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绿色建筑博客

“漂亮房子”的地区差异

建议的规格西北安大略省,新墨西哥州,萨克拉门托,佛罗里达州和北卡罗来纳州

卢卡斯·杜兰(Lucas Durand)正在安大略省尼宾(Neebing)建造一座“相当不错的房子”。墙桁架的大小可以容纳大量的绝缘材料。成品墙体总成的额定温度为R-42。
图片来源:Lucas Durand

这个建筑科学和啤酒小组每月在缅因州的波特兰开会,最近发起了一场关于“相当不错的房子”的建议规范的讨论,这种房子寻求平衡建筑成本和能源性能,而不受现有绿色建筑项目或评级系统的限制。Michael Maines关于这个话题的博客已经产生了数十条评论,GBA也收到了几封读者的电子邮件,就“相当不错的房子”概念提出了不同地区的建议。

所以,话不多说,我们现在非常好的安大略房子,非常好的新墨西哥房子,非常好的萨克拉门托房子,非常好的佛罗里达房子,以及非常好的北卡罗莱纳州房子。

Lucas Durand:安大略西北部

由于我对我在安大略省西北部的新房子的任何类型的“官方”认证都不是特别感兴趣,我开始挑选从成本和性能角度来看都合理的标准。

弹性是优先考虑的他们主要关注的是如何让房子在长时间停电和干旱期间宜居。

设计简洁.我发现最好让一切都尽可能简单。在围护结构设计方面,简单性与保持一切都是可构建的,但也与最小化复杂的几何结构有关。就弹性而言,简单性意味着通过决定需要什么来覆盖基础,然后不用担心设计能够维持所需内容的系统。

通风的阁楼选择它的原因包括成本、施工方便和耐久性。底层的平天花板也提供了更多的可建造性和更好的性能,比一个更引人注目的大教堂天花板。

带密封护套的墙桁架.墙体是一种带密封护套的杆架桁架墙体。与通风阁楼一样,选择这种墙壁系统是因为它的可建造性,但也因为我希望尽量减少刚性泡沫保温材料的使用。

5/10/20/40/60绝缘。对于隔热材料,我遵循了5/10/20/40/60的指导原则,但发现在这里和那里添加一些额外的东西很容易(即:次级板,次级基础)。我认为比起数量,更重要的是注重保温方案的质量。首先要对整个包层进行彻底的热隔离;底座和楼板应完全绝缘。

0.6 ach50.空气密封细节的目标是尽可能紧密的结构,但应该相对容易完成。提前投入到维修腔体中,可以使用某些空气密封细节,使Thorsten Chlupp的“0.6ACH50变得容易”成为可能。

“外”窗口可能不能提供最大的性能优势,但更容易安装和细节。由于我所居住的气候,将窗户安装在“外”平面会增加冬天凝结的风险,所以我买了我能负担得起的最好的三层玻璃窗户。

雨水收集系统制造技术.从区域来看,安大略西北部近年来一直在显著干燥。考虑到我依赖水井取水,蓄水池和雨水收集系统似乎不仅仅是一个好主意。

一个木柴炉子。在暴风雨天气,电网可能不可靠。如果室外温度在零下20摄氏度,没有不依赖电力的热源,电网被破坏,那么房屋的居住者可能不得不弃船而去。这处房产里有充足的木柴,一个密封的木质火炉对马匹来说很有意义。

太阳能热系统。对于可再生能源,我选择了太阳能作为家庭热水供暖,我计划在预算允许的情况下加入少量的光伏。太阳能热能是进入可再生能源系统的一种相对廉价的方式,如果与小型光伏系统和直流泵相结合,可以在电网中断时提供热自来水,从而提高家庭的弹性。我避免了一个复杂的PV系统的想法,因为成本的原因,也因为复杂性。

我的“相当不错的房子”仍在建造中,但我相信它会满足我的期望。一旦完成,我期待着年复一年地监测它的表现。请随时关注我的进展我的博客


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阿曼多·科博:新墨西哥州

我将列出南方设计标准:

  • 被动式太阳能设计应该是第一要务
  • 包括大的悬檐和门廊
  • 隔热水平可以低于寒冷气候的房屋
  • 不需要三层玻璃
  • 安装反光屋顶
  • 选择浅色的材料

Mike Keesee:萨克拉门托,加州

在SMUD(萨克拉门托市政公用事业区),我们是漂亮房子的忠实粉丝。我们把这种不错的房子称为“太阳能智能家居”。SolarSmart家居包括以下措施:

  • R-38阁楼绝缘
  • 阁楼辐射屏障
  • R-13墙体隔热加上R-4刚性泡沫
  • 能源之星窗口
  • 最低炉效率:90 AFUE
  • 交流规格:最少14个SEER和12个EER
  • 节能灯照明
  • 1千瓦至2千瓦光伏系统

有限账单分析显示,与对照组相比,SolarSmart的房主使用的能源减少了50%,电费节省了54%。(我们将较小的节省归因于插头负载的增加)。

虽然我们对结果感到兴奋,但我们知道我们必须做得更好。为此,我们制定了“未来之家”(HOF)研发计划。研发的目标是开发一套结合光伏和太阳能热的能源效率措施,将年度源能源使用总量减少80%:

  • R-50天花板绝缘
  • R-30墙体保温
  • 带R-10墙隔热的条件爬行空间
  • Windows额定的U-0.30和0.26 SHGC
  • 最低炉效率92 AFUE
  • 交流规格:最少18个SEER和12个EER
  • 根据ACCA规范设计的暖通空调系统
  • 管道位于条件空间内
  • 机械通风系统
  • 生活热水:太阳能热系统加即热式燃气加热器
  • 暖通空调系统调试包括制冷剂充注量和线圈气流的验证
  • 漏风率:4 ach50
  • 节能灯照明
  • 3.5千瓦至4千瓦光伏系统

简而言之,我们相信“打包”的方法可以提供一致的结果和“相当不错的房子”。

不要误会我的意思。我喜欢被动式住宅、LEED、绿色建筑和其他绿色家居项目。他们挑战极限,设定了更高的标准,但我们需要认识到,这些项目并不适用于绝大多数情况,如果我们想在新建和现有住宅中实现节能,就永远无法实现我们所需要的市场渗透。尽管这些项目值得称赞,但它们过于复杂、昂贵,在某些情况下还过于教条。购房者和业主、建筑商和承包商需要易于理解和实施的、负担得起的解决方案。我们在SMUD的经验告诉我们,如果我们能够提供易于理解、易于实施的负担得起的程序,我们的客户就会做出反应。

尼尔·波特:佛罗里达

我住在佛罗里达州的迈尔斯堡。1月和2月的最高温度通常在70 -80华氏度。基本上,一年中只有几天能从窗户获得阳光。否则,它永远不需要,也绝对不需要。

没有东西窗。对于南佛罗里达来说,好的设计意味着东西墙上没有窗户,因为早晨和下午的低太阳全年都在加热房屋,大大增加了空调的成本。朝北的窗户很棒,因为在6月21日前后,他们只能在清晨和下午晚些时候看到阳光。那天中午的太阳温度为85度,因此不需要太多的悬垂就可以为朝南的窗户遮阳。

把阳台放在房子的北边。理想的情况是正面朝南。在我们这个地区,几十年来几乎没有在房屋前面建造门廊。大多数家庭在后面都有一个封闭的围栏(这里称为拉奈)。这是因为一年中有六个月我们有很多蚊子。通常是餐厅、主卧室和次卧室的双滑动玻璃门通往阳台。这些大玻璃面朝北会减少大量的太阳能吸收。阳台朝北也让它更凉爽,因为房子和屋顶部分保持阴凉。一年中有九个月,朝西、朝南或朝东的凉台都不太舒服。阳台也应该从房子后面伸出来,三面都有屏风,这样可以享受凉爽的微风。

在飓风肆虐的地区,宽阔的悬垂并不适合。当我第一次开始在佛罗里达州研究绿色建筑时,建议使用宽屋顶悬垂。但当飓风的阻力进入画面时,整个佛罗里达都必须如此,悬垂物缩小到一英尺。唯一的例外是我们的门廊的有盖部分。这些被称为“桁架下”,因为它们与房屋的屋顶融为一体。桁架由浇注混凝土扎梁支撑,扎梁位于混凝土柱上。

你不需要厚厚的隔热材料或昂贵的窗户。为了理解这一点,北方人需要记住我们的气候。在大多数情况下,我们一年中至少有6个月是为高效空调而设计的。当然也有例外,但通常我们的最高温度是95华氏度。室内空调保持在76-78度,这意味着夏季下午只有17-19度的温差。因此,厚实的隔热墙和昂贵的隔热窗并不能很好地利用现有的资金。另一方面,可以减少空气渗透的紧密窗户是一件好事,因为我们的湿度很高,全年每晚通常都是80-100%。夜间的高湿度加上午夜的80-85华氏度,意味着在漫长的夏天,我们晚上不能开窗。对于大多数人来说,一旦温度过高,他们的家就会被紧紧地封闭六个月。

选择反光屋顶。我们的大部分热量是通过屋顶获得的,所以拥有一个高反射和高发射的白色金属屋顶应该是最优先考虑的事情之一。在这种气候下,吸热瓦屋顶最多能使用20年,而金属屋顶则可以使用40-50年。带状疱疹通常会被扔进垃圾场。另一方面,金属很容易回收。金属屋顶也更能抵抗飓风。缺点是金属的价格大约是金属的两倍。

选择浅色的壁板漆和植物。由于这里的许多房屋都是用不隔热的混凝土砌块建造的,因此使用浅色外墙涂料或用植物遮挡墙壁有助于降低能源成本。

安装太阳能热水系统。在每一个现有的和新的家庭中安装一个太阳能热水器,以小的投资和短期的回报来减少能源的使用。

包括一个没有通风的空调阁楼。用喷雾泡沫隔热屋顶护套的下面,不仅绝缘了一个没有通风的阁楼,防止了潮湿,而且大大增加了对飓风的抗抬升能力。此外,由于空调管道总是安装在我们的阁楼和空气处理机,降低阁楼的温度,以这种方式大大减少热量传递到管道。

安装可编程恒温器。对于那些经常离开家几个小时的人来说,一个85度的可编程恒温器可以大大降低能源成本。

Leigha Dickens:北卡罗来纳州

以下是我在建议那些想要在我的多山、混合潮湿气候中建造一个漂亮的绿色家园的客户时遵循的设计原则:

首先是被动设计!使用朝南的窗户,热质量和超级隔热来进行被动太阳能加热。然而,如果你有这些树,就不要砍伐它们:它们在夏天提供了价值不菲的降温,而落叶的树木在冬天失去叶子,仍然可以吸收大量的阳光。避免朝东或朝西的窗户,因为夏天低角度的阳光会在不必要的时候增加很多额外的热量。此外,要克制住在你家南面建造一个附属温室来“超大”被动式太阳能的冲动:与设计专业人士合作,使玻璃-热-质量比正确。我见过很多房主后悔,他们朝南的大空间在摇摆季节变得几乎不适合居住,因为他们放了太多朝南的玻璃。在这种特殊的气候条件下,一点点就很有用了,尤其是冬天可能会有非常温暖的时间和寒冷的交织。

从r10-15-30 -50开始超级绝缘。吹入式毯子或纤维素,而不是往往安装不好的蝙蝠,是一种性能良好且具有成本效益的墙壁选择,而纤维素或喷雾泡沫隔热材料适用于天花板或屋顶平台。

融入适宜居住的户外空间比如有顶棚或屏风的门廊、露台和甲板。一年中大部分时间室外天气都很好,拥有户外空间可以让较小的室内空间感觉更舒适。

安装高效热泵和空调并有彻底的机械设计和调试,以避免尺寸过大。保持管道系统和空气处理系统在建筑围护结构内,或采用小型隔断的无管道。空调是绿色环保中最热门的话题,我承认我被自然通风的浪漫和无空调生活的节能所吸引。然而,在我们偶尔非常冷,但大部分是温和的冬天,你不能打败热泵的节能供暖,这意味着管道系统和机械基本上已经到位的空调,以及。空调的很大一部分功能(如果不是超大的)是除湿。湿度甚至会让原本宜人的温度感到非常不舒服,而我们有很多湿度。它还可以为室内霉菌和霉菌的生长创造一个理想的环境,影响居住者的健康,降低室内饰面的耐久性。

用可靠的湿度管理技术来建造一个家。尽管这在任何气候下都很重要,但这里经常下雨,而且经常很潮湿,所以误差的余地很小。倾斜的土地,深悬挑,排水沟,壁后排水计划,正确的墙壁和屋顶闪烁,毛细血管断裂。建筑组件必须在两个方向上都干燥:因此应避免在外壳的任何一侧设置蒸汽屏障。

太阳能发电、风能、太阳能热、地热都是锦上添花只有在你建造了一个被动的、超级绝缘的、气密合理的、占地面积适中的、耐用的房子之后,才应该考虑。

12个评论

  1. 专家成员
    迈克尔·玛蒂||# 1

    规定vs.绩效
    迈克•Keesee

    SMUD是如何决定采用规范路径而不是性能路径的?你是如何确定规定的数量的?

  2. 用户- 980774||#2

    很高兴看到区域
    很高兴看到地区差异。在这样一个幅员辽阔,气候差异巨大的国家,
    承认“一刀切不适合所有人”是件好事。

  3. 迈克keesee||# 3

    Michael Maines的问题和非常好的改造
    迈克尔,

    SMUD在其太阳能智能家居项目中采用了一种说明性的方法,因为它易于建筑商理解,易于管理,并产生结果。我不确定你问的是关于我们如何确定规定数字的问题。最初的太阳能智能家居EE包基于BEopt模拟,在两个细分规模的演示项目中进行了现场测试。

    也就是说,我们最近宣布了SolarSmart Homes项目的更新版本,该项目采用了一种基于房屋性能相对于标题24的能源要求的更好程度的性能方法,为超过标题24的20%以上的家庭提供1150美元的奖励,为超过标题24的40%以上的家庭提供最高2250美元的奖励。这一改变是为了回应Title-24的更新,其中代码有15%的改进,并使我们的项目与投资者拥有的公用事业加州高级住宅项目保持一致。然而,在实践中,我们建议采用40%的情感表达措施。我们的建筑商客户。

    我还没有提到,或者已经没有空间了,我认为EE包方法也会带来非常好的改进。我刚刚完成了6个深度能源改造研发项目,发现对于我们的气候和在Title-24(1978)引入之前建造的房屋来说,使用EEM包可以节省约60%的能源,其中包括:

    •空气密封,每小时至少换气7.5次(@ 50 pa压力)
    •R-38阁楼绝缘
    •能源之星窗户(.30u系数和太阳增热系数)
    •“合适尺寸”的SEER 14空调,0.95 AFUE炉或9.5 HSPF热泵,密封(泄漏小于6%),R-8绝缘管道
    •65 EF储气热水器或2.0 COP热泵热水器
    •能源之星硬线节能灯装置

    这个EE包基本上把房子带到了目前的新家,Title-24标准。它还假设居住者不会过度使用各种插头负载,这是一个越来越难以解决的问题。我还认为,强调“合适大小”的暖通空调的改造方案将导致显著的永久性峰值节省,这对公用事业公司来说是特别有价值的——这一点没有被充分提及。

    就像在新建筑中一样,每个人都很容易理解改造方案——承包商和房主,如果在重新销售时实施,一个不被重视、被忽视的市场,加上节能抵押贷款,房地产经纪人和抵押贷款承销商也很容易理解。

    我想说的是,我认为很多优秀的人也想说的是,我们花了很多时间为估计的能源节约而烦恼,并试图用能源模拟建模来证明这种练习是正确的,尤其是在公用事业领域。我们这些已经做了一段时间的人知道什么有用,什么没用。如果我们要实现我们需要的节能数字来解决我们社会面临的一系列问题,我们就需要继续努力。能源模拟在构建EE包应该是什么样子的框架中有它的位置,但我不认为我们需要做一个过于复杂的分析来确定如何提高新或现有房屋的性能。NREL最近为能源部做了一份报告,“节能措施包:现有房屋”,这是一个很好的开始,为全国各地的现有房屋提供了很好的房屋改造方案。

  4. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 4

    回应Mike Keesee
    迈克,
    最后一段是一个重要的陈述。好把!

    下面是Mike提到的文档链接:节能措施包:现有住宅

  5. 用户- 833660||# 5

    我们现在的新房子很不错
    我在我们设计的房子的后期阶段,它包括ICF结构,2.5“X 2.5”EPS墙Logix ICF加6.25英寸混凝土,三层玻璃双挂窗,85%的窗户向南,天花板上20英寸吹入纤维素(R60-70),板下R26,地下4英尺,天花板上的空气/蒸汽屏障,以及内部2X4墙(ICF内部),以保持ICF绝缘的完整性。希望ICFs能像宣传的那样发挥作用,希望我们能得到非常低的空气渗透(确切的数字还不知道)。将有EHRV系统交换空气,内部没有烟囱、壁炉或煤气。2个闪现式电热水器,一个用于地板辐射热(4英寸厚的混凝土),一个用于生活用水。

    我想过让波士顿的被动式顾问来认证这个设计和房子,但报价是18000美元,我用这笔钱买了一个金属屋顶。

    史蒂夫·d
    Ashburnham,质量。

  6. dankolbert||# 6

    赞扬能量模型
    迈克:我比你更热衷于能量建模。我不是PH的强烈支持者,但我认为PHPP是一个很棒的软件。从我使用它的短暂经验来看,它有助于我在工作中做出一些决定。

    但至于你更大的观点,是的,我认为你是对的——那里有大量的知识,马丁在发挥区域专业知识方面的努力是正确的。但我也认为我们一直在学习新事物——数字时代的美妙之处在于我们可以分享它。

    我认为我们的团队将继续致力于我们的本地版本——大家对它有很大的热情。和你一样,这里也有很多关于“相当不错的改造”的讨论,尽管我们的老房子有石头和砖地基(还有很多粘土),这让它变得更棘手。

  7. dankolbert||# 7

    你怎么决定的?
    你是怎么做决定的?有一些东西我是不推荐的(比如双挂/三釉,以及一般的ICF),但是有很多方法来剥猫的皮——你用什么方法来做成本/效益分析?

  8. 用户- 1047602||# 8

    寒冷天气气候州-中西部
    有一个我可以分享的问题,是我们在我们的领域发现的,希望将来会有更多。我们在这里遇到的问题是,在我们地区,纤维隔热材料的R值不能与泡沫隔热材料相比较。由于这些措施中没有考虑到对流,泡沫将更有效。

  9. 用户- 757117||# 9

    对Brett Little的回应
    布雷特,
    我认为纤维绝缘材料在你们的气候下很合适。
    关键是要确保你至少有一个良好的空气屏障。

    理想情况下,在寒冷的气候下,空气屏障应该在冬天的暖面,而外部可以有一个“相当好的”风衣,以减少风的冲刷-适当详细的房屋包裹应该是很好的风衣。

  10. 67年zznktgkc||# 10

    德州PGH吗?
    有人看过关于德州版PGH的建议吗?这是一个很棒的话题,但我感到失望的是,在这个话题(以及这个论坛的大多数其他话题)中,似乎很少有关于德克萨斯州中部(奥斯汀)炎热有时潮湿气候的具体信息。我们的气候主要是凉爽的,尽管我们的室内和室外温度之间的delta-T很少超过30度左右——无论是冬天还是夏天。虽然你的绝缘建议在极端气候下听起来非常谨慎,但我想知道在我们的气候下,用于超级绝缘房屋的钱是否更好地花在其他地区。我们当地的绿色建筑项目(由奥斯汀能源公司运营)是这么认为的,但我很好奇你们的想法。

  11. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 11

    Kelly Wunsch的回复
    凯利,
    GBA欢迎任何德克萨斯州的建筑商在这里提交他们的建议。与此同时,以下是我对炎热气候住宅设计的一些建议:热带的设计

  12. hiline||# 12

    回应Mike Keesee
    嗨,迈克。
    我们以前见过面,我是SMUD未来之家项目的忠实粉丝,祝你一切顺利。
    然而,我希望人们不要再给LEED这样的项目一个坏名声
    “它们过于复杂、昂贵,在某些情况下还过于教条。”
    尽管我不得不同意,在萨克拉门托,为了被广泛接受,LEED住宅还有很长的路要走。但最大的原因是,在我们这个领域,很少有合格的人代表这个项目,而且对于额外的费用,这肯定是一种耻辱,这是夸大的,就像项目的“刚性”一样。
    事实上,你在《Pretty Good House》中提到的大部分应用都符合LEED的要求,有些甚至超过了要求。几乎所有的LEED积分都是自愿的,有些甚至是自动的,因为严格的Cal Green和其他加州建筑规范。我毫不怀疑,如果人们研究LEED认证,并咨询了解该项目如何运作的人,它将被更广泛地接受。事实上,我毫不怀疑,在不久的将来,LEED将是一个非常重要的角色。

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