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建筑科学

20世纪70年代的经典住宅,从太阳能加热到零能源

理查德·莱文(Richard Levine)位于肯塔基州的Raven Run住宅经过几十年的发展

图1(四张)
由理查德·莱文设计、建造并居住肯塔基州列克星敦附近的Raven Run太阳能住宅(站在前景)是20世纪70年代典型的活跃太阳能住宅的一个很好的例子,它很好地实现了它的目的,并随着时间的推移而发展。
图片来源:能源先锋
由理查德·莱文设计、建造并居住肯塔基州列克星敦附近的Raven Run太阳能住宅(站在前景)是20世纪70年代典型的活跃太阳能住宅的一个很好的例子,它很好地实现了它的目的,并随着时间的推移而发展。
图片来源:能源先锋
莱文房子里最初的太阳能集热器控制器现在放在地下室里。
图片来源:能源先锋
这个Clivus Multrum堆肥厕所已经使用了近40年。
图片来源:能源先锋
这些光伏模块已经把Raven Run太阳能屋变成了一个净零能源屋。
图片来源:能源先锋

上周,我在肯塔基州列克星敦的中西部住宅能源会议上发言。这是一个伟大的地区会议,那里的人们正在使事情发生。(我甚至表现得很友好。因为有那么多肯塔基野猫队的粉丝,我退缩了,在任何一次演讲中都没有提到我是佛罗里达鳄鱼队的一员。)对我来说,其中一个亮点就是参观理查德·莱文的20世纪70年代活跃的太阳能房屋。它与众不同,我从未见过其他的房子,我也见过其他的太阳能房子。

看到这张照片,你的第一个问题可能是:“这真的是一栋房子吗?”是的。他选择的形状是为了最大化太阳能增益,同时最小化建筑围护的面积。这是一个在对角线上切的立方体,你可以在下面的视频系列的第一部分中看到。(这部分大约从3:30开始。)

Raven Run太阳能屋

在房子附近的峡谷里流淌的小溪叫Raven Run,所以房子也叫Raven Run太阳能屋。莱文在1974-75年设计并建造了它,是70年代能源危机时期早期建造的太阳能房屋之一。马丁·霍拉迪(Martin Holladay)做了一项伟大的工作,涵盖了北美太阳能加热和超级隔热房屋的历史。(见太阳能与超级绝缘:一个30年的争论而且北美超级隔热房屋的历史)。他认为,超级隔热性能获胜是因为大多数太阳能房屋在晴天会过热,而在寒冷的夜晚会把人们冻在外面。

Holladay可能总体上是正确的,但Levine的家是一个很好的太阳能住宅的例子。它不会过热,因为它把热量储存在下面的岩层中,必要时可以把多余的热量排出顶部。他的主要问题是夏季湿度过高,因为被动冷却无法处理空气中的水蒸气。

以下是一些很酷的功能,包括他最终对夏季湿度的处理:

用于空间加热的太阳能集热器。你在上面的照片中看到的并不是所有的窗户都把大量的阳光射入生活空间。有些是窗户,有些是他设计并申请专利的一种特殊类型的太阳能收集器。每一柱集热玻璃背后都有波纹铝,随着空气升温,它会自然上升。从这些空气柱上获得的太阳能可以使温度上升100华氏度。

但他做的不仅仅是使用烟囱效应.他设计了一个系统,利用风扇将热空气从每根柱子的顶部转移到地下室的岩层中,在那里热量被储存起来。多云的时候,他可以从岩层中吸取热量,持续两周。这是一个相当复杂的系统,他避免了把岩床变成模具工厂。下面的一张照片显示了它的原始控制器,这是不再使用。

堆肥厕所。这栋房子从一开始就有一个Clivus Multrum堆肥厕所。建造并居住在带堆肥厕所的房子我自己,我明白。然而,许多人不这么认为,特别是如果这意味着坐在一个大的开放洞直接到地下室的水箱。但是想想看,40年来,他在家里不用冲厕所,节省了多少水啊!在下面的第二张照片中,你可以看到地下室的水箱和一个通道门,你可以通过它来清除堆肥材料。

零能耗。几年前,Levine在房子旁边的工作室安装了光伏模块。由于今年冬天的寒冷,他在过去的一年里的消耗和生产之间的能量平衡不是零,但在那之前的两年里他是零。

其他更新。莱文最近安装了一台热泵热水器,大约十年前安装了一台地源热泵。后者主要是通过除湿来降温。长期以来,他一直依靠自然冷却,但最终决定,由于湿度问题,有必要采用机械空调系统。

我没有在那里花很多时间,但令人兴奋的是,看到一座70年代的典型太阳能加热房屋——也是最早的房屋之一——不仅幸存了下来,而且很好地发挥了它的作用,并随着时间的推移优雅地发展。

莱文是新上任的董事会成员美国被动之家协会(PHIUS),我也是,所以我期待与他合作。他带来了丰富的知识、经验和想法,这将极大地帮助我们将这项运动进一步推向更可持续的建筑。

其他资源

CSC设计工作室的Raven Run住宅页面.CSC设计工作室是Levine在肯塔基州的建筑公司。

Richard Levine在维基百科上的页面

关于Levine和他的工作的四部分视频系列kyGREEN.tv

第1部分

第2部分

第3部分

第4部分

Allison贝尔斯她是一位演说家、作家、能源顾问、resnet认证培训师,并著有能源先锋的博客.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard

4评论

  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 1

    太阳能空气系统
    艾莉森,
    谢谢你给这座经典的房子做侧写。

    许多研究人员对岩仓式太阳能空气系统的性能进行了研究。关于这种类型的活跃的太阳空间加热系统的全面概述,请参阅我2004年12月的文章能源设计更新太阳能空气系统:尚未消亡.(文章从第8页底部开始。)

    我的文章讨论了几个长寿的太阳能空气系统,包括位于科罗拉多州乔治Löf家里的那个——在2013年被悲剧摧毁以及田纳西州诺克斯维尔罗伯特·里德家中的一起。

  2. 蒂姆·斯奈德||#2

    理查德·莱文
    1981年加入《Fine Homebuilding》杂志后不久,我来到列克星敦,写了一篇关于理查德·莱文(Richard Levine)的太阳能住宅的报道。看到这座房子的演变,了解到建筑师仍然在倡导能源效率,这是非常令人鼓舞的。从早期开始,我们已经取得了很大的进步,当时设计的注意力更多地集中在太阳能增益上,而不是建筑围护结构的改进。我仍然相信,提高能源效率的创新是我们在美国最伟大的领导(和创造就业)机会之一。我希望我是对的。

  3. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 3

    好的住宅建筑的文章
    以下是蒂姆·斯奈德1983年的文章链接:切下方块

  4. 凯文·迪克森MSME||# 4

    保护历史古迹
    没有保护,这房子会像乔治的一样被毁。

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