高性能住宅的设计师知道,总是有不止一种方法来减少能源使用。优化节能措施的投资可能令人望而生畏:即使有计算机建模软件的帮助,设计师也需要进行判断。
设计师面临这样的问题:是将阁楼的隔热材料从R-40升级到R-60,还是将热水器升级到更高效的单元?从双层玻璃窗升级到三层玻璃窗,还是从煤气炉升级到地源热泵更有意义?
节约能源比发电更有意义
不用说,只要简单地安装一个足够大的光伏阵列,就可以使任何一个家庭成为零能源住宅。然而,如果不那么昂贵的措施可以首先降低家庭的能源需求,那么为一所浪费的房子购买一个价值30万美元的光伏阵列是没有意义的。
零能耗家居设计师从尽可能小的房子开始。然后他们优化房屋的朝向,提高房屋的气密性、隔热厚度和窗户性能。他们还指定非常高效的HVAC设备。
收益递减
每一项新的渐进式改进——例如,增加阁楼的隔热层——节省的能源就更少。在某些情况下,安装更多的PV比进一步升级封装更便宜。
能源顾问需要决定何时停止改进外壳和设备,何时增加PV,他们可以从十几个可用的住宅能源建模项目中进行选择。所有现有的建模程序都有局限性。
寻找成本最小的路径
其中一个最有趣的建模程序是建筑能源优化(BEopt),这是2004年在科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室(NREL)开发的软件程序。程序决定到…的最低成本路径。
6个评论
棒球、苹果派、被动式房子……
一个小的想法。我不相信这是“德国被动式节能屋”的标准。欧盟已经在一些住宅建筑领域采用了这一标准,而多亏了美国被动房研究所(PHIUS),我们现在有了一场美国本土的被动房运动。
欧洲和美国的想法不同
我认为关于Equipment和Envelope的不同想法来自于美国更便宜的设备和光伏。
在欧洲,从经济上讲,安装更多的绝缘材料是明智的;而在美国,停止安装更多的绝缘材料,安装更多的光伏则更明智。此外,在美国采用的木结构技术,很难达到每小时0.6次换气的被动式房屋标准。美国的劳动力也需要花很长一段时间来彻底了解细节,才能让这项工作发挥作用。廉价的房子和细致的工作不能很好地结合在一起。
同样重要的是要注意,被动的房子的方法是试图把热负荷水平每年15千瓦时/平方米和空气渗透为0,6课时(每小时换气次数)能够带加热系统节省更多保温加热系统的投资。此时,只需要一个带小电热元件的热回收通风系统。在一个漏水的东北房屋中实现这些价值是一个挑战,因此需要巨大的改造成本。
美国的建筑行业必须彻底反思他们的技术——这显然并不容易。他们必须开始使用建模软件和鼓风机门来做出明智的决定。
一切都在推高新建和翻新住宅的成本,使美国住宅的价格与欧盟住宅一样。只有当美国能源价格大幅上涨时,这才会在广泛的基础上发生。
欧洲的破房子
迭戈,
欧洲有很多漏水的现有房屋,尤其是在比利时和英国。
在大西洋两岸,改善气密性需要建造者的培训。欧洲早期的仙王座计划在实现气密性目标时遇到了许多问题,特别是在比利时和法国。
在德国和美国,优秀的建筑商正在达到被动式节能屋的气密性标准。在欧洲和美国,也有需要更多教育的粗心的建筑商。我们都在一起学习。
总的来说,欧洲的建筑成本——尤其是德国和奥地利——远远高于美国。所有方面的成本都很高:土地、材料和劳动力。
设备和信封
我住在宾州北部的一个乡村小镇。今年春天,当地的公用事业公司赞助了一个能源博览会,邀请当地的承包商和其他人展示他们的“东西”。我和一个朋友安装了一扇鼓风机门、一个红外扫描仪、一个翻新的墙面样板和许多其他物品,以使展示更具吸引力。当地还有三家推广地源热泵的企业和许多其他暖通空调公司。我是在场的唯一绝缘体。利息在哪里?人们蜂拥而至学习地源热泵。当被告知该系统的售价仅为2.5万至3.5万美元时,他们似乎并不担心。我对诊断,绝缘,空气密封几乎没有兴趣。
一年半以前,我对城里一幢有100年历史的老房子进行了隔热和空气密封,它有新的塑料更换窗户和冷凝炉,但整幢房子没有任何隔热材料。当我看到这个阁楼时,我简直不敢相信,它很适合空气密封,但在7000硬盘的环境下却没有绝缘。
我认为大多数人都不知道空气密封的好处,但他们肯定喜欢的高科技浮华的新热泵。他们不知道它是超大的,管道泄漏像一个纱门或多少第一次保修服务电话将花费。当我告诉人们,一个绝缘良好、紧凑的新房子实际上不需要供暖“系统”,只需要一个空间加热器,他们的眼睛就会看得远远的。
谢谢你,史蒂夫。
史蒂夫,
好文章——令人沮丧但却是事实。继续努力,不要放弃!
谢谢Steve和Martin,
你是对的,地源热泵是现在最性感的东西。但仍有一些人喜欢超级隔热/被动式太阳能住宅,而且会有更多。也许你需要一些传单来对比热泵和你所做的。教育,教育,再教育,潮流就会改变,
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