个有趣的结论
我没有详细读过，但结论很有趣。与非绝缘混凝土地下室(案例G47;35,457 kWh)，使用R40底板保温和R50内墙保温(案例A15;4789 .13千瓦时)。正如预期的那样，A15的投资回收期也是最长的。尽管这种替代方案具有最长的投资回收期(2.3年)，但它确实表明，在研究时，以当前的供暖和建筑成本计算，与不保温的地下室墙壁相比，即使安装了高水平的保温材料，投资回收期也很短。
R40 = 0.14 W/m2K的u值
R50 = u值0.11 W/m2K
2.3年的投资回收期并不长，而且每年的投资回报率为43%——这真是一笔好生意。当然，使用更少的规格可以更快地获得回报，但这也必须与生命周期成本相平衡——你要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
马克
有趣的研究
马克,
谢谢你指出一个有趣的研究。(如果有读者对马克所说的感到困惑——就像我第一次读到的那样——他的评论指的是一项研究，“地下室绝缘替代品的分析”，点击他文章底部的链接就可以获得。)
以下是几点:
1.这项研究涉及西北地区育空地区的绝缘水平，这是一个比明尼苏达州冷得多的极端气候。
2.燃料油成本假定为每升1美元(每加仑3.79美元)。
尽管研究人员计算了厚绝缘与未绝缘地下室相比的投资回收期，但他们没有计算在已经绝缘至R-30的地下室中增加R-10额外绝缘的投资回收期，与绝缘至R-30的地下室相比。当然，这些计算将产生非常不同的结果。
这里是我发现的有趣的地方:“与非绝缘的混凝土地下室(案例G47;35,457 kWh)，使用R40底板保温和R50内墙保温(案例A15;4789 .13千瓦时)。正如预期的那样，A15的投资回收期也是最长的。尽管这种替代方案具有最长的投资回收期(2.3年)，但它确实表明，在研究时，以当前的供暖和建筑成本计算，与不保温的地下室墙壁相比，即使安装了高水平的保温材料，投资回收期也很短。一些墙体和板下保温选项具有非常相似的节能效果。例如，R50墙体保温和R20底板保温(A9)导致的年热损失仅比R50墙体保温和R40底板保温的最佳情况A15高566千瓦时(或2.7%)。”
马丁，从什么时候开始
马丁,
什么时候开始讨论对现有地板进行隔热改造了?我们谈论的是新建筑(最多是对破旧建筑的改造)。将R30升级到R40确实会导致非常不同的情况，但这不是你文章的中心论点。在我看来，“改造”一座没有建成的理论上隔热的建筑，并将其与隔热效果更好的建筑进行比较，确实是一种非常反常的逻辑。为了正确计算能源效率，并避免产生收益递减的错误印象，您必须将所有隔热策略与未隔热的建筑物进行比较。[编者注:根据Mark Siddall的要求进行了修改。]]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，就能源效率而言，投资回收期是一个愚蠢的游戏，投资回报率也好不到哪里去。一栋建筑可以使用50年以上(在英国超过100年)，抵押贷款可以使用25年(至少在英国)。如果能源效率措施的成本低于燃料的使用寿命(我选择25年)，那么效率措施是负担得起的。考虑这个问题的最好方法是NPV——为了更好地掌握数字，它可以转换成每千瓦时节省的成本，而不是每千瓦时购买的成本。(我更喜欢使用节省的每千瓦时成本，而不是ROI，因为这是一个更直接、更相关的单位，也有助于避免仅使用NPV进行全寿命成本分析所造成的某些扭曲。)
结论的其他部分确实很有趣，然而，这又回到了投资回收期的中心论点，以及它们对建筑的荒谬本质。
谢谢你指出气候差异，作为一个外国人，我对这篇报道中提到的气候没有什么欣赏。
马克
勘误表
勘误:"你必须将所有绝缘策略与未绝缘的楼板进行比较"应该读作"你必须将所有绝缘策略与未绝缘的建筑物进行比较"
[编者注:已更正。]
其他地方也在讨论这个话题
这个有趣的对话继续…在另一页:
//m.etiketa4.com/community/forum/passive-house/14647/very-recent-passivhaus-article
英国人对这些问题的思考
BuildingGreen的Mark Piepkorn最近在他的BuildingGreen博客上发布了一个链接，链接到一个英国网站，讨论了这里提到的一些问题。
马克·布林克利参观了德国汉诺威的被动式房屋后的感想，请点击这个链接:
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
这里有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。实现被动式房屋60或80卢比的价格远远超出了我们的财力，所以我写了一篇关于这与“普通”房主的关系的文章。
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
遗憾的是，这种“讨论”产生的热比光多。如果我们能利用这些产出来为我们的家供暖，我们就完全不用担心隔热问题了。
具有讽刺意味的是，争论的双方使用同样的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工作的化名)认为，“绘制u值与r值的关系得到一个对数函数”，而实际上，它是一个双曲函数(一个是另一个的倒数)。“从R-1到R-2减少了50%的热流，从R-2到R-3减少了17%的热流，从R-3到R-4减少了8%，从R-40到R-60减少了1%的热流。”
这种诡辩的数学练习试图破坏高绝缘水平的论点。但是，分析将热损失的第一个增量减少与R-1热包络的荒谬基本条件进行比较，然后将每个连续的增量减少作为初始增量节约的百分比进行测量，而不是作为基本情况或增量变化起点的百分比。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33%的50% = 17%)，升级到R-4可以再增加25%(而不是8%)。因此，虽然存在递减的增量回报，但它并不像m_sev所显示的那样低。从R-40到R-60的增量转换提供了33%的热性能提升，而不是m_sev错误计算的荒谬的~1%。
当然，最后33%的改进是在年热负荷已经很低的情况下实现的，因此，每增加一次等效的热包线改进，节省的增量资金就会更少。如果要将每个增量节省的能源或美元与基础情况(新建筑)进行比较，那么该基础应该是当前能源标准最低的家庭，而不是R-1家庭。
PH倡导者Mark Siddall为了证明极端的绝缘水平是合理的，他说:“你必须将所有的绝缘策略与未绝缘的建筑进行比较。”如果你正在考虑改造一栋目前没有隔热的建筑的好处，那么这种说法可能有些道理。但是，当比较在新的或现有的信封中添加额外的绝缘的增量成本和优势时，必须将每一个额外的增量改进与特定增量的基线以及一些能源或投资的财务回报进行比较(这是Martin在他的博客中尝试做的事情)。
这整个“辩论”看起来更像是荒谬的戏剧，而不是理性的论证。我仍然觉得PH拥护者(马克·罗森鲍姆除外)对任何挑战都如此沮丧，以至于他们会辱骂别人，这很有趣。这是一个“真正的信徒”而不是理性的支持者会做出的回应。PH是某种邪教吗?
回到讨论上来……
我同意，将永久的围护结构改进(如板绝缘)与短期的机械增强(如PV)进行比较是很困难的，而且可能会产生误导。初始投资的经济回报只是等式的一部分。必须考虑到财务和生态生命周期成本(正如这里的一些人所建议的那样)——光伏生产和报废处理有其自身的环境成本，就像石化泡沫绝缘材料一样。而且我们应该很好地遵循Amory Lovin的格言，即(对社会和世界来说)最便宜的兆瓦是一个负兆瓦——保护总是比生产更重要。但这意味着我们的生活方式消耗更少，不使用不可再生材料来减少浪费和不可持续的生活方式对能源的影响。
关于热量流失到地面的整个争论忽略了围绕我们的地基和楼板下面的一层温暖的土的热质量的好处。我还没有看到对低绝缘水平和温暖的地球与高绝缘水平和寒冷的地球相比的相对热量损失的分析。这就是被动式年度蓄热和年化地球太阳能系统所采用的策略。在大多数寒冷的气候中，在冬季的大部分时间里，地面上都有一层隔热的雪层，地面上的热量损失不会像空气或辐射到夜空那样被吹走，而是产生了一种动态的质量效益，这进一步破坏了额外的亚板隔热的增量效益。
两个点
我可能在这里评论得太晚了，但看看这个对话框，我发现遗漏了一些东西:
1.斯特劳布给出的亚板块温度数字似乎至少在两个案例中指的是板块的中心区域。然而，PHPP分析有效地将ua平均土壤温度应用于板的整个底面，并且这被边缘附近的较冷温度强烈加权。对此进行调整后，假定过于冷淡的PHPP输出将更接近于研究结果。
2.问题是寻找建筑物供暖的最小生命周期成本，还是寻找拯救地球的最大成本效益?在前者中，成本必须包括维护，而不是作为第二个参数，而是作为基本成本计算的一部分。在后一种情况下，必须包括光伏的蕴含能量，这通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的具体能量到底是什么，但请注意PHI使用0.7的PE系数来表示PV。这比典型的电网电力低得多，但比零高得多。这可能是PHPP不认为光伏在减少一次能源需求方面是一个公平的策略的一个原因——它没有使用较低具体化能源策略节约能源的同等环境效益。
评论和简单的问题
我相信，任何可持续建筑战略都需要进行务实的成本/效益分析。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接受。正如一篇早期的文章所指出的，存量房的能源效率与BSC的建议和被动式房屋的能源效率之间存在着巨大的差异。后两种方法将提供非常好的能效表现，同意吗?那么，这些实现之间的成本与采用平衡计分卡方法所节省的成本之间的差值是多少呢?似乎有一个很好的理由来节省一些钱，以更广泛地接受接近节能家庭的东西。
现在我的问题是，为什么EPS低于平板?我认为EPS会吸湿，影响其r值?
成本与效益
t.c Feick高中,
关于成本/效益:许多人对绝缘材料进行了成本/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、未来的能源成本和建筑的预期寿命。
气候越冷，人们对未来能源成本的估计就越高，建筑物的预期寿命也越长，就越容易证明厚隔热层的合理性。大多数这样的成本/效益分析最终都是在建筑科学公司推荐的范围内使用底板隔热厚度，而北美被动式房屋支持者所提倡的极端厚度则不在这些分析范围之内。
EPS一般不吸湿;这就是为什么它通常被用来制作咖啡杯和码头浮标。当然，您必须指定正确的EPS类型-密度越高越好。EPS有不同的密度;如果你想把它安装在石板下面，不要用便宜的东西。
Under-slab绝缘
我感谢所有好的评论在这个博客上，有很多好的，即使看似矛盾的信息在这里。到目前为止，还有一件事没找到，一些人接近了....
仅仅在楼板下面隔热是不够的。您还必须在板的周长周围绝缘，其深度超过土壤温度主要季节性波动的深度，至少要达到具有成本效益的程度。这样一来，保温板下面的温度接近65度，土壤温度低于60度，以此类推，这样土壤就很少受到随季节气温变化而来的邻近土壤温度的影响。据我所知，还没有人做过详细的研究来量化这种效果，但我们有实时的结果来表明这种策略的有效性。
其中的变量很多，每个气候带的土壤温度会有非常不同的季节变化，土壤中不同的水分条件也会对能量的传递速率产生很大的影响。因此，如果你能消除板下的水的传递，你也可以限制能量的传递。在平板周围垂直放置一个闭孔泡沫绝缘屏障，也有助于解决这个问题。我们的经验表明，如果你在楼板下面使用4英寸的泡沫，你会得到很多倍的好处，在楼板下面额外放置两英寸的泡沫，在楼板周围垂直放置同样的两英寸。所需的泡沫量只是覆盖整个平板面积所需泡沫量的一小部分。既然节省如此之多，只要在四周使用4英寸的泡沫塑料(除了下面的4英寸)，然后等待专家完成争论，因为你在温暖舒适的房子里省钱，你的光伏系统为你更经济实惠的无管迷你分体式热泵.....提供能源
顺便说一下，在全国许多地方，1月和2月是日照时间最长的月份之一!看看气候咨询5吧。
绝缘和δ T
我不好意思问这个问题，因为它看起来太蠢了。我知道T是隔层的能量差。如果
我在平板下放了2英寸的EXP那么T还是一样的。只要有足够的时间，楼板和泡沫就会达到平衡。在没有泡沫的情况下，我将处于相同的位置，但时间间隔较晚。在我看来，绝缘延迟了达到平衡，但并没有阻止它。是否有一个因子表示时间延迟?所有的真空瓶都是随着时间冷却的，为什么不采用底板隔热?谢谢迈克·莱格
对Mike的回应
迈克,
如果板下的土壤温度与混凝土板的温度相同，那么泡沫保温也将处于相同的温度。
然而，在冬季，更典型的情况是土温在50度，板温在65度。在这种情况下，泡沫减缓了从板到土壤的热量损失。
土壤是一个巨大的吸热器，所以从平板上损失的热量不太可能将土壤温度提高到65度——因此δ t很可能整个冬天都大于零。换句话说，板和板下的土壤永远不会达到热平衡。
绝缘。
这是一种感知上的差异。
在欧洲，被动式房屋是重量级的，设计时考虑到400年的使用寿命。
欧洲的大多数房屋都有一百多年的历史了。
被动式房屋是由人体和家里的电器设备，冰柜、冰箱、电视、电脑等来加热的。
新鲜空气被输送到地下，从稳定的(大约)12摄氏度的温度中受益，仅仅是用一个小的在线加热器补充。
朝南的三层玻璃窗户在典型的一年里可能比它们为家庭带来的热量更多，但它们很受欢迎。
从上面你可以体会到，那些额外的绝缘材料会给自己带来很多倍的回报。
在一到四百年的时间里，典型的太阳能电池板将需要更换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，我也在41年前开始使用它，它的状况很好，就像新的一样，而且仍然在发挥它设计时的作用。
对Roger Anthony的回应
罗杰,
我同意你的基本主张，这就是为什么我的结论段落指出，“光伏设备和热泵的寿命较短，需要更多的维护，比板下绝缘。”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。”
关于你对被动式房屋的评论，我有几点看法:
1.你写道，“被动式住宅是由人体和家里的电器设备，冰柜、冰箱、电视、电脑等来加热的。”实际上，所有被动式房屋都需要主动供暖系统，就像美国过去30年来建造的所有超级隔热房屋一样。
2.你写的是"新鲜空气从地下输送"事实上，费斯特医生不再建议使用土管。当我2007年12月采访了Feist博士他告诉我，“在北欧，特别是在斯堪的纳维亚半岛，(土管)存在问题。在中欧，我们没有
到目前为止没有任何卫生问题。实际上，我不确定为什么中欧没有这些问题。但我不再宣传这些系统了，主要是因为它们太贵了。如果你有一个好的热回收通风机，你就不需要它了。”
3.你写道，“朝南的三层玻璃窗户在典型的一年里可能比它们为家庭带来的热量更多。”这在过去可能是正确的，但今天最好的朝南窗户很容易收集比它们使用的更多的热量。要了解更多信息，请参见比墙壁性能更好的窗户．
厚的泡沫
泡沫的收益递减是一个不断变化的目标。光伏、加热设备和备用燃料的成本都将是影响因素。
我想说的是，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，很容易出现故障。风暴破坏、组件故障和其他不可抗力会给你留下一个热受损的建筑，这与被动式房屋的概念相反。
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持怀疑态度，那就是昆虫最有可能侵入和破坏这个系统的地方。
时间会把这些系统配置整理出来。
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、100年甚至更长的时间才能节省蕴含的能量，更不用说投入的时间和金钱时，我们已经离开了理性的领域，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，但从节省能源或金钱的角度来看，它是有道理的，很难支持。
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。我没有看到有人比较在屋顶上增加更多的绝缘材料与在楼板下增加更多的绝缘材料的效果。一个例子引用了R-80，另一个R-60，在楼板下，作为满足被动式房屋能源使用目标的一种方式。屋顶绝缘水平没有提到，但我认为增加屋顶和墙壁的绝缘将比在楼板下放置第二个R-40有效得多。为什么被动式房屋的设计者要以本文讨论的方式来分配他们的隔热材料?
我很喜欢聪明伶俐的约翰·斯特劳布的许多插话。我希望他能更频繁地在绿色建筑顾问发表评论。
对德里克·罗夫的回应
德里克,
这些被动式房屋的屋顶没有安装更多的绝缘材料的一个原因是，许多被动式房屋的屋顶已经有了R-80或R-100的绝缘材料，这使得在那里增加更多的绝缘材料在物理上很困难，而且不太可能获得太多的能源效益。
我当然同意你对约翰·斯特劳布的看法——如果他能更频繁地在这些页面上发表评论就太好了。
好事过犹不及。
谢谢你，马丁。令人惊讶的是，能源评估软件竟然对楼板下如此极端的绝缘给出了有用的评价。
在结构下储存热量
如果我有钱建房子，我会在5英尺高的冰墙上建一座厚板房。5英尺底部保温至R20，霜墙内壁保温至R20，回填并保温顶部(板下至R20)。现在我的储热容量是每平方英尺6000英热单位。一个32 X 60的隔热良好的房子将需要10万英热单位(btu)。140平方英尺的热面板可以提供房屋所需的所有热量，房屋的热量损失可以处理几个月的负荷，只有在极端温度下才需要机械热提取。
夏季降温可以通过夜间降温来处理。光伏发电可以满足其余的电力需求。只是我的两分钱。
对罗杰威廉姆斯的回应
罗杰,
你的想法已经被尝试过很多次了，每次都以失败告终。
正如我上次提到的，“为了在一年中最冷的几个月里从沙子中获得有用的热量，沙子必须足够热，以使水在循环热分配系统中至少达到100华氏度。”这是不可能发生的。沙子不会变得那么热——或者即使它会，从9月初(可能是最热的时候)到11月中旬(当你开始需要它的时候)它也不会保持那么热。此外，泵送能量是一个很大的能量损失——在分析可能的收益时需要考虑寄生能量。最后，所有这些额外的太阳能集热器的资本成本很高，这是一项没有显著回报的投资。”
以下是两篇关于这个话题的大湾区文章:
2011年4月起:利用沙子储存太阳能
2010年8月起:热量可以储存在房子下面的沙床里吗?
哇。评论区是一个疯狂的旅程。
我很想知道人们对这个话题的看法。
我正在建造一个零能耗的房子，我每瓦安装太阳能的成本是3美元/瓦。我们有一个10.8千瓦的阵列，为房子提供所有的能量，另外，还有一个额外的6吉焦的能量，供电动汽车使用。
这意味着太阳能的成本只有2009年的35%。同时，保温的成本也增加了。
我的怀疑是，被动式房屋建筑现在要贵得多，才能达到客观上更糟糕的效果。很难打破零净值，尤其是当它便宜了几万美元的时候。
从成本效益的角度来看，本文档表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的，但它也非常接近于一个净零的房子需要有一个易于安装在屋顶上的光伏阵列(无论如何，对于大多数气候区来说)。
当撰写该文件时，屋顶住宅光伏通常是12%的面板效率，而现在更常见的是15-20%，并且更好级别的冷气候热泵通常在9-10的HSPF下进行测试，而现在的HSPF为11-14。因此，如果您完全优化它，您可能能够在比表2温暖的整个气候带的整体R值下达到净零，但坚持使用表仍然不是疯狂的，特别是如果使用再生泡沫板而不是原始材料。
对于板下泡沫，使用再生的屋面EPS或再生的XPS比2009年的原始EPS要便宜得多，而且更环保，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始泡沫的1/3，有时甚至不到1/4，这使得被动式房屋的板下r水平不那么昂贵，更接近财务合理性，无论一个人如何模拟地下土壤传热。
重读格雷厄姆关于“……精确计算给定隔热层厚度的净效益和增量效益……”。精度和准确性不是一回事，效益和性能水平的误差条已经足够宽了，更不用说未来能源(或碳)成本的误差条了。
光伏发电的成本仍处于两位数的增长曲线上，在降低成本方面还有很大的空间。GTM的人认为，底部可能即将出现，但我们还没有到那里。在公用事业规模上，他们预计2022年的价格可能为14美元/兆瓦时(1.4美分/千瓦时)，但低于20美元/兆瓦时(2美分/千瓦时)几乎是肯定的:
https://www.greentechmedia.com/articles/read/the-floor-for-ultra-low-solar-bids-14-per-megawatt-hour#gs.tQdewng
在住宅规模上，德国和澳大利亚在没有任何补贴的情况下，所有安装成本都低于每瓦2美元(DC)，在税收抵免补贴消失之前，美国也可能出现这种情况。与HSPF 12热泵相比，它是相当便宜的空间供暖，甚至过度建造光伏到冬季使用几乎被冬季生产覆盖的程度，可能比被动式房屋便宜，即使是3美元/瓦。
电池也看到了类似的价格曲线，将白天的阳光转化为夜间的热量，但即使与海上风能相比，这仍然是相当昂贵的电力，目前海上风能的电力购买协议合同为7-8美分/千瓦时，但随着时间的推移，即使在补贴取消后，这也有望变得更便宜。
https://www.greentechmedia.com/articles/read/first-large-us-offshore-wind-project-sets-record-low-price-starting-at-74#gs.u9k=bk0
读起来很有趣(虽然很老)。我希望与PV相比，关于经济性的讨论少一些，而更多的是关于对冷凝和霉菌的影响。
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