编者按:这篇文章的一部分专家交流系列编辑指导、由平台信息和讨论前沿建筑科学原则和项目。第四季度的话题可能在我们的赞助商的支持下*,Rockwool-is”选择产品和材料的绿色家园”。查看相关的网络研讨会本系列特色的专家了。

在我的上一篇文章中,五个因素的建筑我提供了一个概述我的公司哲学的设计和施工。简单地说,数据显示,建筑材料和如何使用它们(采购)大大影响建筑物的性能等级。长久以来,我们有狭义好的建筑通过能源效率作为主要的代理,或者有时,成功的指标。我认为成功的定义需要扩大到包括至少5个因素:效率和可再生能源,耐用性和弹性,舒适和健康,生命周期碳排放的影响,和社会正义。

在这篇文章中,我将探索如何改变几个关键策略在五个不同的组件可以产生很大的影响在所有五个类别。尽可能消化这个复杂的话题,我将专注于关键的五个领域高性能房屋详细说明:未放气的斜屋顶,未放气的缓坡屋顶,外墙,基金会和地板系统,和windows。

下面的分析是我试图呈现一个“普通”住宅场景,可以发现在改造,此外,或新建筑。我从两个几十年的建筑科学经验在成千上万的建筑物。分析侧重于不同的绝缘材料和不包括材料保持不变在两种场景,如木框架并完成材料。它使用普遍接受编号为热阻,体现碳,和其他因素。值得注意的是,这些数字是准确的,有意义的分析,但是有工作要做,使数据更精确。

更多的定性的五个因素paradigm-social股本,耐久性,1 - 10的健康指标体系将使用1作为最坏情况和10个最佳实践。为了提高效率,我将使用热阻作为度量和生命周期碳;我将使用前期体现碳(EC),也被称为材料碳排放”(MCE)。热阻会尽可能保持一致的关注多国评价可以改变多少,同时实现大致相同的性能。

体现碳排放数据

大部分的碳数据用于分析了体现GBA的这篇文章布莱恩。他发现,平均环保产品的声明(环保署)绝缘产品总结如下。然而,由于kgCO2e / m2 RSI-1不是一个清晰和有效单位讨论,我把数据转化为lbsCO2e / CF。一立方英尺(CF)是大约一个篮球大小的,所以很容易想象lbsCO2e / CF每个篮球多重。是的,一些篮球将会有效负重量,carbon-storing绝缘材料会发生什么。

的EC3数据库公开可用的环保署和是最好的来源我发现试图减少碳排放影响的混凝土;具体的数字都来自这来源。

的建筑排放占材料(梁)的估计量建筑商的气候行动是一种有价值的新资源估算前期碳住宅建设的影响。在我看来,梁分析应当要求允许任何新的家庭或能源改造。从梁(一些多国评价的数据用于分析在这里。)

值得注意的是,电子商务数字有一定内特定产品类别之间的差异。然而,产品类别的平均足够准确的进行有意义的分析。随着时间的推移,随着数据的改善,生命周期碳分析将变得更加精确。

例如,XPS刚性板与HFC吹代理含碳量最高每立方英尺的输电线在上面的图表。高频振荡器的XPS吹代理有显著降低碳的影响,但仍有一些最高的碳影响每立方英尺。

好,现在提到的五个常见组件。。。

未放气的斜屋顶

未放气的屋顶系统现在很受欢迎,特别是在高性能房屋建筑商。本届大会可以被证明是符合最佳实践或一个噩梦般的场景。成功的五个因素取决于升级对面好材料的基本材料。(成功的另一个关键组件是一个通风通道之间的屋顶和外墙外保温,降低导电传热,并允许更好的干燥在任何屋顶系统。)

在基本的场景中,不会绝缘材料创造体面的能效水平,但他们跟重要前期的碳排放在健康的类别,排名不佳,耐用性和社会正义。

在良好的场景中,自然导致绝缘材料大致相同的能源效率,以及碳储存,一个健康的室内环境,耐用性和可支持的社会正义。

缓坡屋顶

缓坡屋顶是一个高风险的屋顶系统由于排水差结合高曝光。然而,人们喜欢“平”的屋顶,所以我们需要为他们解决。不幸的是,这种总成经常强迫使用更少的理想材料,刚性泡沫板等外部insulation-although,体现碳的减少可以通过使用每股收益而不是XPS。同样,从闭孔泡沫喷雾升级内部绝缘与vapor-variable松散自然绝缘膜会导致前期集流板存储。

外墙

连续外墙外保温可以提供更好的舒适、健康和效率。然而,如果使用vapor-closed high-embodied-carbon绝缘像XPS刚性板,有增加的潜力moisture-related失败风险和生命周期碳排放的影响。另一方面,vapor-permeable carbon-storing外墙外保温选项,如软木塞或木质纤维,可以是昂贵和耗时的安装。由于这些原因,在我的公司,我们正在尝试一个新的外墙系统组成赤裸Tstud组合框架与天然的绝缘,红色List-free控制层和发泄。

基金会和地板

这个例子,它说明了2700平方。440平方英尺的面积,。英尺的干壁表面积,旨在说明减少混凝土使用的重要性。它使一个很大的区别如果干墙可以从8 - 10在变薄。6。此外,使用粉煤灰混凝土还可以减少前期的碳排放量30%左右。这个示例还演示了一个共同的“碳误判,”来自未能占厚厚的外墙力量如何使用更大体积混凝土的干墙。有很多理由选择一个double-stud墙,但需要考虑多少10-plus-in将需要更多的混凝土。干墙支持double-stud墙壁。

由于白蚁的威胁,我们看到的大多是slab-on-grade建筑在亚利桑那州。然而,也有一些改进,所有五类通过使用地板系统具有良好的材料。我们在这个过程中如何做到正确的西南部。

窗户

Windows是昂贵的和基本的和好的选择共享这里high-embodied碳。所以,关键是我们尽我们所能使windows持续几十年。在我的公司,我们单独的窗口详细分为两个阶段:1。粗糙的开业筹备,2。窗口集成。粗糙的开业筹备阶段着重于创建一个密封,防水,主要是蒸汽渗透开放(通常是蒸汽的窗台上封闭的,除非它有一个高度的斜率)。第二步是整合准备粗糙的窗户打开。

在基础建设,除了通常没有粗糙的开业筹备butyl-asphalt窗台磁带。然后windows集成与填隙和泡沫,它介绍了毒性和减少由于劣质产品耐用的防水和密封性。窗口与基本材料细节需要频繁的维护,经常需要更换在大约10年了。

窗口详细,我建议使用红色名录免费密封剂,自然绝缘,和适当的头部和窗台上闪烁。例如绵羊毛塞进垫片空间与红色名单双方自由空气密封胶带。这样的好详细窗口应该持续数十年很少的维护。

应用好建筑的五个因素

一些要点适用于所有这些组件,他们可以使用我们总结好建筑”的“五因素分析:

效率和可再生能源

良好的材料通常创建一个更高程度的效率,同时也被来自可再生资源。绝缘的尤其如此。

耐用性和弹性

一般来说,好的材料降低组装的失败的风险被蒸汽渗透,支持干燥的潜力。正确安装时,他们受空气密封保护,防水膜,确保更大的耐久性。基本材料往往是蒸汽关闭,这意味着它们可以鼓励润湿和防止干燥。积水是一个建筑最大的风险之一,因此基本材料应该接近沉思着。

健康和舒适

好的材料可以提供更大的舒适性和更好的室内空气质量。天然的绝缘材料帮助调节湿度,可一样重要居住者的舒适空气温度。此外,天然的绝缘材料往往比合成材料来调节温度;他们也管理良好。

生命周期碳

合并后的碳排放的基本绝缘材料的含碳量大致相当于整个家。然而,如果我们切换到使用良好的绝缘材料,我们可以储存大量的碳的前期。碳存储能力(在我看来,健康、自然、高性能绝缘是我们隐藏的武器对抗气候危机。)

社会正义

有几个关键需求被视为一个良好的物质的社会正义。首先,社区在材料采购不能被伤害的。第二,工人制造的材料不得与任何频率、暴露于有毒物质和工人安装材料。第三,所有社区和工人必须相当补偿他们的贡献。最后,材料不能让住户毒性。

强调碳

碳的影响是一个紧迫的问题可以量化的比以往任何时候都更好。而能源效率仍在运营的碳减排的关键,它已成为明显,更有意义的碳减排在生产阶段发生的材料。换句话说,我们需要使用低碳材料,尤其是绝缘,如果我们要致力于低碳建筑。

下面的图表总结了基本的材料和良好的场景比较,如何和平均前期体现碳的独栋房屋,这是大约100000磅对所有系统包括基础、框架、绝缘、和完成。两个场景的探索在这篇文章中,仅包括绝缘和混凝土的“总”的影响。

这里的关键是使用基本的材料来构建一个高性能的家里会导致高生命周期碳排放的影响。能源效率降低建筑的运营碳,但前期我们需要实现带来的碳排放效率需要仔细考虑。

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卢卡斯约翰逊,MESM, BPI BA、CPHT首席建筑书呆子是瓦里的房子。图片来源:作者。