图片来源:Dwight Holmes
图片来源:Dwight Holmes 完成的项目。现在，这座房子的空调空间是原来的2.5倍以上，而用于空间供暖和生活热水的能源只有原来的一半。请注意太阳能水板(右上)和隔热良好的屋顶上均匀的积雪层。
图片来源:Dwight Holmes 房子的后面差不多完工了。请注意高性能窗户上的深窗台(带有三层玻璃，氩气填充，双层低辐射玻璃)。
图片来源:Dwight Holmes 房屋围护层是刚性泡沫后面连续的排水平面。这超级保护耐候屏障，但可能意味着一些棘手的连接到外部闪光在穿透。
图片来源:Dwight Holmes 雨幕底部的一个漂亮细节。防虫网在第一层壁板后面，然后向下折叠，被第二层壁板困住。多余的部分被修剪掉了。
图片来源:Dwight Holmes 德怀特安装好门头闪光帽。瓶盖与毛条和硬质泡沫融为一体。(安装在坚硬泡沫后面的一层房屋保鲜膜起到了耐风雨的屏障作用)。
图片来源:Dwight Holmes 一间新的阳光房。旧的屏蔽门廊被改造成具有地板辐射热量的阳光房(单独分区，设置为55°F)。在晚上和阴天，将阳光房与房屋其他部分隔开的门窗可以关闭，将房间与主要的空调空间隔离开来。
图片来源:Peter Yost 这是原来阳光房西墙的样子——只是像许多单季别墅一样的开放式框架。
图片来源:Doug Snyder 保温后的阳光房西墙。请注意，由于天窗的外部没有重新包覆，因此使用了更高r值的喷雾泡沫作为空腔保温，而重新包覆的西侧山墙则使用了纤维素作为空腔保温，同时还使用了2层2英寸的外部刚性聚异氰脲酸酯保温。
图片来源:Doug Snyder 这条t台是阳光房的“二楼”。节能改造的深墙为玛丽和她的猫提供了很棒的靠窗座位，玛丽和她的猫经常使用。
图片来源:Peter Yost 重新使用或原有的窗户和一些门可以将阳光房与空调房的其他部分隔离开来。建筑工人把玛丽家的新墙和旧墙结合得很好。
图片来源:Peter Yost 玛丽记得楼上的走廊是一个黑暗、丑陋的“匆匆”空间;原来的屋顶线(正好是墙壁饰面变化的地方)被一个大的棚屋天窗所缓解。玛丽现在在走廊里徘徊，想去她明亮通风的客厅。
图片来源:Peter Yost 控制中心为空间供暖和生活热水系统。控制集成了木质锅炉、太阳能热水板、120加仑的家用热水罐(左)和600加仑的储热罐(在右边和图片之外)的操作。
图片来源:Peter Yost “去除边缘”供暖系统位于一楼的中心。在停电和淡季期间，玛丽用这个小木火炉作为备用热量。
图片来源:Peter Yost 不容易找到，但这是一个密封燃烧81%效率的木质火炉，炉石传说中的Craftsbury。注意室外专用送风风道。
图片来源:Doug Snyder 佛蒙特州的每辆深度能源改造车不是都配有1966年的白色宝马R-60吗?玛丽买了这辆新车，每年夏天都要骑。
图片来源:Peter Yost 绝缘类型不止一种。承包商使用了各种各样的绝缘产品-闭孔喷雾泡沫，开孔喷雾泡沫，XPS硬质泡沫，polyiso硬质泡沫和纤维素。所选绝缘材料的性能与每个组件的热和湿性能要求相匹配。
图片来源:Toshi Woudenberg
最受欢迎的
深度能源改造将夏季小屋变成一个舒适的全职住所
作者:Doug Snyder
2008年，承包商德怀特·霍姆斯(Dwight Holmes)与房主玛丽·萨金特(Mary Sargent)一起对她1917年的“茶馆”进行了深度能源改造。这座建筑坐落在佛蒙特州的一个山坡上的苹果园里，最初是作为一个私人的、仅供夏季使用的公共餐厅和娱乐厅，还有供仆人帮忙的生活区。这所房子有许多门和大的单窗格落地窗，让夏天的微风穿过建筑。虽然这对夏季来说是理想的，但在佛蒙特州的冬天，保持适宜的室内温度是一个挑战。
玛丽(和她的狗和两只猫一起巡逻老鼠)喜欢木头，但也希望每个季节都能少买、少拉、少堆木头。热舒适也是一个问题。在冬天，玛丽会在一天的工作结束后回到家里，房子里的温度是华氏45度，柴炉的火早就熄灭了。现有的建筑大多是裸露的2×4螺柱墙;唯一的隔热材料是一楼核心房间的玻璃纤维。在不止一次的情况下，形成的冰坝大到足以打破和打碎地下室的窗户。该项目的主要目标是扩大建筑的热围护结构，以包括所有占用的地板空间，并以一种超级高效的方式做到这一点。
能源建模与预算
尽管玛丽对她的深层能源改造有一个健康的预算，德怀特知道所有能源升级的成本很快就会增加。为了优化能源效率的设计，能源顾问Doug Snyder使用了energy 10软件，这是一种非常适合面积在10,000平方英尺以下的被动式太阳能项目的建模工具。
斯奈德进行了大约20次模拟，以比较不同建筑改造的能源性能，并探索收益递减的问题。能源建模结果确定了节约能源所需资金的最佳组合。该计划要求采用强力空气密封，基础墙采用R-20绝缘，上层墙壁采用R-40绝缘，屋顶采用R-60绝缘，以及三层低e窗。
能源10模型预测，与估计基线相比，供热节省81%。(然而，确定该项目的基线很困难，因为只有大约一半的房屋是绝缘的，冬季室内温度保持在异常低的水平，波动会很大。)
平衡被动和主动太阳能
该基地拥有良好的太阳能朝向和通道，因此太阳能是早期的考虑。现有的结构有一个大的阳光房，有两层朝南的玻璃。日光房似乎提供了一个很好的机会来利用冬季的太阳能收益。
由于绿色建筑顾问、总承包商、太阳能热和供暖系统设计师都关心这一地区的温度波动，他们决定将两层楼高的室内隔墙隔离开来，将阳光房与房屋的其余部分隔开。可操作的落地窗被重新使用，并安装在隔墙的上部。当阳光房在冬季变热时，落地窗可以打开，与房屋的其他部分分享被动式太阳能获得产生的空间热量。虽然朝南玻璃的SHGC没有针对太阳能增益进行优化，但在阳光充足的冬季，阳光房仍然可以加热到80°F。为了增加房间的热质量，我们在阳光房里铺了一层薄薄的染色混凝土地板。
为耐久性而设计和指定的建筑组件
我想德怀特和我做了一项不错的工作，在我们设计墙壁的时候，观察了蒸汽屏障，冷凝和干燥潜力。我甚至与BSC的John Straube通过电子邮件进行了对话，讨论了如果使用喷雾泡沫作为腔体填充，再加上聚碳酸酯外部泡沫板，木材组件的干燥潜力。我认为通过使用外护套绝缘材料来消除内部蒸汽屏障的需要是优雅的。
使用木质火炉的高性能供暖?
最初的供暖系统包括两个柴炉:一个在地下室，另一个在一楼的主客厅里。新的供暖系统包括地下室的木质锅炉和两个平板太阳能热水收集器。
这两个热源都提供一个内置的600加仑的大型储水箱，该水箱与R-60绝缘。家用热水箱(带有备用电气元件)从600加仑的大水箱中抽水。
当恒温器需要热量时，木质锅炉直接为家中供暖;否则它会把热量倾泻到600加仑的大油箱里。由于成本限制，选择了马拉松品牌的木质锅炉(效率在70%左右)。效率更高(80%以上)但更昂贵的Tarm锅炉是一个预算克星。
多层热分配系统由一楼的辐射管和二楼的底板散热器组成。发光地板似乎是一楼的理想选择，因为大部分空间都有高高的大教堂天花板。
客厅里还有一个小的密封燃烧的木火炉作为备用热量，以防停电，锅炉和相关的泵不能运行。由于紧凑的房屋比以前有更少的自然空气渗透，一些努力找到了一个密封燃烧的木质火炉，这样就不会出现回流问题。
精心的空气密封和超级绝缘帮助供暖系统承包商设计了一个比使用传统绝缘水平所需的系统更小的系统。
关键是总承包商要听话
如果你问玛丽，她的项目中最重要的是什么，她会毫不犹豫地说:“德怀特。他是一个真正的专业人士，总是倾听。他知道什么时候该管住我。”
对于一个有远见的房主来说，这是一个复杂的项目。德怀特掌握了技术细节，但也帮助玛丽度过了将愿景转化为实际项目的艰难过程。绿色改造既关乎建筑科学，也关乎商业意识。
经验教训
在运行的第一年，锅炉和太阳能热水系统出现了一些故障。太阳系需要调整;在供暖季节的寒冷的几个月里，管道中的一个故障止回阀在夜间将温水循环到冷板。这意味着白天太阳能电池板获得的热量，甚至可能还有一些由锅炉提供给大型热水储存罐的热量，在晚上就会损失掉。以木材为燃料的锅炉还需要对锅炉回水温度的控制进行修改。第一个冬天的燃料消耗超过了如果系统没有这些最初的问题所使用的燃料。
在第一个冬天，地下室(令人惊讶地)和楼上的空间一样温暖，尽管那里没有故意安装加热元件。由于这个空间没有被占用，因此将热量节省到上层被占用的楼层会更有效。造成这种过剩热量的两个可疑原因是锅炉排出的废热和安装在一楼(地下室天花板)下的辐射管向下辐射。油管下更好的绝缘可以帮助解决这种情况，这将在未来的工作中得到考虑。
ERV在施工结束时开始发出一些噪音。内部风扇笼上的金属部件结霜了，摩擦的增加导致了噪音。这令人惊讶，因为ERVs比HRVs更不容易冻结。在打电话给制造商并做了一些故障排除后，我们认为结冰可能是由于冬季温度非常低和家中施工潮湿(最近安装了防潮喷雾隔热材料，并将干墙化合物应用于所有新完成的内墙)共同造成的。在整个冬季的剩余时间里，ERV内部组件的结霜没有再发生。
玛丽希望她在项目一开始就对可再生能源系统有更多的了解。“我们花了两个供暖季节的大部分时间来解决所有的机械问题，”玛丽带着一丝悲叹说道。“但今天，这个系统工作得更好了，我对如何最大限度地利用木材锅炉有了更多的了解。”
一般规格及团队
| 地点: | 万宝路,VT |
|---|---|
| 卧室: | 3. |
| 卫生间: | 1 |
| 生活空间: | 2780 |
| 成本: | 88 |
| 其他说明: | 与能源相关的组件:107000美元 |
承包商:德怀特·福尔摩斯能源顾问:道格·斯奈德- DS Greenbuild有限责任公司机械承包商:Andy Cay，集成太阳能应用建筑性能和隔热承包商:凯斯·阿伯特，热屋
建设
后通风墙体包层
金属屋面覆层
能源规格
气密性:2.8 ach50
基础墙:R-10 XPS
墙面以上:R-40(2 - 2英寸交错刚性聚氯乙烯+ 4英寸喷雾纤维素)
屋顶:R-60(2"闭孔喷雾泡沫+ 14"喷雾纤维素)
窗口:邦尼维尔三窗格(U-0.26;SHGC = 0.34)
木头锅炉:马拉松70000 Btu/小时
室内空气质素
机械通气:更新200 ERV
室内湿度计
绿色材料与资源效率
重复使用的法式法式门
耐用的外部包层(后通风和防雨)
替代能源利用
太阳能热水:戈壁410日差(43,000 BTU/晴天)平板太阳能收集器
12个评论
建筑性能
我不能从文章中判断是否所有现有的建筑围护结构都是超级绝缘和密封的，如果是的话，2.8 ach50令人失望。建筑性能不会是2.8 ach50的恒星，ERV可能不需要，但每小时10或15分钟。
道格-什么是
道格，为了最大限度地使用HRV或ERV，每小时的最大换气量是多少?
自然空气变化
如果这个房子是2780平方英尺，我的数学告诉我，体积大约是24000立方英尺。2.8 ach50除以17左右是0.165或66cfm的自然空气变化。我想说的是，这栋房子的大量通风空气将以渗透的形式存在，并且不会有与ERV相关的热回收。假设这是一个改造，很难收紧现有的房屋，我自己的房子经过一些空气密封后大约是3ach50，但我没有解决墙壁，它们是原始的。
我相信很多新房子都通风过度，HRV或ERV低速嗡嗡作响，还有一些渗透。很快，随着冬天的到来，房子里的湿度下降到20%左右，加湿器开始工作了。至少可以说，这是一个糟糕的建筑，1.5 ach50对于新建筑来说是非常现实的，而在干净的设计中，1 ach50或更少是可以实现的。
建筑性能-渗透率响应
很高兴看到这里的讨论。当我看到案例研究的标题时，我就知道它会吸引一些关注和潜在的批评，所以我认为这是一个深入研究渗透问题的好机会。我认为用“令人失望”来形容这个项目的渗透率有点过分了，但我确实同意，更好的空气密封是可能的。
在施工过程中，我们可以从室内和室外接触到大部分的墙壁，除了楼下的厨房和浴室已经用薄板封住了。所有其他表面都缺乏薄板，框架暴露在外。所以，是的，有很多机会进行空气密封和绝缘，除了厨房和浴室橱柜后面的一些周点，尽管这些本可以通过外部的空气屏障细节来解决。正如你在照片中看到的那样，由于设计复杂，它并不总是能够密封所有木材与木材的连接点，特别是与新建筑相比。虽然外部空气屏障可以通过结构细节减轻损失，但当我可以通过几种方法阻止渗透时(干墙到框架，穿透，木材到木材的连接，护套等....)，我更有信心。这样，如果一个系统出现故障，就会有另一个系统进行备份。
在设计的时候，在2008年早春，我的目标是自然空气变化率为0.15。我觉得还不错。ACCA发布的手册J是住宅供暖和制冷设备的默认计算格式，将2001至3,000平方英尺之间的房屋列为每小时0.15次自然空气变化的紧凑。作为比较，0.85 NACH被认为是松散的。此外，我使用的模拟软件Energy 10将渗透单元降级为ELA(有效泄漏面积)或每小时的自然空气变化。所以我的想法更倾向于自然渗透率和0.15 NACH的目标。当我们对房屋进行测试时，隔热承包商计算出的自然渗透率为0.13，我们对性能感到非常满意。这个数字确实包括地下室，虽然作为总容积的一部分，这并不总是标准的做法，往往倾向于更好的渗透性能数字，但地下室确实有窗户，可走式法式门，并有一半用于园艺。因此，只要是“被占用”的空间，就可以为其辩护。
我现在意识到，使用每小时自然空气变化的弱点之一是选择N因子的决策或猜测过程。一种更绝对的方法来指定空气渗透速率，是使用ACH50(每小时50帕斯卡的空气变化)，或每平方英尺表面积的CFM50，通过换算计算与ACH50密切相关。因此，如果我当时更清楚地意识到在更绝对的测试压力(50帕斯卡)下使用渗透率，而不是更模糊的自然渗透率计算，我就会相应地指定。
根据我现在所知道的，我想我会瞄准1.5 ACH50的最大值。被动式房屋的标准是0.6，即使是在新建筑中也很难达到，因为人们知道他们在做什么，所以我们必须给自己一些现有建筑的挑战。
David Keefe在家庭能源杂志上写了一篇文章，我相信早在90年代，题为“鼓风机门介绍”，你可以在他们的网站上找到存档。这是关于渗透和测试细节的一个很好的概述。他指出，ACH50小于5-6个的家庭非常紧张，超过20个的家庭非常漏水。所以，在这种情况下，这个家表现得很好，被称为“紧”。但是，显然这篇文章现在有点过时了。
东北部另一位受人尊敬的顾问Marc Rosenbaum以其超高效的项目而闻名，他建议超级绝缘房屋的最小密封性为每平方英尺表面积0.10 CFM50，理想目标为0.05 CFM50/ssf。相比之下，一所漏水的老房子的租金为1 CFM50/ssf。在这些情况下，平方英尺表面积(ssf)是建筑物所有六面(在我们的情况下是更多)的所有内部表面的表面积，包括地下室。
我们的总表面积约为6700(使用了一些外部尺寸)，CFM50为1150(该建筑的最新测试)，这是0.17 CFM50/ssf。所以，在这种情况下，是的，我们确实没有达到马克指导方针规定的最低目标。
如果人们想为这个房子计算其他数字，不包括地下室的体积是19,798立方英尺，包括地下室的体积是300,008立方英尺。被占用空间的平方英尺可能更准确地说是2532平方英尺。这不包括“被封闭”的门廊，它实际上是在热围护结构的外部，但包括在本案例研究中建筑摘要中所述的平方英尺内。一般建议，小心单位。很容易混淆CFM50/ssf、ACH50和NACH。有时数字是相似的，即使单位不同。
总之，我认为，虽然这个房子属于以前被认为是“紧”的类别，但根据手册J，仍然被认为是紧的，与此同时，紧的概念，特别是现有的房屋改造，正在迅速发展，变得更加严格，这是一件好事。
换气率
一些更多的意见/信息-没错，自然通风可以等于你的目标供应cfm率，但我认为在考虑空气换气率时，重要的是考虑空气来自哪里，而不仅仅是多少。话又说回来，具体多少取决于你和谁交谈。
ASHRAE标准62(商业和住宅应用程序)或多或少要求每人15 cfm。如果是4个人，从这个角度来看，60cfm是很好的。建筑科学公司的人，比如Joe Lstiburek就提倡这样的通风量。另一个最低0.35 ACH的目标被认为是理想的，这往往是ASHRAE总比率的两倍。我认为介于两者之间比较好。据我所知，当渗透率仅达到ASHRAE水平时，我知道居住者抱怨空气质量差，尽管主观上的允许是重要的，过度通风也会杀死你的能量表现(要么是电机运行过多，要么是hrv / erv中的热交换器效率低下)。
虽然自然渗透可以为您提供60cfm的四人空间，但在冬季，它很可能通过发霉的地下室边托梁/窗台板和其他此类区域传递。从良好的外部单点位置通过清洁的圆形管道提供专用电源，并直接交付给居住者是理想的。至少你知道你要的是什么。我喜欢为0.35 ACH设计系统，然后以较低的速率运行，以提供每人15 cfm，然后看看它是如何运行的。
我住在一个从来没有空气密封(租客)的房子里，锅炉(DHW)附近的窗户总是有裂缝，因为燃烧的空气，整个冬天都在燃烧，我们的湿度从来没有低于30%，我住在新罕布什尔州。在这里，低湿度似乎不是问题。如果低湿度是一个问题，机械通风是计划的一部分，那么ERV是一个更好的选择。它们仍然只有大约50%的有效阻挡湿度(在冬天的条件下)，所以它们会保持一些湿度，但仍然会流失一些。虽然有些人反对在住宅应用程序中使用它们，但我认为它们是理想的。Renewaire公司的人员在北方气候条件下成功应用了他们的erv。就等着他们推出ECM马达。
要跑多长时间和HRV
．...还有关于持续时间的问题。
一旦你确定了你想要通风的cfm(或按每个人的cfm或每小时换气量，也可以与假定的自然通风相结合)，你就可以将其与通风系统的容量相匹配。因此，如果你想要60 cfm，而HRV/ERV提供120 cfm，那么你将在占用时间内运行50%的时间。许多单位都带有百分比计时器....的运行时间百分比。
在我看来，没有必要在没有人在场的情况下运行它。你可以在人们晚上回家前一小时把它开着，这样空气就会清新一点。仅在占用小时内运行可节省风机电机运行时间和换热器效率损失。
记住，在春天、秋天和大多数夏天，打开窗户仍然是一个选择!我们更关心的是采暖季节和深夏高温的机械通风。
能源改造
道格,
感谢您提供的所有关于这个项目的额外信息，使现有住宅节能是一项挑战和艰巨的工作。在我自己的房子上做了相当多的空气密封，包括彻底的阁楼旁路工作和边缘托梁，我仍然在3 ach50。我们的房子是一个矩形的漫游者，有4个角和1英寸的泡沫外护套，远远不是你必须工作的复杂设计。
新建筑有一个很好的机会来建造密闭性，许多关键细节可以完全解决，边缘托梁，墙壁和屋顶交叉口，所有的旁路。所有这些漏风点加起来，在现有的房子里很难找到，在大多数情况下，密封小漏风点并不划算。
安全第一
这篇文章的另一个批评是没有安全眼镜的工人的照片，一个没有安全眼镜的空气钉子，你也玩乐透吗?
对所有建设者说一句，保护好你们的眼睛和耳朵。
超级紧张?
我是S.F.O.的总承包商，我们刚刚在马林县完成了一所房子的改造，我们在那里买了。54 ACH-50的ACH。它会被认为是真空密闭的房子吗?无论如何，这是可行的，我们鼓励其他改造者去做!!如果你想知道我们是如何做到的，我们非常乐意与任何人分享这些信息，请给我发电子邮件。
现在这是紧!!
我最近监督了一个商业项目的漏风要求，我在0.16 ACH50的情况下测试了它，没有密封机械外百叶。这表明，它可能会变得非常紧。
喷雾泡沫对全球变暖的影响
我是喷雾泡沫的粉丝，直到我读了多伦多大学丹尼·哈维的下面一篇论文，他描述了喷雾泡沫中的发泡剂对全球变暖的巨大影响。虽然发泡剂(氟氯化碳等)不再消耗臭氧，但它们的全球变暖潜力超过1000。所以每个发泡剂分子的全球变暖效应是一个二氧化碳分子的1000倍。看看这篇论文:
http://faculty.geog.utoronto.ca/Harvey/Harvey/papers/Harvey%20%282007c,%20BAE,%20Climatic%20Impact%20of%20Insulation%29.pdf
干杯!
喷涂泡沫绝缘的GWP值
谢谢你的评论。你说得完全正确;在很大程度上，根据建筑科学公司的Daniel Bergey在2010年东北可持续能源协会会议上关于这个主题的演讲，BuildingGreen已经重新审视了它在喷涂泡沫保温材料上的地位。事实上，绿色建筑顾问正在发布的下一个案例研究，其中使用了现场应用的高密度喷雾泡沫，以作者的评论结尾，他说，如果他知道他使用的保温系统的全球变暖潜能值(GWP)的影响，他会完全改变他的外部能源改造。
请继续关注绿色建筑顾问和环境建筑新闻中关于这个问题的更详细信息。
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