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能源书呆子的沉思

净零住宅显示出趋同进化的迹象

用纤维素隔热的双层墙钉,三层玻璃窗户,无管道小裂缝

这个佛蒙特州的房子可能是能源正能量的。安装在屋顶上的13千瓦光伏阵列每年产生的电力应该超过房主照明、电器、插头负载、生活热水、空间供暖和制冷的需求。
图片来源:图片#1和文章中嵌入的照片由Martin Holladay拍摄

几周前,我和妻子带着上大学的儿子去短途徒步旅行。当我们三个人驱车前往佛蒙特州诺维奇(Norwich)的车道头时,我们经过了一个建筑工地。“看起来像一个零能耗的房子,”我说。门前的牌子上写着:“谨慎的住宅。”我决定多了解一下这所房子的情况,然后再回来和建造商谈谈。

我打电话给审慎生活之家,该公司的老板保罗·比贝尔(Paul Biebel)同意在现场与我见面。几天后我去的时候,两名木匠加里·卡斯特利尼(Gary Castellini)和梅纳德·怀特(Maynard White)正在处理外部细节。

诺维奇的房子是一套定制的三居室住宅,面积为2500平方英尺。该住宅的13千瓦光伏阵列每年产生的电力应该足以满足家庭的电力需求。

地基由围绕着平地板的外围stemwalls组成。(最初的设计要求有一个地下室;然而,一旦挖掘机开始挖地基洞,一个天然的弹簧就冒了出来——这是一个无论多少排水管道都不可能破坏的弹簧。团队决定改变策略,在平板上建造。)隔热混凝土模板(ICFs)来自Nudura用于stemwalls;附加的刚性泡沫安装在icf的外部增加了墙壁的r值为R-22。在板下安装了4英寸厚的水平层XPS(额定R-20)。(见本页底部的图片2。)

R-45双螺柱墙厚12英寸,并与密集包装的纤维素绝缘。(见页面底部的图片#3和#6。)屋顶用R-60绝缘。

保罗·比贝尔是佛蒙特州温莎市审慎生活住宅公司(prudence Living Homes)的老板,自1976年以来一直在建造房屋。“我……

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36个评论

  1. 专家成员
    Dana多赛特||# 1

    一些问题和评论…
    在倾斜的R60屋顶上的外部空气屏障/密集密封是什么?

    180度右转出/进入ERV似乎有点过分,大概是由于空间限制(?)。管道管道的滑动接头和其他硬管道接缝似乎根本没有密封——他们打算回来用管道乳脂打它吗?

    那看起来像挂在墙上的即热式按需热水器,是吗?如果是,那吸盘的额定功率是多少?(似乎需要一个相当大的电力服务,以提供合理的热水性能与电动无箱在vt式的进水温度!)

  2. GBA编辑器
    马丁Holladay||#2

    回复Dana Dorsett
    丹娜,
    Q。“倾斜的R-60屋顶上的外部空气屏障/密集密封是什么?”

    A.要么是胶合板,要么是OSB。在一封关于这个话题的电子邮件中,保罗写道:“在这座Cape风格的房子里,我们没有使用传统的椽子和脊杆来塑造二楼,而是设计了一个连体桁架,在斜坡上有一个20英寸深的弦。这样我们就可以安装18英寸厚的高密度纤维素,在屋顶的倾斜部分,也就是椽子所在的地方,安装上大约R-60。我们用剩下的两英寸空间建造了一个不间断的2英寸深的胶合板通风井。在椽子位于外墙顶部的地方,我们安装了“挡风板”,与12英寸墙的外侧齐平,以关闭可以看到屋檐的缝隙。我们在每个桁架舱都这么做。我们使用了½英寸的胶合板来制作防风块,并将它们牢牢地固定在防风板上,然后在防风板周围密封。”

    虽然保罗描述的材料是1/2英寸的胶合板,但照片显示的是OSB——所以我猜答案是OSB。

  3. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 3

    生活热水
    Q。“那看起来就像挂在墙上的即热式按需热水器,是吗?”

    答:我不这么认为。家用热水将由一台50加仑的Rheem热泵热水器供应。当我参观工地时,热泵热水器还没有安装。

  4. 德克与||# 4

    Q。“那看起来像一个
    Q。“那看起来就像挂在墙上的即热式按需热水器,是吗?”

    如果你说的是管道里的蓝色水箱,那是井水的压力罐。

  5. 蒂姆·C||# 5

    这是井泵控制器
    我猜Dana指的是墙上的灰色盒子,这是一个Pentair恒压控制器,用于井泵。

    编辑:看起来还不错。我突然开始嫉妒水泵控制器了。

  6. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 6

    墙上的物品
    墙上的灰色矩形盒子是泵的控制箱。标签上写着“Pentair”,这是一个泵品牌,手写的铭文是“Valley自流井”,安装泵的公司。

    附注:蒂姆·c和我一定是同时写的——他先我一步。

  7. 专家成员
    Dana多赛特||# 7

    屋顶上的OSB空气屏障…
    根据Ueno为建筑科学公司的墙壁监测项目,密集填料外部屋顶上的OSB/层空气屏障意味着它需要在内部安装ii级蒸汽阻流器,以避免潜在的高含水量问题,就像Carter Scott的R50墙容易受到(在相当温暖的气候下)的影响一样。这也符合IRC第7章关于6/7区通风墙组件的规定。如果内部只有iii级蒸汽延迟,则不允许在外观上使用木护套。

    大多数通风屋顶组件根本没有上层隔热空气屏障,更不用说具有低蒸汽渗透性的OSB空气屏障了。但你显然需要一些机械上足够坚硬的东西来高密度包装纤维素。我希望他们提前想好了堆叠,但半烫漆永远都不晚,这应该可以。

    我很高兴他们没有试图从水箱里取出热水!

  8. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 8

    回复Dana Dorsett
    丹娜,
    外部OSB护套——特别是暴露在宽敞、通风良好的空气空间中的外部OSB护套——在12至18英寸纤维素绝缘的建筑装配中被广泛讨论,但尚未发现任何故障。甚至卡特·斯科特的护套也干得很好。

    在这个问题上,我们已经讨论了一遍又一遍,到目前为止,大约有6到7篇GBA文章发表了关于低温OSB是否有风险的问题——但是,在没有一片糊状护套的情况下,这里是我的投票:如果绝缘是纤维素,并且在OSB的外部有一个通风良好的空气间隙,那么没有证据表明组装是有风险的。

  9. 专家成员
    Dana多赛特||# 9

    20%以上的水分含量进入5月…
    在卡特·斯科特的纤维素壁部分,OSB的水分含量太高,对我(或上野)来说太长时间了。斯科特的墙壁在两个冬天都没有发霉,这并不能说明它在未来50-100年里会如何发展。上野假设,如果纤维素中没有硼酸盐阻燃剂,它就会失败。这是在第5区。上升到6区的寒冷边缘,你会有一个更长的积累期和更短的干燥季节。

    可以肯定的是,在这种情况下,OSB并不是结构性的——如果它在30年内变得笨拙和虚弱,没有人会看到它,也可能不会在意。如果纤维素足够碎裂,它甚至会形成自己的干燥路径,只要纤维素不膨胀进入阻碍它的通风通道。

    这不是OSB本身的冷,这是它可以从内部水分驱动器的水分量。在冬天,它从外部吸收的水分总是会及时干燥,但内部的水分却不会那么多。上野的数据显示,在霉菌和真菌容易生长的温度下,水分含量会持续数周。仅仅依靠阻燃剂来拯救世界似乎是一个不太保守的设计。

    直到有成千上万个这样的集合在那里几十年,我们才会真正知道它有多危险。到目前为止,样本量和测试长度都非常有限。这显然不是车轮上的三级警报灾难,但这并不能说明什么。我们确实知道如何通过加入ii类蒸汽阻凝剂,将木材的水分含量保持在已知的低/无风险水平(无需求助于低于30% RH的室内条件,以获得最佳人体健康),而且它不是很贵。没有很好的理由反对走这条路。

    并且它被庄严载入了6+区的墙组件的IRC中。屋顶不仅仅是一面倾斜的墙,但不一定是一种好的方式:夜间辐射冷却降低了屋顶护套的平均温度,与墙壁护套相比。

  10. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 10

    回复Dana Dorsett
    丹娜,
    倾斜屋顶会增加日照,从而增加干燥——当然,这取决于朝向。有很多因素。

    蒸汽减速涂料是一种廉价的保险,我对那些采用它的人没有意见,正如我在别处写过的那样。但在我看来,你对这些OSB通风挡板的完整性的担忧是夸大的。

  11. 专家成员
    Dana多赛特||# 11

    北面总是最容易受到影响
    墙体和屋顶坡度都是如此。我一点也不担心南部阳光明媚的前景。在冬季,朝北的R60屋顶比朝北的code min墙低几度,比室外环境温度低。朝北的屋顶大部分时间都能跟踪周围的露点,从太阳或周围环境获得的辐射很少。朝北的墙壁的轨迹略高于周围景观的平均室外辐射温度,不太受夜空冷辐射温度的影响。在多云天气,墙壁和屋顶的温度将保持相当接近过夜。

    对我来说,任何能让纤维素或木材保持足够潮湿,让霉菌在温暖的季节里很好地生长的方法都不是很好。显然YMMV。

    在建筑领域,只有“好”/“更好”/“最好”,但没有“完美”。不需要额外的花费就可以达到“好”或“更好”:

    事实上,在气候区域,IRC第7章不允许使用木护套,即使有通风壁板,当内部只有iii级蒸汽延迟时,它真的没有意义,倾斜到通风屋顶组件以某种方式是可以的。半英寸的OSB仍然是一个1烫发的蒸汽缓速器。第七章将允许在气候区6的通风包层下使用(渗透性更强)纤维板护套,这使得它比这里的OSB更好的选择,几乎是成本平价(增加了大约R1的堆栈引导。: -))

    http://publicecodes.cyberregs.com/icod/irc/2012/icod_irc_2012_7_sec002_par025.htm

  12. 用户- 4524083||# 12

    的OSB
    看起来房子的挡板是用OSB做的屋顶护套是用胶合板做的墙护套。为什么不到处放胶合板,让业主相信他们不需要那些迷你的劈头盖脸?这么好的房子,便宜的保险。见鬼——他们增加光伏板是为了美观!花了多少钱?房子不错,谢谢你的文章。

  13. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 13

    纤维素
    密集的纤维素能产生足够的压力来拱出八到九英尺高的墙吗?我看到他们在跨中把螺栓系在一起,想知道为什么?

  14. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 14

    对马尔科姆·泰勒的回应
    马尔科姆,
    我怀疑吹纤维素会造成任何问题,但我猜胶合板是确保所有东西保持一致的廉价保险。

    我看过足够多奇怪的2x4,知道2x4可以自己扭曲蝴蝶结。gussets将有助于保持2x4s他们属于的地方。

  15. LucyF||# 15

    我所看到的
    作为一个对建造节能住宅感兴趣的外行,我并没有真正注意到上面提到的细节(尽管我总是注意到OSB,因为我不喜欢它——它在南方腐烂得很快)。我所看到的是,这是一个非常有吸引力的房子,它在很大程度上说服了人们(女性),一个净零的房子可以非常有吸引力。一旦他们住进了房子,房主也会成为零排放房屋的大使。

  16. 用户- 4524083||# 16

    男人也喜欢漂亮的美学细节!
    我同意露西的看法。细节很好。我特别喜欢第一张照片中看到的阶梯式山墙末端。在这个网站上展示的一些房子并不是特别有吸引力。这里的许多读者似乎喜欢透明的玻璃开口(没有芒特)。即使是最小的蒙皮,即。巨大的玻璃吸引着我的眼睛,没有任何玻璃的房子看起来很“冷”。这是对我们家有帮助的事情之一。

  17. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 17

    收敛
    如果这是一种趋势,我觉得它比各种评级项目的成功更令人鼓舞。这房子看起来不错。

  18. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 18

    回复Kevin Zorski
    凯文,
    我同意这房子有漂亮的外观细节。下面是山墙末端的另一张照片。

  19. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 19

    关于夹板扣板还有一点
    马尔科姆,
    再一次回想起用来连接双柱墙的胶合板扣板,我想起了内墙是承重墙——内墙承载着混凝土基础。2x12的底板悬挑出基础,因此扣板将双螺柱框架变成桁架。

  20. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 20

    袖子
    我提到它是因为你经常看到双壁在跨中连接在一起。我认为这是Riversong桁架的延续,其实没有必要。直到最近,2“x4”外墙被用于大多数房屋,无支撑的内部承重墙仍然普遍存在。
    它可能增加了一些刚性,代价是一些热桥接,但我不会费心。

  21. STEPHEN SHEEHY||# 21

    回复Malcolm
    我的双钉墙在某些地方有14英尺高,这些墙中密集的填料纤维素将内部(非承重)墙在中间推了一英寸。我们必须用长螺丝把它们固定在内外螺柱上。这是一件苦差事,因为我们的主要空气屏障膜附着在内部螺柱的外侧,所以我们看不到螺钉的位置。

    8英尺高的墙不是问题。

  22. 用户- 4524083||# 22

    双螺柱墙
    Stephen -你愿意描述一下你的墙吗?外墙内侧的空气屏障是刚性的吗,比如OSB或者胶合板?如果是的话,你是不是又装了两次?这听起来是个好主意,而且我认为在未来像我们这样寒冷的气候中,双螺柱墙将会被采用。

  23. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 23

    斯蒂芬。
    有趣。这就是为什么我问绝缘的压力。一旦墙超过9英尺,各种各样的东西就会发挥作用。我们的代码要求在跨中螺栓之间水平阻塞,并且可以使用的螺栓的高度限制为2“x4”。
    我想第二个问题是为什么是2x材料?如果这个想法只是为了防止弯曲,那么1“x2”就足够了。如果像马丁说的那样,部分目的是使组装在结构上成为一个整体,那么一块较长的胶合板会更有效。2x块在帮助墙壁充当桁架方面不是很有用。
    所有这些挑剔都不应该影响一个构建良好的项目。

  24. STEPHEN SHEEHY||# 24

    回复凯文
    从外面看,我们的墙是
    白色雪松木瓦
    雪松呼吸
    打字,关节用胶带粘着
    先进技术的护套,连接处用胶带固定
    2 x4钉
    5“空间
    致密纤维素
    Siga Majpell膜,钉上去
    2x4螺栓,带膜接头。我们还把每个钉钉的膜被钉住(我们用了很多胶带)
    玻璃纤维絮垫
    干墙

    我们原计划密集包装两次,但由于各种后勤原因,在内壁上使用了蝙蝠。

    鼓风机门测试刚好低于PH值(。59 ach50)。

    房子在建造过程中使用了一个5000瓦的电加热器,当室外温度为零下15华氏度时,它仍能保持65-70华氏度,尽管我们没有安装入口门,只是使用了一层osb。

    我真正喜欢的是把主要的空气屏障放在墙壁结构里面,我们最终在整个墙壁上只有很少的穿透,主要是软管围嘴,迷你裂缝线和hrv供应和排气。所有的内部线路和管道都在空气屏障内,所以我们不需要密封插座等。
    外部接线安装在外部螺柱空间,易于密封到面板的地方。

    Malcolm:我认为1x2用来连接干墙、电气箱等是很脆弱的。出现。内钉墙不是结构性的。

    想了解更多细节的人可以看看我的博客:

    Stephen1147.wordpress.com

  25. kevin_in_denver||# 25

    回到趋同进化
    融合的想法往往会让我们对设计充满信心。为了总结有助于良好的净零设计的细节,但目前不是普通建造者的标准实践:

    1.平板级:比所有其他基础设计更容易绝缘和密封。
    2.双螺柱墙:最容易和最便宜的空气密封和重叠保温。
    3.微型裂缝热泵:最低的成本用于加热和冷却,第一成本和运行成本。
    4.太阳能光伏系统:已经发展成为可再生能源的选择,而不是太阳能热和风能。
    5.金属屋顶:在国内的一些地区,保险节省有助于快速回报,长寿命减少了未来的维护和更换成本。
    6.无天然气:消除了排气孔和问题,节省了大量的连接和服务费用。
    7.混凝土地板:难以置信的耐用,价格便宜的平板级基础。

    持续的创新会改变设计,但这是今天的艺术状态。

  26. STEPHEN SHEEHY||# 26

    回复马尔科姆,凯文·迪克森
    马尔科姆:至于墙壁,我认为我们会使用相同的系统,除了我们会在非常高的墙壁上的中等高度上绑上内外钉。我们会用长螺丝,但在绝缘之前先安装好。

    凯文:你的清单就是我们做的。

  27. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 27

    斯蒂芬。
    我的意思是使用更小的东西,如1“x2”,而不是2x gussets,而不是框架内墙。
    你的墙壁设置听起来效果不错。如果你再做一次,你会改变什么?

  28. charlie_sullivan||# 28

    全屋顶光伏,没有天然气
    这个地点没有选择天然气是被迫的——最近的管道大约在50英里之外。第二,石油是该地区一切照常的选择。

    我喜欢全屋顶光伏是一种美学选择。大多数人在美学选择上的花费比在能源效率上的花费要多得多,所以当全屋顶光伏系统的外观成为必须的美学特征时,事情可能会很快发生变化。

  29. 专家成员
    马尔科姆·泰勒||# 29

    查理
    我同意,尽管我希望在未来几年内,光伏电池板能以某种方式更好地融入到项目架构中,这样它们看起来就不会那么固定了。我想这同样适用于热泵的外部单元。

  30. 用户- 601670||# 30

    当贷款人和买家意识到……
    GBA:“当大多数抵押贷款机构和购房者意识到这些事实时,他们最终会意识到,像保罗·比贝尔建造的房屋将比今天更加普遍。”

    在佛蒙特州,一组评估师刚刚完成了评估机构的可持续建筑专业发展评估项目和注册。这意味着现在佛蒙特州有7家住宅估价师和6家商业估价师在此注册,我们预计很快会有更多。这将使贷款人能够为高性能房屋找到合格的估价师。

    佛蒙特州绿色家园联盟是一个非正式的行业协会组织,代表建筑、评估、贷款和房地产问题以及佛蒙特州的效率,正在向贷款机构推广有关高性能建筑的信息,并通知他们评估研究所的注册和佛蒙特州的新清单。

    为了支持估价师和贷款人,高性能住宅建筑商应寻求某种形式的第三方建筑评级或认证,并应使用评估机构的住宅绿色和能源效率附录(或商业版本)记录所有的效率和可再生能源特征。在递交按揭申请时一并递交此表格,借贷人便会注意到他们必须寻找一位称职的估价师。搜索“绿色评估机构”,你会找到他们的网页,访问附录和注册表。

    最后,佛蒙特州绿色家园联盟将于今年秋天(10/29/15)在莫雷湖度假村举办为期一天的高性能建筑研讨会,以加速人们对这一日益增长的建筑趋势的认识。

  31. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 31

    回复Jeffrey Gephart
    杰夫,
    我感谢你(和保罗·比贝尔)在这个问题上教育估价师和抵押贷款机构所做的努力。

    尽管佛蒙特州正在发挥进步作用,帮助实施评估方法的必要变化,但像保罗·比贝尔(Paul Biebel)这样的建筑商仍然经常受到常见问题的困扰。许多抵押贷款机构(甚至在进步的佛蒙特州)仍然不理解能源功能的真正价值——这些功能看起来很昂贵,但实际上会带来正的现金流。

  32. norm_farwell||# 32

    成本趋同?
    抱歉,我得问问,多少钱?
    我喜欢这样一个概念,即所有令建筑商和客户抓狂的建筑行业混乱、无意义、复杂和矛盾正在开始解决,并且在一些基本领域正在朝着共识靠拢。那么多少钱为您的基本定制网站建造绿色家园?

  33. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 33

    对Norm Farwell的回应
    规范,
    我不知道这里展示的房子的价格,尽管我确实和保罗·比贝尔讨论过成本问题。

    显然,这房子并不便宜。这是一栋为一对夫妇定制的房子,他们可以负担得起他们想要的细节——包括一个三车位的车库,一个设备齐全的厨房,以及凯文·佐尔斯基在评论#16中欣赏的漂亮的山墙末端细节。没有人声称这是一套入门级的房子或低收入家庭的房子。

    保罗·比贝尔(Paul Biebel)建造了许多零能耗住宅,并创建了电子表格,显示实现净零能耗的增量成本约为每平方英尺20美元。他的电子表格显示,当这笔增量成本计入30年期抵押贷款时,由于每平方英尺20美元的投资,业主可以显示出正的现金流。

    比贝尔告诉我:“一套几乎不符合标准的普通房子的价格约为每平方英尺110美元至120美元。”这意味着,一座以零碳排放为目标的普通房屋的造价可以达到每平方英尺130至140美元。这样的房子看起来不会像照片上的房子,但它将是零。

  34. norm_farwell||# 34

    谢谢马丁
    这很有帮助。我想我见过的最基本的房价是每平方英尺150-160美元,所以听起来是对的。我喜欢比伯发现,即使包括借款成本,零能耗房屋的价值也是净正的。对于那些说他们负担不起净零(或节能或可再生能源或其他什么)的人来说,最明显的反应是“你已经为此付出了代价,只是你没有得到它。”

  35. slopecarver||# 35

    拥有成本更低
    所以零净值房子的拥有成本会低于110美元/平方英尺的房子?令人沮丧的是,更多的人不知道这是可能的。

  36. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 36

    对Joseph Malovich的回应
    约瑟,
    对光伏系统的投资是否具有经济意义——以及将光伏系统的成本纳入30年期抵押贷款是否具有正现金流——取决于几个因素,而这些因素因州而不同。

    这项投资更有意义:
    在一个有良好的净计量协议的地方,而不是在一个有pv敌对公用事业的地方;
    在一个电力昂贵的地方比在一个电力便宜的地方;
    晴朗的气候(其他因素相同)比多云的气候;
    在一个地方,安装光伏系统的成本很低,由于高效的承包商和竞争。

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