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绿色基础知识

改造项目:深度能量改造

绝缘,空气密封,HVAC提供削减能源票据的机会

减排50%至90%是可以实现的

对住宅进行超级绝缘可以从根本上改善老房子的能源性能。这些所谓的深度能源改造通过解决所有(或几乎所有)能源负荷——空间调节、热水、照明、电器和插头负荷——有时甚至是交通,实现了高达90%的家庭能源。如此大规模的能源削减需要密集和广泛的系统方法:能源、室内空气质量、耐久性和热舒适之间的内在关系必须在整个设计和建造中得到尊重。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。

仔细的规划是需要这个广泛和侵入性的绿色改造
深度能量改造可以显着降低家庭能源消耗,但只要没有被忽视。通常应将空间加热和冷却,热水,照明,电器和电动载量视为改装的一部分。

当前的能源使用是改进的关键
您可以了解您的房子如何以多种方式处理能量。学习覆盖至少一年,最好的情况,最好是更多,是一个良好的开端。鼓风机门测试,红外成像和管道 - 窜击仪测试提供有关当前能源消耗的有价值的信息。一种能量反馈装置,例如能量探测,测量电力使用并且可以是有用的。对现有条件的评估也应包括看建筑物信封如何潮湿和干燥,以及能量改进可能会影响这种水分的情况。

能源的改善可以影响水分性能
深度能源改造可能包括对整个建筑围护结构以及供暖和制冷设备的改变。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。厨房和浴室的排气扇,或整个房子的通风系统,这些功能都是缺乏的,也发挥了关键作用。离房子太近的植物和根可能必须被修剪,以鼓励室外干燥,并开放房屋以获得更多的阳光。在某些情况下,对场地和结构的检查都应该着眼于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。随着采暖和制冷负荷的大幅减少,可能会缩小甚至消除一些采暖和制冷设备。

不要扔掉旧的东西
关于项目期间可能更换的建筑材料如何?例如,在其他地方可以使用橱柜,装饰和地板 - 例如,在地下室或车间。木材,石膏干墙和其他加工材料可以成为土壤修正或带有一些规划的车道或人行道的基础。

智能项目规划可以切断重塑创伤
项目的各个阶段可以让它更容易地度过。大多数的居住空间都可能会涉及到,所以如果你打算在房子翻新时留在里面,弄清楚你将需要使用什么和你能忍受什么是很重要的。当项目从房子的外部着手时,破坏会大大减少。从外部接近项目也更容易保持绝缘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的绿色房屋的目标类似,但与所有重构一样,差异是您必须在现有结构上工作。以下是您应该考虑的集中区域的房屋系统列表

建筑围护结构

绝缘板和基础墙壁。

提供空气密封和水分管理。

超级绝缘现有的墙壁,地板和天花板或屋顶,具有无甲醛绝缘。

安装耐用的屋顶。

把门窗换成节能的型号,并根据房屋暴露在阳光下的情况指定玻璃。

暖通空调

提供适当的控制。

可以在可能的情况下指定高效机械设备和热泵

考虑传统空调的替代品。

确保燃烧装置排气正确。

管道

重新配置水管,有效地分配热水。

绝缘热水管。

选择高效的热水器。

照明

增加自然的日光照明。

安装节能照明。

电器

提供一种简单的方法来关闭设备以消除幻影电负载。

用节能电器取代旧电器。

能源

考虑安装光伏模块,太阳能热水收集器或风力涡轮机。

实现零能耗的七个步骤

把老房子改造成超高效的房子,有一条明确的成功之路。建筑科学公司(Building Science Corporation)的贝琪•佩蒂特(Betsy Pettit)建议从你能获得最多快感的地方开始,然后按清单逐项进行。在你完成第5项后,房子将足够有效地缩小你在第1步中更换的机械设备。如果你计划至少完成第5步,在购买一个新的锅炉或暖通空调机组之前,请记住这一点。

1.升级机械系统

旧的火炉或锅炉通常是老房子里最糟糕的能源使用者。许多建于1920年以前的房屋仍然使用旧的燃煤锅炉,这些锅炉被改造成了煤气或石油。这些设备都是主力设备,但消耗大量能源。一个新的炉子或锅炉可以立即节省能源美元。我们在所有这些房子里都做过窗式空调,取而代之的是中央空调系统也可以立刻节省能源,只要把管道系统放在有空调的地方。如果你能负担得起的话,太阳能热水器是一个不错的选择,但至少,通过将水箱与锅炉连接来提高热水生产的效率。

2.带上房屋内的地下室和爬行空间

温暖、干燥的地下室和爬行空间可以扩展生活和存储空间。潮湿的地下室是老房子夏季高湿度和不舒服的根源。它们也可能是散布在房子周围的霉菌生长的来源。喷雾泡沫是一种快速、有效的方式,将这些区域带入条件空间,同时密封地基和地板框架之间的漏洞。

3.对屋顶进行超级绝缘和空气密封

如果空气在房子的底部泄漏,它在顶部泄漏,在冬天会让房子感冒和无意识。绝缘良好的屋顶也可以在夏天炎热。空气密封是良好绝缘的副产品,因此它真的是一步的过程。在屋顶下使用喷雾泡沫也可以消除对屋顶通风的需要,这在复杂的屋顶上是棘手的。

4.更换窗口

随着房子的底部和顶部密封和绝缘,下一个机会是墙壁。旧窗户就像墙上的大洞。旧窗户在运转不良的情况下,经常会漏进空气和水。它们可能不能正确地打开和关闭,而且可能会被防风窗和纱窗遮挡,从而减少可以进入的光线量。正确安装后,“能源之星”(或更好的)窗户可以封住墙壁上的洞,以阻挡水和极端天气。

5.隔离墙

用纤维素填充空墙洞是一种廉价、简单、有效的方法来温暖老房子。吹纤维素到现有的壁腔是一门艺术,当然,有许多承包商已经这么做了很多年。事实上,现在有一种廉价的方法可以用红外摄像机来检查,以确保所有的空隙都已填满,而不影响外墙现有的灰泥或护套。由于旧房子的壁板或木瓦可能也已经磨损,我们趁此机会在重新铺设壁板前,在房子外面安装泡沫护套

6.购买“能源之星”(或者更好)

灯具、电器和照明一旦你减少了你的空调和热水负荷,照明、电器和插头负荷将是你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取代旧的灯具可以确保你的电费保持较低(高达30%)。

7.再加上可再生能源

一旦你的能源消耗显著减少,如果你附近恰好有一条小溪,你就可以合理地利用光伏、风能或水力发电等系统来生产你自己的能源。不过,除非你大幅削减能源使用量,否则投资于可再生能源是不值得的。保护动物仍然是镇上最便宜的游戏。

*第5项注释:返回步骤1并减小机械的大小。在立方体和良好的窗户的所有六个边有一个气密的房屋,提供可预测的性能,因此机械承包商不必猜测外壳的质量。小型机械设备可以支付步骤2-5的成本。

案例研究

任何30年前建造的房子都需要改进,比如这座70年代位于科罗拉多州博尔德的牧场。一个新的添加和广泛的,全面的升级所有的房子系统提高了舒适和居民的健康,同时完全减少能源使用。
图片来源:Eric Doub, Ecofutures公司/REGREEN

从零绝缘到净零

这座位于博尔德(Boulder)的牧场建于上世纪70年代,占地面积1000平方英尺(约474平方米)。在决定重新装修时,农场主希望既能增加空间,又能大幅改善能源。与该社区的其他房屋一样,这栋房屋的窗户是单窗格的,墙壁上没有隔热材料,因此冬天通风,夏天有“烤箱”。这家人早在五年前就做了一些改进,换了窗户,增加了隔热材料,安装了地板辐射供暖系统,但他们没有足够的经验来达到他们想要的效果。这一次,为了得到更全面的改善,这家人聘请了一位有高性能建筑经验的承包商。Eric Doub的团队为节能改造了现有空间,并将其改建为地上空间的家庭办公室和地下室的游乐区。增加700平方英尺给业主提供了一个新的用餐区,扩大了厨房和大房间,并改善了太阳能的使用和照明。

设计方法

项目经理知道关于最佳建筑实践

整个家庭的超绝缘和空气密封提高了舒适性和被动的生存能力,让家庭在0°F,多云的天气下加热时保持温暖。在建筑科学最佳实践中知识渊博的项目经理总是在现场,以确保完成对成功的能源改造至关重要的正确细节。增加的平方英尺改善了日光以及空间的居住能力。全电气设计允许房主盖上天然气管线,这对他们特别重要,因为天然气钻探和分布引起的局部环境退化。他们的努力尽可能地从结构延伸到能源供应和完成。

系统

多面板提供热,热水和电力。科罗拉多州的净零房子在屋顶上使用面板,提供家庭热水以及空间加热,在板坯辐射管中使用。和光伏面板提供6.15千瓦的电力。
图片来源:Eric Doub, Ecofutures公司/REGREEN

关键系统

网站

* 90%的建筑废物通过现场重用,救助和回收转移

*再生塑料装饰

建筑围护结构

现存的:

*墙壁改进为热破碎的R-28:纤维素吹入现有的框架和墙壁包裹新的外部绝缘2'x4 '框架墙

*屋顶改善到R-70乘8“喷涂打开细胞½'-磅泡沫(SPF)

*低于等级改善于R-17:1/2“刚性泡沫和2'X4'框架墙壁中的塑料泡沫和棉絮添加到室内

*事先安装1½”石膏混凝土地板,在现有板上安装辐射管

*一体化蒸汽屏障,泡沫包装和¼“柔性闭孔泡沫在石膏和基底板之间添加

添加:

*R-27墙:2'x6 '框架,内部面对1½"弹性通道,创建一个7″墙腔充满Icynene喷雾泡沫

*R-42 SIP屋顶,r50共3.5″SPF

*U-0.15整体窗口评级

* fsc认证和工程木材

*6″core ICF crawl space with dropped搁栅,打破热边界;12″搁栅之间的SPF值

暖通空调

*可操作的窗户和电动天窗进行通风

和冷却

*能源回收通风装置,可在冬季和炎热的夏季持续通风

管道

*双冲洗厕所

*直接太阳能热水器,减少烹饪所需的能源

照明

*通过四个太阳能管、两个天窗和30%以上的玻璃来增强自然采光

*紧凑型荧光灯

电器

*现有的能源星和烘干机,加晾衣绳

*新的冰箱和电烤箱,以消除天然气的使用

*独立开关,消除幻像电子负载

内部完成

*低和零voc涂料和污渍

*水性地板装修

*粘土膏药

*低voc粘合剂的油毡砖

*无甲醛橱柜

*基于混凝土和高粱的台面

*波纹状板底层地板

*天然羊毛地毯

能源

*抽空管太阳能热水系统提供90%-100%的国内热水以及使用板式辐射管的空间加热;该系统从按需9-KW调制电锅炉具有多云的冷拍备份

*并网太阳能光伏(在新门廊和现有屋顶安装6.15千瓦)

* EPA-approved燃木壁炉

教训

在原有房屋的扩建和改造中使用了各种各样的绝缘类型。类型包括吹入纤维素,硬质泡沫和棉絮。
图片来源:Eric Doub, Ecofutures公司/REGREEN

项目愿望清单可能与现实世界的现实不同*

在这种类型的全面改造中,很容易忽略系统相互作用的一些方式;甚至制造商也可能会忽略先进能源系统的细节。例如,该团队了解到,如果在阳光明媚的日子停电,用于太阳能热水的真空管可能会过热并破裂。为了防止这种情况发生,他们安装了一个太阳能电池板来提供备用电源,这样水泵就可以继续通过管道循环水。尽管他们有深绿色的目标,但房主们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使用fsc认证的木材,转而更多地投资于可再生能源系统。

团队及财务状况

团队和流程

有了高度忠诚的业主,该团队能够推动远远超过典型的能源改造,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决定了项目开发的所有阶段。在施工期间,业主、设计师、工程师和承包商继续密切合作,以确保项目成功。例如,当业主询问如何对建筑外部进行热改造以减少干扰时,承包商用现代建筑科学资源验证了这种方法可以很好地创造连续的空气和热屏障。

地点:博尔德,科罗拉多

房主:约翰和维姬·格雷厄姆

师:Andy Johnson, DA J Design

总承包商:Eric Doub, Ecofutures Building Inc。

区域的影响:改建现有1000平方英尺;增加了700 ft2

财政

为了建造他们的“梦想之家”,业主们自始至终都选择高质量的装修,尽可能地推行能源措施,并充分利用科罗拉多州对可再生能源系统的新激励措施。据业主们说,建设成本与其他高端改建不相上下,而且最近有报道称,明年当地电价可能会上涨11%,因此预计投资回报率会越来越高。

绘图图书馆施工细节

装修细节

马萨诸塞州的案例研究

在阿灵顿,群众。,亚历克斯芯片监督deep-energy改造项目在他80岁的双工。

绿点

LEED的房屋对于深度能量肠道康复,能源改造策略可以影响EA1-9(能量和大气)的27分。

NGBS-Remodel请参阅ANSI标准,并遵循基于修复或添加项目的条件楼面区域的适当路径以及原始房屋建立的年份。NGBS

10评论

  1. 杰夫威尔逊||#1

    俄亥俄州的深度能源改造。..
    我一直在俄亥俄州的家里工作。..我们一直拍摄了这一过程的视频,你可以看到它http://www.thegreehedhouseEffect.com.我们已经进入了最后阶段,在地下室里做一个室内幕墙用喷雾泡沫隔热并增加太阳能空气加热器。我们已经从一个漏水的,有70年历史的家变成了一个超级紧密,绝缘良好的家。即使去年冬天更冷,我们的取暖费也减少了2/3,现在使用了4千瓦的太阳能电池板,我们的电费几乎为零。

  2. 李什鲁斯伯里||#2

    窗膜作为玻璃改造
    虽然许多旧的窗户泄漏空气和水,但真的需要被更换,但有很多家庭,窗户紧密窗户,透明的单窗格,清晰的Ig,甚至有色或低电涂层Ig,可以节省大量空调负荷美元与良好的shgc窗口电影。这些电影中的许多现在是NFRC评估的,(推荐在本论坛中的权威),最近的电影具有低至0.07的发射率已进入市场。SHGCS低至0.50(仅在清晰的单个窗格上单独薄膜),VLT可高达.70 --About与汽车挡风玻璃相同,从外部或内部勉强明显。

  3. napulitane||#3

    你提到了“室内空气质量”和“湿度管理”,但没有给出如何处理的建议。超绝缘和紧箍外壳限制了新鲜空气的引入,这需要进行补偿。遵循被动式节能屋的原则,最好的方法是用热交换单元取代传统的“循环”式热/空调,以调节新鲜空气或回收陈腐、潮湿、易发霉的空气。这就是如何在超绝缘结构中创造良好的室内空气质量。

    1. 专家成员
      马尔科姆泰勒||#4

      Napulitane,

      你可能会发现这个链接很有用:
      //m.etiketa4.com/article/revisiting-ventilation

      1. napulitane||#6

        Malcolm,谢谢你的链接!

    2. GBA编辑器
      马丁·霍洛拉||#5

      Napulitane,
      Malcolm Taylor提供了一个有用的文章的链接。(谢谢,马尔科姆。)GBA有更多。

      有关通风的许多更类似类似的深入文章的列表,请访问GBA的通风“类别”页面。这是一个链接:GBA类别页面与文章的链接通风

      你也可以阅读这篇文章:“关于室内空气质量的一切。”

  4. Dave933||#7

    我从2014年退休后就一直在修复房产。谁能给我指一篇介绍如何深度改造砖砌牧场住宅的文章?1980年风格的3000平方英尺的牧场,80%的外部是砖。
    最初的计划是拆除干墙和保温在所有砖外墙,然后喷涂3.5“封闭的细胞,添加1”泡沫板内的螺柱,胶带和密封一切重新安装新的1/2“干墙。
    *所有阁楼的穿孔都是泡沫
    *新安德森窗扇和所有新型超大门。
    *完整的重新束气密浅灯 - 泡沫/密封/ 8.5W LED
    * R60天花板。
    *2"封闭的地下室墙壁和头板。
    *双载波多级调制NG炉和多级A / C.
    *门窗都在车库里,所以不能换。
    *机就地设计
    我自己做大部分工作,所以两年的项目。希望到了70岁生日。
    我很想看看建筑科学的人会怎么建议。

    1. GBA编辑器
      马丁·霍洛拉||#8

      戴夫,
      你的计划肯定会降低家庭的能源费用。但我们没有人能在互联网上提出许多有用的建议。我们不太了解您现有的窗户,您现有的绝缘,或您现有的漏风率。我们也不知道你们的气候区。

      确实如此,这通常是做空气密封工作的好主意。如果你专注于空气密封 - 它听起来好像这是你的计划 - 那么你需要提出一个计划全家通风系统的计划。

      如果您的房子处于寒冷的气氛,一些专家可能会建议三层玻璃窗,但听起来好像为此为时已晚。

      一些GBA读者不喜欢喷雾泡沫,可能会建议你制定一个计划,使用更少的喷雾泡沫。

      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。

  5. Dave933||#9

    谢谢你的回复马丁,
    我故意没有提供关于我的具体改造的细节,因为我不想写一本书。我真的在寻找一些文章的建议来帮助我更好地理解80%砖立面的木质结构的绝缘。
    感谢您提及空气质量。我的HVAC家伙正在努力加载和一些版本的ERV来提供新鲜空气。我还计划在冬季包括整个房屋除湿机。夏季期间,多速炉和A / C单元应处理内部水分。
    另一件事,我可以使用一些帮助理解是潮湿运动与3.5英寸的封闭牢房和额外的1"泡沫热闸下干墙。事实上,外部应该没有水分或热量的流动。这会给我的砖砌门面带来问题吗?在这次改造中,水分管理是我最关心的事情。
    你提到的回报。钱不是这个项目的问题。我在这个网站上读到一篇很好的文章,说财务回报并不总是驱动因素。这个家可能是我们永远的家,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,窗户是用石膏板完成的,大多数内墙已经为ADA移动。所以我们已经预料到大多数墙都会被拆除。改造计划包括更换所有墙壁上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。

  6. 迈克尔·林德||#10

    Dave933

    我和你在同一条船上,3400平方英尺的牧场。与您相同的基本游戏计划,75岁,老龄化到位永远在家。我在休斯顿TX,但猜测你越来越近。

    我最大的问题是我的砖墙。我添加了一个2x3的内墙,总共6英寸,并填充它
    与致密的​​包装纤维素一起,只要它可以处理显着的水分
    允许干燥或密集包岩羊毛。

    真正的问题是我的护套是外部石膏板,这不是WRB,一个1英寸的间隙,没有通风和砖已经油漆。

    我是否会因为石膏护套中的水分问题而陷入麻烦,只有2英寸的岩棉保温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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