图像信用：rachel wagner
图像信用：rachel wagner 窗户比木炉更努力。大型三层玻璃窗的窗户不仅仅是湖泊优越的景色 - 它们是家居热量的主要来源。通过被动太阳能设计，有源太阳能空间加热系统和额外的厚壁，木炉需要远远低于预期。
图像信用：rachel wagner 打开踏板让光线通过。混凝土墙收集来自这些东南部面向窗户的热量，并随着时间的推移释放它。通过将立管保持出楼梯。热量可以自由循环。
图像信用：rachel wagner 水是一个储热的好地方。它也可以是分配它的有效方法 - 特别是如果管道具有尽可能多的绝缘。加压80加仑国内间接热水器（左侧）是一个相当常规的管道装置。较大的静态储罐（右侧）有点不寻常。
图像信用：rachel wagner 一点额外的工作得到了回报。框架双层2x4墙壁需要更多的材料和劳动力，但益处是值得的。热破腔和将填充它的纤维素绝缘材料是为什么这个房子如此节能的重要组成部分。梁和其他内部负载仅在内部2x4墙上搁置 - 它们不会穿透绝缘。
图像信用：rachel wagner 它比看起来更复杂。该示意图可能是最有效的方式，可以清楚地解释这种多面热水和空间加热系统的工作。两个储罐都有太阳能电池板供给的热交换器。国内水直接来自80加仑罐，但辐射热由来自275加仑坦克的一系列热交换器提供。如果这些系统中的任何一个过于冷，则燃气备用加热器踢出。
图片信用：Michael Lebeau 在海湾保持寒冷。这个家的每个角落都详细介绍了加热负荷低：ICFS在外面额外的绝缘;纤维素填充深桁架屋顶和14英寸双2x4墙壁;Windows是三个窗格，具有热垫片和2个低E涂层;即使是板坯也被绝缘到了所需的代码r-value。
图片信用：Toshi Woudenberg 综合设计成功故事：40 mmbtu /年。双2x4墙壁，26英寸。屋顶桁架，而ICF基础墙体都是严重绝缘的，保持能源对如此寒冷的气候中的家庭对家庭来说非常低。无源和有源太阳能热系统的组合提供了大部分家庭的热量和大部分热水。
最受欢迎
#ENERGY建模和集成设计是充分利用家的钥匙
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当Curt和Melissa聘请Wagner Zaun架构来为家人设计一个新的家，他们有一个明确的目标：建造一个尽可能少的能量的耐用，适应性的家庭，并对当地和全球环境具有最小的影响。Designer Rachel Wagner提前提出了迈克尔·勒宾的能源顾问迈克尔·勒宾，以最综合的方式帮助实现项目目标。两名专业人士之间的合作历史结合了每个公司对可持续性的强烈承诺及其对能源效率的计算机建模的经验，为这项工作做好准备。他们的终极计划将具有被动和主动太阳能加热的重隔离壳。
充分利用该网站
狭窄的山坡和湖泊优越的景色提供了太阳能取向，不太理想，使被动太阳能设计复杂化。幸运的是，倾斜的网站也为家庭的大部分较低的大部分提供了庇护所。该团队以综合，彻底的方式，开发整体场地和建筑设计，屋顶形式和建筑方向，从陡峭，城内地区的雨水中脱雨，距离别人的问题，不会成为别人的问题。
能源建模额外付费
设计团队开始使用叫做REM的有用软件包建模潜在的建筑物组件：设计，但随后转向新收购的被动房屋软件（PHPP）进一步开发设计。在最终的能源模型中，房子并不完全符合无源房屋的加热标准（每年15千瓦时/平方米 - 这是一个艰难的基准，以实现极其寒冷的气候）。建设后，鼓风机门测试结果为0.7[电子邮件受保护]PA，一个非常紧凑的房子，但也只是在被动房屋空气密封性要求0.6 ACH @ 50 PA。尽管如此，被动房屋方法和软件给了一支非常详细和可量化的方法，可以改善设计。
据估计，该家庭的最终设计估计比仅用于代码的可比家庭的能量减少75％，并且从家庭能源消耗收集的初始数据表明能源模型是准确的。
购买更多的绝缘，每天节省能源
双2×4壁含有14英寸。具有53的腔R值的密集包装纤维素。屋顶有超过2英尺的吹纤维素，并且在板坯下有一英尺的XPS泡沫。通过这种绝缘，窗户肯定是热屏障中最薄弱的链接，但是用三层玻璃，2个低E涂层和绝缘玻璃纤维框架，他们做了一个可敬的工作。加上大南部的窗户让阳光倒在一个巨大的13英尺上。高混凝土墙，将热量融入晚上，并根据需要将其辐射回房屋。
能源系统在一体设计时最佳工作
虽然家庭的热量源于其被动的太阳能设计，但也有一个活跃的太阳能热系统，在它重定向到275加仑的空间加热储罐之前，也可以加热80加仑的家用水箱。局部建筑码，需要双壁热交换器，用于饮用水导致守恒技术设计双罐系统。一款有效的调制燃气加热器返回所有内容，但到目前为止，太阳能热系统满足了大多数家庭的家庭热水。
大罐中的输出线圈通过第一楼板的辐射管和两个主要通风供应（HRV）管道中的一个辐射管通过辐射管发送热水。热交换器（来自太阳能储罐）只加热家庭上层的导管，因为通过辐射平板热量照顾地面。通过住宅通风管道分配热量的概念在欧洲的被动房屋项目中流行，但最近在北美和北欧的经验表明了在非常寒冷的气候中的峰值负荷加热要求之间的不匹配，并且新鲜必需的低空气流量空气通风。
整个机械系统很难描述（参见示意图），但它不应特别努力运行。能源顾问Michael Lebeau评论，“这是一体的综合设计示例。”基于第一年的能源数据，房屋实际上比平均明尼苏达州的房屋更有效。Michael希望安装多传感器能量测井系统，以更好地研究和微调HVAC和水加热部件。
验证结果可能是艰难的，因为让它们发生
可持续建筑最大的挑战之一正在衡量成功。幸运的是，承包商将额外的时间置于额外的时间，以便更常见地建立同一房屋的成本比较。溢价估计约为17％ - 当您在与其一起使用的长期节能时，不是糟糕的投资。
得到教训
它的13英尺高，13英尺。宽混凝土内墙为热质量，被动太阳能设计非常好。正如雷切尔·瓦格纳所说，“在晚上7点在晚上7点到大约7°F的温度下午7:00是一件美丽的事情，在70°F下找到房子，没有热源运行热墙仍然温暖到从天的太阳能增益的触感。“在1月和2月份阳光灿烂的日子，很少使用辐射热，也几乎没有使用木炉。
通过通风系统分配热量的尝试推动了单独通风所需的决定安装较大的HRV。从这个项目和其他研究，设计团队决定在未来的项目中专注于更简单，基于辐射的加热方法，保持机械通风系统分开。
一般规格和团队
| 地点： | 德卢斯，Mn. |
|---|---|
| 卧室： | 3. |
| 浴室： | 2 |
| 居住空间： | 2660. |
建筑师：J和R Sundberg
建筑师/设计师：Wagner Zaun建筑
工程师：Krech Ojard工程师（结构）
顾问：保护技术（机械系统设计，建筑能源建模，建筑绩效，技术细节和监督）
建造
基础：ICF有8英寸。倒墙;4进。XPS外部绝缘（R-40）;5英寸。平板超过12英寸。XPS（R-60）
墙壁：2x4在16英寸。o.c;14英寸。整体深;1/2英寸。外部OSB护套，1/2英寸。室内石膏墙板填充致密包纤维素绝缘（R-53）
屋顶：26英寸深的平行和弦桁架，带有连续的通风槽;24-1 / 2 - 深吹纤维素（R-88）
视窗：三窗格，氩气绝缘玻璃纤维框架，热垫片，低E2;SHGC：.5（南），.3其他地方;U形因素：.19（南），.17其他地方
车库：附2车，连续空气屏障
-rob wotzak是GreenbuildingAdd的助理编辑
活力
- 地面回火封闭循环，以便进行预防或预冷通风空气;Pex管与乙二醇溶液的垂直管道循环，然后通过热交换器运行以锻炼新的空气
- 荧光灯和LED照明
- 太阳能热水和空间加热
- 被动太阳热火
- 非常紧密，超出的建筑信封
能源规格
加热/冷却：疏散管太阳能收集系统（SUNDA），275-GAL。绝缘罐;具有专用燃烧空气路线（4,000美元）的EPA额定木炉;从燃气Takagi备份加热;没有空调
水加热：与带80加热系统的加热系统相同。坦克
年能使用：19.4 mmbtu（预计）;40 mmbtu（实际）
水效率
- 双冲洗，壁挂式卫生间
- 低流动龙头
- 屋顶水收集的雨桶
- 堆积浴室非常靠近机械室
室内空气质量
- 全屋HRV
- 没有地毯
绿色材料和资源效率
- 竹地板在主地板上
- 下层水性混凝土污渍
- 纤维素绝缘
- 站立缝金属屋顶
2评论
热质量
13英尺x 13英尺的热质量混凝土墙在哪里？在较低水平？它是否充分暴露在阳光下进行显着的加热贡献？有没有办法测量其有效性？此外，我听说辐射板上的被动太阳能动作可能是由于温度/反馈回路的热量汇流而有问题。注释？
建筑师对热质量的评论
建筑师Rachel Wagner发给我这个回复（请原谅我不清楚它）：
“热质量壁为6”CMU（混凝土砌块），填充固体芯。它是大约13英尺长，13英尺高，面孔坐在玻璃窗的内表面约4'-0“。最大的南/东南玻璃窗阔型与该热质量墙保持一致，使其最大化冬季太阳的直接增益。我们确实在PHPP软件程序中模拟了热质量壁;我不能说我知道与它相关的任何特定指标，但轶事似乎在阳光灿烂的日子里储存热量并在晚上释放它。我们确实在非常寒冷的日子里测量墙壁本身的温度，没有太阳，当加热系统关闭时，当时的质量墙与空气温度相同。业主报告墙上在晴朗的一天后夜间温暖到触感。
[关于]在板坯中的辐射管道，以及它是否可能与被动太阳能增益冲突到板坯中：如果我没有弄错的话，我们在板坯中有两个区域;具体地在接收直接太阳能增益的区域中，使得可以更好地控制平板热量。这是一个经常出现的问题，但在冬季冬季大约2个月的阴霾中，仍然优选的辐射板块仍然优选。“
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