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绿色建筑博客

为炎热潮湿的城市设计

在一次采访中,建筑师Peter Pfeiffer分享了他整个职业生涯的经验教训,我们看着他的公司最近设计的现代农舍。

根据大麦/Pfeiffer建筑事务所的说法,该项目设计背后的驱动力不仅仅是创造一个舒适、高性能的住宅,而是展示了空巢夫妇,他们想要减少他们的碳足迹,如何可以在一个面积不到一半的城市住宅中同样快乐,在他们以前的奥斯汀郊区的十分之一的土地上。

如果你对炎热潮湿气候下的高性能建筑感兴趣,你可能听说过德克萨斯州奥斯汀的建筑师Peter Pfeiffer。法伊弗是一位环保主义者,建筑科学家,也是一位友邦保险的因“他在过去三十年中为绿色建筑在美国的主流化所取得的成就”而获得认可。由于他对绿色建筑的倡导,他得到了全国住宅建筑商协会的认可良好的住宅建筑设计杂志”美国最绿色的家园2003年。他参与了美国绿色建筑委员会的住宅LEED项目的开发,帮助制造商开发包括辐射屏障护套在内的创新建筑材料,长期参与奥斯汀能源公司的绿色建筑项目,是该市“零能源能力住宅任务小组”的成员。Peter经常在全国各地的建筑和建筑会议上发言,他直言不讳、固执己见,有时也会引起争议。

如果你对住宅建筑感兴趣,并在奥斯汀呆上一段时间,你很快就能找到一个大麦/普费弗首页大麦/Pfeiffer建筑公司是Pfeiffer和他的搭档Alan Barley在1987年创立的。从一开始,他们的意图是建造节能节水的住宅,在炎热潮湿的气候下最大限度地利用被动冷却策略,为业主提供健康舒适的室内生活。大麦/Pfeiffer住宅通常采用金属、纤维水泥搭接墙板和天然石材贴面的组合。他们有金属屋顶,深屋檐,遮阳篷和其他遮阳设备,这些都是他们独特风格的一部分。大麦/Pfeiffer住宅的大小不一定适中,但他们并不羞于向客户解释,在环境影响方面,他们的生活方式和他们的房屋性能一样重要。

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21日的评论

  1. 用户- 6226553||# 1

    文章中关于悬挑和窗户设计的部分很有趣。然而,我认为在讨论效率时,应该更多地考虑到房屋的面积。2450 SF是一栋两个人居住的大房子,设计和材料所带来的效率收益在这样的大房子里似乎被最小化了。考虑到许多在减少能源使用、改善室内空气质量和湿度控制方面领先的建筑商都是定制住宅建筑商,房屋的面积和总体尺寸似乎被方便地忽略了。

    1. GBA编辑器
      布莱恩Pontolilo||# 3

      我同意你的观点,萨拉。不幸的是,许多房主愿意花很多钱买很多小发明和材料,让他们的房子变得“绿色”,但很少有人愿意住在一个小房子里。在这种转变发生之前或之前,像彼得这样的建筑师和建筑商以及许多在GBA附近逗留的人,将不得不尽最大努力使这些住宅尽可能耐用、健康和高效,并希望继续推动客户逐步实现更智能、更小的计划。

      1. 专家成员
        马尔科姆·泰勒||# 5

        大多数深思熟虑的设计师和建筑商可能都有一个临界点——当客户的愿望与他们的原则发生强烈冲突时,他们不会越过这条线。但在此之前,你可以合理地假设,如果你不做这项工作,其他人会做,也许你的参与可以在某种程度上缓解项目的缺陷。如果我无所事事地等待完美的客户——好吧,我最终会做很多无所事事的事情。

    2. PfeifferFAIA||# 12

      莎拉,我明白你的意思。但我们也必须承认我们能取得成功的地方。考虑到这一点——许多客户来到我们的办公室,想要建造更大的房子,我们很高兴,我们能够向他们展示如何通过探索项目规划和精心设计,2500平方英尺,可以生活在他们最初心目中的3500 - 4000平方英尺。把你的成功带到你能得到的地方;这个世界并不完美。

    3. 专家成员
      卡尔塞维利亚||# 21

      虽然我同意我们不应该把我们的房子弄得太大,但平方英尺并不是判断房子可持续性的最好方法。一个非常复杂的小房子可以使用和一个精心设计的大房子一样多的资源来建造。而且,随着房子越来越大,室内容积(基本上是空气)与外围面积(地板、墙壁、屋顶)的比例也会发生变化,所以当你建造更大的房子时,空气比外围面积多。我不提倡建更大的房子(我在一个800平方尺的房子里住了13年),但在某些时候和地方,合适的尺寸是更大的。一个精心设计和建造的大房子将比一个糟糕的小房子消耗更少的能源和水。我在SF号2646号的房子比我们社区在建的任何新房子都要小得多,虽然我们只有两个人,但我们都有家庭办公室,几乎每天都要用到它的每个部分。

  2. jameshowison||#2

    有趣的东西,感谢包含了一个炎热潮湿的文章:)

    我对“没有dehu”的论点很感兴趣,因为它违背了其他人的建议(如Risinger)。我很想知道他们用什么衡量空气质量的标准来支持开窗还是除湿。我们发现dehu在平季非常好(露点75度,华氏70度是很常见的,但我们一层楼的房子里没有花哨的热虹吸管;)

    当然,为交叉流动打开窗户对VoCs气味和氧气是很好的,但考虑到房子将为空调关闭6个月(2/3为冬季),所以你必须单独管理这些。我看到的问题是,一旦你的房子里有一堆潮湿的空气,除了开空调,很难把它弄出来,然后超级冷的空气(没有dehu)。

    此外,我还想知道他们是如何处理正西向的窗户的,这种窗户无法通过悬垂来遮阳(我猜,可能会选择一个避开它们的地点和设计!)

    1. GBA编辑器
      布莱恩Pontolilo||# 4

      谢谢你的评论,詹姆斯。我将继续与彼得提出一些问题,并在几周内发布答复。

      1. PfeifferFAIA||# 13

        詹姆斯,你的问题很好,而且我们几十年来一直在考虑这些问题,我们为我们的客户和北美各地的建筑商提供建议。首先,我们花了大量的精力来教育我们的客户要对他们家的室内空气质量负责:在把新家具、地毯和填充物带回家之前,要对它们进行通风处理;注意你使用的清洁剂;使用前置式洗衣机;经常使用你的浴室排气系统(通过计时器开关)和厨房排气系统(即使只是开水)——偶尔打开你那该死的窗户和门。对自己的健康和幸福负责!

        关于“没有除湿”——你可能没有理解我的意思。首先,我们建造房子(就像在文章中解释的那样)是为了最大限度地减少外部潮湿空气的渗透,以及随之而来的霉菌和花粉。从1981年到1984年,我参与了早期基于计算机的分析程序的开发(在UT - M能源研究拱门的研究生院),后来与被动式太阳能先驱建筑师LM“Mac”Holder一起),发现通风阁楼对住宅的能源性能和室内空气质量的损害大于帮助。

        在过去的35年里,我们在这方面做了多次实地研究和实验,以完善我们的建议,并开发了像我们的“通风辐射屏障屋顶系统”和一个紧密密封的阁楼等东西。(文章中简要提到过,但现在就不多说了。)马特·瑞辛格(Matt Risinger)和美国各地的其他建筑商现在经常使用我们开发的许多系统。

        然而,在向公众和马特这样的建筑商介绍我们的各种系统之前,我们首先在我们拥有和运营的建筑和住宅中使用它们,并使用温度和湿度传感器监测它们的性能,并通过在使用它们的住宅和建筑中生活和工作,亲自体验它们的性能特征。Oakridge实验室已经测试了其中至少一种(见附件),并认可了它;佛罗里达太阳能中心早在90年代早期就这样做了(当时我们正在开发Kool Ply,后来成为LP Tech Shield辐射屏障屋顶甲板)。因此,我们投入了大量的时间、研究、金钱和现场测试我们在家里使用的系统,以创建被动湿度和辐射屏障。(我们一直坚信,在对我们的创新和系统喋喋不休之前,应该先进行测试。)

        然后,为了进一步帮助舒适、健康和除湿——我们紧密地调整了空调机组的尺寸,所以它们在除湿和过滤空气方面做得相当不错,因为运行时间更长,冷凝线圈更冷。(从你所说的,听起来好像你家里的空调系统太大了,或者空气处理器里的线圈有点热。)我们使用湿度传感器来观察我们通常可以通过这种方法将RH保持在或低于45%。对于其他的住宅,特别是那些客户需要大量的娱乐(大量的潜在负荷),或者住宅一年中会空置数周(产生了保持湿度的需要),我们确实指定了一个单独的除湿和通风系统。(为此,我开始尊重Ultra Aire系列产品。)

        然而,当涉及到指定客户家中的系统和物品时,我们通常尝试使用KISS原则。35年的历史和数百个定制住宅(其中许多客户我们仍然保持密切联系)已经向我们证明,最终,人们只是不关心维护他们的房子,除非他们不得不这样做,所以我们尽可能避免设备的复杂性,主要依靠深思熟虑的项目编程、设计和建筑科学执行——而不是“绿色小发明”(一个愚蠢的口号,我在过去20年里开始使用……)谢谢你的兴趣!

  3. STEPHEN SHEEHY||# 6

    有没有一个令人信服的理由在新房子里使用喷雾泡沫?

    1. 专家成员
      马尔科姆·泰勒||# 7

      斯蒂芬,
      在我们的气候中,我想不出一个,但在GBA上它似乎是解决本质上设计错误的最佳解决方案,但我对湿热气候一无所知,所以也许这是一个有意义的地区?

    2. PfeifferFAIA||# 14

      是的!用无可比拟的方法限制空气,和大量的水汽渗透;并帮助创建一个被动的湿度屏障,避免造成结构内部的冷冷凝表面。我发现,如果仔细使用更好的产品和较低的全球变暖潜力,SPF已经成为行业的游戏改变者,自从它在1950年首次引入,并在1990年广泛使用。

    3. 专家成员
      卡尔塞维利亚||# 20

      我不同意我的朋友彼得的观点,他说,你可以非常有效地将一个新家密封在热/冷/空气/蒸汽之外,而不用喷泡沫。我自己的房子就是在这个前提下设计和建造的——你可以在我的专栏里读到整个过程,从这篇文章开始://www.slccoatings.com/article/the-third-times-the-charm

      我开始设计一个不需要喷雾泡沫的房子,我相信我已经成功了。避免喷射泡沫的第一步是将管道系统置于阁楼之外。在我的案例中,我使用了无管道的暖通空调,但我咨询过一些客户,他们将管道系统安装在开网吊顶桁架上,并在安装在桁架顶部的甲板顶部进行绝缘,就像我在自己的房子中所做的那样。这不是一个标准的设计,但它是有效的。

  4. 用户- 1067628||# 8

    当然,我和Pfeiffer在某些方面有不同意见,但他说过的最好的话(这一点我将一直记住)是“如果你能把空调设置在露点以上,你就帮了自己一个忙”。我想我会采用这个作为设计标准,舒适高于露点。

    昨天密歇根的露点刚刚达到了78华氏度,这是这里最糟糕的温度,而这恰好是我们家的温度。有了VRF热泵和地下室的dehu,可以保持相对湿度在50%或以下,很舒适。这里的大多数家庭都有超大的空调,保持70F到72F,通常只有65%的RH。Pfeiffer的说法让我更加清楚这是多么有问题,说实话,它不舒服,还会带来更多与水分有关的问题。

  5. synergytodd||# 9

    在我看来,在炎热潮湿的气候下建造房屋时,开放式细胞喷雾泡沫在阁楼上是必不可少的。它允许管道系统进入半条件空间。我想知道更多关于闪光的细节,并填墙。我的建议是,在炎热潮湿的地区,不要在木结构中使用闭孔泡沫。您注意到,墙壁组件经常成为一个蒸汽熨斗,蒸汽将在大部分情况下被封闭细胞泡沫阻挡进入房屋,它将最终腐蚀木材外护套。你为什么不直接在整个壁腔里用开放式泡沫呢?你说壁腔的壁R值是R11?这是如何通过闪光和填充2 x 6的墙来实现的?在大多数炎热潮湿的地区,我看到flash和fill或flash和batt使用大多数安装器安装不到1/2英寸的闭孔泡沫,然后在上面进行可怕的安装。

    1. 专家成员
      Dana多赛特||# 10

      “在我看来,在炎热潮湿的气候下建造房屋时,开放式泡沫喷雾在阁楼上是必不可少的。”

      屋顶平台上方的硬质泡沫板更便宜、更环保、更耐潮,它将所有结构木材保持在房屋的热和湿边界内。在屋顶甲板下方喷洒泡沫通常是改造中阻力最小的路径,但不是最佳的,在新的施工中完全没有必要。

      IRC 2018第2区和第3区屋顶的最低标准为U0.030(即R33“整体组件”,包括屋顶、钉板、结构屋顶、天花板石膏和内外空气膜的r值)。这可以满足只有5英寸的刚性多面体以上的屋顶甲板。如果太厚,在屋顶甲板上方2-3英寸的地方用5-6英寸的潮湿喷雾纤维素在屋顶甲板下面就可以了。

      >“…墙壁组件经常成为一个蒸汽熨斗,这些蒸汽将在大部分情况下被封闭细胞泡沫阻挡进入房屋,它将最终腐蚀木材外护套。”

      不一定——防雨通风良好的覆层可以解决99.9%的这些问题。但是描述的集合是:

      “墙壁上的R-5连续外部绝缘和墙腔中的另一个R-11,这很容易通过2×6框架实现。".

      如果使用硬质泡沫,连续的R5还可以保护护套免受外部湿气驱动。

      闭孔泡沫的成本(财务和环境)以及由于通过热桥架的路径较短而导致的性能较低(https://www.finehomebuilding.com/2017/07/10/closed-cell-foam-studs-waste)使全腔填充的开放电池更可取。

      但是开放式泡沫仍然远不如岩棉、玻璃纤维或纤维素那么环保。连续的R5-R6箔面polyiso和R20纤维素在壁腔将更便宜,更高的性能,远比任何在腔腔中使用喷雾泡沫的更环保。纤维素增加了充足的额外的湿缓冲,以保护结构木材,甚至一个可测量的热质量效益。

      1. synergytodd||# 17

        丹娜,
        你在第三区建造或参与过多少房屋?

      2. PfeifferFAIA||# 19

        丹娜,你提出了很多值得讨论的问题,但我现在必须停止讨论了。也许我们可以在线下叙叙旧(电子邮件保护)).你,或者其他人,也问过我们在气候3区建了多少房子。答案是:在35年内,在第1至第5气候区有一个不错的数字(400 - 500个)。一路走来,我学到了很多很好的教训……

        也许我们学到的最重要的一课就是——
        没有充足悬垂的房子不太舒服,多年来也有更多的问题;因此,主人往往会在它们尚未成熟时就把它们赶走。因此,如果住宅或建筑被简单设计成相对遮蔽良好的环境,并通过设计自然地去除元素,像防雨屏、湿度和湿度问题(包括“蒸汽熨斗效应”)都将成为背景噪音。设计时尚来来去去,但舒适度和耐用性对大多数人来说仍然很重要。

    2. PfeifferFAIA||# 15

      托德,我对你提到的事情的看法是,首先要创建一个坚固的防潮屏障,把湿气阻隔在房子外面,并利用封闭细胞SPF (SPF)消除墙壁结构内的冷冷凝表面,这样就不会有东西变湿(1 - 2英寸的喷雾泡沫加上纤维素或岩棉)。通过这种方式,我们从霉菌、霉菌和腐烂的角度进行了安全操作——在我们的墙壁系统中实现了更像R-19的加权(尽管在我们的气候2区R-13已经足够好了)。希望这能有所帮助。

      1. synergytodd||# 18

        你认为坚固的湿度屏障是什么?我不明白为什么你要在2区或3区的墙壁或屋顶组件内放置闭孔泡沫,这是一种蒸汽屏障?

  6. 用户- 1112697046||# 11

    “这是一个密封的阁楼,屋顶有通风、防辐射。这是一个很好的系统。”

    我说的对吗,阁楼是“空气开放”到房子的内部,可能有一个小的供应管道从空调?

  7. PfeifferFAIA||# 16

    迈克尔,如果房子有一个密封良好的阁楼,并配有通风系统的屋顶,并且屋顶衬垫是透气的(30#毛毡),我们没有看到任何需要用一个小的供应管道来部分调节阁楼。

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