图片来源:Katrin Klingenberg
图片来源:Katrin Klingenberg/e-co-lab 较短的北墙是更好的，但有几个因素促使选择一个朝南的棚屋。家庭是一个实惠的家庭建筑物的运动，棚屋屋顶最终是最便宜的选择。PV面板的未来计划决定了其定位。
图片来源:Katrin Klingenberg/e-co-lab 为空气对流而设计的。二楼北侧的窗户将微风吹进房子，但家里的机械通风系统非常有效，很少需要这样做。虽然厚墙上的深窗可以创造独特的额外空间，但房子北侧的窗户只够作为小架子使用。
图片来源:Katrin Klingenberg/e-co实验室 它们可能在这个国家不常见，但I-joist墙钉和椽在欧洲已经被成功地使用。在这个气球框架的房子里，薄薄的OSB网提供了很少的热桥接机会。由于i型托梁最初的设计初衷不是作为支柱使用，来自惠好(Katrin住宅框架组件的制造商)的工程师强烈建议，在尝试使用这种非常规方法建造房屋之前，咨询专业工程师和i型托梁制造商。
图片来源:Katrin Klingenberg/e-co实验室 负担得起、有效和可持续的绝缘。Katrin选择了高密度的中空玻璃纤维绝缘材料，既成本高，又易于安装。这只是房子里许多可以完全回收利用的材料之一。
图片来源:Katrin Klingenberg/e-co实验室 优先事项的平衡。卡特琳和尼克努力打造一个经济、可持续、节能的家庭，并在这三个方面都取得了成功。工字托梁螺栓提供了一种快速和资源高效的方式来建造设计中所要求的深壁腔。在这个项目中广泛使用的EPS是最经济的泡沫绝缘材料之一，但它也可能是最环保的。填充墙壁和屋顶的玻璃纤维以合理的成本提供了良好的r值。
图片来源:Toshi Woudenberg 没有可再生能源的帮助，只有1480万英热/年。这栋房屋是按照德国达姆施塔特被动式建筑研究所(Passivhaus institute)的标准建造的，能耗仅为典型美国住宅的一小部分。紧凑的外形、高度隔热的建筑围护结构、被动式太阳能供暖和机械通风是其成功设计的一些重要元素。这些数字代表了实际的电力消耗——当你考虑到没有可再生能源时，这令人印象深刻。未来光伏系统的布线已经就绪，可能会将净消耗降至零。
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#Relive小型投资可以加上正确的设计策略增长
采用R-60绝缘材料，南向的墙壁上有三层玻璃窗，这个被动式haus住宅在伊利诺斯州寒冷的冬天保持舒适，它的加热器有吹风机那么大。
事实上，这个故事还有更多的内容:高高的玻璃墙带来了大量的太阳热量;裸露的混凝土地板吸收并慢慢释放热量;一个100英尺长的土管加热进来的新鲜空气;HRV配备1,000瓦电阻加热元件，清除排出的污浊空气中的热量。接地管和HRV也有助于在温暖的月份保持室内凉爽。
学习一个好的例子
史密斯住宅(Smith House)是德国出生的建筑师卡特琳·克林根贝格(Katrin Klingenberg)朴素舒适的家。更重要的是，这是一个例子，她认为在这个国家的住宅建设可以和应该做什么。她和她已故的丈夫尼克·史密斯(Nic Smith)在参观了德国汉诺威(Hanover)的被动式住宅后，受到了建造这座房子的启发。
卡特琳和尼克感到沮丧的是，大多数节能建筑项目都没有达到世界各地制定的环保标准。他们希望创建一个建筑围护结构，与典型的家庭相比，可以实现10倍的能源消耗减少。他们的指导标准是被动式住宅研究所和研究所的被动式住宅规划软件包(PHPP)软件。
在2004年，Katrin的新家完成后不久，她有机会与Passivhaus Institut董事沃尔夫冈Feist博士见面。Feist博士进行了能源建模，证实卡特林有不仅仅是满足Passivhaus加热负荷标准，促使他包括史密斯房子作为PHPP英文翻译中的第一个样本家园。
保持热度
这栋房子的建筑细节可能会被许多美国建筑商认为是极端的:混凝土板下的绝缘层——14英寸的发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫——异常厚;12和16英寸的i型托梁创造了深的墙壁和屋顶空腔，为大量的吹入玻璃纤维绝缘留出了空间;外墙和基础分别用4英寸和6英寸EPS包裹;为了减少渗透的机会，公用设施和HRV管道从楼板下面的深处进入，室内布线和电气设备(无线灯开关除外)被限制在地板和内墙。
可持续性延伸到场地之外
建造这所房子差不多是节能。卡特琳对环境责任的承诺要求她仔细审查了进入家庭的每一种材料。她还考虑了如何生产和运输组件的可持续性，并且在他们的寿命结束时会发生什么。靠近工作和公共交通影响了建立家庭的地方的选择。Katrin计划通过在未来的光伏（PV）和雨水收集系统中粗加工，通过粗略地粗加工，以减少她的环境影响。
成本：底线
这所房子每平方英尺94美元(约合每平方米人民币940元)的价格，在该地区的新建筑中是最高的，不过也没高多少。由于卡特琳预算有限，而且她的目标是把这所房子作为经济适用房的样板，所以花费比她希望的要多。但她指出，这是一个原型，在生产规模上成本可能更低。此外，在她看来，在可持续性、效率和舒适方面的成功是非常值得投资的。
经验教训
好消息是设计工作得很好。房子总是很舒服。至于加热载荷，最近的测试将年需求达到每平方米11千瓦时。这是一个高于8千瓦时的期望，但它是Passivhaus Institut规定的最大值的完整4 kWh。对差异的可能解释可能是通过I-托梁框架的高于假设的热桥接，并且外部门密封件的性能较差。
紧凑的房屋仍然可以呼吸新鲜空气
卡特琳经常关闭窗户，即使在温暖的月份，因为HRV和接地管在保持湿度方面做了很好的工作。天然的建筑材料和有效的通风系统是家庭良好的室内空气质量的关键。事实上，它是该地区仅有的四个符合美国环保署严格的室内空气质量标准的测试住宅之一。至少有一位到史密斯之家参观的人感觉到了这一点的好处，他指出，当他呆在家里时，他的慢性过敏症状消退了。
外面很冷的太阳能才擅长
虽然这所房子通过了供暖部门的测试，但费斯特表示担心，大量未遮阳的南窗可能会在夏天导致过热。他是对的。卡特琳承认:“最初几年很艰难。她搭建了一个葡萄架，当葡萄藤终于长到结构的顶端时，即使在最热的日子里，家里也能保持舒适。卡特琳指出，落叶植物是季节性荫凉的自动来源，这是一个合理的常识，“但当你与它生活在一起，并看到它，它是完全令人惊讶的。”她说，有了正确的阴影，伊利诺伊州就不需要主动冷却系统。
一般规格和团队
| 地点: | 乌尔班纳, |
|---|---|
| 卧室: | 2 |
| 浴室： | 1 |
| 生活空间: | 1200 |
| 成本： | 94 |
| 其他说明: | 完成:2003 |
建筑师：爱德华·辛德拉,芝加哥
建筑师：Katrin Klingenberg和Nicolas Smith，乌尔班纳,病了。
能源顾问:保护技术,明尼苏达州德卢斯。
建造
基础:4。厚度超过14英寸。EPS泡沫(R-56)，周围混凝土块霜墙覆盖在6英寸。EPS泡沫(R-24)
墙壁：垂直震后。I-joists (Trus龙骨);12。吹入式玻璃纤维，再加4英寸。外护套外EPS泡沫(共R-60)
屋顶:16。i型托梁，在护套上方有通风口;16。吹入玻璃纤维(R-60)
窗口:三窗格，氩气填充，低e，玻璃纤维框架与XPS绝缘(平均整体u系数，19)
能源
- 超绝缘(R-56)和超紧密的热外壳
- I-joist框架最小的热桥
- 以最大的无源太阳能加热和冷却为导向
- 三层玻璃窗户的位置，以获得冬季的太阳能
- 瞬时电热水器
- 为未来光伏系统预布线
能源规格
冷却:HRV (Westaflex)， 1000瓦电阻加热元件耦合到8英寸。直径100英尺。埋在6英尺深的长土地管
水加热:用于未来太阳能热系统的带备用管道的无水箱电热水器(Stiebel Eltron)
年能源使用:14.8 mmbtu.
水效率
室内空气质量
- HRV不断地交换空气
- 亚麻籽油地面处理
- 混凝土地面水基密封胶
- 挥发墙漆
- 实木台面
绿色材料与资源效率
- 耐用，可回收镀锌钢屋顶
- CMU霜墙/地面板是材料和劳动效率高的设计
- 再生浴缸，夹具和药物柜
- 100％地区源木（冷杉，松树和雪松）
- 回收石板覆在基础上
- 可回收的玻璃纤维绝缘材料
6个评论
被动房运动
这篇题为“美国首个被动式节能屋表明，人们可以负担得起”的文章，在我注意到这篇文章的时候正是时候。上周，我参加了明尼阿波利斯家庭和花园展，围绕这个概念产生的议论非常热烈。M.C.霍华德建筑公司的马特·霍华德http://www.mchowardbuilders.com展示了一个利用薄板/冷却通风口的能源墙系统，2"泡沫板用作热障，2"闭孔泡沫作为蒸汽屏障，9.5" TJI's用于螺柱，允许容易安装的机械设备和额外的吹入或开孔泡沫绝缘的空间。墙体系统测量深度为14”，绝缘值为R-48。LivGreen杂志http://www.livgreenmag.com是在我们的展位旁边，分发了他们的第二份“绿色生活”杂志的大约25000份免费副本。我的杂志和展会与会者对其留下了深刻的印象，我的公司，国际绝缘承包商，Inc。http://www.getfoaminsulation.com将在4月份购买完整页面添加。随着经济和不稳定的石油市场雄辩，明确建立“绿色”的明显，建立“绿色”是越来越多的人的思想。
谢谢你让我知道这篇文章!
总裁凯文·克莱恩
国际绝缘承包商公司
标题让我困惑?!?美国首个被动式住宅??
1976年，我和父母在明尼苏达州建了一座被动绿色住宅。在一月阳光明媚的日子里，我们通常会打开窗户让一些热量出去，否则室内温度会达到85华氏度。
被动的房子,“
虽然我们的一位编辑在这个案例研究的标题中使用了“被动式房屋”这个短语，但我更喜欢将其拼写为“被动式房屋”，以避免北美术语“被动式太阳能房屋”和德语术语“被动式房屋”之间不可避免的混淆。
地球管道
我已经听到各种被动Haus人员，直接地球管可能会有模具积聚的维护问题。这所房子经历过这种问题吗？我也听到了与地球管的佛蒙特州的其他人相反，但不在披着河畔。
天然材料吗?
我不把搁栅、玻璃纤维绝缘材料、玻璃纤维挤出物和聚苯乙烯泡沫称为“天然材料”，你也不应该这样说。被动式建筑的性能标准给了我灵感，但我更喜欢使用自然材料。真正尺寸的木材(当然是FSC认证)，纤维素绝缘，和其他创新材料。就像LEED一样，被动式节能屋应该考虑产品的耗能和生命周期以及性能。如果用多消耗十倍能量的材料建造墙体，那么节省十倍能量的墙体组件又有什么意义呢?我知道这不是一个事实，但我相信有些人会理解这一点。
绝缘材料的选择和悬挑
首先，使用低于等级的EPS(膨胀聚苯乙烯)是一种糟糕的做法。不建议使用EPS，因为它容易受潮损坏和发霉。挤压(不膨胀!)聚苯乙烯，具有优越的r值和结构能力，是合适的选择。
第二件事:低调处理屋顶悬垂物是危险的。文章指出，原来的悬垂部分充分遮蔽了上部的玻璃。我对此持怀疑态度;突出部分显然要短，甚至要遮蔽上部的玻璃。建筑师的解决方案是:种植藤蔓，有点松散。植物很少是有效的，当然不能与固体阴影相比。显示的格子应该包括一些坚实的甲板表面，以真正做这项工作。
不是说得太苛刻，我应该说，直接收益和许多其他策略在这个项目中显示是令人钦佩的。
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