零网络家居的设计元素
约翰·麦克德莫特
在北卡罗莱纳州西部，建造绿色或可持续的房屋正在成为一种普遍做法。对许多绿色建筑项目来说，让家庭达到净零能耗水平是可以实现的。拥有一个净零能源(NZE)住宅意味着每年使用的能源总量大致等于现场创造的可再生能源(RE)。这种可再生能源可以通过风能、太阳能、地热和/或水力系统产生。在我们的地区，被动太阳能，光伏和太阳能热板是最受欢迎的选择，由于良好的太阳能可用性和经济实惠。因此，太阳能作为创建NZE住宅的基础将是本文的重点。
政府间气候变化专门委员会在其最新的评估中指出:“在过去的十年中，许多可再生能源技术表现出了显著的性能改进和成本降低。”例如，自2008年以来，太阳能电池板的价格下降了75%以上，而性能却有了显著改善。有了当地公用事业公司的净计量功能，太阳能电力生产不再需要储存在昂贵的电池中。通过诸如成功的“太阳能阿什维尔运动”等项目汇集购买力，还可以进一步节省能源。雷竞技网页版
结合这些技术进步和当地有竞争力的价格，以及联邦和州政府慷慨的税收抵免(高达安装成本的65%)，净零建筑非常有吸引力。在这里，我们将通过机械部件、建筑设计和人类行为为节能提供创造性的想法。
通过机械部件进行节约
我们知道一些关于能源的事情:它主要是由化石燃料生产的，它很昂贵，而且它的成本在未来将继续上升。在建造房屋时，要注意主要的能源消耗组件，如加热、冷却和热水，这些可以占到家庭公用事业账单的60%。以下可以帮助节约宝贵的资源。
加热和冷却:地热能泵可以加热、冷却，如果配备了可选的减温器，还可以为房屋提供额外的热水。该系统利用恒定的地球温度代替外界空气温度作为换热介质。这使得系统可以达到300%到600%的高效率。相对于空气源热泵，地热系统更安静，寿命是预期寿命的两倍多，几乎不需要维护，而且不依赖于外部空气的温度。加上州政府和联邦政府慷慨的税收抵免，再加上能源节约，新建筑的投资回报只需几年。所有暖通空调管道系统应设计在房屋的绝缘外壳或有条件的空间内。这将消除热量传递和空气从管道系统泄漏到外部造成的能量损失。
水加热:为了最大限度地节约能源，将热泵热水器与地热热泵上的减温器选项结合起来，或者利用太阳能热板。热水箱需要放在浴室和厨房的中央，以减少热水的流动(保温)，或应考虑一个绝缘良好的半回路水再循环系统。
照明:CFL(紧凑型荧光灯)和LED(发光二极管)照明比标准的白炽灯和卤素灯泡节约75%到90%的能源。目前，当地公用事业公司为节能灯泡提供诱人的补贴，使这种选择非常实惠。
通风:节能、气密的住宅需要机械通风来保持室内空气质量。有许多不同的通风系统可以考虑，但能效最高的是ERV(能量回收通风)。ERV既是一个能量回收过程，又是一个室内外空气交换的湿度平衡过程。大多数ERV系统可以回收室内空气中大约70%到80%的能量，并将这些能量输送到进入的空气中。ERV通风口可以取代浴室的通风系统，可能还有厨房的通风系统，进一步减少外墙的穿透，抵消ERV的成本。
电器:只需选择政府赞助网站上列出的能源星级电器:www.energystar.gov．
建筑设计节能
窗口:在被动式太阳能房中，窗户的战略位置是至关重要的。整体窗户与楼面面积的比例约为18%，南侧为12%至14%。尽量减少房子东侧、西侧、尤其是北侧的窗户面积。朝南的窗户应具有0.5或更高的太阳热吸收系数(SHGC)，并配合适当的悬垂，以允许冬季的被动太阳热吸收和夏季的遮阳。其余的玻璃应为低e366双层或三层玻璃，填充氩气/外来气体，u值为0.15至0.28。
热质量:对于成功的被动式太阳能设计来说，室内热质量是通过储存太阳能以在寒冷的冬夜释放的方式来保持室内温度稳定的关键因素。一种流行的、低维护和经济的选择是厚度为3到4英寸的混凝土地板。其他高密度热质材料可以是天然石材、钢(工字钢)或厚花岗岩台面。
超级绝缘结构:力争比当地建筑规范要求的右值至少高出40%。例如，在外墙上使用> R10的刚性泡沫，在2×6螺柱上填充玻璃纤维电池或纤维素绝缘材料。这种壁型将大大减少任何热桥。使用硬质泡沫，如聚异氰脲酸盐或喷雾泡沫在屋顶区域，拱脚和带板。
气密信封:使用连续的空气屏障，将所有的裂缝、孔和外部包膜渗透系统地密封或填塞。鼓风机门测试结果应小于1.5空气交换/小时@ 50帕斯卡(内外压差)。
她的指数:家庭能源评级系统(HERS)指数是建筑界衡量家庭能源效率的标准。在你的项目早期雇佣一个认证的能源评级者来评估你的家庭的能源表现。NZE房屋的得分为0。目前，当地公用事业公司根据房屋的HERS评分提供了高达4000美元的诱人退税。
能源生产
既然我们已经把能源需求减少到最低限度，我们必须生产等量的能源，以达到净零的平衡。
被动式太阳能:如果你的家是朝南的，使用被动式太阳能设计有很多好处。它的安装是经济的:遵循北卡罗莱纳州的设计指导方针，并获得35%的相关费用的税收抵免。一个好的被动式太阳能设计可以减少50%的冬季取暖需求，它提供了充足的自然光，降低照明成本。它没有活动部件，因此需要很少的维护。最后，被动式太阳能设计具有美学吸引力，因为它通过使用的材料和充足的户外景观将自然带到您的家中。
活跃的太阳:我们都喜欢电灯、电器和电子产品用电带来的方便和舒适。在我们的NZE房子里，我们需要产生这种电力。光伏太阳能电池板安装起来很经济，新设计的效率也越来越高。太阳能热板可以为家庭用水加热，多余的能源可以用来为家庭供暖。
柴炉和木材燃烧技术:大多数环保主义者对燃烧木材的概念感到畏缩，但在北卡罗来纳西部，有丰富的木材资源，比如腐烂的枯树会产生二氧化碳，木材是一种为家庭提供补充热量的可行方法。诀窍就是烧干净!先把柴火劈成小块，在外面盖上盖子风干两年以上，然后使用更新的、高效的欧洲柴炉(效率超过75%)。有了这些技术，人们很少有烟(或微粒)从烟囱里滚滚而出。在效率和污染方面，它肯定优于燃煤发电。
最后的想法:各国政府在减少温室气体排放方面取得的进展有限。最近，美国环保署提出，到2030年，发电厂的碳污染排放要减少30%。我们的星球不能再等待对抗全球变暖的行动了。作为个人，我们现在可以通过承担个人责任和减少家庭能源使用来取得真正的进步。
John McDermott于2010年在阿什维尔东南部创建了绿色土地，这是一个零能源生态社区。他的愿景是一个可持续发展的社区，有有机花园、果园和节能的当代住宅。也许在当地最著名的是高地啤酒厂的联合创始人，阿什维尔的第一家微型啤酒厂，约翰还创建了Bola设计，以展示他的当代家具和家居配件。
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