图片来源:所有照片:Jim Baerg 18英寸厚的地下室墙壁是用石头和灰浆砌成的。 房子的膝墙用硬纸板包着。阁楼地板上的绝缘材料是一种较老的纤维素绝缘材料——Silva-Wool。 安装这些纸板通风槽是为了确保椽架通风良好。 2英寸厚的铝箔面多聚体附着在膝壁的阁楼侧。 每间浴室都安装了一台新的松下排气扇。 在密封电气箱中的漏气之前,必须清除旧的绝缘材料和灰尘。 安装在天花板上的电气箱的漏风处用罐装喷雾泡沫从阁楼密封起来。 我们在阁楼上安装了一层很深(约16英寸)的纤维素。 在安装了通风挡板后,非绝缘的倾斜天花板被纤维素填充。 这个地板组件延伸到一个无条件的门廊,所以托梁湾需要隔热。 砖的外层和内层之间2.5英寸的空隙用吹入的玻璃纤维隔热。这个缺口是从窗框进入的。 为了进入墙洞,一些窗户不得不暂时拆除。在将绝缘材料吹入墙壁后,用于进入空腔的孔被堵住了。这个塞子嵌在窗户开口的粗糙的窗台上。 地下室墙壁用闭孔喷雾泡沫隔热。这减少了空气泄漏和热流。 新炉的效率等级(AFUE)为95%。 这张表列出了几年来实施的能源改造措施。 此表列出了各种改造措施的建设成本。 粉红色的条形图显示了每加热度日(HDD)的气体热量。每个柱形代表一个供暖季节。 这个电子表格假设能源成本每年将上涨5%。如果这些能源成本预测成真,能源改造工作将在未来20年内产生31,000美元的累积现金流。
这是一个关于一段美妙而又动荡的关系的故事。对我来说,它始于九年前的一系列意外事件:一个漂泊的理想主义者和一个小镇女孩的偶然相遇。这次偶然的会面很快演变成一场冲动的长期求婚。此后不久,双方通过邮件交换法律文件,正式确立了这一承诺。
像大多数婚姻一样,这个草率的决定导致了我们在一起生活的方式上不断的即兴表演。我是变革的推动者;她,一个固执的、老派的、聪明的女人,不断地迫使我证明自己。这九年很艰难,但也很有收获,我因此成为了一个更好的人。
当然,我说的是我的房子。我真正的婚姻在其他方面给了我回报。我的妻子劳雷尔一直很耐心,很支持我,也很投入。(她做了15年的房屋油漆工和墙纸挂架,这真的很有帮助。)
我们应该买房子吗?
我是一名建筑师和设计师,对能源效率的研究一直是我毕生的爱好。我在20世纪70年代中期开始了我的事业,并建造了许多被动式太阳能和超级隔热房屋。我还参与了蒙大拿州西南部的历史建筑和其他项目。后来,我获得了文学硕士学位。他获得了华盛顿大学的学位,然后在几家建筑公司工作。
最近,我在蒙大拿州气象培训中心担任培训师,在那里我教授气象、绝缘系统、审计、分区压力诊断和熔炉诊断与维修等课程。(我也在那里接受了良好的教育。)
1994年,劳雷尔和我从蒙大拿州利文斯顿的老家搬到了西雅图,在那里我们读了12年的研究生并工作了12年。在收养了一对来自俄罗斯的双胞胎女孩后,我们决定搬回利文斯顿的家抚养她们,重新获得一些正常的感觉,这是只有小镇生活才能提供的。
有一次,我带着女儿们去看望母亲,我们第一次提出了买房的问题。一位做房地产经纪人的朋友告诉我们,市场非常紧张,但只要找一年,她就能给我们找到一套房子。就在那时,我妈妈提到她的一个朋友因为年龄问题要卖掉房子。我给她打了电话,收到了拜访她的邀请,然后马上开车穿过城市。
劳蕾尔和我带着完全不同的反应在房子里走来走去。她看到了粗毛地毯、绿条纹墙纸、z型砖、垂下的天花板和厚重的窗帘。那是一栋30年没人动过的房子。我看到的是一栋老房子,房子的骨架很好:有足够的屋顶,砖砌的外墙,一个新炉子,一个3线断路器箱,还有一个坚实的地基。从构思到参观再到决定的整个过程花了我大约一个小时。
几个月后,我在邮件中收到了贷款文件,当我要求劳雷尔签名时,她感到很惊讶。她发誓说她对买房的事一无所知;我肯定我们谈过了。我说过,她很支持我。
没有太多的绝缘
我们把房子租给一个家庭住了一年,然后就搬回家了。从那以后我们就一直在装修房子。窗帘掉了。粗毛地毯和墙纸都被扔了出去。油漆刷出来了。非常支持。
我应该提一下,我们的新房子在阁楼和楼上的一些墙壁上有4到6英寸的席尔瓦羊毛绝缘材料吗?除此之外,没有任何绝缘材料。窗户混合了单挂的乙烯基替代品和旧木双挂的漏铝防风窗。主楼的墙壁是双层砖砌,有2.5英寸的气隙。慷慨点,那大概是R-6。
利文斯顿平均气温为7600摄氏度。它在第六气候区,干燥,相当寒冷,而且风很大。年平均风速为每小时14英里,尽管冬季平均风速为每小时18到20英里。不幸的是,冬天多风,夏天则比较平静。公用事业审计的初始鼓风机门读数为2,732 cfm50。那年冬天,房子很冷。
我还应该提一下,我和我妻子都很守旧。我们把温度降低,在晚上和外出的时候总是把恒温器调低10度。不用灯的时候,我们虔诚地把灯关掉。我们用冷水洗手和洗衣服,洗满衣服和盘子,我们几乎不给楼上供暖。
房子一览
地点:蒙大拿利文斯顿面积:2200平方英尺建造日期:1914卧室:4或5浴室:2基础:完整的地下室;18″碎石石墙,混凝土地板一楼墙壁:2 wythes砖与2½“气隙二楼墙壁:粗锯2x4s与船护套二楼壁板:雪松瓦屋顶框架:2×6椽子和天花板托梁现有的窗户:大约一半是原木单釉双挂窗与铝风暴;一半是用U-0.5玻璃代替乙烯基单挂。现有门:木板门。空间供热:12万Btu/h天然气炉改为8万Btu/h 95%冷凝炉生活热水:燃气热水器(大气通风)厨灶:电干衣机:电
在过去的八年里,我有条不紊地从阁楼到地下室,在房子里找遍了一遍。我的目标是在不影响房子历史外观的情况下升级房子。我走得很慢,每一步都考虑了很多年。我还认真记录了我的水电费账单。这是我最深入的案例研究。
好骨头
房屋的形式简单而紧凑,屋顶为12:12,与我们现在在全国各地看到的被动式房屋建筑设计不同。楼上卧室下面没有暖气的前廊和后廊为室外提供了过渡空间。不像那个时代(1914年)的许多房子,房间宽敞,天花板高,开口大,窗户大。住在一个和睦的家庭里真是令人愉快。
就像我说的,这房子的骨架很好。只有几个地方的窗户上的砖拱开裂了。除此之外,在全层高的地下室里,砖墙和18英寸厚的碎石石墙和当初建造时一样坚固(见下图2)。
主楼的墙壁内外都是砖砌的,内饰是灰泥。二楼的框架是粗锯杉木和船形护套。楼上是一个经典的半层,带有气球框架和两个棚式天窗。膝墙阁楼的外墙在某种程度上用硬纸板包裹,二楼的大部分墙壁都用席尔瓦-羊毛(Silva-Wool)绝缘,这是一种纤维素绝缘材料的前身(见下图3)。
这种不保温、漏水的结构的好处之一是,除了地下室的墙壁和阁楼的砖烟囱上有一些花蕾外,房子里没有任何受潮的迹象。这房子和刚建的时候一样坚固。小心的话,它应该能再用一百年。我就是喜欢粗糙的杉木框架,旧的装饰和砖墙。
审计员给了我们一份“待办事项”清单
搬进来后不久,我就开始了我的升级计划。首先,我申请了公用事业审计。
审计员做了一个风机门测试,安装了一些升级,并提出了一系列额外绝缘的建议。到目前为止,我们已经完成了他们列出的所有事情,甚至更多。
节能灯具和电器
我的一些决定很容易。第一年,我几乎把所有的灯都换成了节能灯,最近又安装了一些led。
我们买了一套前置式洗衣机和烘干机,在外面挂了一条多绳的可伸缩晾衣绳。随着时间的推移,旧电器开始出现故障,其他电器已经被更好的“能源之星”产品所取代。烘干机是电动的,除了在一年中最冷的时候,它很少被使用。厨房的灶台是标准的电阻玻璃台面。
绝缘所有五个阁楼
我的第一个主要项目是重新装修阁楼。它分为五个部分,因为它是一层半的结构和两个棚式天窗。
我想将四个膝墙阁楼与上部主阁楼连接起来,以提供通风,所以我在外部屋檐上安装了纸板通风槽,并在上下阁楼之间的倾斜部分安装了通风槽(见下图4)。膝壁用硬纸板包裹着,并用席尔瓦羊毛吹过。我在膝壁上添加了2英寸的铝箔面聚异氰尿酸盐,用胶带粘住关节并在边缘起泡(见图5)。
我还建了一个结实的胶合板阁楼舱口。
在安装和布线烟雾探测器,一些额外的插座和一个新的浴室排气扇(见图6)后,我密封了所有的电线穿透,接线盒和通风口周围的缝隙(见图7和图8)。我没有系统地密封隔板顶板上的裂缝(因为现有的绝缘材料挡了路),现在我想知道那个决定。我也没有安装阻塞,以密封在楼板上的绝缘吹风之前膝壁下的托梁腔。
在所有这些准备工作之后,绝缘体将R-60纤维素吹到现有的席尔瓦-羊毛绝缘体上(见图9)。
吹完阁楼隔热层后,打开鼓风机门,测得房屋与阁楼区域之间的压差为46帕斯卡。
风机门的效果越来越好
阁楼隔热后,我带着红外摄像头和风门回来过几次。我发现了几十个没有隔热的墙洞和倾斜的天花板洞。然后用密集的纤维素吹出这些空腔(见图10和11)。
在抛光楼上的杉木地板之前,我还拉起了四分之一圆的模塑,并在地板和踢脚板之间的接合处填缝。
楼上的一座旧燃气壁炉与一间膝墙阁楼直接相连,因此必须拆除壁炉,并将该区域密封起来。除此之外,我还安装了新的门门槛和防风雨条,并在地下室天花板上安装了密封的管道孔。
在地下室绝缘之前,最近的鼓风机门读数约为1,850 cfm50。喷洒地下室墙面后,读数降至998 cfm50。取消开式燃烧炉也有帮助。
四个新的乙烯基窗
房子里的窗户混合了原来的双挂窗和铝风暴窗,以及单挂窗的乙烯基替代品,没有一个是非常密封的。
我们的楼上特别容易受到冬季风的侵袭,所以我把其中四扇木窗换成了新的乙烯基窗,这些窗有三层挡风雨条和多点锁定硬件。新窗户的u系数为0.29,是我在当地能找到的最低的u系数。
吹入的玻璃纤维填补了砖墙的空隙
经过几年的休养和思考,我决定对主楼层的双层砖墙进行隔热处理。多年来,我一直困惑于哪种类型的绝缘材料会起作用,从通道、r值、潮湿问题和安装的便利性等方面考虑。
最后,在熟悉了气象工人使用的密集包装技术后,我选择了使用短纤维玻璃纤维。我意识到我可以通过钻穿窗户和门框来进入墙壁的所有区域(见图12和13)。
这是一项相当艰难的准备工作,但一旦绝缘过程开始,一切都很顺利。我们使用了高压空气,关闭了隔热门,以最大限度地提高投掷和密度。我通过检查相邻窗柱上的洞来验证绝缘纤维的投掷,同时吹散中间的墙壁。我相信我们能够填满所有的空腔,除了窗户上方堆积的顶盖区域。有趣的是,红外摄像机在这些高质量的墙壁上没有用处。绝缘材料袋数达到目标。
我的计算是我们将壁的r值从R-5或R-6增加到R-12或R-14。这还不够好,但这是所有可能的,除非我们使用外部包层系统。
我们注意到的最直接的变化是房子明显更安静了,这很有趣,因为砖石房子很安静。
地下室墙壁的闭孔喷雾泡沫
地下室的墙壁是18英寸厚的碎石墙,完全没有裂缝或沉降的迹象。有几个地方的较低的墙壁上有一些花,这将通过改造外部和改善雨水槽来处理。
在地下室,地板托梁位于2×4泥槛上。没有边缘托梁,而是在地板框架的外部有两层砖。
我确信有一些空气渗透穿过砖边和石头基础。边缘托梁区域的内部和地下室墙壁被涂上高密度的喷雾泡沫:顶部的泡沫为3英寸,在地板上逐渐减少到1英寸(见图14)。在不久的将来,内墙将用螺柱框架,然后我将安装无面玻璃纤维棒和干墙。
新火炉
从房子的年代和被堵住的煤槽来看,房子里原来的炉子很可能是一个章鱼式的铸铁煤炉,采用了重力进料的大管道。在某种程度上,原来的炉被1988年伦诺克斯I型炉取代,额定功率为120,000 BTU/h。
全腔通过柔性导管连接到原始寄存器。原来的落地靴是用石棉绝缘的,所以我穿上了特卫强(Tyvek)防护服,戴上了呼吸器,把石棉浸湿,然后尽可能地脱掉。然后我在剩下的石棉上涂了一层管道胶泥。我还用泡沫和填充物把靴子和相邻的地板密封了起来。
伦诺克斯炉在燃烧空气中安装了电动阻尼器,测试效率为82%。通常情况下,我不会考虑用一个更高效的炉子来替换它,因为回报并不存在。然而,较旧的炉子在-20华氏度下只运行了大约一半的时间。此外,房子的送风太冷,通往砖烟囱的烟道生锈了。我开始怀疑炉子上的风扇太大了,给热交换器降温太多了。
一年前,我偶然发现了一个95%效率的煤气炉,无法抗拒第一次安装炉子的挑战。新炉子的额定输入功率为80,000 BTU/h,而不是120,000 BTU/h,这对于现在隔热的房子来说是更合适的尺寸。因为这是我第一次在炉子安装的经验,我仔细阅读了手册,然后布局,从最大的元素开始,炉子的位置,金属板,分支管道,塑料烟道,燃气管道,和电气连接。
在把炉子安装好之后,我让当地的一家钣金车间建造了新的整流器和一条新的干线。这些安装后,我连接其余的管道系统,其中包括一些新的金属起飞,阻尼器和配件。然后将现有的柔性管道连接并密封(见图15)。我请了一个有执照的水管工来安装煤气管道,并从断路器盒上接上了一个新电路。
自最初启动以来,这台炉子一直运转良好。它比旧炉噪音大,但送风要暖和得多。令我惊讶的是,当外部温度为-20°F时,新炉子仍然只运行了大约50%的时间。我应该考虑一个更小的炉子。
我还发现我的热水器(一个大气排气的燃气型号)在最坏的降压测试中失败了——它反抽了。热水器有一个3英寸的金属烟道,排在一个6″x8″无衬里的砖烟囱里,我预计一旦它被“遗弃”,它的通风会更糟。安装密封燃烧炉可以消除地下室对燃烧空气的竞争,但是热水器在没有衬里的冷砖烟囱中很难形成通风。为了改善通风,我安装了一个4英寸的烟道衬管。
改进的安慰
读完每一章,劳蕾尔和我都感到自己的舒适度有了明显的提高,无论是在夏天和冬天。房子也安静多了。
我们已经能够消除楼上所有四个吊扇,并且在夏天使用窗户空调。在夏天,利文斯顿通常会有一个星期左右的炎热天气,室外温度在90多华氏度或更低的三位数。夜间气温通常会下降20到30度。通过认真地打开和关闭窗帘和窗户,整个夏天房子都保持凉爽宜人。
我们有时会有一到三个晚上天气不冷,我们只能盖着床单睡觉。今年夏天,我们有一个星期的90年代中期的天气,达到105ËšF的峰值。室内最高温度为76ËšF。有了更好的空气流通,我想我们可以做得更好。
冬天的时候,我们发现经过所有这些改进后,房子感觉更暖和了。我们仍然在新的可编程恒温器上运行挫折,就像我们对旧的霍尼韦尔所做的一样,并且把楼上的暖气关掉,所以我认为我们并没有改变我们的行为或期望。我确实很少听到女孩们抱怨寒冷,而且她们白天更多地使用楼上的卧室。劳蕾尔和我整个冬天都会让卧室的窗户裂开,所以这可能会影响房子的性能。
量化节省
杂志上描述新型创新绿色住宅的文章总是让我抓狂。漂亮的图片,建筑戏剧,很酷的设备,和吹牛的权利。能源预测很少与实际能源使用相关联。能源节约很少以任何方式量化。
自从我们2005年买下这所房子以来,我对记录的保存非常严格,每个月都会把水电费数据收集到电子表格里。我跟踪电力和天然气消耗(见图18)、能源成本、室外平均温度和供暖天数。根据所有这些,我计算比率并制作图表。我还记录了我的建筑费用(见图17),并计算了我的现金流量(见图19)。
在八年中,我们减少了60%的空间供暖需求,45%的电力使用,63%的空气泄漏。去年冬天,我安装了一个稍微超大的光伏系统,所以现在我只支付每月的服务费。加上这笔费用,水电费从2005/2006年的1960美元减少到2015/2016年的600美元左右。
考虑到一些能源通胀因素,我预计仅在空间供暖改善方面投资5,520美元,我将在20年内节省约31,000美元。
我们的投资得到了很好的回报
在我自己的房子里,我的节能方法一直很保守。我对节约能源非常坚定,但如果我的投资没有回报,我会非常谨慎地花钱。我用这种方法在这个项目上做得很好。我们从一个几乎完全不隔热的房子开始,这确实有帮助,所以节能的百分比是显著的。我们也没有过分地更换窗户或包覆外墙。最好的部分是,我们住在一个伟大的老房子是舒适和负担得起的。
那么现在该怎么办呢?孩子们都长大了。房子已经完工了,对我们两个人来说太大了。我想是时候来场中年危机了。也许我该开始四处看看。我的眼睛一直很乱。那些上世纪中叶的现代服装看起来很漂亮。
12个评论
中世纪的现代人也有他们的挑战。
房子永远不会真正“完工”,不是吗?大多数将在2050年左右建成的房子都已经建好了,采取这种节能和舒适的康复措施是很好的。干得好!
中世纪的现代住宅往往是真正的能源猪。我的一些姻亲最近买了一栋漂亮的1960年代风格的现代房子,最后不得不进行大量的重新装修,使它完全适合居住,我可能很快就会在博客上发表(等待他们的许可)。它还有很多工作要做,但在18-24个月的时间里,它发生了惊人的变化,同时保留了它的建筑特色。
老房子=钱
永远不要把感情和不动产联系在一起。房地产就是这样....一种资产,有了这种资产,就有了它的优点和缺点。老房子尤其会消耗现金流,你最好对该地区的价格有一个很好的了解,以便在改善方面收回你的投入。如果你想拥有一个现代节能的家,那么就用所有的现代技术来建造一个,而不要超过你将要建造的区域的价值。恋爱是人和小狗的事。
@eugene
“如果你想拥有一个现代节能的家,那么就使用所有的现代技术来建造一个不超过你将建造的区域的综合价值的房子。”
这个神秘的地方在哪里?离最近的城镇在20英里以内吗?我愿意出差。哈!;)
坠入爱河
对尤金说:
有人会说,这个世界需要更多的爱;爱地球,爱我们的社区和家庭。就我而言,住在市中心的老房子里,确实有社交和能源方面的优势。我可以步行去市中心、杂货店、图书馆、学校和酒吧。另外,我在能源改造的现金流上赚了不少钱。我不知道我是否能以评估价值收回投资,但谁在乎呢。我已经在这幢漂亮的老房子里住了20多年了。
房子不仅仅是一种金融工具。
认真对待!如果你打算在那里住上一段时间,就像吉姆·伯格(Jim Baerg)的项目充分展示的那样,除了考虑转售价值之外,还有更多关于居住的艺术。把它纯粹当作一种金融工具是为了短期和不知道如何生活的人。对浴室或厨房进行一次华丽的改造,可能会提高房屋相对于社区公寓的转售价值,但它并不能像修复供暖不足那样提高舒适度。如果你的目标是翻转它,那没问题,但这不是生活的方式。
所有的老房子(和许多新房子)都需要热升级,以变得更舒适和足够低的碳水化合物,以满足温室气体排放目标。这些升级的阶段需要优化成本,并确定优先顺序,但它不需要像即时全面的深度能源改造那样让银行破产。
同样,单纯地以未来能源成本节约的净现值为基础来分析热能升级也没有抓住重点。它还购买了舒适和弹性,这是你打算居住的房子里很好的(如果不太明显)特征。
推倒房子重新开始也是一种资源和现金密集型的做法,而且很少是“正确”的解决方案。
回家的费用
在过去的两年里,我们一直在计划一个新的超级节能住宅,并不断调整其大小和细节,以使其负担得起。我们最终决定,我们不想要一个简陋的小屋,也负担不起我们真正想要的东西,所以我们留在了我们100多年的农舍里,并做了一些更新。我们希望的2000平方英尺的房子(几乎一半的建筑面积是我妻子的纤维工艺品的工作区)将比我们现有的房子价值多花10万美元,可能是附近开发项目中更大的新房子售价的两倍。我也想找到这样一个神话般的地方,在那里一个普通人可以负担得起建造一座符合他们梦想的房子。
PGER的一个很好的例子
一个很好的例子,一个相当好的能源改造可以在低成本完成!当然,那里有很多艰苦的劳动,但如果你不喜欢这个房子,就很难有动力去做这些工作。所以这种爱为你省钱,而不是像第二条评论警告的那样耗尽你的钱。
一个问题——你有软通风口吗?如果有,你的通风挡板是如何连接到它们的?看起来倾斜的天花板部分很棘手。
底通风口
是的,我完全连接了软体和山脊。我在拱腹和倾斜的天花板部分使用了纸板挡板。后一个区域似乎是一个问题,但实际上证明是一个容易安装。在坡段的挡板固定好后,保温承包商将坡椽段密实填充。那些天花板区域只有一个R-16。等我老了,也许我会把它们从里面弄出来,重新铺上薄板。
我开始认为,阁楼的通风并不总是至关重要,尤其是在天花板密封良好的情况下(我们的测试结果是,在打开鼓风机门时,室内和阁楼之间的温度为46帕斯卡)。Bill Rose写道,代码中300:1的通风比只是一个历史产物,在现实世界中几乎没有基础。此外,在我们多风的气候下,山脊通风口往往会在阁楼内产生负压,所以我在规范要求的范围内安装了更多的软肋通风口和更少的山脊通风口。
@Jim Erdman
我也放弃了。
砌体之间的绝缘
我相信公认的智慧是,当水通过砌体的外层时,外部砌体的两个wythes之间的空腔应该可供排水(砖砌体通常不防水)。在墙体之间通常放置(施工时安装)刚性保温材料,但保温材料和砌体之间应留有排水间隙。我想知道,如果玻璃纤维被砖漏出的雨水浸透,完全用吹入的玻璃纤维填充空隙是否会给你带来问题。
通风砖wythes
回复Carl Mezoff;
我也很担心这一点,因此在阁楼工作后的几年休息。蒙大拿州非常干燥,每年大约12英寸,一半是雪。寒冷的冬天使室外的蒸气压很高。砖很软,很容易吸水,但我们很少下雨,我有很好的排水沟。我的室内湿度在冬天通常是35%。
我从安装、热性能和湿度控制的角度研究了人类已知的每一种绝缘材料。最后,我选择了密集的短纤维玻璃纤维。因为它是亲水的,它应该会吸干水分,而且外墙砖具有非常高的烫发率。
这种解决方案并不适用于所有气候,但在这里似乎行得通。绝对没有潮湿或霜冻的迹象。
来自俄亥俄州气象项目的问候
嗨,吉姆:也是一位退休的建筑师……只是想感谢你为你的努力提供了出色的文件。我正在把你的帖子转交给我在俄亥俄州气象项目的同事,包括与俄亥俄州培训中心的一些联系。与其他防风战士比较一下总是好的,尽管我们没有走到隔热双层砖墙或喷洒泡沫到地下室墙的整个高度(哎呦),但其他一切都相当可比。成本/节省信息是伟大的…很高兴有一个例子来说明这个程序是如何工作的。希望你有时间好好享受你的新居。但话又说回来,Prairie School或Eames风格可能太过诱人,不容忽视!
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