图片来源:所有照片:斯科特·吉布森
图片来源:所有照片:斯科特·吉布森 铝制太阳镜建筑南侧和西侧的天窗有助于阻挡阳光，降低冷却需求。 桑顿·托马塞蒂(Thornton Tomasetti)主持了该项目的参观，作为东北可持续能源协会职业巡回赛系列的一部分。负责村中心项目的设计和建造公司的代表到场回答了问题。 连续空气屏障对项目的成功至关重要。施工人员在施工图上用红色勾勒出它的轮廓，并确保工地上的每个人都知道它。每个空气密封任务被分配到一个特定的接头。 生活热水所有48间公寓都配备了3台119加仑的燃气热水器。 额定功率26千瓦的光伏系统预计将为大楼提供13%的电力。
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毫无疑问，设计一座54,000平方英尺的公寓楼来满足美国被动式房屋研究所的认证要求不是你在最后一刻才做的事情。但这差不多就是加纳·哈伯德带艾琳·库伯莱德出去吃午饭后发生的事。
哈伯德是桑顿·托马塞蒂(Thornton Tomasetti)的可持续发展实践负责人，该公司是一家大型工程公司，已涉足可持续建筑咨询业务，并在缅因州波特兰设有办事处。他还是缅因州社区住房(CHOM)的董事会成员，这是一家经济适用房开发商，在该州各地都有项目。两人共进午餐时，CHOM的开发总监库伯莱德(Cooperrider)刚好有一个位于缅因州布鲁尔(Brewer)的48套公寓项目即将开工。
该项目的设计，但没有达到被动屋的性能水平。发放了许可证，分配了低收入者的税收抵免。建筑预算是固定的。因为一分钱都不能多花:730万美元，每平方英尺不到140美元，就够了。
然后，库伯莱德上周告诉参观该项目的建筑专业人士，“加纳向我们提出了挑战，要求我们做得更好。”
CHOM还推出了其他一些节能设计，包括在班戈河对岸经过leed认证的历史改造。在运营的第一年，这栋由28个单元组成的老年建筑使用了价值7500美元的燃料来供暖——在一个平均每年7600取暖日数的地区，每单元不到270美元。
她对东北可持续能源协会(Northeast Sustainable Energy Association)职业旅游团说，这个项目“是我们的‘啊哈!“时刻”。现在，如果细节问题能够解决，开发商已经准备好了第一个被动屋项目。
急于修改现有计划
桑顿·托马塞蒂波特兰办公室经理迈克·普拉斯基(Mike Pulaski)说，把现有的节能方案改造成一座远不及被动屋的节能建筑，建造并使其成型，花了很多人的努力和大约三个月的时间。除了Thornton Tomasetti的团队外，还有建筑师CWS Architects和建造者Wright-Ryan。(Wright-Ryan项目的其他例子在缅因州沿海的可持续规范之家而且缅因州更多的工作现场参观.）
“我们公司的典型流程是使用复杂的模拟工具，”Tomasetti的Colin Schless告诉参观现场的几十名建筑商。“我们付出了额外的努力来建造高性能的建筑，并将其放在设计过程的最前沿。不幸的是，在这个项目中，这并没有发生。整个过程本末倒置，但我们有信心把它变成一个机会。”
在库伯赖德从CHOM董事会那里获得了一些额外的时间后，托马塞蒂的工程师们开始研究隔热和其他增强的建筑细节，以满足PHIUS认证的要求。CWS对墙壁组件进行了修补，Wright-Ryan的估算人员提出了每个选项的成本。PHIUS建议在新的基于气候的标准下考虑乡村中心项目也有所帮助。
普拉斯基说:“我们都非常深入地参与了这个过程。
2014年7月，Wright-Ryan向Cooperrider提交了最终的成本估算。在楼板和外墙上增加隔热层，加强窗户，在南侧和西侧增加遮阳棚，这些都是昂贵的，但一旦HVAC系统缩小规模，考虑到建筑围护结构升级，总增加成本为243,277美元。
这座三层楼的建筑，有一间、两间和三间卧室的公寓，双层螺柱外墙用纤维素绝缘，温度达到R-40，屋顶用聚异氰尿酸酯绝缘，温度达到R-57，平板用挤出聚苯乙烯绝缘，温度达到R-20。
所有额外的设计工作和数字运算可能会推高成本，但事实并非如此。普拉斯基说:“我们的大部分服务都获得了报酬，但显然所有团队都为此付出了很多额外的努力，因为这是第一次。”这意味着该项目是部分参与者(如果不是所有参与者)的第一个被动式住宅。
库伯赖德在电话中说:“我们经过了设计和定价过程，然后我们不得不回到董事会，说为了在这个成本上限下建造这座大楼，我们将不得不承担差额，即额外的成本。”“我们的董事会认为，这是一个非营利组织在技术和住房未来方面进行的适当投资。”
保持潜艇在轨道上
Wright-Ryan强调了对每个参与该项目的人保持建筑空气屏障完整性的重要性。为了提供帮助，规划人员制定了一份空气密封和嵌缝细节清单，如果建筑有希望达到被动式住宅的气密性标准，这些细节是必要的。每个项目之后都有一个特定的分包商负责确保它的发生。非常低的漏气率表明他们的努力得到了回报。
以下是其他一些建筑细节:
- 通风:所有公寓都使用共享的能量回收通风设备进行通风——每三个公寓安装一个屋顶上的ERV。ERV和公寓之间的管道是垂直运行的，因此每个ERV都为一楼、二楼和三楼的单元提供新鲜空气。erv连续运行，从厨房和浴室抽气。
- 生活热水:48间公寓由3台119加仑的燃气热水器供应。
- 加热和冷却:底板电加热，空气源热泵仅用于冷却。
- 光伏系统:一个26千瓦的系统由100个安装在屋顶的面板组成，每个面板的容量为261瓦，预计将提供建筑物13%的电力。
- 窗口:Intus tripled-glazed。北、东、南三扇窗户的整体u系数为0.17，太阳热增益系数为0.5。朝西的窗户u系数也为0.17，但SHGC为0.25。
- 密封性:最终的鼓风机门测试在50帕斯卡的压差下测量到每小时0.37次空气变化。
- 空气和蒸汽屏障:胶合板外层密封道康宁防御性空气200，液体应用空气屏障。计算机模拟显示，墙壁内部可能存在水分积聚的问题，但智能蒸汽屏障在经济上是无法负担的。相反，在PHIUS的建议下，建造者使用了一层烫发等级为1.1的牛皮纸。
该项目旨在为收入在该地区中位数的50%至60%之间的工薪家庭提供服务。一居室的租金最高可达705美元，两居室的最高可达847美元，三居室的最高可达897美元。
在CHOM的未来可能会有更多的被动屋建筑
村庄中心造价不低，也不容易建成，但Cooperrider认为它为未来CHOM开发住房提供了可能性。
“这是一个相当漫长、具有智力挑战的过程，”她说。“最后，经验丰富的估价师说，‘好吧，我被说服了。现在我们已经完成了所有这些，我不知道为什么我们不在每个项目中都这样做，因为建筑的质量已经好得多了。所以我认为答案是肯定的。我们将尽一切努力将这些被动屋原则融入到我们的项目中。”
Cooperrider期待着发现实际的能源性能将如何与设计师所做的广泛建模进行比较。通配符?租户。
“这在很大程度上是由公式驱动的，”她说。“它忽略了住在大楼里的人的因素。它在纸上看起来很完美，但你需要看到它在现实生活中是如何工作的。所以我们对收集实际运营数据的下一阶段非常兴奋。”
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10评论
窗户
关于中空玻璃PVC窗。它们有可操作的倾斜和旋转窗户吗?还是固定的?
窗户
彼得,
窗户是可以打开的，但出于安全和其他原因，它们被锁上了，所以窗扇可以倾斜，但不能打开。
密封屏障的位置
我很好奇密封屏障的位置——为什么在外面?特别是当造型暗示着潜在的潮湿风险时，即使内部使用1.1烫发等级的建筑纸也有可能解决问题。
回复Elrond Burrell
埃尔隆,
在墙壁组件的外部创建一个空气屏障——通常是通过粘接护套接缝——是标准做法。请解释一下为什么这个空气屏障会让你紧张。
空气屏障
谢谢你的回复，马丁。
这让我感到好奇，而不是紧张!文中提到了水分风险。
我很好奇，因为我不熟悉美国那个地区的标准做法，也不熟悉当地的气候条件。
英国和欧盟的标准做法是在热围护结构内部设置空气屏障，以防止内部潮湿空气进入/穿过绝缘材料。墙壁组件的外部通常也用胶带密封，但用于气密性(而不是气密性)，以防止热旁路。
回复Elrond Burrell
埃尔隆,
“气密性”和“气密性”之间的区别在物理学上没有依据。这是由于从德语翻译过来的，美国人无法理解。在美国我们不用“气密性”这个词
一种材料要么是密封的，要么不是。漏风率可以用鼓风机门或风管爆破器测量;材料和组件可额定气密性。但是气密性和气密性没有区别。
在美国，我们的目标是降低空气泄漏率。每面墙都需要一个良好的空气屏障——无论是在墙的外侧，墙的内侧，还是墙的中间。多重空气屏障也可以。
大多数关心这些问题的美国建筑商现在正在将空气屏障定位在护套飞机上。这是更容易完成，更稳健，比旧的方法，在石膏干墙层定位空气屏障。
听起来，缅因州项目的开发人员使用WUFI来预测水分是否会在墙壁上积聚。如果真的有问题(而不是WUFI预测的问题)，那将是由于护套层的蒸汽渗透性(和液体施加的屏障)，而不是这些层的气密性。
有两种方法可以防止这种类型的潮湿问题:(a)选择一个透气性的护套，并在护套和壁板之间包括一个通风的雨屏间隙，或(b)在护套的外侧面安装一层足够厚的连续绝缘层。在这两种情况下，让护套漏气都不是一个好主意。无论你采用什么策略，你都希望你的护套层尽可能密封。
气密vs风密
我想我明白你的意思了，马丁。这也许是气密层和风密层之间的微妙区别，甚至由于没有明确地确定气密层是否也是蒸汽控制层而更加混淆。
在这种情况下，我猜牛皮纸是作为一个蒸汽控制层?(请原谅我的无知，因为在英国我们不用牛皮纸这个词。)否则，进入组件的内部空气和湿气会到达绝缘的冷侧，并可能导致冷凝。
475有一篇有用的文章，与典型的英国/欧盟实践一致:https://foursevenfive.com/an-interior-air-barrier-does-it-better/
回复Elrond Burrell
埃尔隆,
在美国，玻璃纤维球棒的表面通常是牛皮纸的。牛皮纸是一种棕色的建筑纸，一面有一层薄薄的沥青。它很便宜，而且已经存在了几十年。它具有可变的渗透性，所以它通常被称为“穷人的聪明缓速器”。
欧洲人似乎有点执着于蒸汽控制层——在很多方面，这与20世纪80年代美国建筑商思考这些问题的态度相似。事实证明，蒸汽扩散并不是许多建筑商想象的那么大的问题——尤其是如果你能控制空气泄漏的话。
在大多数情况下，连续的外保温层比其他方法(尝试设计没有连续外保温层的墙壁的方法)能更好地减少水分积聚。
有关这些问题的进一步讨论，您可能希望看到蒸汽扩散妖怪的回归．
气障位置
Elrond，我一直怀疑我们在欧洲和美国建筑中看到的空气屏障位置差异主要是由建筑如何进化以适应该地区典型的历史建筑类型决定的。
在传统砖石建筑占主导地位的地区(欧洲，美国的老城市，如纽约等)，你必须在内部设置空气屏障，如果你试图改造一个有400年历史的砖石结构，内部屏障尤其有效。你不能碰它的外面，它通常是一种坚硬的防潮材料，所以你要学会在里面使用空气和蒸汽屏障。
在美国，轻质木钉结构主导着住宅建筑，事实证明，在技术上检查和验证外部护套平面空气屏障要容易得多，即使它在炎热气候中的寒冷一侧。你不需要围绕楼梯框架，结构复杂，平台地板框架等进行编织。检查员可以出现在工作现场，并很快发现“你错过了一个地方”。从一个合理的空气屏障技术开始，然后努力使解决方案与良好的蒸汽控制相一致。
这就是我的理论。它主要是与建筑传统保持一致，而不是创造一个“科学确定的最佳实践”。
杰西·汤普森
卡普兰·汤普森建筑事务所
回复杰西·汤普森
杰西,
感谢你为我们在欧洲和美国的做法之间看到的差异提供了一个合乎逻辑的解释
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