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绿色建筑新闻

Steve Bluestone的建筑科学实验室

一位纽约的热压加气混凝土爱好者计划了一个示范项目,以测试材料与被动式房屋模型的对比

史蒂夫·布鲁斯通在纽约州北部的木工店将用于测试高质量墙体在寒冷气候下的有效性。该建筑将由蒸压加气混凝土砌块建造。
图片来源:Steven Bluestone

纽约房地产开发商史蒂夫·布鲁斯通(Steve Bluestone)对一种被大多数建筑商忽视的建筑材料特别感兴趣,他即将开始一项自筹资金的实验,测试大质量墙体在寒冷气候下的有效性。

去年,Bluestone在纽约希尔斯代尔(Hillsdale)用高压灭菌加气混凝土(AAC)建造了一座房子。这种砌块由美国一家制造商生产,比传统的混凝土砌块更轻,而且隔热效果更好。少数高性能构建器使用它们,但大多数不使用。布鲁诺斯认为他们值得一试。

这座4200平方英尺的房子的外墙是用8英寸厚的AAC砌块建造的,外面包裹着4.5英寸厚的硬质聚乙烯绝缘材料,最后用詹姆斯·哈迪(James Hardie)纤维水泥壁板完成。他最近得知,这栋建筑是今年早些时候描述的在GBA的一篇文章中据蓝石所知,这将是北美第一座获得认证的AAC建筑。

现在,他已经制定了在这处房产上开一家木工店的计划,这将帮助他更多地了解AAC建筑:是否有更便宜的方法来使用它(他承认这所房子很贵),以及被动式房屋对大质量墙壁的计算机建模是否准确。

“我还没有弄清楚这个AAC,看看它能做什么,以及如何做得更便宜,我想:为什么不用AAC建一个商店,试试不用这个昂贵的外部聚乳酸-哈迪板系统呢?”

分段绝缘

Bluestone计划使用Roxul矿棉,而不是用polyiso隔热墙,将其直接附着在砌块的外部,然后用灰泥完成。这应该会降低劳动力成本。但是外部绝缘层不会马上上升。Bluestone计划用两三年的时间,逐步增加外部绝缘材料,以确定建筑物需要多少外部绝缘材料才能达到PHIUS建筑标准的能源要求。

虽然Bluestone的外墙可能会发生变化,但结构隔热板(SIP)屋顶、窗户和亚板隔热层的设计将从一开始就满足被动式房屋的要求。通过分阶段增加墙体隔热层,并测量每一步的能耗,Bluestone实际上是在测试计算机软件(PHPP)的准确性,该软件是设计师用来预测被动式房屋建筑能耗的。

这个AAC房子正在建设中位于纽约史坦顿岛的这幢大楼是蓝石房地产开发公司正在建造的三座大楼之一。(图片来源:Leon Davis)

Bluestone是这样解释的:“我会把热泵放进去,让它运行一年,看看它的表现有多差,因为它只是一个带有大量墙壁的R-10。然后,在第二年,在外面安装一些绝缘材料,逐渐增加,第二年,第三年,直到我达到被动式房屋的水平。

“被动式房屋项目可能会说10英寸的Roxul,”他继续说,“但我会有这个大质量墙的东西和这个未知的大质量墙的影响。如果我每年都这样做,每增加4英寸,会发生什么呢?第一年零英寸,这是我的能源账单,用来加热这个地方,全年68度……第二年,在外面放4英寸的Roxul,想办法暂时放水,然后再监测一年。算一算,过了一年,到第三年,再加4英寸的Roxul。

“现在我有8英寸的Roxul和8英寸的block,你瞧,也许这就足够了,”他说。“我想看看这个项目是否正确,通过努力达到它的数字,如果在我真正达到被动式房屋所说的隔热层之前,我达到了每平方英尺瓦数的能耗,那将是一个有趣的故事。”

化验结果

由厚重、致密的材料制成的厚墙——比如美国西南部传统房屋中的土坯——可以在特定的天气条件下,白天吸收热量,晚上释放热量。这使人们在白天免受太阳的热量,并在太阳下山后的晚上为他们保暖,从而保持舒适。当墙壁一夜之间失去了所有的热量时,太阳又升起来加热它们。

高质量墙体是早期被动式太阳能设计的基石。但在寒冷的气候中,冬天白天的温度永远不会很高,墙壁会变冷,并连续几个月保持寒冷。它们可能是一种负担,而不是优势。

建筑科学家,包括橡树岭国家实验室的研究人员,已经对高质量墙体的性能进行了研究,但Bluestone说,他的实验应该产生的那种经验证据缺乏。而且,这可能有助于打消建筑商多年来提出的一些索赔。

“在混凝土世界里,我和很多人打交道,他们中的许多人说,‘哦,那堵墙。外面不需要任何额外的绝缘材料。你只要选择12英寸的砌块,你就可以做被动房了,’”布鲁斯通说。“我说,‘听起来不错。你做过了吗?’他们就会说:‘哈哈哈哈哈哈。“他们盖房子了吗?”Hubba-da-hubba-da-hubba。所以,理论上可能是这样,但实际上我不知道。”

Bluestone并没有以建筑科学家或研究员的身份推销自己,他在多年的实验中收集到的数据必须有人来解释。例如,目前还不清楚他将如何解释当地气候条件的变化——今年冬天寒冷,明年冬天温暖——影响建筑物供暖所需的能源量。保护矿棉绝缘的临时包层将具有不同于他最后计划的永久灰泥饰面的特性。这也可能扭曲结果。

但Bluestone希望该项目能够为大众墙体的性能提供新的信息,并最终推进AAC的使用。

在一封电子邮件中,他回忆起与一位建筑师兼作家的持续通信,后者声称蓝石公司想要的关于AAC的所有数据都已经有了。

“我们就像一张被刮伤的唱片(或CD光盘),一直在跳,”Bluestone写道。“不用说,他从来没有拿出证据来证明他的说法。也许这一切只是我证明他错了的方式?也许吧,但在内心深处,我在寻找最简单、最便宜、最持久的被动式房屋围护系统,几乎任何人都可以建造。”

附近有类似项目

Bluestone的木工店项目将借鉴来自AAC的同事丹·利维(Dan Levy)的一些经验,他在纽约州伍德斯托克(Woodstock)的一栋房子和邻近的车库即将完工。伍德斯托克位于哈德逊河西侧的希尔斯代尔(Hillsdale)西南约50英里处。

列维的2400平方英尺的房子是由8英寸厚的AAC砖制成的,外面有6英寸的隔热层Roxul舒适板而不是石化泡沫保温。地基下面是一层Foamglas绝缘,另一种非化学产品。

墙壁绝缘至R-34,天花板用吹入纤维素绝缘至R-88,楼板和基础绝缘至R-34。初步的鼓风机门测试显示,在压力差为50帕斯卡时,每小时换气0.4次会有空气泄漏。利维说,AAC建筑可以比这紧密得多,他怀疑天花板膜和管道周围的缝隙可以解释他的结果。当房子完工时,他也会寻找PHIUS认证。

64岁的列维曾是一名工业教育教授,当他所在领域的工作岗位枯竭时,他转而从事住宅修复工作。他第一次使用AAC砌块是在他位于马里兰州的房子的增建部分——只是砌块,没有外部绝缘。他被迷住了,两年前在伍德斯托克买了一块地,打算在那里盖一栋房子。

在附近的纽约伍德斯托克,丹·利维(Dan Levy)即将完成一栋带有车库的AAC住宅。外墙用Roxul矿棉保温。(图片来源:Dan Levy)

“我设计过很多老建筑,很难找到一栋老木结构建筑没有很多腐烂的区域,”他在电话里说。“我想,如果这种材料能做到我读过的所有事情,那就值得一试。它比我想象的要简单得多,而且效果也比我想象的好。我认为这是一个很好的创业方式,教会人们如何建造更好的房子。”

他选择了伍德斯托克,因为他认识那里的人,他认为伍德斯托克的地址会有足够的声望,可以帮助他卖掉这所房子,现在这所房子和3英亩的土地在市场上以75万美元的价格出售。(你可以了解更多关于伍德斯托克被动式房屋通过访问利维的网站。)

利维说,建筑商和公众都很难接受AAC。当列维在马里兰州完成了扩建工作,并可以指出这种材料的许多优点时,他并没有得到他以为会得到的好评。

“相反,每个人都嘲笑我,”他说。“建筑商说,‘等一下。你想让我们改变整个模式吗?唯一没有笑的人是建筑检查员。他们得到了充分的介绍,因为我提前提供了一切,他们唯一的问题是,‘你从哪里得到的?这太棒了。’”

4评论

  1. ethant||# 1

    增量绝缘
    我试着想象增量绝缘是如何工作的……在增加的期间会有一些临时的侧壁吗?史蒂夫表示,他将“找到一种暂时泄洪的方法”,但这似乎说起来容易做起来难。我觉得建造3或4个具有可变绝缘的aac立方体并独立监测它们可能是获得本实验所寻求的数据的更好方法。

  2. jackofalltrades777||# 2

    为什么不是典型的ICF?
    我很好奇为什么他们选择了低r值的AAC,而且性能不如传统的2.5英寸EPS + 6英寸混凝土+ 2.5英寸EPS的ICF。此外,它比没有附着点和泡沫的AAC更容易完成外部和内部。

  3. ethant||# 3

    也许蚂蚁?
    彼得。就我个人而言,我担心泡沫的长期生存能力,因为蚂蚁会随着气候变暖向北移动……

  4. stevenbluestone||# 4

    赶上时间....
    对于伊桑的评论,在昨晚与邓肯·普拉尔(IBACOS)和亨利·吉福德共进晚餐时讨论这个问题时,邓肯指出,临时放水方案可能不会奏效。我认为他(和伊森)在这一点上是对的。现在,也许我应该改变一下,把这个研究分成两部分,为期两年。在8英寸AAC墙壁上以一定的增量埋一堆温度传感器,经过一个完整的加热和冷却季节,然后很快在第二年秋天,将矿棉添加到PHIUS规定的深度,涂上灰泥,并再次测量一年。

    致Peter:我们已经建造了9栋公寓楼(目前正在建造10号和11号)和20多栋带有ICFs的房子。显然,我喜欢他们。当然,我可以用ICF来建造这个商店,除了节省能源费用外,不用测量太多东西来节省时间,但我对AAC的兴趣是双重的。首先,在舷外使用矿棉,这是我第一次不用泡沫。其次,ICFs需要更多的技术专长和诀窍来建立。你需要一台混凝土泵。你需要担心吹出。这不是一个周末建造者可以轻易参与的事情。AAC可以被一个孩子卧床不起。是的,加固细节和灌浆会带来一些更重的提升,但它真的没有那么复杂,只要有一个简单的电动搅拌机,一些空的复合桶,一个好的管道脚手架和两个好的支架,大多数人都能完成这项工作。 Then, applying mineral wool in thick layers is also a fairly simple task. A few long screws with large washers and the job should be almost ready for the stucco cladding. They do this in Europe and Canada, but not so much here. I'm having conversations with Dryvit and Roxul and Sto right now about all of this. As far as I can tell, if it works in Canada, it should work in the northeast in a climate zone #5. The rain should be similar in both locations. They are both wet.

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