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在最近写了一篇关于简单建筑形式的好处我和Chris Magwood上了一个播客，Chris Magwood是气候行动的建设者，它创造了BEAM Estimator应用程序．我们的讨论让我想知道我是否可以使用BEAM来支持简单表单的前期碳排放量显著降低的论点。
BEAM Estimator允许您“根据建筑中的材料类型和装配位置提供结果，比较各个材料选项的碳足迹”。您可以轻松地选择和比较任何组件的具体碳足迹，只需在其广泛的选项列表上移动复选标记。
他们还声称:“早在制定详细的计划之前，你就可以使用BEAM来检查体量选择对碳足迹的影响，例如将单层建筑与多层建筑进行比较，或者将地下室建筑与平地建筑进行比较。”这并不容易;您需要保存您的模型，然后打开备用模型并比较两者。这是我比较两种不同设计的路线。
两层平面图
为了验证我的论文，我从GO Logic的论文开始1600当代模型两层楼的房子，因为它的简单和四方形的形状。然后，从一个房屋规划网站上，我选择了一套典型的1600平方英尺(约合人民币367平方米)的房子。我一直不喜欢的那种单层平面图:有很多慢跑、颠簸、山墙和小玩意。作为一名建筑师，我已经有一段时间没有做这种事情了，但我发现我的老爱W&G不断地划分帝国规模，并为两种设计做了室内和外墙的手工起飞。
我在规格上保持简单。我知道单层住宅的完整地下室会减少水中的碳排放，所以我选择了4英尺高的地下室。-深层周缘基础和铺有EPS绝缘层的板。我指定2×6墙和betvictro伟德app ．屋顶用松散填充的玻璃纤维绝缘至R-60。我在两个版本中都使用了相同的窗户面积，以及相同的内部和外部标准建筑饰面。
BEAM手册说你可以比较质量，但这并不完全正确。角落和慢跑有更多的材料，就像每个屋顶和山墙一样，但这些都没有考虑在内。没有输入外形尺寸．
我相信没有人会感到惊讶，两层楼的Go Logic设计比一层楼的总前期碳排放量要低得多，材料碳排放量仅为两层楼的64%。这几乎完全是由于基础类型和泡沫绝缘低于等级。只有一半的屋顶也有很大的不同。我没有证明四边形更好，因为BEAM没有考虑复杂性;我最接近于证明两个故事比一个好。
组件和材料
我想回答的下一个问题是:形式或组件和材料的选择，哪一个更有区别?
当我开始在GO Logic模型上使用BEAM时，真正的乐趣开始了:比较组件并降低前期碳排放。这个项目有无数的选择。例如，我把主楼板换成了带有粘土粘合剂的土地板，地板下面的绝缘材料换成了发泡玻璃骨料．我也改变了脚和基础的混凝土混合物与更多的粉煤灰。)我没有勇气把房子布置好螺旋桩但选择还是有的。)
上了年级，我改用碳正型纤维素绝缘把二楼的地板换成了油毡。我放弃了钢屋顶，并将窗户升级为三层玻璃，但除此之外，我还使用BEAM来选择具有最低前期碳排放的材料和组件。结果令人惊讶，材料产生的碳排放量从25,630公斤下降到9581公斤二氧化碳当量。
BEAM有一些注意事项。首先，它只测量他们所谓的“材料碳排放”(MCE)。它不包括从运输到现场和施工阶段的排放。当被问及为什么不这样做时，马格伍德回答说:“它们远没有预期的那么重要(占总排放量的3%到6%)，而且不可能准确估计它们。我对我的论文做了深入的研究，发现论文中的假设生命周期评估与对材料如何移动的实际分析相比，我抽样的(LCA)软件的估计通常有50%到150%的错误。”
这在单户住宅中可能尤其重要，因为这很大程度上取决于到达一个地点的皮卡车的数量。由于缺乏可用数据，它也不包括机械、电气或管道;他们可以增加26%到49%的前期碳排放。由于缺乏数据，固定装置和家用电器都是含碳量高的物品。作者们，就像碳一样，对这个问题是完全坦率的。
其他除外
“上述排除意味着你的BEAM结果没有捕捉到你正在研究的建筑的全部气候影响，”该团队解释说。“我们想要明确的是，BEAM的结果不是绝对的结果，不应该用来支持任何声称‘这座建筑的总碳足迹是XX’的说法。”
很遗憾，机械和电气系统不包括在内;它可能会阻止设计师在餐厅的桌子上安装那么多的浴室或足够的LED灯具。
BEAM计算器也没有将运营排放考虑在内，而且存在一种危险，即人们可能会过于沉迷于减少隐含碳排放，而对运营排放不那么着迷。我们永远不应该忘记把能源效率放在第一位，从建筑围护结构和材料开始。然后，我们可以弄清楚如何用正确的机械系统来达到我们的目标。
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Lloyd Alter是一名前建筑师和开发商。他的新闻生涯包括15年以上的他是Treehugger.com的设计编辑．如今，他在多伦多城市大学教授可持续设计。他的作品可以在碳的前期．
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22日评论
我们都应该住在立方体里。
说真的，这是一篇很好的文章，而且这个工具在其局限性内听起来很有用。不过，我确实希望，在我们追求减少每一盎司碳排放的过程中，不要忽视了生活质量。
我觉得我们还没到盎司的地步。在这一点上，绝大多数甚至没有测量吨。
“删除”
你在餐桌上做手术的照片哪去了?
这是一个很好的BEAM不能做的事情清单，至少现在不能。我猜我们只是一直忽略我们可以测量的东西，直到有人为其他人发布准确的信息?同样的道理，我很沮丧，我的烤面包机不能烤出一个全尺寸的披萨——真是一块垃圾!
我不知道有什么软件能做到你要求它做的事情，当然也不是自由的、独立开发的软件。总有一天，我认为(或者希望)会有软件可用，但与此同时，BEAM对它所能做的事情很有帮助，而且它是免费的。
“删除”
我不是在批评BEAM!我认为指出局限性是很重要和相关的。正如你所说，它是免费的，它很容易使用，它有大量的数据比较程序集，我提到过它是免费的吗?其他人也在创建附加组件和模块。Skylar Swinford开发了开源的OCEC工具(Operational Carbon Embodied Carbon tool)，可以根据BEAM数据比较操作排放。https://passivehouseaccelerator.com/articles/now-available-beta-version-of-ocec-tool-developed-by-skylar-swinford
我不知道还有第三方插件，非常酷。有趣的是，改变材料对您的示例项目有多大的影响!
出于成本和环境的原因，我们选择了预制基础为我目前的项目工作。地基是用碎石砌成的。因为基础墙本身只有几英寸厚(底部和顶部较厚)，所以它只需要标准浇筑基础和成型墙体基础的1/4混凝土。我们把整个160英尺周长5英尺高的地基用一辆平板半挂车(虽然可能超载了)运了过来。它还带有绝缘材料。我不隶属于优越的墙壁，我没有得到任何折扣或快速回;我只是觉得这是一个有价值的产品。
更重要的是，有多少居民共享同一个基金会;一个4层/4单元的建筑可以用几乎相同数量的基础和屋顶材料建造一个单层的单户住宅。这种生活方式有利有弊，但这是那些关心碳排放和算术的人应该考虑的事情。
“我在规格上保持简单。我知道单层住宅的完整地下室会减少水中的碳排放，所以我选择了4英尺高的地下室。-深层周缘基础和铺有EPS绝缘层的板。”
一个3200平方英尺的房子可能比一个1600平方英尺的房子更碳密集。拥有完整地下室的1600平方英尺平房的生活空间是1600平方英尺平房或2层平板或周边基础的两倍。在计算中应该考虑到这一点。
出于某种原因，即使大多数人使用完整的地下室作为生活空间，我们在设计和销售房屋时仍然忽略了它。
我还没有设法使用BEAM(但我很快就会，看起来很有趣)，但仅基于混凝土，碳强度最低的1600平方英尺的房屋可能是一个1100英尺的两层，完整的地下室(3x550平方英尺)，其次是一个800平方英尺的平房，完整的地下室(2x800平方英尺)，最密集的将是一个1600英尺的平房。
我们需要停止将地下室视为支撑房屋的一种方式，并从一开始就将它们完全融入设计中。这包括适当的隔热材料，大小合适的窗户和设计良好的窗户井，以及与上层的流动。
或者，我们使用不同的底板/墙体材料代替混凝土(如ICE)，或者将底板和基础墙一起去掉(螺旋桩基础)。
Andy2022,
这是一个有趣的分析。我天生就反对地下室，因为它们经常有潮湿的问题，而且提供的生活空间质量很差。但你是对的，他们不一定要那样。有趣的是，通高的空间经常被合并到房子的第一层和第二层，但很少在地下室和一楼之间-这将让光线进入那里，并有助于将它们融入房子的其他部分。通常情况下，即使他们完全完工，也要通过一扇小门，走下一个封闭的楼梯，这有效地隔离了他们。就像你说的，如果地下室要完工，最好还是考虑清楚。
“但仅基于混凝土，碳强度最低的1600平方英尺的住宅可能是一个1100英尺的两层，带完整的地下室(3x550平方英尺)，其次是一个800平方英尺的平房，带完整的地下室(2x800平方英尺)，最密集的是一个1600英尺的平房。”
你漏掉了这个选项:1600平方米。2层楼的楼板。看来这是有可能的。你的逻辑是，因为混凝土无论如何都要往下4英尺，所以我们应该继续前进，把它变成生活空间?
b>“出于某种原因，即使大多数人把整个地下室作为生活空间，我们在设计和销售房屋时仍然忽略了这一点。”
我想说，在我的经验中，这不是真的(也许是地区性的事情)。的确，有些人把他们利用的地下室装修得很好，但绝大多数人把地下室看作是实用场所，而不是与上层空间同等的价值。当然，你提出的从一开始就“更好地设计”地下室的建议可能会改变这一点。我认为实现这一目标的唯一现实方法是日光地下室(需要山坡)。
我是在我的“低层”家庭办公室里写这篇文章的，那是几年前我把我的房子改成双层的时候建的;我们的卧室在下面，还有一间不错的书房兼电视室。如果没有一个漂亮的高地下室，我就无法对房子进行细分，在那里我可以从视线高度看到地面以上的地方。地下室可以很好，我利用它的每一寸。
劳埃德,
在这里，我们经常撞到比坡度低三到四英尺的岩石，这有助于决定是使用石板还是爬行空间更有意义。我使用的第三种选择是将第一层下沉到那个深度，这样它仍然可以在通常的高度有窗户，并且可以很容易地进入等级。我不知道，那还是地下室吗?
马尔科姆，"分体门厅"的设计在那里流行吗?它们曾经在这里很受欢迎，地下室比地面低3-4英尺，后面经常有罢工。我的上一所房子就是这样设计的，它确实允许很多窗户通向地下室，尽管从地面往外看有点奇怪。
如果一楼是低于标高的一半，那面墙是否需要混凝土到地板的托梁，以避免中墙铰链，或者矮墙可以坐在混凝土上，以完成这种墙的上半部分?
泰勒，我以前的房子建于20世纪70年代，有一堵高高的混凝土墙，高出地面6-8英寸，绝大多数那种风格的房子都是这样建造的。上次我为Fine Homebuilding 2016年的房子尝试让工程师同意这种设计时，他们说由于铰链效应，这是不可能的。我认为他们有点过于保守了;钢筋和基础设计的正确组合应该是允许的，类似于挡土墙，但如果混凝土延伸到一楼框架，它将更容易通过规范官员。
同意，还有一些其他选择(如4英尺周长的基础选择)。我选择了这些，因为我过去做过计算来进行比较。这个帖子更多的是让人们思考，当考虑到整体生活空间时，一个完整的地下室不一定是最碳密集的。
这可能是对我居住的地方(加拿大西部)的偏见，那里的地下室几乎总是被装修成生活区，但新房通常是带着未完工的地下室出售的。在我看来，这导致了人们对地下室的许多问题。主要的楼层被设计成一个完整的房子，所以我们得到了重复的目的，或者低效地利用了地下室的空间，加上在奇怪的地方通常是小窗户，使得它们很难完成。
我不认为它必须是一个可以走出去的地下室:经过深思熟虑，大窗户与露台窗井(例如，摆脱那些基本的波纹金属井)可以使一个很深的地下室看起来明亮而诱人。
“精心设计，大窗户，带露台窗井”
我在俄勒冈州有个项目，三层楼，三套公寓。一楼的公寓实际上比地面低42英寸，但主卧室(1号)有一扇门通往一个小的私人露台，而不是一个采光井。它逐渐上升到等级。起居室的窗台也比地面低几英寸，我们在窗台和地面之间设置了一个区域，这也是法式排水系统的一部分。
这样做的原因是为了使入口与人行道保持在同一高度，方便轮椅通行。人行道位于场地主坡度下方约3英尺处。
这是一个有趣的话题。我只是快速研究了4个选项，只看具体的体积。请参阅所附图像的全部细节。
为了做一个“苹果对苹果”的比较，我假设是3200平方英尺。建筑面积，分布在1层或2层，场地平坦。我已经根据IRC2021做了基础，假设霜保护的浅基础在适当的地方。当然，有大量的场地特定因素(膨胀土壤，倾斜场地等)会使这种快速分析过于复杂。因此，对于这些情况，需要进行更详细的、针对具体地点的分析。
方案1:单层，楼板。占地面积3200平方英尺混凝土体积= 1302英尺^3
方案二:两层，平地楼板。占地面积1600平方英尺混凝土体积= 734英尺^3
方案3:单层半地下室。占地面积1600平方英尺混凝土体积= 1069英尺^3
方案4:单层带完整地下室。占地面积1600平方英尺混凝土体积= 1416英尺^3
(澄清，“单层带地下室”是指两层完整的居住空间，但其中一层部分或完全低于地面。)
因此，仅考虑混凝土体积，单层带全地下室是最差的选择，两层带平板是最好的选择。
当然，还有其他因素需要考虑:
地下室的成本将相当高，每平方英尺的基础上，如果他们必须详细围住有条件的空间。这些钱可以用在房子的其他能源升级上。换句话说，建造一个1600平方英尺的可居住地下室(选项3和4)，防水，隔热，窗户井……比在地上建二层(选项2)要贵得多。我不是建筑成本方面的专家，如果你们中有人愿意做这个比较，我希望有确凿的数据。
单层设计(选项1)的屋顶面积是两层设计(选项2、3和4)的两倍。这既有GWP，也有成本影响。
随机的想法:
我已经展示了代码的最小基础尺寸。我永远不会指定一个3.5英寸的平板。我会选5”。但这对所有4个选项都是一样的。我也不会做6英寸的脚。我会选8”。
在前到后，或从一边到另一边倾斜3-5英尺的场地上，一边可以“走出去”的半地下室可能会成为一个有竞争力的选择，因为在倾斜的场地上做平板的坡度问题。
方案2在基础和墙体周长以及屋顶面积方面非常有效。这基本上就是美国的Foursquare，这种形式如此受欢迎是有原因的。这是非常有效的。当然，100年前，由于绝缘技术不存在，霜保护的浅基础是不可能的。所以大部分的正方形，尤其是在霜冻地区，都有地下室。但这些天，我们可能会回到四方模式，作为一个平板的等级。这可能是最有效的形式。
用胶合板“板”取代刚性绝缘的非结构混凝土楼板似乎是不需要动脑筋的事情。希望建筑部门能开始把这种做法视为常态。
当地土壤条件允许，我会做一个40' x40'的足迹，用一个周长级梁和一个单级梁将足迹分成两半，这样我们就有2个20'x40'的部分，以减少地板的托梁跨度。然后我在地面上做一个胶合板“板”。或者，效率稍低，但在楼层规划上更灵活，我会做2根室内级梁，将40英尺的广场分成3部分，可能沿着传统中央大厅的规划路线。
在贫瘠的土壤上，在钻孔桥墩上支撑等级梁可能是经济有效的。
我的计算是基于8英寸的基础，4英寸的地下室板和8英寸(平均)的楼板。选项1和选项4分别为2000ft3和1500ft3。正如您所展示的，数量可以根据领域的标准实践和个人选择而变化(您是在您的领域中使用最少的代码还是稍微增加一些)。
从温室气体(和成本)的角度来看，最好的选择似乎是将大部分混凝土从等式中移除。在刚性绝缘材料上的胶合板就是我们现在正在做的地下室“板”。如果不挖出地下室，你展示的替代方案似乎是替代混凝土的好选择。毕竟，我们在基础上建造的是相对较轻的木棍框架建筑，它可以承受比我们现在需要的更大的载荷。
嗨,安迪,
你能做胶合板很酷。我希望这种可能性变得更加普遍。
我以前在加州工作，我们当然会把东西弄大。5英寸将是最小的楼板深度，而全高度的地下室墙更有可能是10英寸，而不是8英寸。
我想知道是否有可能做一个“平地板”，混凝土基座/基础达到地板的水平，然后在里面做一个胶合板板。我也会考虑做顶层暖板，以适应地板的热量，这是一个适当的加热解决方案。
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