图片来源:Chris Briley
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编者按:罗杰·诺曼德和林恩·诺曼德正在缅因州建造一座被动式房屋。这是跟踪他们的项目从规划到施工的系列文章中的第18篇。
有没有可能同时调整EdgewaterHaus的设计得到更多的建筑的能源性能，支付更少建造它，并且仍然保持不变面积和平面图?
我们喜欢设计和平面图的美学，除了一些小问题。为了最大限度地提高被动式房屋规划包能源分析的太阳能热量，我们的建筑师Chris Briley使南立面的窗户尽可能大。窗户的底部离地面刚刚好，所以我们不需要安全玻璃，窗户的顶部离天花板不到一英寸。我们从来都不喜欢那个样子;它没有在窗户上方留下任何空间来安装内部遮阳板。一个较小的问题是，家庭活动室上方的屋架限制了我们可以在屋檐附近安装的天花板隔热层的深度;我们必须用更高的r值，但更昂贵的喷雾泡沫来代替，以保持天花板上一致的r值。
但这些都是诡辩。那么，您会问，除了替换我们现在因为糟糕的客户支持而拒绝使用的Unilux窗口之外，我们为什么还要改变其他东西呢?
是时候控制成本了
成本。自从我们开始在许多建筑类别前面加上美元符号以来，成本已经增长了很多。比我们预期的要多，也比我们觉得舒服。这不是负担能力的问题，而是决定我们想要投入多少资产到EdgewaterHaus中，而不是像世界旅行这样的其他愿望。EdgwaterHaus的成本呈上升趋势，而我们甚至还没有开始建设!
我们不得不让埃奇沃特豪斯节食。从哪里开始呢?我们向能源顾问克里斯、马克·罗森鲍姆(Marc Rosenbaum)和名义上(我们从未签过合同)的建筑商Symphony Construction征求意见。
有些东西很容易发现。石雕的数量几乎翻了一番。石头加上安装的成本约为每平方英尺40美元。我们消除了家庭活动室上部凸起部分侧翼的石头和房子不太显眼的东侧。
有六个石头花盆通向一个由五根平行的不锈钢电缆组成的网格，沿着南立面延伸在窗户上方。夏天，常春藤会沿着棚架生长，为窗户遮荫。树叶会在秋天枯死，再次让阳光透过窗户照射进来，给房子内部加热。但我们说的是缅因州，而PHPP只发现了几周的潜在过热。我们将用于供暖的微型分体式热泵系统也提供空调;过热的解决。
更重要的是，你试过驯服艾薇吗?你不能。它不受控制地蔓延，并顽强地抓住。我想象着自己每年都有好几次站在梯子上，从石头上、壁板上、金属屋顶上、太阳能收集器上和窗户上拔常春藤。我看到常春藤从一扇关着的窗户长进了房子!
再见格子。我们还可以将颜色蚀刻到混凝土中，用于较低的楼层。
忘了被动式房屋吧?
Symphony建议我们放弃被动式房屋的标准，减少“过度”的绝缘水平:减少地下室板下的硬质泡沫的数量，减少墙壁和天花板上纤维素的深度。林恩和我讨论过这个问题，但我还没准备好放弃被动式房屋。尽管如此，我们还是觉得有必要寻找其他的储蓄机会。
我一直看着房子西翼的书房。由于其独特的基础、平铺板和屋顶桁架，书房看起来像是房子西翼的一个不合适的附属品。该地点的深层沙质土壤可能需要挖掘这个区域，几乎等于一个完整深度的地下室。它的小地板与墙壁的比例和四个外角损害了PHPP的能源性能。
我们必须在混凝土板中埋一根管子，将书房外墙的暖通空调(HVAC)壁盒中的冷凝水输送到地下室的管道中。埋在地下的管子会不会成为未来的头痛问题?
西翼的变化可能会降低成本
我们是否可以重新设计房子的西翼，将书房拉进房子的矩形内，同时减少整个西翼的宽度，使平方英尺保持不变?这将简化挖掘、架设基础、搭建墙壁，并消除一种屋架。
从PHPP的角度来看，该研究现在将成为更大的矩形地板与墙壁比例的一部分。人们一致认为，这不是本垒打，但可能是对能源性能的一次基本打击，以及对材料和组装成本的另一次节省。克里斯说这只是一个小的重新设计。所以让我们开始吧!
图2(下图)显示了修改后的平面图。请注意，书房现在是房子西翼长方形的一部分。现在，它的挖掘方式与房屋的其他部分相同，脚、基础、墙壁和桁架都采用了相同的方法。这将减少材料、时间和劳动力的成本。地板与墙壁的比例更好，并且减少了四个角落，以提高能源性能。
事实证明，这种重新设计带来了其他积极的好处。我建议我们把他/她的衣柜和主浴室的位置调换一下。这样一来，主浴室里的水管就离房子的核心更近了大约35英尺(约合3.7米)，几乎在地下室机械房的上方。这对PHPP能源性能的帮助比你想象的要大。
早上准备好洗个热水澡了吗?你打开热水，等着把水管里的冷水清洗干净，然后再来热水，你就可以淋浴了。你浪费了所有从冷到热再到热的水。为什么我们之前没有想到这一点呢?当一个人在洗澡而另一个人还在睡觉时，多走几英尺到浴室也能提供更好的隔音效果。
这是一个大衣柜还是一个小卧室?
最后，我们净增加了87平方英尺——我们从主楼层削减了25平方英尺，但在下层增加了112平方英尺。用被动式房屋的说法，我们将主楼层的“处理面积”(不包括墙壁和楼梯的测量)减少了70平方英尺，并在下层增加了112平方英尺的TFA。
克里斯还修改了南立面的窗户尺寸。为了降低窗户的高度，南面的玻璃减少了25平方英尺。这将损害我们的PHPP，但允许我们在窗户上方安装内部遮阳装置，仍然显示约6英寸的墙壁。这样克里斯就可以把桁架架在南墙的顶部，而不是挂在金属衣架上，这样可以为天花板上的纤维素保温材料提供更多的头部空间。
但是等等，还有更多。“她”的衣橱变得太大了——太大了，林恩同意。它大得足够当卧室了。似乎没有任何方便的方法可以在不产生其他布局冲突的情况下减小它的大小。在一个似乎有洞察力的时刻，问题变成了解决方案:让我们把它变成一个合法的卧室。我们可能会把它用作壁橱/储物区，但未来的主人可能会把它用作卧室——比如监视附近睡觉的婴儿。面积为4400平方英尺(约合4400平方米)，一栋五居室的房子比一栋四居室的房子更合适。方便的是，这也将有助于我们的LEED评分和我们正在等待的修订绿色评估。
布局改进了，我们应该省钱
那么，重新设计是否简化了建筑，提高了能源性能，降低了成本呢?
我们还没有进行成本分析或能源性能计算，但我们相信我们已经成功了。也许更重要的是，我们喜欢这个修改后的布局甚至比以前的一个更好。
本系列的第一篇文章是在被动式房屋项目上进行试验。罗杰·诺曼德的建筑博客叫做EdgewaterHaus。
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6个评论
规划
我很喜欢这个系列，大量的细节将导致一个令人满意的和良好的建造的家。我总是建议那些考虑建筑项目的人花很多时间规划，最终的结果将是成功的。
直接太阳能增益和客厅
罗杰,
首先，我要回应Doug的评论——这是一个非常好的系列，其中有很多细节，让设计和建造变得具有挑战性、有趣和引人注目。
我看了你漂亮的平面图快照，注意到你对南立面落地窗的评论。过去，我曾建议增加朝南的日照，以便在冬天直接获得好处，但令我失望的是，在少数已经建造的房屋中，它并没有按照计划发挥作用。
注意，这些不是被动式房屋，它们位于加州，那里的冬天和缅因州完全不一样。
我所看到的是，当你在客厅区域结合大量的太阳能增益时，居民倾向于拉上窗帘来遮挡光线并打开灯。除非你在寻找一个低紫外线的日光浴床，否则没有遮阳的窗户会产生很多眩光，尤其是冬至太阳低空照射的时候。因此，我对将来与客厅共享如此高的直接太阳能增益空间持谨慎态度。
从被动式房屋的角度来看，给窗户遮上阴影可能不是什么大事(如果你想在晴朗的冬天呆在放椅子的房间里，你就会想给窗户遮上阴影)。遮阳板会加热大量的阳光，最终会在室内四处飘散(对流)(并有一点反射回来)。太阳不会直接加热你房子的质量，这是我所希望的在我设计的房子里，但这对你来说可能没问题。对于我的房子，我希望有很多物体被加热，而地板上的直接增益在加热物体方面会更好。
我从我的项目中学到的很简单——被动式太阳能增益对流通区域(走廊)很有效，对卧室(只要保持隐私)也很好，但对人们打算真正进入并试图阅读报纸或看电视的空间就不那么好了。换句话说，被动式太阳能增益应该是建筑规划的正式组成部分，并由业主以这种方式理解。我想你们已经讨论过这个了，但我还是要提一下，以防它还没有以这种方式出现。
回应卢卡斯·莫顿
卢卡斯,
优秀的点。正如我所写的在其他地方“大面积朝南的玻璃可能会引起眩光和过热的问题，与朝南的窗户较少的墙壁相比，不值得花额外的钱。”
正相反
“…对于人们打算实际进入并试图阅读报纸的空间来说，这不是很好[....]。”
我不得不说，我觉得这一点特别奇怪，如果有人真的想把它应用到南加州以外的地方，或者是印度统治衰落时期的次大陆。这当然与我自己在明尼苏达州的经历背道而驰，我几乎所有的时间都花在我自己家里的那个房间里，那里有大片朝南的玻璃(夏天遮阳效果很好)。正是在这里——全年——我阅读报纸和书籍，听音乐，娱乐，游客吸引的地方。它很舒服。我还会这么做的。作为这样一个房间的用户，我的经历似乎与您的客户所分享的经历毫无相似之处。
我想是时候给"大范围"下个定义了
明尼阿波利斯市
有一个点，“一个美妙的朝南窗户”变得“太多了”。
有几个因素会影响到达这个点的时间——房间的大小，玻璃的SHGC，以及房子里热质量的存在与否。但随着南立面玻璃的比例逐渐上升，可能会出现玻璃过多的情况——通常在比例达到100%之前。
非常大，高，宽
马丁——谢谢你的链接——我忘了加里·普罗斯基写的那篇论文。我在2010年(或者2009年?)波特兰的BEST会议上看到了他的演讲。由于他经常在加拿大中西部的开阔地区工作(如果我没记错的话，他来自温尼伯)，他肯定比我通常工作的地方更了解极端的设计条件。
我通常会在绿色建筑顾问网站上做一个简短的文献综述，以便在适当的时候提供一些参考。我似乎记得这个话题出现了很多次，除了你讨论加里的窗户研究。
其中一个特别可能与罗杰关于格子的决定有关的是这篇关于悬垂的客座文章:
//www.elsporta.com/blogs/dept/guest-blogs/contrarian-view-passive-solar-design
为了解决明尼阿波利斯对朝南窗户的不同看法，我指的是设计师喜欢指定的大型窗墙系统，以减少/消除室内外的视觉差异。这些通常是全落地窗(10英尺)，长10-20英尺。有了这种尺寸、尺寸和朝向的玻璃，早晨的阳光可以直接穿透整个空间，试图在一个接收100英尺蜡烛或更多蜡烛的表面上阅读一篇论文并不是最舒适的阅读体验。不要介意尝试使用电脑或ipad或其他背光活动(电视)。这就是你所说的“眩光”。
无论如何，我对在不同气候带看到大面积朝南玻璃的不同表现很感兴趣。的确，我在这个国家的一个特定地区进行了一些入住后的研究(而且是非正式的)，根据这些研究，我提出了一些一般性的设计建议。在我看来，朝南的玻璃的眩光原理几乎适用于北半球的所有地方(尽管热带地区两面都有)。
这就是我在罗杰的房子里看到的朝南的玻璃和起居室里紧挨着它们的两把椅子。
还有谁有什么经验可以让我们学习的吗?
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