图片来源:里克·米勒
图片来源:里克·米勒 屋顶已经延伸，新的沥青瓦已经编织到现有的瓦中。安装的两层polyiso已经开始，从顶部向下工作。支撑二楼窗户上方新屋顶的账簿安装在不保温的阁楼空间上，因此该区域不需要保温。后来，烟囱的上部被拆除，屋顶上的洞被修补。
图片来源:里克·米勒 额外的朝南窗户安装在家庭活动室。这个房间后来进行了内部改造，但在建造阶段，它被用作窗户、玻里塑胶和其他任何需要储存的东西的仓库。可见的1英寸厚的粉色XPS层被用作移除东向窗户区域的第一层外部刚性泡沫。壁炉嵌件后来也被拆除了。
图片来源:里克·米勒 大部分新的太阳能玻璃已经安装完毕。新窗户被安装在延长的窗框上，这样它们以后就会与新增加的刚性泡沫绝缘层齐平。旧的壁板尽可能长时间地留在原地，房屋保管层被临时钉住，以帮助抵御施工期间的天气。
图片来源:里克·米勒 用于支撑一楼窗户上方屋顶的水平分类帐被埋在刚性泡沫中，以帮助减少悬垂框架的热桥。
图片来源:里克·米勒 在原始EPS片之间打开的缝隙被喷洒泡沫填充，然后用胶带粘住。一旦这些缝隙被密封，就会安装两层新的刚性泡沫。旧的热泵机组正在故障，但它不需要运行太长时间。
图片来源:里克·米勒 客厅的大窗户需要加长，但我没时间了。电视上显示了当晚飓风的预估路径。
图片来源:里克·米勒 杂物间楼梯下的电阻热水器最终被一个酒架、一间食品储藏室和家庭娱乐室的扩建所取代。支撑吊顶托梁的临时柱子将允许门头被一个较长的头取代，以支撑砖拱。
图片来源:里克·米勒 家庭娱乐室现在看起来有点旧世界的味道。在厨房的远端可以看到富士通12 RLS2无导管微型裂缝系统的室内机。
图片来源:里克·米勒 富士通9 RLS2无管道微型裂缝系统的室外机。以前的烟囱追逐器在把制冷剂管道输送到楼上时工作得很好。
图片来源:里克·米勒 完成的南立面-房子的太阳能“业务端”。
图片来源:里克·米勒 每两个月，房子就会收到这个“奖励”:来自当地电力公司的两张笑脸信。
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最受欢迎的
如何从你的电力公司得到一个两个笑脸信
1983年，“苍鹭”是马里兰州巴尔的摩市郊区的湾区(Bay Country)住宅开发项目提供的五款千篇一律的车型之一。也许有点超前，该设计的特色是在标准的2×4墙上用1英寸厚的膨胀聚苯乙烯(EPS)绝缘填充玻璃纤维棒。
许多年后，原来的绿色铝壁板已经褪色，冰冷的漏水窗户在低声说，是时候采取一种新的“绿色”方法了——或者至少是一次节能改造。当一栋老房子需要新的窗户和壁板时，确实需要这是增加外部绝缘的好时机并收紧防止空气渗透。这是我们为减少全电动家庭的能源账单所采取的基本方法。
在我看来，这所房子注定要成熟到一个新的阶段，更现代，更节能:能够利用被动太阳能惊人的，永恒的，自然的力量。
平面图很小，虽然足够一个四口之家住很多年。外部线条相当简单，因此与封闭的体量相比，暴露在天气中的墙壁面积并不大。房子的长边面向太阳以南以东20度，西墙上没有窗户，可以将夏季傍晚太阳带来的不必要热量吸收降至最低。
相当开放的平面图非常适合使用高效的无管道小裂缝来取代老化的中央热泵系统及其笨重的空气处理器和尘土飞扬的管道。
两个笑脸胜过一个笑脸
自从我们完成了能源改造工作，我们的房子还没有得到任何奖项。(如果我对这些东西感兴趣，它可能有资格获得某种奖项。)这座房子没有获得奖项，而是提供了许多奖励:舒适、安静、电费很低，总体满意度很高。
这所房子收到的最接近节能奖的东西是一封来自当地电力公司的题为“家庭能源报告”的信。该报告将前两个月的用电量与最近100所被占用房屋的用电量进行了比较。在“你过得怎么样”一栏，我们被告知我们的房子过得“很好”。紧随其后的不是一个，而是两个笑脸。
还有比这更好的奖吗?天气越冷，我们家的表现就越好。根据两张笑脸信，今年1月和2月，这所房子的用电量比最节能的邻近房子少了57%。
太阳是我的灵感来源
地球和地球上的每个房子都是由太阳或其他恒星提供动力的，其中大部分能源实际上只是太阳能转换成其他形式。石油、天然气和煤是天然的太阳能蓄电池，早在我们这个时代之前，地球就吸收了它们。木头和牛馅饼是太阳能储能电池的另一个例子，一些人用它来给家里供暖。
太阳能还可以驱动风能和水力发电。我们目前利用的核能是从比铁更重的放射性元素中分裂出来的，这些元素被认为主要是由超新星——恒星爆炸产生的。我们的电力是低效地从这些太阳能蓄电池中转换过来的。电池不太容易充电，所以似乎最好直接使用太阳能。
一个寒冷而晴朗的冬日，在我开始能源改造之前，我和我的狗躺在朝南的滑动玻璃门前的地毯上。阳光倾泻而下，我从未感到如此自然舒适。那扇旧门可能有漏洞，但玻璃是透明的，而且它收集了大量的热量。
当我躺在那里的时候，我决定，在未来的某个时候，人们可能会非常舒适地生活在完全由太阳能(使用被动式太阳能、光伏或其他直接形式)提供动力的房子里，再加上先进的存储技术，可以让房子度过夜晚和多云的天气。我还决定改造这个房子，以最大限度地提高能源效率，使用经典的，纯粹的方法:
- 首先，尽可能减少能源足迹;所有节省能源的技术，无论大小，都可以加起来。
- 第二，尽可能多地直接利用太阳。
这是一个DIY项目
房子的几乎每一个部分都被重做了，我自己做了所有的设计和交易工作，除了安装微型裂缝热泵。能量建模最初是用Energy Plus完成的，但由于它使用起来非常麻烦，我很高兴看到更容易使用的BEopt软件的引入。
在我开始之前，我知道这将是一项巨大的工作，特别是因为我在任何行业或设计方面都没有什么经验。现在我们几乎完成了，我们对结果非常满意，在能源效率和美学方面有了很大的改进。
阁楼上增加了玻璃纤维球棒
这所房子有两间独立的常规通风阁楼，带有门禁。在建造时，两间阁楼都有大约12英寸(R-30)的吹入玻璃纤维绝缘材料。没有人试图堵住舱口的漏气处。
阁楼是房子里第一个得到隔热升级的部分。我用罐装泡沫喷雾封住了我能找到的所有天花板漏洞。舱口覆盖了几层坚硬的泡沫板，我在舱口周围安装了泡沫防风雨胶带。
作为改造的一部分，在现有的松散玻璃纤维上铺设了三层R-19玻璃纤维绝缘层，每一层都垂直于下一层。名义上，这加起来总共是R-87。当然，阁楼并不是真正意义上的R-87，因为三层楼并不能完全贴合到靠近拱腹的边缘，而且因为轧制的玻璃纤维之间不可避免地有间隙。
在我们的能量模拟中，估计实际阁楼的整体绝缘水平为R-70。
在墙壁上添加外墙胶合板
原来的墙壁由2x4s组成，中心为16英寸，螺栓之间有R-13玻璃纤维棒，螺栓外部钉有1英寸厚的EPS，标称r值为17。考虑到紧密间隔的螺柱的热桥接，原始壁的实际r值约为R-14。
由于需要新的壁板，旧的铝壁板被剥离，露出老化的EPS。到目前为止，许多建筑商都知道EPS面板会随着时间的推移而收缩。我发现在EPS泡沫板的几乎所有边缘之间都有缝隙，有些宽达1英寸。大部分的原始泡沫板被留在原地，重新紧固到螺栓需要。我用泡沫喷雾封住了所有的缝隙，然后用施工胶带粘好接缝。
原来的玻璃纤维棒大部分都被保留在原处，任何明显的、可触及的问题都得到了纠正。很容易看出，这所房子的某些地方通风过度，而且很随意，但至少空气是经过过滤的(开玩笑)，墙板脱落时不时出现一些肮脏的玻璃纤维就证明了这一点。
经过这些相对较小的修复后，墙壁的绝缘值增加了，基本如下REMOTE“outsulation”方法它起源于阿拉斯加。我在现有EPS的外侧安装了两层2英寸厚的聚异氰脲酸酯泡沫板。所有的胶合板接缝都是交错的，接缝用罐装喷雾泡沫和施工胶带密封。
胶布是房子墙壁的空气屏障。聚硅橡胶也是防水屏障(WRB)，窗户的挡板是密封的。我用7½英寸的fastmaster结构螺丝把另外两层聚光胶布和毛皮条固定在螺栓上。这并不像听起来那样困难，运行螺丝通过所有的材料厚度和击中螺柱。
最初的计划包括在毛皮条之间留下一个间隙，以便壁板的背面可以通风。我们决定安装乙烯基壁板，然而，乙烯基壁板制造商想要绝对没有责任的波浪形完成在壁板。他们只想要一个完美的平面衬底来安装壁板，大多数制造商在他们的安装说明中都说明了这一要求。在安装新的乙烯基墙板之前，我用3 / 4英寸的挤压聚苯乙烯(XPS)刚性泡沫填充了几乎所有的毛条之间的缝隙，而不是冒着波浪状的墙板或与制造商打架的风险。
根据我们最初的计算，这些修改后的墙壁的总r值约为R-40:玻璃纤维棒的r值为R-14, 4英寸的聚苯乙烯树脂的EPS值加上R-26(假设聚苯乙烯树脂的额定r值为每英寸R-6.5)。
一开始，我不熟悉r值测试协议规定绝缘产品在平均温度75华氏度下测试。这似乎是一个无用的温度来评估寒冷天气的表现。在寒冷的天气，Polyiso表现不佳-更像是每英寸R-5而不是每英寸R-6.5。因此，这所房子的改造墙的温度大约是R-34 -或R-35，因为聚硅橡胶的内层在冬天可能会保持一点温暖，因为它是由外层绝缘的。
安装更多朝南的玻璃
窗户很神奇。我们都喜欢自然光。我们都希望它看起来和感觉就像我们在外面的好天气，即使我们在里面。窗户可以做到这一点，但以我们目前的技术水平，它们提供的绝缘效果非常小;它们就像我们房子隔热层上的洞。
对于注重节能的人来说，当你说“你不能有它们，也不能没有它们”时，窗户是你想到的东西之一。我们都喜欢窗户，因为它们让人感觉良好;它们将我们与自然环境联系起来。当窗户被用来智能收集我们的自然能源——太阳的能量时，这种自然的感觉得到了极大的增强。
我们家原来的窗户是双挂窗，铝框和透明双层玻璃(充气)。
这种玻璃朝南的面积占总建筑面积的7%，所以根据被动式太阳能设计的语言，房子是“阳光调节的”。太阳调节的意思是，房子的冬季供暖需求中有相当一部分是由太阳提供的。
7%的太阳能玻璃在被动式太阳能设计中是一个重要的数量:它被认为是在不增加房屋内部额外热质量的情况下使用的朝南玻璃的最大比例。所有的房子都有一些内部热质量——例如，干墙和家具——这些热质量足以将朝南的玻璃引入的热量调节到7%，以避免过热。
原来的窗户对家庭冬季供暖需求的贡献是显而易见的。熟悉这个概念的人都能感觉到。没有试图通过计算或建模来量化原始朝南窗户的供暖贡献。
该计划最大限度地利用被动式太阳能，以帮助满足供暖负荷，基本上包括在南侧增加尽可能多的玻璃，这似乎是合理的。在增加了更多朝南的窗户后，我们现在有了太阳能玻璃，占房子总建筑面积的9.3%。新的、更深的窗架安装在南侧，以容纳更多更大的窗户，并使所有的新窗户与墙上4英寸的新泡沫板齐平。
我们喜欢被动式太阳能房
这些天，人们对被动式太阳能的使用有爱，有恨，也有介于两者之间的任何观点。我们很喜欢。
我们喜欢冬日灿烂的阳光，而这阳光似乎让一些人看不见。我们不关心褪色。如果需要，我们每天都可以打开和关闭隔热窗帘。
由于被动式太阳能增益，我们从来没有感觉到我们所描述的“过热”。在这种气候的平季，被动太阳能的特征有时会提供比需要的更多的热量。在那些很少的日子里，打开窗户很容易，我们欢迎凉爽新鲜的空气。
太阳分数计算
计算和计算机建模表明，在2013-2014年冬季(该地区过去五年来最冷的冬季)，新窗户提供了约54%的供暖需求。微型裂缝装置于2013年2月安装。由于朝南的玻璃，楼下的单元花了大量的时间来采样空气，并在供暖季节寻找一些事情做。
大多数计算需要确定太阳能部分，或由太阳提供的加热负荷的百分比，可以很容易地通过现成的计算机模拟，如BEopt和其他。由于各种原因，这些计算在科学上并不精确，但它们提供了对热损失和热增益的有用估计。我用来确定太阳分数的计算如下:
- 的热损失公式用于确定通过地板、屋顶和墙壁的传输损失的Q = A •U •Π" T。换句话说，通过建筑组件的热流速率(单位:Btu/h)等于组件的面积(单位:ft²)乘以组件的u因子(单位:Btu/ft²â€¢â€¢F°)乘以Î ' T(单位:F°)。
- 对于我们的房子，我计算出房子的总热损失约为190.7 Btu/h x delta-T在F°。我用已知的墙壁、天花板、地板和窗户的绝缘能力(r值或其倒数，u因子)，这些特征的几何面积，以及外界空气的渗透率(估计或测量)来计算这个数字。
- 已知热损失率后，可使用加热天数(HDD)来确定一段时间内的热损失量。hdd不需要计算;这是一项由气象部门监测的统计数据，以历史温度数据为基础。HDD是一个数字，表示在房屋需要加热的时间内，外部温度低于基础温度的程度(F°)和时间(天)。美国通常使用的基本温度是65华氏度。如何确定hdd的一些简单例子如下:如果室外温度在65°F以下10 F°F，那么有一天是10个hdd。如果温度在65华氏度以下5华氏度连续两天，那也是10个硬盘。当然，在冬天的任何一天，室外的温度都会发生变化。它不仅仅是简单地持续5或10度，例如低于65华氏度。因此，一天中每小时温度值的平均值(低于65°F的温度值)可以用于HDD测定。 The units for HDD are F° x day.
- 现在可以计算出冬季保持房屋温暖所需的总热量了。所需热量为4577 Btu /(天× F°)×硬盘。2013-2014年冬季，该地区大约有5019个hdd。因此，该房屋在该特定冬季的总热量损失为:4577 Btu / (F°x天)x 5019 (F°x天)= 22971,963 Btu。
- 这个想法是在供暖季节保持房子在65°F，所以有必要提供足够的空间热量来平衡热量损失。加热负荷通常被认为只是达到65°F所需的热量，因为达到70°-72°F“标准”舒适室内温度所需的其他5°-7°F度的热量被认为是由家用电器、照明和身体等提供的。
- 因此，2013-2014年采暖季的热负荷约为2297.2万Btu。房子南面的太阳能玻璃提供了多少热量?为了确定太阳能玻璃的贡献，需要的主要信息是玻璃的面积，它面对的太阳方向，太阳热增益系数(SHGC，一种标准窗户规格)，以及在供暖季节的几个月里该地区的平均日照量(日照)。从国家可再生能源实验室(NREL)网站上可以随时获得按月份和地理区域划分的历史日照。窗口热增益计算提供相当好的结果并不困难，但有许多步骤和迭代，所以计算机程序确实在这项任务中表现出色。我最近发现的一个在线计算器似乎可以提供合理的结果，当输入合理的信息时，是由可持续设计网站．该计算器的作者“相当主观地估计，作为平均值，整体计算的准确度在20%以内。”在使用这个计算器之后，我相信它对我的情况来说比20%要准确得多，因为它的结果与我几年前使用更复杂的Energy Plus计算机程序得到的结果相似。在线计算器确定，对于这所房子和位置，在平均供暖季节，每平方英尺太阳能玻璃大约收集了92,500 Btu的太阳能。房子里大约有134平方英尺的太阳能玻璃，所以大约是92,500 Btu/平方英尺。英尺x 134平方英尺ft = 1239.5万英热单位在供暖季节收集。这大约是该采暖季总供暖需求的54%:(12.395/22.972)x 100 = 54%。
在过去几年里，所有其他温暖的冬天的太阳分数都要高一些。这个结果是适度的;多年来，一些被动式太阳能设计人员报告太阳能分数超过60%。
就隔热而言，最好的窗户是最差的墙。然而，多年前就已经确定的事实是，在大多数供暖为主的气候中，朝南的双层玻璃窗通常会提供比它们在供暖季节中损失的更多的热量，在冬天可以享受到任何可观的阳光。如果把这所房子里所有朝北和朝南门窗的热量损失计算出来，那么2013-2014年供暖季的热量损失约为819.1万英热单位。基于此，太阳能玻璃在那个季节收集了足够的热量，1239.5万英热单位，抵消了它自己的损失，以及房子里所有其他门窗的损失。
更大的热质量
额外的热质量以额外层的干墙板、水泥板和厚单板砖的形式添加到家庭活动室的墙壁上，这是一楼的空间，其中大部分是太阳能玻璃。虽然被动式太阳能设计原则要求比添加更多的热质量，但在地板上安装额外的热质量被认为是不切实际的。
房子没有明显过热的现象。在这种气候下，机械空调是现代的“必备”，但在降温季节的早些时候，没有必要打开空调，也没有必要比改造工作之前在季节的更晚时候继续开空调。然而，太阳能玻璃确实增加了冷却负荷，尽管它只增加了相对较少的量。最近，我们增加了ComforTrack蜂窝隔热帘，密封了南侧窗户的所有边缘。这些遮阳帘可以隔绝外界不必要的冷热。
Fiberglass-framed窗户
新的Accurate Dorwin窗户采用了玻璃纤维框架，其伸缩量与玻璃相同，但隔热性能优于铝。玻璃和玻璃纤维框架共享的相似热膨胀系数可能有助于玻璃密封的质量和寿命。
朝北的窗户装有装有氩气的三层igu，房子这一侧的窗户面积减少了。在南侧，窗户有双层玻璃，充满氩气的玻璃，其太阳能热增益系数(SHGC)大约是现代世界中可以轻易获得的，在现代世界中，高SHGC玻璃已经不再流行。
平开窗被指定为可操作的窗户，因为它们比双挂窗更好地密封空气渗透。所有可操作窗口的数量都略有减少;固定窗的密封性较好，SHGC比平开窗高。原来唯一的朝东的窗户被拆除了。
房屋主要部分南侧增加的大窗户区域以新的永久悬挑为特色。悬垂的深度与被动式太阳能设计原则一致，最大限度地减少夏季太阳从高空穿过天空时获得的热量，同时允许冬季太阳在冬季获得热量，当太阳在天空中轨道较低时。
使用SketchUp软件对整个房子进行几何和视觉建模，并用于确定窗户遮阳的设计。当在SketchUp中设置地理位置，并准确地绘制窗户和悬挑的几何形状和方向时，这个免费的计算机绘图程序将非常准确地描绘该位置的遮阳，无论季节或一年中的哪一天。该工具已在该地区进行了多次实际测试，结果非常理想。
悬挑的建造既困难又耗时，但在设计师、能源顾问、木匠、屋顶工、壁板机械师和房主看来，这是值得的。
用于空间加热和冷却的无管道微型裂缝
1983年，全新的房子配备了中央空调系统，该系统基于一个3吨重的热泵。作为一个第一次买房的年轻人，我肯定对此印象深刻。我是一个强大的中央空调系统的主人，在一个相当贫穷的家庭长大，根本没有空调。我十几岁的时候，在马里兰州潮湿的夏天睡觉时，我的床边就有一个巨大的窗户风扇。因为我一直喜欢飞机，所以能睡在凉爽、潮湿、嘈杂的道具浴室里，我感到很幸运。那时候的一个晚上，飓风的外围刮过，说实话，我直到第二天才知道。
当房子该换新壁板和窗户的时候，也该换新的热泵了。由于房子很小，平面图是开放式的，我们已经决定进行重叠隔热，减少渗透，这似乎是指定无管道微型裂缝的理想时机。这种小裂缝还可以节省室内空间。旧的空气处理机和回风管道在杂物间里占据了很大的空间。那台设备被拆下来当作废品卖掉了。
一个新的热泵热水器被安装在拆除空气处理器后的空间里，而台阶下的旧热水器位置变成了一个酒架和家庭娱乐室的延伸。
在确定供暖系统的尺寸时，我进行了保守的热负荷计算。这是在鼓风机门测试之前。事实上，做鼓风机门测试的唯一原因是想知道结果的极度好奇，因为当地的电力公司提供了一个低费率的测试。
我计算出12°F设计温度下的峰值热负荷为13,970 Btu/h。基于这个值，我选择了楼下的富士通12 RLS2。富士通公司声称，这种设备可以产生约17000英热单位/小时的热量。我在楼上选择了富士通9 RLS2，不是为了满足供暖需求，而是为了冷却。
对于这些选择，我没有任何遗憾。楼上的空调从未用于供暖，即使去年冬天温度降至4华氏度，但它已被证明是夏季制冷的宝贵工具。根据更精确的输入，包括鼓风机门测试结果，最近的峰值加热负荷计算表明，峰值加热负荷比最初确定的要小:190.7 Btu/h x F°x (65-12)F°= 10,107 Btu/h。这样的供暖负荷可能很容易满足一个9 RLS2，但12 RLS2似乎是一个很好的选择，以满足整个楼下，约960平方英尺的制冷需求。
新的小裂缝和大大减少的冷热负荷为整个项目提供了一些最好的乐趣。这是有趣的意识到，房子将舒适使用大约一半的以前的供暖/制冷能力。感受微型分裂单元释放的真正热量是很有趣的;众所周知，从中央热泵系统的寄存器流出的空气永远感觉不到温暖，除非补充电阻加热盘管运行。把旧的空气处理机、管道系统和室外机拖走，既能腾出更多的空间，又能节省一些钱，这很有趣。体验微型裂的好工作是很有趣的。
当然，它们不能像大型中央单元那样快速响应巨大的变化，但当它们达到稳态条件时，整个房子的温度变化最多只有5度左右。一般来说，变化只有3到4度。
最后，很有趣地体验了选择安装富士通机组的暖通空调承包商的反应。
暖通空调承包商对此表示怀疑
当我打电话给暖通空调承包商时，我只告诉他我需要一个新系统的估价。当他来估价时，我们最初站在房子外面聊天，我问他认为房子所需的加热/冷却能力是多少。我以前读到过，暖通空调承包商使用基于快速查看外部尺寸的粗略估计容量。这个承包商就是这么做的，他回答说:“大约2.5到3吨。”
我认为最初的做法没有任何问题，特别是当整个社区都是3吨重的单位时，但时代正在发生一点变化。当他看到我望向房子一角时脸上的笑容时，他说:“嗯。”我的侧墙已经从砖墙外伸出几英寸，而且是用塑料装饰板修整过的。
当然，随后我带他参观了房子，并告诉他我已经知道我想要什么，我只需要一个承包商来做这项工作。尽管如此，承包商在小裂缝方面的经验有限，也没有能源改造的经验，所以他非常怀疑。他给我的安装微型裂缝的报价包含以下段落:
“业主要求指定的设备具有电气效率。由于完全缺乏任何类型的空气分配系统，这个系统将导致整个家庭的加热和冷却不均匀。这个房子的建筑材料和绝缘等级超过了我们标准负荷计算软件的工程能力;因此，(暖通空调承包商)不保证该系统能够为住宅供暖。新系统将不提供补充或紧急供暖。”
在正常的气候条件下，也许是新的小裂口是补充热量，作为被动太阳能主热源的备份。通常情况下，当这里变冷下雪时，那就更好了，因为之后通常会是晴朗的晴天，这样更多的阳光就会反射到太阳能玻璃上并被收集起来。
至于应急供暖，这所房子以前从未有过不依赖电力的应急供暖。因此，现在可以说，这所房子比以前有更多的应急热量，这是由太阳能玻璃提供的，而且保留热量的能力大大提高了。
在这种气候下，由备用热源提供紧急热量的需求不像在该国较冷的地区那么重要。
延伸屋顶
当原来的墙壁已经与屋顶边缘齐平时，如何在山墙端墙的外部添加4英寸的泡沫板隔热层?一个答案是你把屋顶延伸一点。这样做需要从现有的边缘上剥离一些瓦，这样我就可以一直编织新的瓦到新的、扩展的边缘。
屋顶通过首先将由4x4s制成的有规则间隔的砌块滞后到原来的边缘椽子上来扩展，然后将新的驳船椽子钉在垫板上。我还增加了新的屋顶护套的宽度。这是一个痛苦的过程，但三个山墙端墙中的两个是需要的，这是整个项目最大的挑战之一。
当然，阁楼水平的山墙不需要保温，但似乎最简单的方法是将泡沫板的平面一直延伸到顶部。最后，这被证明是添加固体护套的有用基础，这是安装在山墙两端的塑料防震壁板的要求。
当我拆除我们的旧金属壁炉和烟囱的整个上部时，需要更多的瓦编织。
地基和地板绝缘
基础由混凝土脚、混凝土砌块冻墙和浇筑板组成。最初，地基没有保温材料。用租来的挖掘机，我挖掘了整个地基的周长，一直挖到地基的底部。两层2英寸的XPS(总计R-20)被添加到整个霜墙的外部，从脚脚的顶部垂直延伸到2×4鞋底板的底部。为了保护泡沫，我在屋顶铺铺处安装了弯曲的金属挡板。金属闪光远远低于地面。
混凝土板分为两部分，具有分层效果。上部支撑着厨房和客厅。这部分平板仍然没有绝缘;它只有R-20的外围绝缘。厨房和客厅的地板已经升级为硬木和瓷砖的混合地板，就在我对节能产生兴趣之前。我不可能拿起这块崭新的地板来增加地板的隔热效果。
楼板的另一部分位于家庭活动室和杂物间下面，支撑着两层楼。这一大块石板完全被2×4枕木框架覆盖，长边垂直设置，框架内填充XPS泡沫板。XPS的标称r值为17.5，在减去由于木质框架的降额因素之前。
净零准备就绪
该建筑在2014年5月至2015年5月期间使用了6772千瓦时的电力。这一需求可以通过适当定向的5.5 kw光伏阵列来抵消。事实上，在几周内，房子就会有一个新的光伏系统。
现在我的工作几乎完成了，我很高兴在添加太阳能电池板之前，我采取了尽可能减少房屋能源足迹的方法。对我来说，当我的电力负荷是现在的两倍多一点时，使用PV会感觉完全不自然。足够的光伏发电来满足以前的负荷，甚至连屋顶都装不下。
现在这所房子将是零能耗，剩下的一些电将来可以给电动汽车充电。对我来说，这种方法暗示了自然中发现的效率之美，并表现出某种程度的尊重。
经验教训
•如果有更多的经验，我可能会在阁楼现有的隔热层上安装一层吹入式纤维素，而不是玻璃纤维。纤维素会压缩得更紧，减少空气循环的机会和相关的热量损失。
•每个人(包括我)都在谈论迷你裂有多好、多高效。然而，我还没有听任何人说过内部清洁头部有多么困难。大约一年半后，圆柱形风扇上结了太多的灰尘，以至于它陷入了泥潭，不得不进行清理。整个紧密包装的机组必须完全拆卸，而它及其组件挂在墙上，没有工作台的好处，以拆卸风扇进行适当的清洁。这需要几个小时的痛苦工作。我很乐意接受一个更大的头部设计，甚至可能是一个不那么吸引人的设计，如果该设计允许风扇很容易地拆卸清洁。
•我希望我能在房子的南侧找到价格合理的透明玻璃窗户——没有低辐射薄膜的玻璃和更高的SHGC。据我回忆，那些简单的窗户是可以找到的，但价格比低e膜的窗户要高。
一般规格及团队
| 地点: | 马里兰州中河 |
|---|---|
| 卧室: | 3. |
| 卫生间: | 2 |
| 生活空间: | 1438 |
业主设计施工
建设
基础:混凝土板与脚上的霜墙。
基础保温:霜墙外R-20垂直XPS;水平XPS(约R-15)在一些板。
墙体隔热:两层交错和胶带2英寸聚氯乙烯超过1英寸EPS超过2x4墙隔热玻璃纤维棒;墙壁组装总数约为R-34。
阁楼隔热:两到三层R-19玻璃纤维隔热超过12英寸的吹入玻璃纤维;总的r值大约是R-70。
窗户:玻璃纤维框架的精确Dorwin窗户是固定窗户和窗扉的混合物。朝北的窗户是三层玻璃和氩气填充(平均u系数= 0.16)。朝南的窗户是双层玻璃和氩气填充(平均u系数= 0.30;平均SHGC = 0.57)。南侧的窗户有悬垂的阴影，以限制夏季太阳热量的增加，并包括室内ComforTrack热帘。
空间供暖和制冷:两台无管道微型裂式空气源热泵(一楼一台富士通12 RLS2，二楼一台富士通9 RLS2)
生活热水:GE地泉热泵热水器
能源
根据被动式太阳能原理设计的房屋(额外的朝南玻璃，其他方向的最小玻璃，额外的室内热质量，并仔细设计了南侧的屋顶悬垂)。
风机门试验:4.09 ach50;0.23天然乙酰胆碱(计算)。
能源规格
改进前用电量:14,764千瓦时/年
改进后的用电量:6772千瓦时/年
22日评论
伟大的工作! !
只是一个伟大的伟大的工作!!
对R.米勒的回应
R。
我不确定你是不是作者，拍着自己的后背——或者可能是作者的表弟，表达家族的骄傲?(注:——我刚收到作者里克·米勒的来信。他没有发表评论。]
无论如何，我同意——干得好。
痛苦地清理小裂
我喜欢读你的博客，里克。我正在考虑切换到小裂缝加热和冷却，我以为我了解它们的一切，但我从来没有听过有人抱怨它们内部很脏，必须通过一个艰难的过程来清洁。你能告诉我更多关于提醒你注意这个问题的部队发生了什么吗?是你自己打扫的吗?有人听说过这个问题吗?
痛苦地清理小裂
帕特里克,
我也想知道是否有人听说过这个问题，更好的是，有一些简单的清洁方法。我很高兴听到我做错了什么，如果这能让以后的事情更容易些。
去年夏天，风扇明显陷入困境，你可以看到灰尘在叶片上结了一点。设备上的屏幕已经定期清理过了，但是，想想看，这些风扇在季节里几乎一直在运转，屏幕很小，很多空气被移动，这些屏幕不可能阻止一切。平心而论，我的风扇堵塞的速度可能比平时快一些，因为我在隔壁房间做了一些室内工作，产生的灰尘比平时多一些。在夏天，灰尘加上大量潮湿的空气可能会加速清洁的需要，但我不得不相信所有迷你裂缝的主人都会在某个时候经历一次大清洁的需要。
我听说有人从机组外面把空气软管对准风扇来清洁它，旋转风扇，灰尘到处飞扬，但我不想这样做——这是一个很好的方法，把灰尘塞进，堵塞，精致的铝散热片。你可以从外面用一些小东西伸进风扇叶片，然后费力地清洁每个叶片，但我发现这不是很彻底
我根据富士通(Fujitsu)提供的拆卸说明自己进行了清理。这些说明包括图片，但还远远不够完整。要拆卸的螺丝、夹子和零件比他们告诉你的要多。电气部分(接线盒)必须被移除——他们告诉你，但也许他们说得太尴尬了，为了做到这一点，设备必须从墙上的电源线上断开。简而言之，由于风扇完全嵌入在其他紧密包装的部件中，因此该装置几乎必须完全拆卸。最后，“鼓风机轮、排水盘和电机应从机组中脱落。”实际上，即使在拆卸的后期，许多螺丝和其他部件都被拆除了，这些元件也必须被迫“脱落”，因为它们仍然被紧密包裹在软硬泡沫中，用于绝缘和减振。最后，总成出来，挂在排水管靠墙。在你试图保持清洁的环境中，这是不好的。你还需要4只手，或者一个安装在设备正下方墙上的工作台，当然，这不是很实用。
高效地住宅
我喜欢这些成功的故事。在这种情况下，相当多的重建涉及。非常令人印象深刻。它表明，老房子可以实现可观的能源效率的项目，就像上面提到的，并在熟练的工匠手中。目前用电量仅为历史用电量的46%。光滑。显然没有使用天然气。
这两个笑脸符号是在1月/ 2月获得的，显示与邻近类似大小和配置的房屋相比，能源使用量减少了57%。温暖天气的对比是否也低57% ?
祝贺并感谢您分享并仔细记录规范细节。
回复wd
wd,
谢谢你的夸奖——我做每件事都很努力。
和你一样，我也喜欢看不同住宅的规格细节。
没有天然气服务，全靠电力。
与气候温暖的邻居相比，情况要低一些。例如，用过的房子
在今年7月和8月，比最节能的邻近房屋少43%的电力。
．
更大的迷你分叉头
我同意你的建议，在我们的小型分离式热泵装置上安装更大的头。我没有注意到灰尘的问题，但我发现在我的安装中，我的18k BTU和我的9k BTU迷你分流头几乎相同的大小。看起来，在18k BTU单元中获得额外BTU的方式是通过泵入更多(更高速度)的空气通过该单元，这意味着，虽然9k BTU头很安静，但18k BTU头的声音远远超过我的预期。如果我知道，我可能会要求两个更小的单位，而不是一个18k BTU单位。你建议要一个更大的头，可能也会达到几乎相同的效果。
回复Jason
谢谢你的意见。我想你是说你还没有看到足够的建立在风扇叶片，以保证拆卸单位。我希望你不会。你能告诉我你在什么样的环境下运行它多久了吗?我现在希望，也许我的房子比我想象的要多一点灰尘，当我在里面做一些建筑工作时，我的问题在相当长的一段时间内不会复发。
至于头部尺寸，我敢肯定这些迷你分割制造商对那些对美学高度敏感的人(显然有很多很多这样的人)非常敏感，所以他们试图把组件装在尽可能小的包装里。我真的认为他们做得太过分了，但我在选择迷你分割之前没有看到这一点，
通风升级?
里克,
一个成功项目的伟大的文章!
我感兴趣的是你装修后的房子的通风策略。你保留了旧系统还是升级了?它是如何工作的?
谢谢,
艾德
回应艾德
谢谢夸奖。结果是如此令人满意，我(几乎)想再做一次。
没有进行通风升级;我保留了原来的通风方案。
迷你分体式清洗液
我已经注意到一个类似的问题与鼓风机车轮在我的迷你裂。我见过一些设计更好的模型，可以让你更容易地访问。
压缩空气并不是一个真正的解决方案，除非也许你带来一个怪物psi，它没有为我工作，因为粘稠物被粘在好(车轮旋转和移动空气通过它，但它不会以那种力量脱落)，由于叶片的形状在滚动轮的方式，我没有任何运气与一个自制的刷子，我已经准备好插入。
我已经采取了在小裂缝入口上铺设一块碳滤网来帮助保持在海湾。你可以购买大量的板材，然后裁剪成合适的尺寸，不过富士通RLS2系列的电动面板使得定制非常困难。
有一个解决方案，虽然它是昂贵的，特别是如果你想要一个动力喷雾器而不是使用泵式喷雾器可能没有足够的压力或需要一些应用程序。
这也清洁翅片以及，你也可以完成一个易于使用的泡沫可以喷雾，但它不能达到涡旋轮鼓风机(它是由冷凝液滴盘屏蔽，然而，动力喷雾器可以通过排气，虽然你可能不得不屏蔽上层墙壁。
http://www.speedclean.com/product/mini-split-bib-kit/
实际的材料成本可能是相当低的，如果你能想出一种方法来制造框架;塑料布很便宜
写得很详细，里克。
Minisplit清洁
鲍勃,
谢谢你的夸奖，还有清洁信息。这种方法看起来可能很混乱
也许并不有效，但我可能会尝试一下。完全拆开这个装置简直是一场灾难
打扫，就像我做的那样。此外，前盖和其他部件非常脆弱，在拆卸时，如果不小心，一些东西可能会坏掉，尤其是脆弱的塑料内盖。
谷歌mini - plit围兜套件
谷歌mini - plit bib工具包的一些YouTube视频的例子和类似的产品。只要你有塑料布塞/粘在周围，裹尸布在底部，可能另一个在顶部，它不应该太乱，只是需要一些准备，这胜过解构整个单位。你还需要水来运输你清除的灰尘，否则它就会通过空气传播。
RLS2的设计并不是为了拆卸清洗，而且除了使用高压水之外，似乎没有任何其他方法可以有效地清除粘稠物。
在我之前的尝试之一，我尝试了各种刷子和黑客，我甚至切断了电线保护排气，但只是没有简单的方法在所有这些小鳍之间;就像试图清理藏在烟囱通风口里的一组巨大的圆柱形迷你百叶窗。
它可能随单位和温度的变化而变化——当天气真的很冷的时候，我看到的变化更剧烈——但所有的塑料真的会吱吱作响，呻吟，所以掩饰可能会让情况变得更糟。
手动喷雾器可能会有足够的压力来工作，我还没有尝试过;等冬天一过就去。
马里兰州中河
里克，这是一篇很棒的文章。我妻子和我计划在特拉华州建一栋和你的房子差不多大的房子。你提供了大量有用的信息。我们对你购买玻璃纤维框架精确多温窗的供应商的名字很感兴趣。
特拉华住宅和AD窗户
维吉尔,
谢谢夸奖，感觉不错。
如果你对能源效率和最大限度地利用太阳(真的，自然的方式)感兴趣，那么你可以轻松地做得比我更好。我不得不进行改造——我的第一选择是从头开始建造。
你可以做得更好的主要方法是:
简单，相对矩形的设计，长边面向太阳南面。
—更好的气密性和更低的ach50—但请记住，如果您达到比我更好的气密性，您必须以ERV或HRV(或其他方法)的形式添加有意的机械通风。(关于通风要求，请参阅ASHRAE或当地建筑规范)。
-阁楼隔热的更好方法，包括，可能，能源桁架增加隔热
屋檐附近的厚度。
尽可能多地阅读。在这个信息时代，了解这么多或更多并不难
比许多建筑承包商更关心“绿色”建筑。
哦，广告窗口。AD是一家相对较小的公司，有很好的产品和良好的客户服务(我的经验)。我相信他们仍然不使用分销商或供应商，而是像我一样直接从他们那里订购。
我希望你最终能拥有一所很棒的房子，也许你可以在某个时候发布它。
乔的问题答案
两个笑脸字母:很高兴听到别人收到它们。公用事业公司不再寄给我了。从去年12月底开始，我就有了PV阵列。3月份，光伏发电的电量超过了我的用电量，它把价值约26美元的电力送回了电网(电表倒着跑)。
我不太记得我最初的热泵了。1998年，它被另一个3吨的特灵装置(图片中的那个)所取代。我记得它有当时最好的规格——大约14 SEER/8.5 HSPF。
去年冬天，为了回答GBA网站上的一些问题，我检查了我的12RLS2的输出温度。我不太记得了，但我记得大概是96-98华氏度，而外面可能是32华氏度。
我从未考虑过将旧的空气处理器(和管道)留在适当的位置进行空气分配，原因如下:
-由于超级隔热和更少的渗透，我现在实际上有更均匀的温度分布，点源加热/冷却，比我在每个房间的空气处理器和专用管道。在我开始之前，我对被动式房屋的研究告诉我，这种情况会发生。读起来是一回事，但实际体验起来还是很神奇的。
管道/空气处理机灰尘多，效率低——如果你不需要，就不要用它们
——房子很小。很多时候，我发现自己在设计时充分利用室内的每一寸空间。通过删除空气处理程序来创建空间就像找到一个金矿，我在文章中描述了我对这个释放空间的使用。
谢谢
有效利用空间是一件伟大的事情，所以我非常理解摆脱空气处理器和管道的原因，特别是如果它从来没有很好地开始。我们的管道系统似乎工作得很好，但它是有帮助的，它是短和简单的，在两层楼之间(低层的天花板-追逐)，空气处理器在家庭的中心-低层。
如果不是太私人的话，你是否有项目前后仅用于供暖和制冷的千瓦时(每年)的数字?我保存了一个电子表格，按类别记录了一段时间内的所有用电量。了解暖通空调千瓦时可以更好地了解项目的影响，因为其他用电量可能因家庭而异。
太好了，你已经实现了太阳能零排放!把这些积分留一些给未来的插电式汽车。据我所知，去年我们的日产聆风(Nissan Leaf)耗电量增加了22%(1,882千瓦时，8,100英里，城市行驶)。当然，家庭越节能，电力驱动的增长百分比就越大。在比较ICE和BEV时，我通常会用每英里的能源成本来解释它。然后就可以很容易地将其扩大到1K英里，并预算每个月的“燃料”费用，任何人都可以理解。由于大多数人还没有纯电动汽车或插电式混合动力汽车，所以在比较家庭用电量时，我总是从总用电量中减去这些用电量。
伟大的工作!
我真的很喜欢读这个博客。我们与同一时代的住宅和相同的公用事业效率评级系统(Opower)有相似之处。我们也看到了两个笑脸，但从社会的角度来看，令人失望的是，我们的用电量比高效的邻居少34%，比100个可比邻居少60%。要么是很多人无知，要么是电力仍然太便宜了。税前零售价152/kWh。
我有几个问题。最初的热泵实际上使用了32年吗?你知道SEER/HSPF评级应用程序吗?在32F, 0F的烧烤架上，迷你分裂产生的空气温度是多少?你是否考虑过将旧的带过滤器的空气处理器留在适当的位置，通过空气处理器/管道将冷空气从较低的小型分流器分配到楼上(假设风扇设置为低速“始终开启”- 400 CFM, 30瓦，我们的2.5吨HP)，并在冬季小型分流器故障时提供紧急备用热条?
我们的房子建于1982年，也是全电动的。它配有一个便宜的电炉，吹得又响又快。我们在01年用13 SEER/8.5 HSPF单级空气源热泵取代了它。我们选择该单元的原因之一是广告上的登记温度为98F-100F，它确实在S. in的大部分冬天都能产生这种温度。在室外最寒冷的温度下。(0F到-10F)，我们卧室的收银机降到了80f到85f。因为该机组也缓慢地吹气(用户可选择-舒适/缓慢vs生态/快速模式)，并且当压缩机启动时有一个缓慢的空气上升，它在寄存器上并不是很明显。只有在除霜模式下(1-3分钟)，它才会吹出足够的风量。
我很节俭，HP设置为电动条只在5华氏度以下辅助，从不在除霜模式下启动。在测试中，它似乎只出现在0F和-5F之间(热平衡点)，所以我们的负载相当低(8K-10K btu /小时)。2160平方英尺的双层R60+阁楼，R10墙，全砖壁板，有冷凝/气隙，部分绝缘，底层完全空调。空气处理系统和所有管道系统都在有条件的空间内。
我在考虑迷你分割，但也在等待今年应该会推出的新V2高效(HSPF 13+)分割hp。由于我不希望R-22在系统故障时排放到大气中，我可能会在未来几年内更换目前的机组。
迷你裂缝的出口空气温度(对乔·德怀尔的回应)
小型分离器的出口空气温度随着室外温度和调制水平的变化而变化，但在广泛的中等负载水平上，通常在~110F范围内，包括大多数供应商的室外最低和最高调制@ +32F。
富士通12RLS2在不同室外温度和调制级别下的出口空气温度，请参见表5，第26页(PDF页码第34页)在此台架测试数据集上:
http://www.nrel.gov/docs/fy11osti/52175.pdf
在外面30度的时候看起来是94-117F，最小调制时94F，最大调制时117F。与表6中三菱FE12NA的数据不同，他们没有指定确切的室外温度，但它是H-SS-35-H-MX(最大输出)，H-SS-35-M-INT(中间)和H-SS-35-L-MN(最小调制)线。奇怪的是，在这个第三方测试数据集中测量的最小调制输出高于HSPF测试条件下能源性能评级提交数据表中的规定:
http://www.fujitsugeneral.com/PDF_06/Submittals/12RLS2%20Submittal.pdf
根据Ecotope工程师的测试，假设它的温度是90年代中期，在30年代时，以最小mod输出约6500 BTU/小时，如果Rick Miller测量的温度是96-98F，那么热负荷必须在~6500-7000 BTU/小时的调制范围内，这对于那些隔热水平的~1500英尺的房子来说是正确的。在阳光明媚的日子里，即使在远低于32华氏度的温度下也会发生这种情况，因为太阳能收益覆盖了全部或大部分负荷，但随着负荷的增加，它在夜间调节到更高的输出和更高的出口空气温度。
Dana Dorsett-谢谢。
这正是我需要的数据。对不起，里克，我要问戴娜一个问题。我不是故意要抢话题的。
迷你分裂似乎提供了很好的退出时间。有趣的是，该研究称，12RLS2无法提供低于5K btu /小时的冷却能力。不用关机。这仅仅是容量的42%。这就是多层住宅和空气分层的问题。我要找的是接近恒定的温度。从天花板到地板，从地板到地板。开利通过低速风扇选项解决了这个问题，但它不能在冷却季节使用，因为它会蒸发室内盘管上的水，并不可接受地提高室内湿度水平。正如设计的那样，它在供暖季节工作得很好。解决方案似乎是可变容量和调制(始终运行)，而不是使用低速风扇设置进行分配。 But with a tight and energy efficient home, this means that very low levels of modulation are required to meet low demand and also prevent air stratification. One could theoretically use an air handler with properly sized ducts for distribution and air cleaning and one or more mini-splits for heating and cooling/dehumidification in combination. Has this topic been discussed before? It seems like it's almost universal in application to multi-story homes.
提醒你一下，这些设计都是十年前的了。
RLS2和三菱FE系列正在变得有点长在牙齿。rls3已经上市2-3年了，三菱FH也一样。新系列具有更高的SEER/HSPF值，有时调制范围更大。
3/4吨FH09NA和半吨FH06NA都可以(根据提交的材料)在冷却模式下拨回1700 BTU/小时，在加热模式下拨回1600 BTU/小时，但在加热模式下仍然可以提供12,000 BTU/小时@ 90F和10,900 BTU/小时@ +5F。这大约是9RLS2或12RLS2(已发布的)min-mod输出的一半。由于最低调制输出非常低，它可以通过一对，每层一层，有效地加热和冷却2000层的两层房屋。
使用导管系统来降低分层的效率非常低，因为在低delta-Ts时，需要很高的cfm。
有成本和材料吗
你是否可以公布成本和材料明细?考虑到我的房子几乎是相同的项目，减去加热/冷却系统的变化。
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