一个建筑师为他自己、他的妻子和他们的蔬菜设计了一个家

由Doug Graybeal

我们的房子位于科罗拉多州卡本代尔郊外，海拔7000英尺。该建筑既响应气候——干燥的山地环境——又反映了当地的山地风格。我是一名建筑师，我把房子设计得尽可能节能环保，而且预算合理。当然，我和我的妻子都是自雇的专业人士，也想要一个美好的空间来生活和工作。天然材料的使用使它成为一个温暖、舒适、舒适的家。

选择组件

我们选择了与自然环境和当地建筑风格相融合的建筑形式和材料。在这个过程中，我们评估了每个建筑组件的环境影响，从材料的提取到制造和安装，到未来的回收，包括运输距离。

框架木材是fsc认证的，车库壁板是从州仓库回收的道格拉斯冷杉。主体层的北、东、西三面都是石灰石膏外墙和内部饰面的草捆墙。我们在主屋顶上种植了植物，用的是本地的草和花(有一天还会种植野生草莓)。其他屋顶和上层墙板是波纹金属，由回收材料制成，便于维护。筋膜是硼砂处理的工程木材。

主体结构沿着东西轴线延伸，面向正南。我们将它建造在穿过场地的废弃道路上，并围绕现有植被进行工作。我们的车道沿着废弃的道路排列;被移除的植物被碾碎用作护根物。该物业是农村性质的，但位于距离主要高速公路和商业中心不到10分钟的地方。

能效

尽管我们最大化了房子的南面玻璃，以利用Elk山脉的全景，悬垂和采光架防止过热，也将自然光反射到生活空间的深处。相邻外墙的小窗户提供了额外的平衡日光和交叉通风。

大房间的低矮遮阳篷窗和其他起居空间的开窗为建筑提供了自然通风，房屋北侧有较小的高遮阳篷窗。在夏天，窗户在晚上打开，为建筑降温，在白天保持部分关闭。

在设计过程中，计算机建模显示，在不使用传统供暖或制冷系统的情况下，房子全年的温度波动为3ºF至5ºF。计算的温度波动已被证明是正确的。在寒冷的冬季施工期间，室外温度低于零度，从35华氏度到白天平均最高50华氏度不等。在1月份极冷的两周施工期间，使用了最小的补充热量。在90华氏度的夏季，房子保持72华氏度到76华氏度的室内温度。

我们家是用被动式太阳能供暖的。当需要时，备用热量来自一个效率为92.7%的燃气三一紧凑型锅炉。混凝土地板提供热质量，并纳入辐射热管的备份传统供暖系统(按抵押贷款公司的要求)。一个泵循环液体通过暴露在阳光下的地板到其余的楼板，以分配太阳获得的热量。

安装在坡顶和车库屋顶上的光伏阵列(4.8千瓦)提供了我们每年几乎100%的电力需求，电网被用作备用电池。在白天能量增加时，电能表倒着运行。HRV系统提供新鲜空气，同时排出浴室的污浊空气。两台太阳能集热水器供应生活热水需求。

绿色的里面

醒来后在主浴室冲个澡会让人恢复活力。淋浴间的瓷砖是由可回收玻璃制成的，颜色非常漂亮，表面是哑光的。另一间浴室则采用了来自佛蒙特州的石板瓦。浴室的门采用喷砂玻璃面板，在空间之间共享自然光。

当我们不能完全依靠室内的自然光时，我们使用节能的紧凑型荧光灯。它为主要生活空间提供了向上的照明;在工作和阅读区域，任务照明起到了作用。自然和精心设计的电力照明的混合是一个有吸引力的对比，回收的黑钢作为整个房子的口音。

提高能源效率的动力还在继续，包括Sun Frost冰箱和惠而浦Duet前置式洗衣机和烘干机。我们不用洗碗机。

室内空气质量对我们来说和能源效率一样重要，所以我们选择使用无voc涂料。在某些情况下，为了达到更深的颜色，我们使用了低voc的涂料。室内木材饰面和污渍都是水基的，包括在着色混凝土地板上使用的密封剂。水基封口剂也覆盖了种植的樱桃橱柜。所有的橱柜都是无甲醛的，正如橱柜、显示器和办公室架子使用的麦麸板一样。

对地球友好有了新的含义

一个2英尺。厚厚的铸土墙将房子里的主要生活空间与次要使用的空间隔开。墙壁上点缀着装饰和艺术的角落，看起来就像被分割的河岸。墙体为结构的加热和冷回火提供了额外的热质量。墙上的数据传感器显示温度稳定在72华氏度，减少了室内温度的波动。这堵墙在冬天让我们温暖，在夏天绝对让我们凉爽。房屋内部和附属温室、房屋外墙、混凝土地板和温室岩石床上的其他传感器收集温度和相对湿度数据。

附带的被动式太阳能温室全年提供有机水果和蔬菜。我们用一个旧镀锌桶做的温室水槽用了很多。温室的热质量包括15 10英尺。——高高的卡尔沃尔水管，以及一个内联风扇，将热空气从结构的顶部抽走，并使其在种植床土壤下的岩石床中循环。他们一起工作，使温室一年四季都适合植物生长。

经验教训

项目的大部分目标都实现了，我们的房子正在超越它的性能目标。我唯一会重新考虑的是温室里的蓄水管，因为它们会收集冷凝物，然后流到下面的平板上。尽管我已经为温室提供了排水系统，但这些管道排出的汗水足以提高温室的湿度。它们的位置离北墙太近了，可以从周围更多的空气流通中受益。它可能会更好地使用固体裸露的混凝土墙，在外部绝缘，作为空间的储热。

我还会重新考虑室内装修，在墙壁上使用更耐用的金属或水泥板;我用的是防水的石膏墙板，但现在市场上有无纸化的石膏墙板产品，在这种潮湿的环境下也能保持得更好。

一般规格和团队

地点:	卡本代尔,有限公司
卧室:	1
卫生间:	2.5
生活空间:	2465
其他说明:	完成:2004 办公室:2(潜在的卧室) 温室:440平方。英国《金融时报》。 车库:535平方。英国《金融时报》。

建造者:沃尔夫品牌建设公司
架构师/设计师:Graybeal建筑师有限公司
机械工程师:资源工程集团结构工程师:白马顾问有限公司
照明设计师:大卫·纳尔逊和联合公司

建设

基础:绝缘混凝土模板(ICFs)与绝缘混凝土板在等级上
墙:房屋主层墙-木柱子和梁，秸秆捆填充墙，石灰灰泥饰面(R-37);上部墙体- OVE 2x6 fsc认证框架，无甲醛胶布绝缘，3 / 4英寸。外部刚性绝缘(R-27);车库结构隔热板(sip)与回收的道格拉斯杉木墙板
屋顶:主层屋顶——花园屋顶，3x6结构木甲板上有9英寸的刚性绝缘材料，由胶合木梁支撑(无通风);上层、车库和温室屋顶。高温防水和波纹金属屋顶(无通风)的sip
窗口:南玻璃-双层玻璃窗low-e 178, 79%可见光，SHGC = 0.65, SC = 0.76, u因子= 0.37;北、东、西-双层low-e 171 SHGC = 0.41, SC = 0.41, U-factor = 0.37;温室玻璃-三蜂窝聚碳酸酯，u因子0.37,SC = 0.83
车库:独立结构由双锁封闭桥连接

附加功能:主层中心热质量结构墙为2英尺。采用cast-earth墙。

能源规格

加热设备:主被动太阳能与定时器打开所有区域阀门和循环辐射地板流体在最大的太阳能增益，分配热量增益整个房子。采用NTI Trinity 92.7 AFUE燃气锅炉(50,000 Btu)的混凝土板地板辐射热。

机械通气:HRV用于化妆浴室排气和引入新鲜空气到房子。

空调设备:一个也没有。在90华氏度的夏季，铸土墙的热质量保持主要水平在72华氏度至76华氏度。

水加热设备:两个4x10太阳能热水板(闭环)，50加仑。储罐。多余的热水对主燃气水箱进行预热。

每年的能源使用:预计，每平方英尺34k英热单位。每年(不包括光伏系统的补偿);实际是3k Btu每平方英尺。每年英尺。年天然气660立方英尺，电力1045千瓦。光伏系统向电网反馈电能358千瓦。

水效率

• 托托和科勒低冲水马桶，低流量淋浴器和水龙头
• 加压，高效的化粪池系统
• 堆肥厕所、灰水系统和雨水集水区是当地和州法规禁止的

室内空气质量

• 自然通风
• HRV在浴室里精疲力尽
• 用于燃气用具和厨房排风罩补风的室外气源
• 无甲醛种植樱桃橱柜

绿色材料与资源效率

• 回收的道格拉斯冷杉修剪。
• 当地石材，混凝土和Richlite的台面
• 烹饪排气通风有室外气源。
• 粘土石膏壁炉口音墙。
• 遮阳，采光，和外部光架。
• 被动式太阳能供暖。
• 大房间的铸土墙上的水景提供了湿度，同时也清洁了空气。
• 无甲醛胶布绝缘材料，来自一家国内公司，用于上层墙体。
• 绿色(生活)屋顶(R-39.5)。
• 储存和温度回火的热质量。

绿色建筑产品来源

Cast-earth墙:地球房屋有限公司

窗口:洛温与红衣主教玻璃

橱柜:Hallmark，盐湖城，犹他州

绿色屋顶系统:美国HydroTech

温室玻璃:Marcolux

使用:Eco-Block

口:AFM回款管理

替代能源的利用率

可再生能源的使用

光伏发电:4.8千瓦

光伏成本:退税前约43,000美元;扣除地方和州的退税和税收抵免后，大约23,000美元

太阳能水:两个4 x10面板;生活热水闭环系统

成本:约6000美元

认证

AIA科罗拉多西部分会:2004年获杰出设计成就奖

科罗拉多州可再生能源协会:2005年模范建筑奖

美国家庭:展示,2004