减少50%至90%是可以实现的
超级隔热可以从根本上改善老房子的能源性能。这些所谓的深层能源改造通过解决所有(或几乎所有)能源负载——空间调节、热水、照明、电器和插头负载——有时甚至是交通负载,实现了高达90%的家庭能源。如此大规模的节能需要密集而广泛的系统方法:能源、室内空气质量、耐久性和热舒适性之间的内在关系必须在整个设计和施工中得到尊重。被动式太阳能设计和可再生能源系统在这些项目中很常见。
这种广泛而有侵略性的绿色改造需要仔细的规划
深度能源改造可以显著降低家庭能源消耗,但前提是不要忽视任何东西。一般来说,空间供暖和制冷、热水、照明、电器和电力负荷都应考虑作为改造的一部分。
当前的能源使用是改进的关键
你可以从很多方面了解你的房子是如何处理能量的。研究至少一年,最好是更长时间的水电费账单是一个好的开始。鼓风机门测试、红外成像和管道爆破器测试提供了有关当前能耗的有价值的信息。一个能量反馈装置,如能量探测器,测量用电量,可能是有用的。对现有条件的评估还应该包括看看建筑围护结构是如何变湿和变干的,以及能源改进如何影响这些水分的去向。
能源改进可以影响防潮性能
深度节能改造可能包括对整个建筑围护结构以及加热和冷却设备的改变。湿度也必须小心管理;这可能意味着在地下室增加周边排水管。厨房和浴室的排气风扇,或整个房屋的通风系统,这些功能都缺乏,也起着至关重要的作用。离房子太近的植物和根可能需要修剪,以促进室外的干燥,并打开房子以获得更多的阳光。在某些情况下,场地和结构都应该考虑增加屋顶或地面安装的太阳能装置、太阳能热水收集器或风力涡轮机。随着加热和冷却负荷的急剧减少,有可能缩小甚至取消一些加热和冷却设备。
不要扔掉旧东西
在项目过程中可能被替换的建筑材料呢?橱柜、装饰和地板可以用在其他地方,比如地下室或车间。木材、石膏干墙和其他加工过的材料可以成为土壤改良剂,也可以作为车道或人行道的基础。
聪明的项目计划可以减少重塑创伤
项目的阶段可以让它更容易度过。大部分的生活空间都可能涉及到,所以如果你打算在房子翻新期间呆在里面,弄清楚你需要用什么以及你能忍受什么是很重要的。当项目从房子外面开始处理时,破坏会显著减少。从外部接近项目也更容易保持保温和空气屏障的连续性。深度能源改造案例研究:
更多关于深层能源改造
深度能源改造的目标与新温室的目标相似,但与所有的改造一样,不同之处在于你必须围绕现有的结构工作。以下是你应该考虑的集中领域的房屋系统列表
建筑信封
隔热板和基础墙。
提供空气密封和水分管理。
用无甲醛绝缘材料对现有的墙壁、地板和天花板或屋顶进行超级绝缘。
安装一个耐用的屋顶。
将门窗更换为节能型号,并根据房屋暴露在阳光下的程度指定玻璃。
暖通空调
提供适当的控制。
尽可能指定高效率的机械设备和热泵
考虑传统空调的替代品。
确保燃烧器具的通风口正确。
管道
重新配置管道以有效分配热水。
保温热水管道。
选择高效的热水器。
照明
尽可能增加自然采光。
安装节能照明设备。
电器
提供一种简单的方法关闭设备,以消除虚幻的电气负载。
用节能的型号取代旧的电器。
能源
考虑安装光伏组件、太阳能热水收集器或风力涡轮机。
实现零能耗的七个步骤
把老房子改造成超级高效的房子,有一条明确的成功之路。建筑科学公司的贝琪·佩蒂特建议,从你能得到最大爆炸声的地方开始,按照清单上的顺序依次递减。当你完成了第5项后,房子将会足够高效地缩小机械设备的尺寸,你在第1步中替换了这些设备。如果你打算至少经历第5步,在购买新的锅炉或暖通空调机组之前要记住这一点。
1.升级机械系统
在老房子里,旧炉子或锅炉通常是最消耗能源的。许多1920年以前建造的房屋仍然使用旧的燃煤锅炉,这些锅炉被改造成天然气或石油。这些单位是主力,但使用大量的能源。一个新的熔炉或锅炉可以立即节省能源美元。我们在所有这些房子里都用中央系统取代了窗式空调,也可以马上节约能源,只要管道系统被放置在有条件的空间里。如果你负担得起,太阳能热水器是一个很好的选择,但至少,通过将水箱连接到锅炉来提高热水生产的效率。
2.把地下室和爬行空间搬到房子里面
温暖干燥的地下室和爬行空间可以扩大居住和存储空间。潮湿的地下室是老房子夏天湿度高和不舒服的原因。它们也可能是霉菌生长的来源,并在房子周围分布。喷洒泡沫是一种快速有效的方法,可以将这些区域带入有条件的空间,同时密封基础和地板框架之间的泄漏。
3.超级隔热和空气密封屋顶
如果空气从房子的底部漏进来,那么它就会从顶部漏出去,这使得冬天的房子又冷又通风。隔热效果差的屋顶也会使房子在夏天变得很热。空气密封是良好绝缘的副产品,所以它实际上是一个一步登天的过程。在屋顶下使用喷雾泡沫还可以消除屋顶通风的需要,这在复杂的屋顶中是很棘手的。
4.更换窗户
房子的底部和顶部都密封绝缘了,下一个机会就是墙壁。旧窗户就像墙上的大洞。旧窗户经常把空气和水漏进房子里,而且功能很差。它们可能无法正常启闭,而且挡风玻璃和纱窗会使光线变得模糊,从而减少了进入的光线。如果安装得当,“能源之星”(或更好的)窗户可以密封墙壁上的洞,防止进水和极端天气。
5.隔离墙壁
用纤维素填充墙壁空腔是一种廉价、简单、有效的方式来温暖老房子。可以肯定的是,把纤维素吹进现有的壁腔是一门艺术,但有许多承包商已经做了很多年。事实上,现在有一些廉价的方法可以用红外摄像机来检查,以确保所有的空洞都被填满了,而不会影响到外墙现有的灰泥或护套。因为老房子的壁板或瓦可能也已经磨损,我们趁此机会在房子外面安装泡沫护套,然后再重新安装壁板
6.购买能源之星(或更好)
固定装置、电器和照明一旦你减少了空间调节和水加热的负荷,照明、电器和插头负荷将是你的下一个大的能源项目。一款新的“能源之星”冰箱将比标准型号节省15%的能源。用针型紧凑型荧光灯灯具取代旧的灯具可以确保您的电费保持在较低的水平(高达30%)。
7.增加可再生能源
一旦你的能源消耗显著减少,如果你附近恰好有一条小溪,你就可以用光伏、风能或水力发电等系统自己生产能源。不过,在你大幅削减能源使用之前,投资可再生能源是不值得的。环保仍然是最便宜的游戏。
*注意事项5:返回步骤1,减少机制的大小。在立方体的六面都有隔热材料和良好窗户的密闭房屋提供了可预测的性能,因此机械承包商不必猜测外壳的质量。缩小的机械设备可以支付步骤2-5的费用。
案例研究
从绝缘零到净零
在决定改造时,这座位于博尔德的占地1000平方英尺的20世纪70年代牧场的主人既想增加空间,又想大幅改善能源。和附近的其他房子一样,这栋房子只有单窗格的窗户,墙壁上没有隔热材料,冬天很通风,夏天就像“烤箱”一样。这家人在五年前做了一些改进,更换了窗户,增加了隔热材料,并安装了地板辐射供暖,但他们没有经验把它做到他们想要的程度。这一次,为了进行更全面的改进,这家人聘请了一位在高性能建筑方面有经验的承包商。Eric Doub的团队对现有空间进行了节能改造,并将其改造为地面空间的家庭办公室和地下室的游乐区。增加了700平方英尺(约合457平方米)的面积,为业主提供了一个新的用餐区,扩大了厨房和大房间,并改善了太阳能通道和照明。
设计方法
项目经理了解最佳的建筑实践
整个家庭的超级绝缘和空气密封提高了舒适性和被动生存能力,使家庭在0°F,多云的天气中保持温暖。一个在建筑科学最佳实践方面知识渊博的项目经理总是在现场,以确保完成正确的细节,这对成功的能源改造至关重要。增加的面积改善了采光和空间的宜居性。全电动设计使业主能够限制他们的天然气管道,这对他们来说尤其重要,因为天然气钻探和分销导致了当地环境的退化。他们的绿色努力从建筑结构延伸到能源供应和饰面。
系统
关键系统
网站
*90%的建筑废物通过现场再利用、回收和循环再造转移
*再生塑料装饰
建筑信封
现有:
*墙壁改进为热破碎的R-28:纤维素吹入现有框架,墙壁包裹着新的外部绝缘2'x4 '框架墙
*屋顶由8改进到R-70″就地喷洒开孔½' -磅泡沫(SPF)
*以下等级提高到R-17:在2'x4 '框架墙内增加½“刚性泡沫和棉拍
*事先安装1½英寸石膏混凝土地板,在现有板上安装辐射管
*在石膏和地下室板之间添加一体化蒸汽屏障,气泡膜和¼"柔性闭孔泡沫
添加:
*R-27墙:2'x6 '框架,内部有1½“弹性通道,创建7″墙腔,充满Icynene喷雾泡沫
*R-42 SIP屋顶,带3.5″SPF的吊顶,总R-50
*U-0.15整体窗口评级
* fsc认证和工程木材
*6″核心ICF爬行空间与下降托梁打破热边界;12″托梁之间的SPF值
暖通空调
*可操作的窗户和电动天窗用于通风
和冷却
*能量回收通风机,在冬季和炎热的夏季持续通风
管道
*双重厕所
*太阳能水箱式热水分配器,减少烹饪时的能源需求
照明
*通过四个太阳能管,两个天窗和30%以上的玻璃增强了自然采光
*紧凑型荧光灯
电器
*现有的能源之星洗衣机和烘干机,还有晾衣绳
*新的冰箱和电烤箱,以避免使用天然气
*独立开关,消除虚幻电子负载
内部完成
*低voc和零voc涂料和污渍
*水性地板
*粘土石膏
*含低voc粘合剂的油毡瓷砖
*无甲醛橱柜
*混凝土和高粱基台面
*定向刨花板地板
*天然羊毛地毯
能源
*真空管太阳能热水系统采用板内辐射管,提供90%-100%的生活热水及空间供暖;系统由按需9kw调制电锅炉提供云冷挡备份
*并网太阳能光伏(6.15千瓦安装在新门廊和现有屋顶)
* epa认可的燃木壁炉
教训
项目愿望清单可能与现实世界有所不同*
在这种全面的改造中,很容易忽略系统交互的一些方式;甚至制造商也可能忽视先进能源系统的细节。例如,该团队了解到,如果在晴天停电,用于太阳能热水的真空管可能会过热并破裂。为了防止这种情况,他们安装了一个太阳能电池板,提供备用电源,使水泵可以继续通过管道循环水。尽管他们的目标是深绿色,但房主也不得不做出一些权衡。认证木材的成本溢价导致他们放弃只使用fsc认证的木材,转而投资更多的可再生能源系统。
团队和财务
团队和流程
有了高度忠诚的房主,该团队能够远远超越典型的能源改造,并探索综合效率的新方法。在项目开始时,承包商和能源设计师与业主一起计算电力负荷,并使用计算机建模来了解热量和能量流动。设计过程中的这一关键步骤为项目开发的所有阶段提供了信息。在施工过程中,业主、设计师、工程师和承包商继续密切合作,以确保项目的成功。例如,当业主询问如何对建筑外部进行热改造以最大限度地减少干扰时,承包商使用现代建筑科学资源验证了这种方法可以很好地创建连续的空气和热障。
地点:科罗拉多博尔德
业主:John和Vicky Graham
师:安迪·约翰逊,DA J设计
总承包商:Eric Doub,生态期货建筑公司
区域的影响:改建现有1,000平方英尺;新增700平方英尺
财务状况
为了建造他们的“梦想之家”,业主选择了高质量的饰面,尽可能地推动能源措施,并充分利用科罗拉多州对可再生能源系统的新激励措施。据业主说,建筑成本与其他高端改造住宅相当,最近有报道称,明年当地电价可能会上涨11%,预计投资回报率会越来越高。
图库建设细节
一个来自马萨诸塞州的案例研究
在马萨诸塞州的阿灵顿。在美国,亚历克斯深能改造项目在他有80年历史的复式公寓里。
绿点
住宅LEED对于深层能量肠道康复,能量改造策略可以影响EA1-9(能源与大气)中多达27个点。
NGBS-Remodel参考ANSI标准,并根据改建或扩建项目中涉及的条件地板面积和原始房屋建造的年份遵循适当的路径。NGBS
10评论
俄亥俄州的深度能源改造……
我一直在做我在俄亥俄州的家的DER…我们拍摄了整个过程的视频,你可以在http://www.thegreenedhouseeffect.com.我们在最后阶段,在地下室做一个室内幕墙,用喷雾泡沫隔热,并添加太阳能空气加热器。我们已经从一个有70年历史的漏水的房子变成了一个超级紧密,绝缘良好的房子。即使是在去年寒冷的冬天,我们也减少了2/3的取暖费,现在有了4kW的太阳能电池板,我们的电力几乎为零。
窗膜作为玻璃改造
虽然许多旧窗户漏气漏水,确实需要更换,但有许多窗户很紧的家庭,有透明的单层玻璃,透明的IG,甚至有着色或低e涂层的IG,使用良好的SHGC窗膜可以节省大量的空调负荷美元。这些电影中的许多现在都得到了NFRC的评级(在这个论坛中被推荐为权威),最近发射率低至0.07的电影已经进入市场。SHGCs低至0.50(透明玻璃上只有薄膜),VLT高达0.70——与汽车挡风玻璃差不多,从外面或里面几乎看不出来。
你提到了“室内空气质量”和“湿度管理”,但没有给出任何如何处理的建议。过度绝缘和收紧外壳限制了新鲜空气的引入,这需要补偿。遵循被动式住宅的原则,最好的方法是用热交换装置取代传统的“循环”式热/空调,以调节新鲜空气或循环利用陈旧、潮湿、易发霉的空气。这就是如何在超级隔热结构中创造良好的室内空气质量。
napulitane,
你可能会发现这个链接很有用:
//www.slccoatings.com/article/revisiting-ventilation
Malcolm,谢谢你的链接!
Napulitane,
Malcolm Taylor提供了一篇有用文章的链接。(谢谢,马尔科姆。)GBA还有更多。
有关通风的更多类似深入文章的列表,请访问GBA的“分类”页面。这里有一个链接:GBA类别页面链接到关于通风的文章.
你也可以读读这篇文章:《关于室内空气质量》
自2014年退休以来,我一直在修复房产。有人能给我指出一篇文章,说明如何深度改造一个砖牧场的房子吗?1980年风格的3000平方英尺牧场,80%的外部是砖。
最初的计划是拆除所有砖外墙的干墙和绝缘材料,然后喷洒3.5英寸的封闭单元,在螺栓内部添加1英寸泡沫板,胶带和密封,然后重新安装新的1/2英寸干墙。
*所有阁楼都有泡沫
*新的安德森开窗和所有新的超大门。
*完全重新布线密封浅罐灯-泡沫/密封/8.5w LED
* R60天花板。
*2“封闭单元地下室墙壁和集板。
*双载波多级调制NG炉,多级空调
*门窗都在车库,所以不能换。
* Age-in-Place设计
我自己做了大部分工作,所以2年的项目。希望70岁生日。
很想知道建筑科学专业的人会怎么说。
戴夫,
你的计划肯定会降低家庭的能源费用。但是没有人能在网上提出很多有用的建议。我们不太了解你们现有的窗户,现有的隔热材料,或者现有的漏风率。我们也不知道你所在的气候区域。
当然,做空气密封工作通常是一个好主意。如果你专注于空气密封——听起来好像这就是你的计划——那么你需要想出一个安装整个房子通风系统的计划。
如果你的房子气候寒冷,一些专家可能会建议你开三层玻璃的窗户,但听起来似乎太晚了。
一些GBA读者不喜欢喷雾泡沫,他们可能会建议你制定一个少用喷雾泡沫的计划。
一些GBA读者可能会指出,基于未来的能源节约,这项工作的成本可能是不合理的——但你可能已经知道了这一点。
Martin,谢谢你的回复,
我故意没有提供关于我具体改造的细节,因为我不想写一本书。我真的在寻找关于文章的建议,以帮助我更好地理解绝缘80%砖立面的木结构。
谢谢你提到空气质量。我的暖通空调人员正在处理负载和一些ERV版本,以提供新鲜空气。我还打算为冬天的几个月配备一台全屋除湿机。在夏季,多速炉和空调机组应注意内部水分。
另一件事,我可以使用一些帮助理解是水分运动与3.5英寸的封闭细胞和额外的1“泡沫热制动器在干墙下。事实上,外部应该没有湿气或很少的热运动。这对我的砖墙立面会有影响吗?管理湿度是我在这次装修中最关心的事情。
你提到了报复。在这个项目中,钱不是问题。我在这个网站上读到一篇很好的文章,谈到财务回报并不总是驱动因素。这个房子可能会是我们永远的家,我们已经预算了20万的材料和另外2万的杂项劳动力,我自己无法完成。
我想要隔离外墙,因为我将扩大每一扇门,窗户都用干墙粉刷,大多数内墙都为ADA移动了。所以我们已经预料到大部分墙会被推倒。改造计划包括更换所有墙壁90%的干墙。如果不是因为天花板上已经有了18英寸的绝缘材料,我可能也会更换天花板。
Dave933
我和你在同一条船上,3400平方英尺的牧场。和你的基本策略一样,75岁了,永远在家里老去。我在德克萨斯州的休斯顿,但我猜你在更北的地方。
我最大的问题是我的墙。我正在添加一个2x3的内墙,总共6英寸,并填充它
无论是密集的包装纤维素,可以处理显著的水分,只要它是
允许干燥或密包岩棉。
真正的问题是我的护套是外部石膏板,不是WRB, 1英寸的缝隙没有通风,砖已经粉刷过。
我会遇到石膏护套潮湿的麻烦吗?只有2英寸的岩棉绝缘,70年后从未出现过霉菌问题,但那是在我的超级空气密封项目之前
迈克
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