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客人的博客

缅因州的两个单户被动式住宅项目

选择一个良好的空气密封带和最佳的加热系统进行了一些试验和错误

缅因州的两个家。纽里住宅(上)和西巴黎住宅(下)。
图片来源:所有照片:Jesper Kruse
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缅因州的两个家。纽里住宅(上)和西巴黎住宅(下)。
图片来源:所有照片:Jesper Kruse
由于纤维板护套是一个特别定制的项目,需要很长时间才能交货,我们没有任何护套的纽里房子的框架。 纽特里房子的桁架脚跟并不像我们所喜欢的那么深,所以我们在墙壁/天花板交叉处创造了倾斜的天花板,以适应一些额外的绝缘。 纽里住宅的空气屏障由内部带胶带接缝的OSB组成。拍完这张照片后,天花板上的格蕾丝·维科胶带开始脱落。 Newry住宅的布线追逐是通过在OSB空气屏障的内部安装水平2x2来创建的。 垂直的XPS泡沫部分覆盖了纽里住宅的Intus窗框的外部。被动式住宅的细节被称为“窗框过度绝缘”。 Zehnder热回收通风机(在后)与换热单元(前)连接。进入换热装置的两根铜管输送乙二醇溶液,乙二醇溶液通过埋地环路循环。 西巴黎住宅的地下室墙壁由总共14英寸的EPS泡沫材料隔热。在混凝土墙的外部安装了10英寸的泡沫层,在内部安装了4英寸的泡沫层。 西巴黎住宅的墙壁由室内2x6结构墙组成,由垂直的12英寸深的TJIs加厚,连接到2x6护套墙的外部。 这张照片是西巴黎住宅的一个粗略的窗户开口,显示了使用油漆金属闪光来修剪窗台延伸和外部边框延伸。 我们在西巴黎住宅的Ecliptica窗户周围使用了Contega SL作为空气密封胶带。 西巴黎住宅的Ecliptica窗户安装细节。 起初,当地的火式的办公室不想批准我们的遮阳篷,因为窗户没有满足紧急出口要求。然而,最终,我们确信办公室批准它们。 西巴黎的房子的主门和窗都是在丹麦制造的。 西巴黎住宅的窗户内部采用了简单的干墙,没有任何木装饰,正如你在这张厨房照片中看到的那样。

2006年,我和妻子、两个孩子收拾好东西,从缅因州搬到我的家乡丹麦住了一年。在去丹麦之前,我在考虑从建造传统的2×6木制房屋过渡到建造绿色房屋(不管那是什么)。当我住在丹麦的时候,我听说了被动式建筑标准,并意识到这是绿色建筑的圣杯(至少如果你认为绿色主要与能源有关,在我看来,这就是它的所在)。

接下来的一年,我回到了缅因州,再次创办了我的小型设计和建筑公司。但就在那时,房地产市场崩溃了,我花了一段时间才最终敲定了一个被动式节能屋项目。

这可能并不全是坏事,因为我没有建造节能房屋或任何闻起来像绿色建筑的经验(除了常识)。这给了我足够的时间来研究被动式住宅标准,通过PHIUS接受被动式住宅认证顾问培训,并试图找到建造被动式住宅的最佳方法。

被建设者、设计师和工程师在大多数项目中,我发现自己与我的手,还没有尝试的优势构建器,设计师,工程师在相同的页面上,只要我能保持自己的头有点直。

在过去的一年半时间里,我已经建造了两座被动式房屋。这两座房子的主人来自不同的背景。一对是“抱树者”(treehuggers)(在这里用的是最好的说法)和“平原人”(flatlanders)(缅因语,指的是缅因州以外的人),而另一对是“真正的”缅因人。一对夫妇的主要动机是减少他们的碳足迹和推广被动式住宅标准,而另一对夫妇只是看到了为他们的房子多支付一点点费用,以获得非常少的水电账单的好处。你可以猜出谁是谁。

纽里被动房

纽里的房子坐落在一块被一条小溪环绕的田野里。这块地很平。高大的橡树提供了东边和西边的阴凉,帮助保持房子在炎热的天气凉爽。但当寒冷的天气到来时,树木光秃秃的,东西两面的窗户都能得到充足的阳光。

业主来找我,带着他们喜欢的Cape设计和布局。我根据我的PHPP计算结果调整了设计。我们很难获得准确的天气数据,但我们在开始施工前就得到了更好的数据。根据这个天气数据,我们在最后一刻增加了2英寸等级以下的EPS,外墙厚度也增加了2英寸。加热负荷按4.55 Kbtu/(s.f.)计算。•一年)。

木板下面有十四英寸厚的硬泡沫

地基由霜墙和板组成。我们在地面以下安装了14英寸的水平EPS,并用6英寸的垂直EPS将平板与霜墙分隔开。

墙体系统是双螺柱墙。我们首先构建了承重屋顶的外部2×6墙。内墙承受着二楼的重量。这种布置消除了通过地板托梁的热桥接。

什么是OSB的最佳磁带?

OSB空气屏障位于内壁的内侧。所有OSB接缝都配有烫发 - A阻隔(恩典产品),并用Gryce Vycor胶带或拉链系统带胶带。

楼上的天花板是我们安装OSB空气屏障的第一个地方。我们在椽子和桁架底部钉了1/2英寸的OSB。我们给边缘上了底漆,用格蕾丝·维科胶带把接缝处粘好。

大约一个月后,我们注意到恩典Vycor磁带开始剥离。我们试图使用旧铁,看看胶带是否有帮助,但它保持松散。我们终于最终通过录像带拧了肌肉拧紧条,以保持它到位。为一些有趣的对话熨烫天花板,但我不会推荐这种做法。在此惨败之后,我们切换到Zip系统磁带。(在我们的下一份工作中,我们使用了来自475个建筑物供应的vana胶带;更多的是稍后。)

在空气屏障的内部,我们建立了一个水平2x2的电线追逐。我们最初的想法是将这些空腔隔离起来,然后安装石膏板,但我们最终跳过了隔离,原因有两个。将玻璃纤维剥成两半似乎不太实际,而用纤维素进行布线也太昂贵了。与使用纤维素绝缘相关的成本部分是由于安装使纤维素固定的织物的成本。所以绝缘一个2英寸深的空腔的价格肯定不是12英寸深空腔的六分之一。

所有通过空气屏障的电穿透都是通过PVC管进行的。首先,PVC管是填缝和胶带到空气屏障(皮带和吊带);然后将金属丝穿过管道,最后用喷雾泡沫填充管道,使其密封紧密持久。如果你只是将电线穿过空气屏障,并用填塞物或胶带密封,那么渗透很容易泄漏,尤其是有人在拉扯电线的时候。如果你使用PVC套管,你可以很容易地更换电线,如果你需要,然后你可以再次密封孔。

Vapor-permeable衬板

我们用纤维板做外壳,结果花了将近六周时间。我们最后用框架把整个房子包起来,没有任何护套。这不是我想再做的事,但看到房子变成这样还是挺酷的。(见下图2)

这房子有两个天窗。我们用桁架框架了天窗屋顶,并使用16英寸的TJIs用于屋顶的其余部分(12/12间距)。我们建造的TJI“向下”是24英寸深,通过钉一个2×4,延伸到TJI以下8英寸,然后简单地钉一个长2×4在底部,平行于TJI。由于桁架的鞋跟只有12英寸深,我们在天花板和外墙交汇处增加了一个小的倾斜部分。它消除了热桥,但增加了干墙工作人员的大量工作。

天窗上方的阁楼填满了42英寸厚的纤维素层。你可能会说,这太疯狂了。但是纤维素很容易添加,它使数字生效。我们在搁栅底部上方48英寸处增加了一个猫步(2×12木板),这样你仍然可以在阁楼上活动。阁楼的入口是通过位于山墙的外部舱口。

玻璃混乱

我们用Intus门窗。不知怎么的,我们的订单搞混了。我们以为我们南方寡妇的太阳热增益系数(SHGC)是0.62,但当窗户被搬上来时,我们发现它们的SHGC都是0.5。这没有帮助;较低的SHGC导致了PHPP计算的巨大冲击。然而,从积极的一面来看,我确信低日照的窗户可以帮助房子在夏天保持相当凉爽。

我们用螺丝把窗框拧进去,装上了可操作的窗户,用托架装上了固定的窗户。我们用蒸汽打开的Contega EXO胶带将每个窗户和护套之间的外部接缝粘上,然后我们用1.5英寸的XPS对窗框外部进行“过度绝缘”。我们本可以覆盖更多的框架,但决定留下一些可见的框架美学。在内部,我们使用了防蒸汽的Contega SL胶带来密封窗框的表面。(如果你这样做,要小心;你不希望胶带突出到石膏板线之外。)

窗户安装的热桥值(PHPP输入之一)为0.011 btu/ft/hr/F。PVC窗户和仿木的颜色比我预想的要好。彩色乙烯基和仿木使窗户的成本增加了30%左右。

来自欧洲的HRV

在上一个项目上安装了一个Zehnder HRV,我们决定使用同样的HRV为纽约房子。柔性管道系统,集成的消音器和歧管设计使得这种HRV进行微风安装。业主决定继续为COMFOFORD地面循环选项花费额外的钱。COMFOFOND连接到400英尺的1英寸管,低于等级以下。用乙二醇填充管子;COMFOFOND通过位于HRV的进入的空气管道中的小型热交换器泵送乙二醇。

到目前为止的数据表明,地面循环非常有效。我们没有将安装在通风系统中的温度传感器直到今年2月,但是当室外温度为15°F时,通过地环将进入的空气温热至38°F。6月初,当室外温度为94°F时,地环将进入的空气冷却至60°F以下。

木炉困境

该房子设计用于一个小型木炉加热。我们选择了Morso 3142炉子,因为它的热输出是与设计热负荷密切匹配,因为炉子具有管道的户外空气套件。我们在板下运行室外空气管道。然而,当时间挂起炉子时,我们了解到专家对木材炉子的管道室外空气有混合思想。

我们决定在没有户外空气供应的情况下挂钩,看看发生了什么。(尽管如此,我们与业主进行了讨论,而在炉子燃烧时具有极为警惕的重要性,以观看返波)。起初炉子似乎燃烧得很好,但随着加热季的提升,业主开始体验一些问题,这并不令人惊讶。他们不得不破解一个窗户来获得火灾,有一点有烟雾。

我认为他们的柴火没有完全烧熟使问题变得更糟,但不管什么原因,炉子就是不能正常工作。所以我们决定接通空气供应。结果发现,管道没有直接连接到火箱;只是有点接近了。因此,连接专用空气供应就像打开一扇窗户:冷空气进入房子,热空气进入炉子。这绝对不理想。我们想买一个丽卡·维特拉炉子专门为被动式节能建筑设计。

我们考虑到尝试改造Morso Stove以使其更加密封,但设计真的不会使这不可能。虽然到目前为止,木炉并不是成功的,但业主真的很喜欢能够在没有力量时加热房子的想法,因此我们将继续致力于它。幸运的是,我们在整个房子里安装了电加热器,所以房子仍然可以被加热 - 只是我们希望的方式。

注意着色

PHPP的阴影计算结果比我想象的要严格得多。我们使用太阳探路者来计算场地的阴影。我认为在冬天裸露的树枝只提供了25%的遮荫,但我们被告知计算赤裸的树枝为50%的遮荫。我仍然认为50%是有点高,但真正的阴影是重要的。

在你开始你的项目之前,最好有一个太阳能探路者;如果你计划让你的项目获得认证,你肯定想要这样做。

西巴黎被动房

我们在紧凑的时间内建造了巴黎西部的房子。一对夫妇在他们的房子被烧毁后来找我们。他们想让我们在他们的老房子所在的地方建造一个被动节能屋,他们想让我们明天就开工。

设计过程和建筑预算的计算花了几个月的时间,然后我们就开始施工了。在整个设计过程中,我们只领先施工一步。在设计过程中添加更多的时间会更好,但这并不是这个项目的选择。房主现在就想要房子,我不打算让紧张的日程妨碍我建造房子。

房子建在朝南的山坡上,拥有日光地下室。该网站曾​​经是苹果园,山景景色。阴影很少;这对于加热目的很好,但它使房子非常容易过热。

在基础上安装刚性泡沫

当我们设计房子时,我们计算了内部基础的尺寸,并订购了EPS泡沫,我们打算安装在板下,以完全适应墙壁。我们还订购了EPS板用于基础墙的内外;这些被订购到正确的长度,所以没有修剪(除了需要修剪的宽度的最后一张在每一面的墙)。

我们安装了4英寸的高压缩强度Eps泡沫。这似乎有点违反,但我们的工程师证实了我们的计算,并给了我们前进的。当我们的混凝土承包商听到我们在脚踏板上把泡沫放在脚下时,他们摇了摇头。当我告诉他们泡沫被用作填充的高速公路和火车轨道时,他们点点头,但仍然看起来并不是说服。

我担心温暖的室内空气撞击到较冷的混凝土墙壁并冷凝,所以我们用3M 8067胶带将4 ' x 8 ' EPS板的接缝密封起来。EPS的烫发等级偏高。防水地基的外侧面烫发率接近零,但我想我们会没事的。我们在地基和混凝土基础墙之间安装了一个毛细孔(由我的混凝土承包商提供的一种混凝土封堵剂),以限制水分进入墙壁。

地基墙有14英寸的硬泡沫

我们在基础的外部安装了10英寸的eps,内部的4英寸eps。通过这种多泡沫,上述墙壁的承载部分将在错误的位置,因为我们希望上述等级壁在与基础墙上相同的平面。在试图提出双螺柱墙面设计后,我们改变了原始计划。

我们决定用1/2英寸的OSB建造一个2×6墙。然后我们在框架墙的外部添加了12英寸深的TJIs。我们消除了墙壁内部的布线,因为所有的布线和管道都可以在2×6的墙上运行,就像在传统的房子里一样。

我们首先安装了22英寸宽带的3/4英寸胶合板到压力处理的泥浆顶部。这条胶合板变成了TJI墙的底板。胶合板板有助于在基础墙壁和TJI墙壁的内侧的EPS之间产生气密密封。胶合板板也用于将TJI壁与2×6壁连接。我们使用喷雾泡沫密封在EPS泡沫顶部和胶合板板之间的小间隙。

Vana磁带

我们将TJI的外侧带有相同类型的纤维板,我们在纽德里·帕萨斯队使用。这个系统很好地工作。

为了密封OSB空气屏障的接缝,我们使用了从475 Building Supply购买的Vana胶带,而不是Zip胶带(需要底漆)。采用Vana胶带,节省了OSB纸上涂底漆的成本和劳动力。我曾怀疑过要不要把瓦纳的录音带暴露在外面,但我的怀疑是没有根据的。这东西太棒了。(初冬的时候,我用一条长1 / 2 x 5的带子把9岁儿子的雪裤打了个补丁,现在还连在那里。)

TJI用4英寸的GRK螺钉固定,带有附接的垫圈。窗口开口框架,2x4s,脚趾拧紧3 1/2英寸Grk螺钉。我们建造了½英寸OSB的窗口,并用1乘股票加强了雄鹿,我们计划安装窗户。

这次我们订购了24英寸高跟的屋顶桁架,这样我们就可以消除墙壁/天花板交叉处的倾斜天花板。提高后跟的桁架使房子更高了——南墙超过30英尺高——但消除了角度是一个很大的节省时间的方法。

外墙和阁楼地板用纤维素绝缘。同样,我们在阁楼地板上安装了42英寸的纤维素。

OSB后面的绝缘

我对通过OSB空气屏障切割的有点紧张,以进入壁腔以进行绝缘,但我的焦虑就是毫无根据的。来自C和C绝缘的家伙做了一个惊人的工作。我们在墙壁内侧切开孔,靠近顶部。他们用3英寸的软管进入墙壁腔的底部并打包。

然后他们会跑到地下室再挖一个洞,看看洞里是否填满了他们想要的东西;它总是。在吹风机门试验期间,用红外摄像机对墙壁进行了检查;没有发现绝缘问题。墙壁绝缘后,我们用半英寸的OSB碎片盖住洞,用螺丝和建筑粘合剂粘住。

丹麦的窗户

我们指定了丹麦的Ecliptica窗口。窗户的内部是漂亮的松木框架(它们几乎可以提供任何类型的木材),而外部部分是玻璃纤维。窗框非常窄(1¾英寸),看起来非常棒。

虽然窗框的热性能并不是那么好,但它如此轻薄的事实使它成为一个惊人的产品。我们为Ecliptica窗户花的钱比之前房子里的Intus窗户多一点,但Ecliptica的窗户比Intus的窗户要好。

West Paris House的所有可操作的窗户都是遮阳篷。(Ecliptica也制作窗帘。)它确实需要一些努力来说服火式蒙太岛的办公室,窗户有资格作为出口的开口,但我们最终得到了好的。(遮阳篷窗口在窗口底部没有曲柄,如果您必须爬行浏览窗口以逃脱。)

由于雨棚窗户上的窗扇尺寸正好与窗框一样宽,不可能“过度绝缘”窗框的外部。我们必须在每扇窗户的外部安装金属延伸壁柱和窗台。然后在开口处安装窗户,窗户和金属门框之间的缝隙用膨胀的沥青胶带密封。我们用康特加SL胶带密封了里面的窗户。在外部,我们用喷雾泡沫和沥青胶带密封了每个窗户的周边。

这一次,没有木炉

我们使用与纽林屋相同的Zehnder通风系统。

在我们与纽约州的Morso Stove斗争努力之后,我们决定不要在西巴拉宫安装一座木炉。空间加热和冷却由三菱导管Miniasplit提供。

我们敦促业主安装外遮阳板,但业主不想要。他们将试着用室内遮阳板来碰碰运气,这种遮阳板应该能减少到达房子内部的太阳辐射。然而,我无法想象室内的遮阳板将消除过热。

用于家用热水的太阳能热系统

业主有5个孩子,所以家里的热水需求很高。一家名为Revision Energy的公司安装了一个带有三个平板集热器的太阳能热系统。该公司还安装了一个6.2 kw的光伏阵列。房子不会完全为零,但会非常接近。年热量需求估计为3.62 kbtu/(s.f.)。•一年)。

对于我们的下一个项目,我终于可以在浮动板上建造了。我们将使用粘框墙,外部用螺栓固定TJIs。屋顶将采用桁架结构,这次我们将使用立缝金属屋顶。

西巴拉斯屋靠近PV和太阳能热水系统的50个屋顶穿透。通过站立式金属屋顶,可以将太阳能设备夹在接缝上,从而消除几乎所有的渗透。

在我的下一个项目中,我希望摆脱哈迪普兰的侧壁。我理解“免维护”壁板的吸引力,但真的很难让哈迪壁板看起来不错——作为一个木匠,这伤害了我的自尊。

这两个房子的成本是多少?

纽里被动式住宅(不包括太阳能热水系统、光伏系统、水井和化粪池系统)的成本是每平方英尺140美元,比我们把它作为传统住宅建造的成本高出约6%。

西巴黎被动式住宅(West Paris Passivhaus)的售价为每平方英尺118美元。这些费用数字是根据总面积计算的。如果我们根据经过处理的建筑面积(德国计算净居住面积的方法)来计算成本,纽里的房子的成本是每平方英尺180美元,西巴黎的房子是每平方英尺141美元。

Jesper Kruse是创始人缅因州被动的房子这是一家位于缅因州格林伍德的设计/建造公司,他很可能是宇宙中最后一个仍然用纸笔画画的人。他和家人以及仓鼠巴迪住在缅因州格林伍德的森林里。

8的评论

  1. 罗伯特·斯文本科技大学||#1

    好文章-谢谢
    伟大的帐户和优秀的照片。您可能会对地下缘绝缘量造成悲伤,但这是被动房屋认证和使用无源房价方法的差异,而不是满足标准 - 个人选择。
    顺便说一下,我85年毕业于牛津山高中。现在是佛蒙特州认证的被动式住宅设计师和建筑师。

  2. 丹·科尔伯特||#2

    伟大的工作,Jesper
    现在回到讨论组,和我们一起分享。

    在第一个项目中,如果地板系统安装在内墙上,你是如何保持空气密封的连续性的?你是怎么把地板的负荷转移下来的?厚板吗?

  3. Jesper克鲁斯||# 3

    地下室保温密封
    我很高兴你喜欢这篇文章,罗伯特。是的,认证确实是一件很痛苦的事,有时我纠结于证明为什么达到某个数字很重要。但我真的很喜欢这个标准设置得这么高,我认为我们应该推动自己在能源使用方面尽可能低——这很容易说“是的,让我们跳过那部分,这很痛苦”……认证过程绝对是有帮助的,因为工程师会仔细检查你的工作。EPS泡沫是便宜的,所以我认为这是一个相当简单的方法来减少数字,这是唯一的时间,我们将得到隔热板下,所以为什么不使用一点额外的。在巴黎西部的房子里,我买了一辆满载着EPS泡沫的拖拉机拖车,它花了我不到5000美元。另一方面,我妻子在OHCHS教了12年西班牙语——去吧维京人。

    丹,我很乐意加入你们,我想我会在一个月的时间里有点更多的时间,当我的妻子与酒吧考试完成时,我很快就能看到你的缅因州绿色建筑用品。
    基础细节:我们浇筑普通的霜墙,填入砾石,并在填充物的顶部放置14”EPS泡沫,然后我们在霜墙内部垂直放置6”EPS泡沫,以分离板和霜墙。然后我们在水平EPS上运行10个磨聚,并将其运行到垂直EPS上,并在基础墙上留下大约1'折叠出来(同时浇筑板和功率抹刀)。在我们框架的内部部分双立柱墙我们折叠板下的聚(对房子的内部),卷起来,用2 x6英寸(施工期间保护聚)一旦我们安装了内部的osb我们录音保利的osb空气屏障。这确实意味着障碍物被锚栓穿透,所以我们用嵌缝和胶带密封,并在聚/板和墙的底板之间使用了高质量的槛垫片。
    是的,我们确实有一个加厚的边缘板。混凝土的人首先浇厚的部分板,然后回来,然后浇剩下的4“-我想它可以治愈真的funky,它从10'到4"。在下一个项目中,我们将做一个平板,它将是一个坚固的8”(或无论工程师说)。这将使它更容易将eps泡沫和聚(原来是真的很难运行聚在平坦的每股收益的一部分,然后沿着边缘增厚和备份——更不用说的痛苦减少45斜角的eps泡沫过渡从10“4”)。

  4. 丹·科尔伯特||#4

    从墙到二楼怎么样?
    你是如何保持在那里连续性的?

  5. Jesper克鲁斯||# 5

    墙到二楼
    我们拧3/4“胶合板在一起,形成一个l形的架子,地板搁栅坐在上面。L的顶部部分是完全均匀的地板托梁的顶部,它有一个2x2的螺丝到它的背面。当我们把子地板放在托梁上时,我们在L的顶部放了一个大的建筑粘合剂珠,这样我们的架子就连接到子地板上了。然后我们继续osb空气屏障在二楼,并把它粘在底层。

  6. 丹·科尔伯特||#6

    聪明的
    你还会那样做吗?还是像胶带和垫片一样?我会担心建筑粘合剂会随着时间变干。不过我还是担心所有的事情。

  7. Jesper克鲁斯||# 7

    切换框架风格
    我们也填充了底层和L来自外部的缝线,但这只有工作,因为我们没有墙壁上没有纤维板。我不认为我会再次做双螺柱墙,2x6墙与TJI的墙面是我们在另一所房子上使用的似乎更容易。在材料方面更贵,但绝对劳动力较少。所有的潜艇都喜欢它,因为内部2xwall可以被视为正常房屋(通过墙壁运行接线和管道,只需担心到外面的渗透。

  8. 斯蒂芬·卡尔顿||#8

    木制火炉
    请让我知道如果你成功地得到一个丽卡维特拉炉。我试着买了一个,但被告知这个炉子不是美国认证的,也没有这样做的计划。

    伟大的文章。

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