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绿色建筑的博客

“Pretty Good House”的地域差异

建议用于西北安大略、新墨西哥、萨克拉门托、佛罗里达和北卡罗来纳州的规范

卢卡斯·杜兰德(Lucas Durand)正在安大略省尼冰(Neebing)建造一座“相当不错的房子”。墙体桁架的尺寸可以容纳大量的绝缘材料。成品墙组件的额定温度为R-42。
图片来源:Lucas Durand

“建筑科学与啤酒”小组每月在缅因州波特兰市开会,最近发起了一项关于“相当好的房子”的建议规范的讨论。“相当好的房子”是一种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约束的房子。迈克尔·梅因斯的博客已经收到了几十条评论,GBA还收到了几封读者的电子邮件,都是关于“相当不错的房子”概念的地区变化建议。

所以,话不多说,我们介绍了“相当不错的安大略之家”、“相当不错的新墨西哥之家”、“相当不错的萨克拉门托之家”、“相当不错的佛罗里达之家”和“相当不错的北卡罗莱纳州之家”。

卢卡斯·杜兰德:安大略西北部

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

弹性是首要任务大部分的注意力都放在了如何让房子在长时间停电和干旱期间也能居住上。

简单的设计.我发现最好让一切都尽可能简单。在围护结构设计方面,简洁与保持一切可建造性有关,同时也与最小化复杂的几何结构有关。就弹性而言,简单意味着通过决定需要什么来覆盖基本内容,然后不必担心设计能够维持所需内容的系统。

一个发泄阁楼选择它的原因是成本、施工方便和耐久性。底层的平面天花板也提供了更多的可建造性和更好的性能,比更引人注目的教堂天花板。

带密封护套的墙桁架.墙是一种带密封护套的杆架桁架墙。与通风阁楼一样,选择这种墙系统是因为它的可建造性,但也因为我希望尽量减少使用硬质泡沫绝缘材料。

5/10/20/40/60绝缘。对于绝缘,我遵循了5/10/20/40/60的指导方针,但发现很容易在这里和那里添加一些额外的东西(即:次板,次基础)。我的想法是,关注保温方案的质量比关注数量更重要。在整个包膜周围形成一个完全的热断裂应该是优先考虑的;底座和楼板应完全绝缘。

0.6 ach50.空气密封的细节应该是尽可能严密的施工,但应该相对容易完成。提前承诺使用服务腔,使某些空气密封细节的使用,使Thorsten Chlupp的“0.6ACH50变得容易”。

“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,把窗户放在“外”面会增加冬天冷凝水的风险,所以我买了我能买得起的最好的三层玻璃窗。

一种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旱。考虑到我靠井取水,水箱和雨水收集系统似乎不仅仅是一个好主意。

一个木制火炉。在暴风雨天气时,电网可能不可靠。在室外零下20度的情况下,如果电网中断,没有不依靠电力的热源,住户就有可能弃船而逃。这片土地上有大量的柴火,一个密闭的柴炉很有道理。

太阳能热系统。在可再生能源方面,我选择了太阳能热水供暖,并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便宜的方式,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。由于成本和复杂性的原因,我避免了一个复杂的PV系统的想法。

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


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Armando Cobo:新墨西哥

我将列出南方设计标准:

  • 被动式太阳能的设计应该是第一要务
  • 包括大的悬挑和门廊
  • 绝缘水平可以比寒冷气候的房子低
  • 不需要三层玻璃
  • 安装反光的屋顶
  • 选择浅色材料

Mike Keesee:加州萨克拉门托

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 Homes包括以下措施:

  • R-38阁楼绝缘
  • 阁楼辐射屏障
  • R-13墙体隔热材料加上R-4硬质泡沫
  • “能源之星”窗口
  • 最低炉效率:90 AFUE
  • 交流规格:最低14 SEER和12 EER
  • 节能灯照明
  • 1千瓦至2千瓦的光伏系统

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%左右。(我们将较小的节省归因于增加的插头负载)。

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,以减少80%的年源能源使用总量:

  • R-50上限绝缘
  • R-30墙绝缘
  • 空调爬行空间与R-10墙绝缘
  • Windows额定U-0.30和0.26 SHGC
  • 最低炉效率92 AFUE
  • 交流规格:最少18 SEER和12 EER
  • 根据ACCA规范设计的暖通空调系统
  • 管道位于有条件的空间内
  • 机械通风系统
  • 生活热水:太阳能热系统加无罐燃气加热器
  • 暖通空调系统调试包括制冷剂充注和过盘管气流的验证
  • 漏风率:4 ach50
  • 节能灯照明
  • 3.5 kW至4 kW光伏系统

简而言之,我们确信“打包”的方法提供了一致的结果和“相当好的房子”。

别误会我的意思。我喜欢被动屋、LEED、绿色建筑和其他绿色住宅项目。他们突破了极限,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,而且永远不会实现我们需要的市场渗透,如果我们想在新建和现有住宅中实现节能的话。尽管这些程序值得称赞,但它们过于复杂、昂贵,而且在某些情况下教条僵化。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,如果我们能提供易于理解、易于实施的负担得起的项目,我们的客户将会有所回应。

尼尔·波特:佛罗里达州

我住在佛罗里达州的迈尔斯堡。我们在1月和2月的高点通常在70 -80度。基本上,一年中只有几天能从窗户获得太阳能。否则,它永远都不需要,也绝对不需要。

没有东窗或西窗。在南佛罗里达,好的设计意味着东西墙上没有窗户,因为早上和下午的低太阳全年加热家庭,大大增加了空调的成本。朝北的窗户非常好,因为它们只能在6月21日前后看到清晨和傍晚的阳光。那天中午的太阳是85华氏度,不需要太多的悬垂来遮阳朝南的窗户。

把阳台安在房子的北面。理想情况下,前线应该朝南。在我们这个地区,几十年来几乎没有人在房屋前面建门廊。大多数房屋的后面都有一个屏蔽的围栏(这里称为lanai)。这是因为一年中有六个月我们有很多蚊子。通常,从餐厅、主卧室、有时从第二间卧室通往阳台的是一扇双滑动玻璃门。让这些大玻璃面朝北,减少了大量的太阳能增益。阳台朝北也能保持凉爽,因为房子和有屋顶的部分保持阴凉。一年中有九个月朝西、朝南或朝东的阳台都不太舒服。阳台也应该从房子的后面伸出来,三面都有屏风,以享受凉爽的微风。

宽阔的悬垂在飓风区是不好的。当我第一次开始在佛罗里达研究绿色建筑时,人们推荐宽阔的屋顶悬挑。但是,当飓风的阻力出现在我们的视野中时(这在整个佛罗里达州都是必然的),悬垂的部分缩小到了一英尺。唯一的例外是我们拉奈的覆盖部分。它们被称为“桁架下”,因为它们与房屋的屋顶融为一体。桁架由浇混凝土系梁支撑,系梁位于混凝土柱上。

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,我们的设计至少在一年的6个月为高效空调。也有例外,但通常我们的最高温度是95华氏度左右。把室内空调保持在76-78度,意味着夏天下午只有17-19度的差异。因此,墙壁上的厚绝缘材料和昂贵的隔热窗户并不能很好地利用现有的资金。另一方面,紧密的窗户减少空气渗透,是一件好事,因为我们的高湿度,通常全年每晚80-100%。夜间的高湿度加上午夜80-85华氏度的温度意味着在漫长的夏天,我们不能在晚上打开窗户。对于大多数人来说,一旦温度太热,他们的家就会紧闭六个月。

选择反射屋面。我们的大部分热量是通过屋顶获得的,所以拥有一个高度反射和发射的白色金属屋顶应该是最优先考虑的之一。在这种气候下,吸热的瓦屋顶最多可以使用20年,而金属屋顶可以使用40-50年。带状疱疹通常会被扔进垃圾堆。另一方面,金属很容易回收。金属屋顶也更能抵抗飓风。缺点是铜的价格大约是铜的两倍。

选择浅色的壁板漆和种植植物。由于这里的许多房屋都是用不绝缘的混凝土砌块建造的,所以使用浅色的外墙漆或用植物遮挡墙壁可以帮助降低能源成本。

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。

包括一个不通风的有条件的阁楼。用泡沫喷雾将屋顶护套的底部绝缘,不仅可以隔绝不通风的阁楼,防止潮湿,还可以极大地提高对飓风的抵抗力。此外,由于空调管道总是安装在我们的阁楼和空气处理器,以这种方式降低阁楼温度大大减少热量转移到管道。

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,一个可编程恒温器的无人温度为85华氏度,可以大大降低能源成本。

Leigha Dickens:北卡罗来纳州

以下是我在建议客户在我多山、混合潮湿的气候中建造一个Pretty damn Green住宅时遵循的设计原则:

首先是被动设计!使用朝南的窗户,热质量和超级绝缘被动太阳能加热。但是,如果你有这些树,就不要砍伐它们:它们为夏天提供了价值许多美元的凉爽,落叶树虽然在冬天落叶,但仍然可以获得大量的阳光。避免朝东和朝西的窗户,因为夏天低角度的阳光会在不需要的时候增加很多额外的热量。此外,要克制住在你家南边建造一个相当于附属温室的被动式太阳能的冲动:与专业设计人员合作,让玻璃与热质量的比例正确。我见过很多房主后悔,他们朝南的大空间在雨季变得几乎不适合居住,因为他们安装了太多朝南的玻璃。在这种特殊的气候下,喝一点就够了,尤其是冬天会有明显的温暖夹杂着寒冷。

从R 10-15-30-50开始进行超绝缘。吹入式毯子或纤维素,而不是往往安装不好的蝙蝠,是一种性能良好和成本效益高的墙体选择,而纤维素或喷雾泡沫保温材料是天花板或屋顶甲板的好选择。

融入适合居住的户外空间比如有盖或有屏风的门廊、天井和甲板。一年中的大部分时间里,户外天气都非常好,拥有户外空间可以让较小的室内空间感觉更舒适。

安装高效热泵和交流空调并有彻底的机械设计和调试,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,或采用小型分流无管道。空调的话题在绿色类型中是一个热门的按钮,我承认我被自然通风的浪漫和无空调生活的节能迷住了。然而,在我们偶尔非常寒冷但大部分是温和的冬天,你不能击败热泵的节能供暖,这意味着管道系统和机器基本上已经为空调,以及。空调的很大一部分功能(如果不是超大的)是除湿。湿度甚至会让本来很舒服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生长创造一个理想的环境,影响居住者的健康和降低室内饰面耐久性。

建立一个坚实的水分管理技术的家。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,所以犯错的余地很小。倾斜的地段,深的悬挑,排水沟,墙后排水计划,正确的墙壁和屋顶闪光,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式的,超级绝缘的,合理气密的房子和一个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

    规定与性能
    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

    很高兴看到这个区域
    很高兴看到地区差异。在这么大的一个国家,我们在气候上有巨大的差异,
    承认“一种方法不能适用于所有人”是件好事。

  3. 迈克keesee||# 3

    迈克尔·梅因斯的问题和非常好的改造
    迈克尔,

    SMUD为它的太阳能智能住宅项目采用了一种说明性的方法,因为它易于制造商理解,易于管理,并产生结果。我不确定你的问题是关于我们如何确定规定数量的。最初的太阳能智能家居EE包基于BEopt模拟,并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第24条能源要求的改善程度的性能方法,对超过第24条能源要求20%以上的家庭提供1150美元的奖励,对超过第24条能源要求40%以上的家庭提供2250美元的最高奖励。这一变更是对第24章(Title-24)的更新做出的响应,其中代码改进了15%,并将我们的项目与投资者拥有的公用事业公司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。给我们的建筑商客户。

    我还没有提到,或者只是没有空间了,我认为EE包方法也会导致一个相当好的改进。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第24章(1978年)引入之前建造的住宅来说,采用EEM方案可以节省60%的能源,其中包括:

    •空气密封,每小时至少7.5次换气(@ 50帕的压力)
    R-38阁楼绝缘材料
    •能源之星窗(0.30u因子和太阳获得热系数)
    •“合适尺寸”的SEER 14空调,0.95 AFUE炉或9.5 HSPF热泵,紧密(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
    •能源之星硬有线节能灯固定装置

    这个EE包基本上使住宅达到了当前的新住宅Title-24标准。它还假设居住者不会在各种各样的插头负载上走极端,这是一个越来越难以解决的问题。我还认为,强调“合适尺寸”的暖通空调的改造方案将导致显著的永久峰值节省,这对公用事业公司特别有价值——这一点没有被提及足够多。

    就像新建筑一样,改造方案很容易让所有人理解——承包商和房主,如果在转售时实施,一个不受重视、被忽视的市场,加上节能的抵押贷款,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做法是合理的,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是有效的,什么是无效的。如果我们要达到我们所需要的能源节约数字来解决我们社会所面临的一系列问题,我们就需要继续努力。能源模拟在构建节能方案的框架中占有一席之地,但我认为我们不需要做过于复杂的分析来决定如何提高新建或现有住宅的性能。NREL最近为美国能源部做的一份报告,“节能措施方案:现有住宅”,是为全国现有住宅获得相当好的住宅改造方案的一个极好的开始。

  4. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 4

    回复Mike Keesee
    迈克,
    你的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:节能措施一揽子计划:现有住宅

  5. 用户- 833660||# 5

    我们现在的新房子很不错
    我在一个我们设计的房子的后期阶段,它包括ICF结构,2.5“X 2.5”EPS Logix ICF墙加上6.25英寸的混凝土,三窗格双悬挂窗户,85%的窗户向南,20英寸吹纤维素(R60-70)在天花板,R26在板下,R26到地下4英尺,天花板上的石板上的空气/蒸汽屏障,和内部2X4墙(ICF内部),以保持ICF绝缘的完整性。希望icf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(具体数字还不知道)。将有一个EHRV系统来交换空气,里面没有烟囱或壁炉或煤气。2个闪电热水器,一个用于地板辐射热(4英寸混凝土),另一个用于生活用水。

    我想让波士顿的被动咨询师来认证这个设计和房子,但由于报价是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——我比你更喜欢能量模型。我不是PH的坚定支持者,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,它帮助我做出了一些工作上的决定。

    但是关于你的更大的观点,是的,我认为你是对的——那里有大量的知识,马丁努力带出地区专业知识是正确的。但我也认为我们一直在学习新东西——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——对它有很多热情。和你一样,这里也有很多关于Pretty Good Retrofit的讨论,尽管我们的老房子,有石头和砖的地基(和大量的粘土)使它更棘手。

  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/三层玻璃,以及一般的ICF),但是有很多方法可以去皮猫-你用什么方法来做成本/效益分析?

  8. 用户- 1047602||# 8

    寒冷气候州-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,希望未来会有更多的问题。我们在这里遇到的问题是,纤维绝缘在我们地区的R值方面无法与泡沫绝缘进行比较。由于在这些措施中没有考虑到对流,泡沫将会更有效。

  9. 用户- 757117||# 9

    回应Brett Little
    布雷特,
    我认为纤维绝缘材料在你们的气候条件下会很好。
    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温暖的一面,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不错的风衣。

  10. 67年zznktgkc||# 10

    德州PGH吗?
    有人看过关于德州版本的PGH的建议吗?这是一个很棒的帖子,但我很失望,在这个帖子(以及这个论坛的大多数其他帖子)中,似乎很少有关于我们德克萨斯州中部(奥斯汀)的炎热和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温差很少超过30度左右——在冬天或夏天。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,用在房屋超级绝缘上的钱是否更好地花在我们气候的其他地区。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的回答
    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,以下是我对热气候住宅设计的一些建议:热带的设计

  12. hiline||# 12

    回复Mike Keesee
    嗨,迈克。
    我们在过去见过面,我是SMUD未来计划之家的忠实粉丝,祝你一切顺利。
    然而,我希望人们不要再用这样的评论给LEED这样的项目一个坏名声
    “它们过于复杂、昂贵,而且在某些情况下教条地僵化。”
    尽管我不得不承认,住宅LEED在萨克拉门托要被广泛接受还有很长的路要走。但这其中最大的原因是,在我们这个领域,代表这个项目的合格人员非常少,而且附加的额外费用肯定是一种耻辱,这被夸大了,就像这个项目的“僵化”一样。
    事实上,您在《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LEED的要求。几乎所有的LEED认证都是自愿的,有些甚至是自动的,因为严格的加州绿色和其他加州建筑法规。我毫不怀疑,如果人们愿意研究LEED认证,并咨询了解该项目如何运作的人,它将会被更广泛地接受。事实上,我毫不怀疑LEED在不远的将来会是一个非常重要的角色。

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