学习新技巧:从WNC的第一个DOE零能源准备家庭的教训

Leigha狄更斯

美国能源部希望建筑商提高他们的技术水平。

美国能源部的能源之星®住宅项目(energy STAR®Homes program)所实现的节能(据说达到了20%)值得庆祝，但建造比这更节能的住宅是有可能的。这样做也有可能带来其他关键的好处:改善舒适度，减少用水，尽可能最好的室内空气质量，以及无缝集成光伏系统的能力。

进入零能耗家庭(ZERH)计划。作为美国能源部建设者挑战计划(见14000个家庭认证)的一个衍生项目，于2013年启动，这个新的家庭认证计划的要求比能源之星®多了几个步骤。

截至2018年底，全国有数千家获得认证的家庭，约有1万户正在获得认证。作为一个专注于高性能住宅的建筑商，家庭能源评级系统(HERS)评分已经在目标范围内(45 - 55分前太阳能)，我们准备在米尔斯河的一个新项目中尝试它。

比如带有插件的ENERGY STAR®

ZERH的绝缘和舒适系统要求从ENERGY STAR®得到了一些加强，但在我们的情况下，我们已经做到了大部分。

最大的设计差异在于，ZERH要求所有的管道系统都必须完全进入空调空间，而能源之星®只需要奖励它。这是有道理的，因为在有条件的空间内移动管道系统可以显著提高能源效率;一项研究发现，它可以节省8%到15%的空调费用。

根据设计，米尔斯河住宅有1762平方英尺的板基础，结合了一个带有拱形桁架的单坡屋顶设计。

我们通常会在走廊和浴室的中心区域建立一个有条件的阁楼空间，在屋顶线和阁楼外墙使用喷涂泡沫隔热材料。我们通常在这个空间中放置一个单独的管道迷你分隔，管道系统足以满足卧室和浴室的需要，它们都集中在房子的后半部分。

然后，我们用一个没有管道的迷你开口来布置房子的另一半——开放式厨房、客厅和餐厅。这个两区系统是我们的一个尝试，目的是在合适的单位容量与房子的冷暖负荷之间达成妥协，同时需要有效地分配空调空气到整个房子。

减少热水使用量

ZERH检查表指出:“为了尽量减少等待热水的浪费，热水分配系统在热水源和任何热水设备之间的管道/管汇中存储的水不得超过0.5加仑。”

因为大多数房主在等待热水到来的时候，会把这些冷却的水冲进下水道，所以这一要求可以节省相当多的水。然而，热水器必须安装在离所有水龙头足够近的地方，才能成功地将这一点水储存在水龙头之间的管道中。注意热水管道中储存的水对许多建设者来说可能是新的。

很快地看了一眼平面图，我一开始就确信这个项目不会成功，因为热水器在房子的对面，而不是浴室。然而，我们指定了热泵热水器，因为它比典型的电水箱热水器具有更好的能源性能。尽管有操作噪音和冷空气，房主还是同意了这项技术，条件是他们可以让这个热水器远离主要的生活空间。

我不愿意放弃热泵热水器，所以我和能源部友好的人们谈论了这个挑战。他们指出，ZERH确实允许使用热水再循环系统来满足这一要求，只要该系统有正确的控制。

在一个典型的热水再循环系统中，一个额外的热水回水管在最远的固定装置和热水器之间形成一个回路，同时设置一个泵使热水在这个回路中循环。当需要热水时，加热的水只需要从回路到水龙头的距离，而不是从热水器到水龙头的整个距离，减少了在等待热水到达时浪费掉的水的数量。

问题是，许多常用的控制热水再循环泵的方法(如定时器或温度传感器，甚至让泵全天候运转)最终会浪费大量的能源，因为这些系统最终会在不需要热水的情况下运行。为了避免这种情况，在ZERH住宅中，水泵必须由手动按钮、自适应控制系统或占用传感器控制，当它感觉到水龙头附近有人时，就会打开水泵。我们决定采用手动控制系统。

专注于室内装饰

ZERH认证要求房主还必须获得EPA室内空气强化认证。

任何复合木制品(包括橱柜、护套、装饰材料、单板层压木材或工程木地板含有复合木组件)、任何室内油漆或污渍、任何地毯甚至地毯垫都必须符合相关的室内空气质量标准。

虽然其中一些标准很容易识别(例如，业主已经选择的地毯产品已经在规格表上清楚地记录了地毯和地毯协会所要求的绿色标签，我们的涂料供应商已经在使用Sherwin Williams Pro-Mar 200零voc系列)，但其他一些标准则需要大量的研究才能发现。询问、验证，然后再验证对于这种产品规格研究来说是一个很好的咒语。

Solar-ready

对我们来说，太阳能已经是项目的一部分。我们地区有一个不错的净计量项目，房主希望利用杜克能源提供的当地太阳能退税。如果没有太阳能，参加ZERH计划的家庭必须完成一个太阳能准备清单，其中包括为未来太阳能计划的准备。

的好处和注意事项

最后，房主得到了一个高效的房子，测试系统，更好的空气质量，减少热水等待时间。因为我们愿意做研究(房主也愿意接受)，所以我们能够在不影响特定技术(比如热泵热水器)或特定选择(比如他们真的必须拥有的那些橱柜)的情况下进行研究。同时，我们也获得了一些新的技巧和做法。

Leigha Dickens为Deltec Homes管理绿色建筑和建筑科学，Deltec Homes是位于阿什维尔的高性能住宅镶板和建筑商。与Leigha联系deltechomes.com．