图片来源:Fine Homebuilding
能源书呆子的更多思考
假设你的目标是为你的家人建造一个简单的零能耗住宅。你坚持家里是节能的，你计划包括一个光伏(PV)阵列，它足够大，以平衡你每年的能源需求。
你的主要绊脚石是你的预算非常紧张。你的目标能实现吗?
也许。许多建筑商已经成功地完成了净零成本住宅，其成本只比传统住宅高一点点。如果您想采用类似的方法，请考虑以下原则。
1.对于零能耗房屋，必须采用净计量
只有在当地公用事业公司提供净计量合同的情况下，实现零能耗目标才有意义。如果你的电力公司不为你的光伏系统向电网输送的千瓦时电量提供一对一的信用额度，那么要达到净零将是非常困难的。
所以很明显，第一步是在当地公用事业公司提供净计量的社区购买建筑用地。(即使你采取了这一步，也不能保证当地公用事业公司会在房子的生命周期内遵守净计量合同的规定。但是，与其在公用事业公司对住宅光伏发电持敌视态度的地区建设光伏发电项目，不如从净计量合同开始。)
2.使用能源建模程序来优化你的家的规格
在优化设计时，需要考虑各种权衡。例如，哪种方法每年会节省更多的能源:将阁楼纤维素从R-38增加到R-50，还是在你的太阳能电池阵列中增加1000美元的PV组件?
帮助你回答这类问题的最佳软件是BEopt。幸运的是,你……
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18岁的评论
真实世界的结果
我们试图将本文中的许多想法应用到缅因州的漂亮房子中。
R42墙
R70天花板
R17板下
三层R8窗
1650平方英尺的空调空间。
6.6千瓦太阳能电池板
电阻式热水器
两个无导管的小裂缝。
我们刚刚完成了监测能源使用的第二年。
2015年10月1日- 9月2016年，我们在所有能源上花费了335美元。
2016年10月1日——9月。2017年我们花了400美元。
如果没有热水浴缸(当你把它从我们又热又皱的手上夺走时，我们就会放弃它)，我们的净收入是零，但我们仍然要为每月最低电费支付大约150美元。
对Stephen Sheehy的回应
斯蒂芬,
大多数美国人会很高兴把他们的家庭能源账单削减到每月33美元，就像你做的那样。做得很好。
GBA的读者如果想了解更多关于Stephen Sheehy的房子，可以阅读他的五篇系列博客:
不错，不过缅因州的房子没那么大
缅因州一座不错的房子开始现场施工
在缅因州的一个不错的房子里，壁板和化粪池
框架墙和空气屏障膜，一个相当好的房子
缅因州一所不错的房子的窗户和地板
加热系统
我喜欢搬到零净住宅的想法，甚至是一个相当好的房子，但空气源热泵只在我的气候中肩挑的月份工作。(明尼苏达州北部第七区)。地源热泵的安装太贵了，电空间加热不是在某种降低费率的计划是昂贵的操作。在我所在的地区，可以使用低速率的方案，但需要第二个不是电的热源，必须恒温控制，消除了燃烧木材的壁炉。这让我回到天然气(如果可用的话)或丙烷。还有别的选择吗?
响应User-6916526
用户- 6916526,
首先，你能告诉我们你的名字吗?
富士通(Fujitsu)或三菱(Mitsubishi)制造的无导管微型裂缝可以在低至零下20华氏度(即使它们的额定温度仅为零下13华氏度)的温度下提供显著的热量输出。
这是Elden Lindamood的一篇文章的链接，他在明尼苏达州的房子里安装了一个迷你裂缝:相对湿度和化妆空气在一个紧张的明尼苏达州房子．虽然他的博客描述了他的小裂缝的问题，但这些问题与夏季的冷却和除湿有关，而不是冬季的供暖问题。
明尼苏达州、魁北克省和佛蒙特州北部的许多建筑商都成功地利用无管道的小裂缝为房屋供暖。关键是要有良好的热包层、低水平的漏风和高性能的窗户。
通常，当温度下降到零下30华氏度时，温度不会持续几个小时。此外，非常寒冷的天气通常伴随着白天的一些阳光，这有助于为房子供暖。记住，一个有良好隔热层的房子不会很快失去热量——即使没有暖气，室内温度在24小时内也只会下降几度。
最后，许多寒冷气候的建筑商会安装一两个便宜的电阻式空间加热器，为自己提供一种对极端寒冷天气的安全感。这些加热器很少被使用，但它们很便宜，所以为了你的心理健康，买它们可能是值得的。
其他可能性:自行消耗屋顶光伏输出
在不提供净计量的地方，使用智能逆变器、电池和热水器自行消耗屋顶光伏太阳能，以防止输出到电网，并使用表后的能量，现在是可能的，甚至在高价电力市场具有成本效益。就像光伏的成本一样，与电网相连的电池的成本正在快速下降。
在不到五年的时间里，用于家庭存储和电动汽车(EV)的基础电池技术已经下降了60%，随着产量的增加以满足电动汽车市场，预计它将继续下降。即使是保守的分析师也预测到2025年至少再下降35%，但如果最近的历史有任何指导意义的话，到2020年，这可能会显得尴尬的保守。
在许多地方市场，电网感知热水器正在被公用事业公司和电网运营商支付报酬，有些甚至被聚合商投标进入辅助服务市场，这些聚合商既在哑热水器上安装电网智能，又向房主支付使用其热质量作为可切换负载/功率倾倒的费用，以维持区域电网的电压和频率。但是，即使你所在的地区没有这些选项，使用类似的智能能够根据需要的时间、家用电池的充电状态和光伏阵列的实时输出来选择水何时加热是可能的，甚至已经在夏威夷(高电价)的太阳能公司作为一个完整的自我消费包在夏威夷销售。
制造技术的“价格学习曲线”是一个有充分证据的现象。今天在夏威夷具有成本效益的项目将在十年内在几乎所有地方变得具有成本效益，可以成为任何新的净零能源项目规划过程的一部分。
回复Dana Dorsett
丹娜,
谢谢你的意见。GBA读者如果对您提出的某个主题感兴趣，可以阅读这篇文章:将剩余电力转移到热水器的光伏系统．
崩溃
只是在这里做一个烂番茄…不久前，“零能源”意味着当我们周围的系统崩溃时，家园仍可居住和恢复。我仍然担心房子在断电的情况下会表现如何。似乎钟摆已经远远转向了“把房子作为微妙平衡的电池组”。一个有新鲜空气进风口的老式木头炉子能把电费减少50%吗?
有几点
我想补充的是，集成设计也可以节省很多钱。提前规划管道在家中运行的位置，并尽早让结构工程师参与进来，可以节省大量不必要的梁/柱/底座(以及热桥)。像马丁描述的那样，一个简单的房子，一个镶板墙系统——如果它在你的树林里——和桁架起重机可以节省大量的时间(和金钱)。使用现成的当地材料和设计符合当地贸易方言的组件也会有很大帮助。教老狗学新把戏可能很贵。
我知道这是一篇关于创造零净家园的最具成本效益的方法的文章，但有些东西值得额外的成本。Martin提到的HRV/ERV的一些内容往往也比其他内容更嘈杂，更难以平衡。有一个净零的家可能是很棒的，但如果你有一个持续的噪音问题——尤其是在厚墙的房子里——人们可能会因为没有考虑到这一点而自责。如果想要节约能源，能够真正平衡通风系统不应该被忽视。窗户的舒适性也一样——在混合气候下，三层玻璃的窗户可能值得额外的费用。这完全取决于对任何一个人来说什么是最重要的，无论什么是五月花。
伟大的文章。我认为，将净零建设与“代码级”建设的成本平价，是需要解决的难题。谢谢。
回复Ethan T(评论#7)
伊桑T,
本文的主题是“如何建造零能耗房屋”。零能耗房屋的通常定义是，房子将是全电动的，这样你就不需要为了平衡购买天然气或柴火而争论生产的电力超过你使用的电力所涉及的数学问题。(当然，这种类型的数学总是可能的，尽管你最终不得不决定你是在谈论场地能量还是源能量。还要记住，如果你每年生产的电力超过了你的用电量，大多数公用事业公司不会给你贷款，也不会为多余的电力生产支付费用。多余的电力生产是对公用事业的捐赠。)
听起来你感兴趣的是一个不同的话题——不是“如何建造一个净零排放的房子”，而是“如何建造一个有弹性的房子”。这当然是一个有趣的话题——许多GBA文章都提到了这个话题——但不是本文讨论的主题。居住在农村地区的GBA读者，如果有兴趣安装一个木炉来帮助他们度过下一次飓风或冰暴，可能会想要阅读这篇文章:关于木炉．
最后一点:你暗示说，安装一个木头炉子可以“节省50%的电费”。但这只适用于一个每年50%的电费都用于空间供暖的房子。这是不可能的，一个很好的绝缘房子——只有在一个漏水的，绝缘很差的房子里。马克·罗森鲍姆在他的GBA文章中解释了这一点，“这与空间供暖无关。”罗森鲍姆监测了马萨诸塞州一组“相当不错的房子”，发现他们平均只使用19.7%的电力用于空间供暖和制冷。
所以一个木头炉子不会为你节省50%的电费，除非你建了一个糟糕的房子。
回应约书亚·塞林格
约书亚说:
谢谢你的有用提示。在“低成本”(本文的主题)和“最好的品质”(总是值得争取，但并不总是负担得起)之间找到平衡，是每个计划生育的任务，以建立一个梦想的家。买得起先达(Zehnder) HRV和三层玻璃窗的家庭通常会对自己的选择感到满意。也就是说，不是每个家庭都能负担得起这些选择。
木材热
我住在一个主要经济活动之一是伐木的地区。几乎所有的柴火都是在木材采伐后从砍下的木头上取下来的，但即使在这里，一捆木柴的价格也在240美元左右。许多人(在当地被称为“木蜱”)自己砍伐，但像其他DIY成本贡献一样，需要以市场价格纳入分析。我同意用木头取暖可以增强韧性，但它不是一种免费的能源。
请向公众公开
绿色建筑顾问偶尔会解锁一篇文章免费向公众开放。我认为这将是一个很好的候选，因为它是一个基本的概述。这类信息需要引起那些还不知道这是他们需要更多了解的东西的人的广泛关注。在这方面，开放它会有所帮助。希望，它将产生兴趣的许多更详细的文章被引用，然后需要一个主要帐户。
回复Daniel Beideck
丹尼尔,
我很高兴你喜欢这篇文章。不幸的是，这篇文章必须留在我们的付费墙后面。订阅GBA是Taunton支付我工资的主要方式(以及与保持GBA运行相关的所有其他费用)。
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如果你错过了，这是我们最后一个“先睹为快”的链接:GBA Prime预览:浴室设计．
辐射热
作者:Richard Stein
我们正在纽约哈德逊河谷下游建造一座单层小房子，地基是平板。有人要求我们在地板上安装辐射热装置。它比迷你隔断要贵得多，而且没有夏季空调功能，但它的支持者说，即使地板周围和下面有隔热层，没有它也会感觉很冷。他们是对的吗?此外，约书亚·塞林格(Joshua Salinger)的评论提到，一些erv比其他erv噪音大得多。关于如何避免这些问题，有什么提示吗?
对Richard Stein的回应
理查德,
几乎所有关于冷混凝土地板的抱怨都与这些不舒服的地板没有绝缘有关。在你的平板下面有一层连续的水平刚性泡沫，这对你达到你想要的舒适有很大帮助。
不用说，大多数板级住宅不使用混凝土作为完成地板(尽管你当然可以这样做，如果你想的话)。你可以在你的混凝土上安装各种各样的地板类型。
寻找难以捉摸的温暖地板的房主往往对带有液压管的混凝土板感到失望。主要原因是，如果你的房子隔热性能好，漏风率低——这是值得努力的特点——你的空间供暖需求就会很低，以至于你的地板几乎永远不会温暖到让人感到温暖。如果地板有那么热，你的房子就会过热。
辐射地板在隔热性能差、漏水的家中表现良好。但你不会想要建造那样的家。
有关此主题的详细信息，请参见关于辐射地板．
考虑到我刚刚概述的事实，你在问题中提供的关键信息——即“辐射地板比迷你地板贵得多，而且没有夏季空调功能”——应该让你很容易选择加热设备。
马丁是对的
理查德·斯坦:我们的新房子相当不错，是用石板砌成的，石板是我们的装修地板。没有对舒适的抱怨。这种热度几乎从未持续过。我们在缅因州。晚上是三四十岁，白天是五六十岁。今年秋天，我们还没有开启迷你裂。
我们以前的房子地板上有辐射热，尽管它不是特别隔热或紧密，但地板不是很好，也不经常温暖，因为该地区有很多太阳，会加热空间，因此锅炉在白天会关闭。由于加热过的石板对加热的要求反应较慢，地板只有在深夜才会变暖，这让猫和狗很高兴，但对人没有多大帮助。
谢谢Martin和Stephen
作者:Richard Stein
我很感激你关于楼板上辐射热的建议。如果我用迷你裂缝，你觉得2英寸的硬泡沫适合在石板下面吗?
对Richard Stein的回应
理查德,
听起来你好像在气候5区。在你的区域，我会说2英寸的水平刚性泡沫将是最小的。建筑科学公司(Building Science Corp.)建议，你所在区域的楼板的水平刚性泡沫至少为R-7.5，楼板周边的垂直刚性泡沫至少为R-10(假设楼板中没有水循环管)。
如果你在平板里装了水循环管，我会把最小r值加倍。
有关更多信息，请参见来自建筑科学公司的R-Value建议．
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