编者注:这是一系列关于一系列客体博客的Reid Baldwin关于他在密歇根林登的建筑。对于Reid Baldwin的GBA上的先前博客帖子的列表,请参阅下面的“相关文章”侧栏。你可以阅读他的整个博客在这里.
我们现在一直住在家里大约九个月。我想通过讨论测量的性能来包装这一系列文章。我会从鼓风机门测试开始。
在建造房子期间的一个目标之一就是让它密度。当然,没有房子完全密闭。有些房子泄漏了一点和其他房屋很多。测量房屋气密性的标准方法是鼓风机门测试。
前门安装了一个风扇,以便把空气吹出去。同样数量的空气从房子里的任何泄漏通道进来。技术人员一边调节风扇转速,一边测量房屋内外的压差。这决定了建立50帕斯卡压差所需的气流速率。将空气流量与房屋的容积进行比较,计算出每小时的换气次数,称为ach50。
低ACH50号码很好。我们在我们之前的房子上进行了一款鼓风机门测试,该门在20世纪90年代初建造。ACH50约为10.该房子有许多空气密封的症状:每当冬季刮风时,寒冷的房间都感到不安。
新建房屋现在通常在3到4之间拥有ACH50,在非常严谨的被动房屋标准下认证,房屋需要少于0.6的ACH50。被动房屋的建造者竭尽全力达到这一级别。对于我们的房子,加热和冷却负荷计算假设ACH50为1.5,虽然我希望能够更好。
平面布局气密性复杂
我们家的地板规划并不适合空气密封。只有其中一些房子有第二个故事,而且机库中的天花板是中途的第二个故事意味着我们有更多的壁/天花板交叉口来密封。我们做了一些改善气密性的事情。
大多数房屋的最坏地区是天花板和边缘托珥。为了减少天花板的空气泄漏,我们:
为了减少轮辋托梁周围的空气泄漏,我们:
为了减少墙壁的空气泄漏,我们:
- 录制OSB护套的关节。
- 在内侧覆盖着框架
- 选定的高品质窗帘。
那么,这些事情有效吗?是的,他们做了。我们的鼓风机门测试结果为0.82 ACH50证明了它。
验证热负荷计算
如讨论的那样先前的加热和冷却物品,我家的手册J设计热负荷为34,000 BTU /小时,在7°F的设计温度下。为了检查这一点,我使用了一种根据燃料使用计算热负荷的方法,如所述这个GBA博客由Dana Dorsett.
内部收益和炉材输出的组合满足了加热需求。炉子的贡献是根据历史燃料使用数据计算的。为了计算内部收益的贡献,这种方法依赖于家庭平衡点的猜测,基本上是内部收益将在设计室内温度下保持房屋的户外温度。一个更好的绝缘家庭将比绝缘较低的家庭较低。具有很多太阳能增益或其他内部收益的家庭将具有较低的平衡点。Dana建议猜测有2×6墙壁的房屋和65°F为2×4壁的房屋猜测60°F。
我不是简单地猜测平衡点是什么,而是试图通过将Dana的方法应用于四个月的燃料使用数据来确定平衡点。在这四个月的每一个月里,我都尝试了四个不同的水平来获得平衡点,50°F, 55°F, 60°F,和65°F。当假定的平衡点变高时,估计的热负荷会变低。然而,在温暖的月份,坡度会更陡。(这可能就是为什么达纳建议使用冬季中后期的账单。)
负斜率是由于假设随着平衡点的增加,来自内部增益的热量比例更低。(这并不意味着把房子改造成更高的平衡点就能减少热负荷。)我将结果用图表表示出来(见下图3)。理论上,不同月份的线应相交于实际平衡点和设计热负荷。在实际应用中,不同的乘员行为等噪声因素与理论存在一定的差异。根据图表,我认为平衡点大致在56°F,热负荷大致在28000 Btu/h。
10月至12月的线条似乎按预期交叉。但是,1月份的线似乎已经转移了。这可能是由于噪音因子或可以代表热负荷的实际变化。我期望在热量负荷下降一些,因为我们在那段时间内提高了我们的阁楼内的绝缘,如我写入的帖子中所述GBA的问答论坛.
在依靠手册j计算时,我指定了一个两级炉,在高阶程的高阶段的输出等级为39,000 btu / h,反对HVAC承包商的建议。然而,在冬季的单位数字温度下,炉子连续运行,而不满足恒温器设定点。我还没有想出为什么发生的原因。加热负载实际上基本上高于手动J计算或基于燃料使用的计算吗?炉是否实际上没有缩小其额定输出容量?(我确实验证了风扇速度随着预期的预期而改变,当它应该从低级切换到高级。)
一个理论是,与小炉子一起使用的小风扇不能在相对较大的房子里分配热量。我没有太过担心,因为房子从未感到不舒服,一旦太阳出来,温度就会迅速地迅速到达。
暖通空调承包商拒绝的另一个决定是我决定不安装加湿器。在这方面,数据表明我是对的。室内相对湿度在整个冬季都没有低于30%。
冷却负荷
手册J计算房屋的冷却负荷为88°F为18,000 btu / h。易于使用的最小中央空调是2吨(24,000 btu / h)单位。我没有尝试系统地测量冷却负荷。轶事,我注意到空调在户外温度今年夏天到达80年代中期的几个场合乘坐大约一半的时间。我希望我将为两级空调花费额外的钱。当只有一个区域呼叫冷却时,有时难以冷却到供应寄存器。如果我们有一个两阶段单元和一个区域控制器足够智能,只需使用低阶段时,只有一个区域呼叫时,将减轻该问题。
出于好奇,我在阁楼安装了远程温度传感器,同时处理绝缘问题。在阳光灿烂的日子,阁楼空气温度为20°F至25°F比环境室外空气温度更加罕见。因此,为了冷却,通过天花板的ΔT通常比通过墙壁更大的三倍。
第一和第二地板上的相对湿度似乎在夏季平均约50%而无需补充除湿。在地下室,温度在70秒内停留,而不需要呼唤空调。如果我不运行除湿器,地下室中的相对湿度通常会按下60%。
整体印象
在设计,建造和生活在这所房子的过程中,我已经了解了大量建设科学,暖通空调和住房建设行业。幸运的是,我已经了解了大部分时间,将这种知识纳入我家里。有一些东西在申请过程中学到了太晚了。如果我只是聘请了常用的专业人士,那么在能源使用和舒适方面得到了更好的结果,因为我只是雇用了通常的专业人士来做他们通常做的事情。
我雇佣的专业演员也学到了一些东西。似乎只有一小部分行业在积极应用专家们所知道的建造房屋的方法。希望我的项目能让这部分少一些。
8的评论
我一定错过了一个
我一定在其中一个博客条目中错过了它,但你最终与屋顶绝缘有什么关系?
回应格雷格
当你说屋顶绝缘材料时,我怀疑你在询问阁楼绝缘。我们在阁楼楼上有一个玻璃纤维素的通风阁楼。屋顶上没有绝缘。
文章中提到的绝缘问题涉及一个小区,当阁楼的其余部分时没有被吹胸腺。绝缘承包商在壁橱天花板上制作一个洞,以便进入阁楼。(阁楼接入处于山墙端,但他们没有注意到这一点。)显然,它们不能在该斑点吹纤维素,直到孔被修复。修理洞后,他们在该点返回并安装了玻璃纤维壁炉。冬天来了,我注意到那个地方的天花板比天花板的其他地方更冷。我们让他们回来,在那里吹纤维素。
里德
一个非常愉快的博客。你让你的建设看起来很轻松。
紧身密封
老房子有一些空气泄漏有一个充满原因。房屋内部需要一种浴室,厨房和地下室的水分的方法。对森林和其他污染的过敏发生率被记录在近几十年之间增加,一些研究将新房屋的密封件连接到这些医学问题。房屋中30-50%的水分含量是这些过敏原的良好繁殖。应该需要建设者和房主将除湿剂安装为标准。
回应凯瑟琳·布鲁克斯
凯瑟琳,
不幸的是,你的帖子是半真半假的混合体。
室内空气质量(和室内湿度水平的控制)显然是重要的问题。良好的通风不是取决于墙壁和天花板(如你所主张的)随机的空气泄漏,而是使信封尽可能密封,并提供一个机械通风系统。
一般而言,符合绿色建筑计划或根据建筑科学原则建造的房屋更有可能比具有高空气速率高的室内空气质量(并且不太可能具有高室内湿度或模具问题)泄漏。
冷却负荷
非常深刻对你所取得的东西印象 - 特别是因为你似乎屈服于建筑商/承包商的规范!
你可能不会这样做,因为你的房子现在“扣紧”,你已经遇到了ac的短骑行,你是一个主要的加热气候区,但你对阁楼的评论,VS环境空气温度让我发表评论。立即在我的阁楼托床空间中安装了8个塑料空气通风槽(实际上取代了一些较窄的泡沫槽,允许更多辐射)并在我工作的时候拿起温度计。外部空气温度(大多是无云的一天)是82;Attic Temp - 95.我之前已经在100度以外的外部测量了100度,但在我开始安装通风腿之前。这是在1930年代的砖房,气候区5,屋顶跑到南北几乎没有拱门的通风口(我有6个双挂窗户,我在夏天休息,冬天靠近),屋顶高峰。我的假设是,如果整个底部侧面封装出通风滑槽,屋顶甲板将更快地冷却并散发到阁楼中的热量将更少的热量更少地进入阁楼(我也相信这就是为什么反射箔产品降低阁楼温度)。在我的情况下,我只能从(发泄)峰值下来,从(排气)峰值下降,以允许内部阁楼进入滑槽内部空间加热时进入滑槽的底部,并通过更快的热循环动作移动到脊通风口。迄今为止,我已经覆盖了我的屋顶下面的1/3,并计划安装有关另一个48'的通风滑槽 - 甚至不是我的屋顶甲板,只有太阳能增益最多的部分。我希望将外部环境和阁楼空气温度之间的夏季Delta-T减少到大约10度或更小。
应对大卫
当我看到阁楼的温度大大高于室外温度时,我很想通过改善阁楼的空气交换来减少我的冷负荷。基于《GBA》上关于阁楼粉丝的各种线程,我并没有追求这种方法。考虑到我房子天花板上的空气天花板,它可能是在狭窄的房屋类别中,阁楼风扇可能是有效的,但依靠阁楼地板绝缘似乎更好。我们知道这全年都有效,而我猜测阁楼风扇只在降温季节有用。
你的方法似乎是一个有趣的实验。如果我理解正确,您将在椽子之间集中在狭窄空间中,希望产生烟囱效应。您是否有测量计划,以便您能够报告有效性?
在供暖为主的气候中,阁楼的热量是有益的。
具有低太阳能反光指数(SRI)的屋顶材料,包括大多数沥青瓦片将屋顶转换成未氮化的太阳能收集器。尽管在倾斜的屋顶上发生对流冷却(主要是外部,即使具有通风屋顶),但阁楼的额外热量增益降低了房屋的加热能量使用量,并增加了冷却能量使用。在加热主导的气候(4和UP)中,加热季节节能几乎总是在每年能源使用的净减少时分析额外的冷却能源使用。阁楼的R值越高,效果越小,但仍然可以在IRC 2015码-MINET-MINUTY R值中测量它效果可以忽略不计。
此外,较高的阁楼温度降低了阁楼的相对湿度,并赶走了水分的木材。这在以加热和制冷为主的气候中都是正确的。虽然“凉爽屋顶”瓦可以降低制冷气候下的能源消耗,但阁楼温度的降低确实增加了屋顶甲板的平均水分含量,有时达到相应的水平。
阁楼风扇通常使用更多的功率来抵消空调使用的冷却能量,除非阁楼地板是完全密封的,否则经常会增加空调使用的能量。例外的是小型太阳能阁楼风扇,它们自己发电,不会给阁楼过度加压或减压。在佛罗里达的一项研究中降低了一个很大的个位数的制冷能耗,但是通常空气密封和将阁楼绝缘提高到最低标准或更高是一个更好的投资。
http://www.fsec.ucf.edu/en/publications/html/FSEC-GP-171-00/
参见:
http://www.fsec.ucf.edu/en/publications/pdf/FSEC-CR-1496-05.pdf
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