图片来源:Jim Westphalen
图片来源:Jim Westphalen 在经济上与地面绝缘。刚性EPS面板是一些最实惠的材料，你可以用它来热隔离你的地下室地板。在这里，在浇筑板坯之前先铺设4英寸的面板，使地板的r值为16。
图片来源:David Pill 聚异氰尿酸酯护套覆盖每一个外墙。有了胶带接缝，这就形成了一个有效的空气屏障和水管理层。南墙上的大窗户将带来大量的被动太阳热。
图片来源:David Pill 心脏为房屋服务。100加仑的水箱(右)储存地源热泵(左)加热的水，用于地板辐射采暖。蓝色的盒子(中间)是整个设置的大脑:一个Techmar控制器，它监测室内和室外的温度和水温，并根据预先编程的优先级控制水的流向。它还运行一个变速井泵。水箱右边的黑色油管是一组歧管，通向不同的热区(然而，只有一个在使用)。该系统包含许多关闭开关，这样就可以在不排水的情况下进行维护，每个电气组件都单独计量，从而可以仔细考虑能源使用。当系统不需要热量时，它就会完全关闭。
图片来源:David Pill 节省材料和热量的管道。管道材料被保持到最少，因为管道和油管的布局是精心规划的。二楼所有的水需求都是通过这个位于中心的追逐来提供的。热水管道是绝缘的，以防止热量损失。右边的铜管线圈是将排水管的热量输送到热水器冷侧的装置的外层。
图片来源:David Pill 并非每个网站都适用。风力发电并不适用于所有地方。幸运的是，这个地方一直有足够的微风，可以产生戴维·皮尔一家每年所需的6000千瓦时的电力。在这里，一个老式但有效的绞车-桅杆系统-被用来提升风力涡轮机的位置。
图片来源:David Pill 五种绝缘。闭孔喷雾泡沫，聚异氰脲酸酯护套，牛仔布，吹入纤维素和挤出聚苯乙烯(EPS)面板都有不同的性能，使它们适合不同的地方。喷雾泡沫提供了一个伟大的r值每英寸和表现良好的空气屏障和蒸汽缓凝剂。聚硅橡胶护套最大限度地减少了对框架的热桥接，并使一个良好的排水平面。纤维素和牛仔布是可回收的，价格实惠，易于安装的材料，在已经密封良好的区域工作得很好。EPS是最经济、最环保的板下保温材料之一。
图片来源:Toshi Woudenberg 精心设计的住宅回报:零mmbtu /年。选择正确的建筑组件和能源系统，在相对具有挑战性的气候中创造了一个净零的家。良好的绝缘和空气密封起了很大的作用，但有效的室内空间质量和被动式太阳能加热的小心定位也同样是令人印象深刻的表现的原因。一台10千瓦的风力涡轮机轻松为高效的全电动房屋提供动力。地源热泵为一楼的辐射板提供了很好的温度，因此没有计划在未来的二楼热量循环中使用预装的管道。
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#多种可再生能源帮助佛蒙特州用或多或少的传统方法建造的房屋达到净零能源使用
为了建造一座无碳排放和零净能源使用的房子，佛蒙特州这座农村住宅的主人采用了一种策略，包括替代能源、异常高的绝缘值和认真的制造。
从一个好的团队和一个目标开始
大卫·皮尔是一名建筑师，所以他和他的妻子希拉里在这个项目上领先一步。他们聘请了建筑工人吉姆·亨廷顿(Jim Huntington)，他有建造节能住宅的经验，自己也是一名设计师。在自我维持和对社会负责任的生活方式选择的教育下，他们希望在当地购买材料，尽可能多地回收和重复使用。在这块44英亩的土地上，还有一个废弃的1.4万平方英尺的有顶棚马术竞技场，也必须做一些有创意的事情。
他们成功地实现了他们的目标，可能是通过电力的净收益来衡量的——2008年192千瓦时，几个著名的奖项，并被指定为该州第一个LEED白金住宅。它也可以通过居住的地方感觉有多好来衡量。
让他们的计划符合他们的需要
大卫指出，在他们做其他事情之前，他们聘请了能源顾问安迪·夏皮罗(Andy Shapiro)来模拟最佳情况，包括朝向、被动式太阳能设计、质量、表面积、结构平方面积、热质量、围护设计、玻璃、气密性、机械系统、照明和电器。然后，他们从技术角度，以及一个重要的规划角度，权衡了可能的建筑策略——包括两个孩子在内的四口之家，将在这里度过大部分时间生活和工作。他们确定了一个超高效的全电动房屋(包括电器)的前提，以保持设计的简单和燃料来源的统一。为了实现这一目标，他们委托建造了一所木结构房屋，并安装了一台10千瓦的净计量风力涡轮机。
当地方言具有可持续的意义
在阳光明媚的日子里，2700平方英尺的室内温度不会低于70华氏度，即使室外温度为-10华氏度，暖气也被关闭了。夏天完全没有必要开空调;房子充足的热量使它保持凉爽，楼上几扇打开的窗户让微风穿过房子。简单，但不简朴，一侧的侧翼由当地工厂回收的冷杉柱突出，明亮的地毯和自然饰面增强了当地制作的枫木橱柜的温暖。
这座两层楼的房子被布置成两个相交的矩形——一边是彩绘雪松，另一边是波纹Galvalume。该外观以干净、现代的轻松方式重塑了农业遗产的形式和纹理。陡峭的立缝金属屋顶遮挡了佛蒙特州的大雪，大的环绕式屏蔽门廊在漫长的夏日里很好地使用。风力涡轮机在离房子400英尺的地方，几乎听不到声音。
后面有一个鸡舍，也是按照可持续的规格建造的;一个新的苹果园;还有一个菜园。那骑马竞技场呢?它被邻居们买下，拆解后在别处重建。
四件重要的事情
当涡轮机和地源热泵(GSHP)作为令人兴奋的新技术得到大量关注时，大卫有一个他认为同样重要的清单。一号:太阳能取向大卫说，这是“不需要动脑筋的事情”。房子沿着真正的东西轴线狭长，体量简单。
第二点是把尽可能多的预算花在外壳上。这是一个超级绝缘(EPS，牛仔布，聚异氰尿酸酯泡沫，和密集包装的纤维素)，实现r值高达58，并缓解热桥。为了把信封封好，房子已被精心地填了缝。超高效的玻璃纤维窗采用定向玻璃:朝南的玻璃可以获得更多的太阳能;朝北的窗户更隔热。
第三个简短而甜蜜:“在设计房子之前先找一个建筑商。”大卫说。“你希望与承包商同时合作，制定一个综合计划。否则，你将试图在事后改造设计”，从而应对成本超支。
最后，第四个是to“在设计过程中尽可能降低能源负荷这样你就不会试图在以后克服它们。”结合工作。地源热泵由一个变速驱动器提供动力，从一口井中抽水，同时也提供饮用水。GFX废热水热回收装置和最高效率的照明和电器进一步减少能源使用。有几种设备跟踪能源使用和效率:来自NRG系统的风数据记录器;涡轮机上的千瓦时表;热泵控制装置上的BTU表和kWh表;还有一个热水使用表。
经验教训
大卫想要推动建筑结构的经济，所以他们使用了两个钉角(带钉子)，最小的窗口头框，以及所有尺寸的两英尺模块。他想过只用一块钢板，跳过外护套，用横向支撑代替，但吉姆强烈反对后两种，尽管它们越来越被认为是先进的框架技术。大卫很高兴他听了，因为风能有力地吹过山谷。
因为所有者在GSHP组件中使用了所有的附加功能，所以安装花费了大量时间，对管理它的驱动器进行编程也是如此。他们可能永远也不会使用到二楼的辐射热量管中多余的管道——仅仅从一楼的石板上看，房子就很舒服了。他们也永远不会用墙上的阻挡物做遮阳板——没有它也能保持凉爽。
供暖系统的选择提供了挑战和机遇
他们还希望潜在的替代能源用户在具体情况下仔细评估新技术的明显成本:例如，“如果你已经有一口可以用于(地源热泵)的井，并且已经在做辐射地板，它的成本可能不会比标准锅炉高多少，”大卫建议。“锅炉的好处是，你可以安装相对便宜的底板，这本身比辐射板更便宜。”
这些权衡可能会变得复杂，因为供暖系统的大小还取决于房子的密封程度，以及许多其他因素。一个非架构师能处理好这一切吗?“是的，”大卫说，“但他们需要专家的帮助。”他补充说:“这可能是一次有趣的学习经历。”
一般规格及团队
| 地点: | 佛蒙特州的夏洛特 |
|---|---|
| 卧室: | 4 |
| 卫生间: | 3. |
| 生活空间: | 2700 |
| 成本: | 196 |
| 其他说明: | 费用不包括化粪池和水井 |
师:大卫药丸,Pill-Maharam建筑师
构建器/承包商:吉姆·亨廷顿，新英格兰豪斯莱特
能源顾问:Andy Shapiro, Energy Balance, Inc.
建设
基础:4。4英寸以上的混凝土板。砾石上EPS泡沫(R-16);8。混凝土墙内衬2英寸。每股收益;2x4螺栓在24英寸。oc，由加强网包裹的高密度纤维素填充(R-21总数)
楼层:24英寸的工字托梁。o.c。OSB底层，然后是4英寸。浇筑混凝土地板，地面和抛光，封闭辐射加热系统(一楼辐射板下的牛仔布，R-21)
墙:2x6螺栓在24英寸。O.c.绝缘全深度闭孔聚氨酯喷涂泡沫;1。外护套采用聚异氰脲酸酯泡沫板;房子包装;雪松呼吸网;涂漆雪松隔板/波纹金属外墙包层(R-40)
窗口:三釉玻璃纤维(u值，.17;R-15至R-17，热工技术)
屋顶:2x10椽，24英寸，填充到9英寸。闭孔聚氨酯喷雾泡沫(R-58);3/4到了。的OSB板;防水膜;立缝金属屋顶(恩格勒)
能源
- 建筑围护结构密封到NACH .08，用于加热600 cfm @ 50帕斯卡
- 荧光灯照明
- 开放式布局，面向采光，在冬季获得最大的太阳能
- 最高评级的能源之星电器
- GFX废热水热回收
能源规格
加热/冷却:地源热泵(Econoair)与变速驱动器(日立)连接到井
水加热:同上，另加100加仑的储油罐(马拉松)
她的指数:0
年能耗:0 MMBtu /年
2008年1月9日至2009年1月9日期间的能源生产和使用情况:
- 总用电量:6,094千瓦时
- 风力发电机总发电量:6286千瓦时
- 净电增益:192千瓦时
水效率
- 低流量管道装置
室内空气质素
- 低/无voc涂料，饰面漆和大多数粘合剂
- 天然材料
绿色材料与资源效率
认证
住宅LEED:白金(90分)
能源之星评分:5 +明星
17日评论
漂亮的建筑
大卫，很好。
我不得不承认，即使是“风车”看起来也不错。
昂贵的
很棒的项目，但是那些想要建造绿色建筑的中产阶级呢?我很想看一个造价接近100美元/平方英尺的绿色住宅的案例研究。我负担不起为我的家庭住宅花费50万美元。
此外，在2x4的以下等级后面的2英寸EPS是否减少/消除了热桥接?
迈克尔，看这个:
//m.etiketa4.com/homes/new-affordable-and-green-historic-neighborhood
丹
关于灰水热回收装置。
29年前，当我在建造我的房子时，我申请了能源部的拨款(里根取消了拨款)，以完善或多或少与公用事业车道图中描述的功能相当的东西:灰水热回收方案。我很想多了解一些，特别是隔油池的问题是如何解决的。任何油脂或脂肪，热水可以很容易地带走，可能凝结并粘附在热交换器的冷表面。
我最终搁置了这个想法和其他一些想法，但我确实实施的超级绝缘和被动太阳能经受住了时间的考验……我还没有买一瓦的电来供暖。
剩下的就是水加热的成本……灰水热回收估计能节省多少取暖费?
你好，我正在办一个案子
你好，我正在为我在卡内基梅隆大学的可持续设计硕士做一个案例研究。我想知道你的家是否有至少12个月的计量数据。对你的家印象深刻!
谢谢!
凯特
能源使用数据
凯特,
您将在上面的侧栏中看到能源使用数据。该数据也被报道在一个GBA新闻报道：
“2008年1月至2009年1月的监测数据证实，该住宅现场的10千瓦Bergey风力涡轮机产生的能量比居住者消耗的能量多17千瓦时。皮尔和马拉汉姆使用了6,269千瓦时的能源(6,094千瓦时的电力，相当于175千瓦时的木柴)，而风力涡轮机产生了6,286千瓦时。”
家里装修
我为缅因州的一所房子组装了一套温室套装，取得了巨大的成功。它只花了一个周末就安装好了，现在一年四季都有新鲜蔬菜供应。集会中最困难的部分是获得当地社区委员会的批准，尽管他们现在很高兴，因为他们在一月份从新鲜的西红柿中受益，作为感谢的礼物!
我看了大卫的简介
我在领英上看了大卫·皮尔的个人资料，我向他发送了请求，我属于家庭保险公司，我对LEED白金住宅感兴趣。
窗户
U = 0.17 = 1/ r。因此R = 5.88，比标准的安徒生、佩拉或马文双层玻璃窗好2倍左右。
你做过50帕斯卡的鼓风机门测试吗?结果如何?
参考:德国被动式住宅的标准是0.6 ACH @ 50帕斯卡。
鼓风机门结果
威廉,
这栋房子的鼓风机门测试结果:500 cfm, 50帕斯卡。
为了计算每小时50 Pa的空气变化量，我们需要做一些数学计算——我们需要用cfm50乘以每小时60分钟，然后除以建筑体积，包括地下室，以立方英尺为单位。
我没有(在我的脑海中)建筑体积，但任何人都可以估计它，如果他们想的话。我猜一猜:每层有1200平方英尺;包括地下室在内，这座房子的容积可能有28,800立方英尺。这意味着空气泄漏率可能约为1.0 ACH @50 Pa。
房子的计划
想建同样的房子有方案吗
窗口泄漏
马丁•Holladay
当你在2008年能源设计更新中报道大卫·皮尔的房子时，你注意到建筑商正在处理窗户周围的轻微渗水问题。GBA的文章没有提到这个问题。
我不清楚这些窗户是如何安装和闪烁的。GBA的规格说明显示他们用的是家常膜。这是安装在泡沫的外部吗?他们在泡沫和护套之间用了什么东西作为毛细血管断裂吗?他们是否在窗口头部使用了任何类型的金属闪光，还是全是柔性闪光胶带?
下次听听大卫·皮尔和吉姆·亨廷顿会有什么不同会很有趣。在你写那篇EDU文章的时候，他们似乎还没有找到任何真正的解决方案(或根本原因)。
如果您能提供更多的信息，我将不胜感激。谢谢你！
回复丹尼尔·恩斯特
丹尼尔,
我已将您的问题通过电子邮件转发给David Pill。如果他有回应我会告诉你的。
屋面承包商
你能推荐安装立缝屋顶的屋顶工吗?
我也住在奇滕登县。
丹尼尔-
我们确实申请了
丹尼尔-
我们确实在泡沫的外部使用了房屋保鲜膜，泡沫和护套之间没有毛细血管断裂。我们没有在窗户上使用金属挡板，Thermotech公司表示，虽然这是一项额外的预防措施，但它们是不必要的。我们确实使用了柔性闪光胶带。现在回想起来，也许毛细血管破裂和金属闪光是个好主意。
我对Thermotech的窗户非常失望。热技术人员来到房子里，确定有五扇大热窗在热接缝处漏水。他们把纱布盖取下来，重新盖上。它们不再漏水。楼上还有两扇窗户在漏水，我需要把窗户的装饰去掉，看看发生了什么。定制的彩色油漆在2年后完全褪色，从第一天开始，内部贴面就从玻璃纤维上脱落了。我们不得不请油漆工修理所有的贴面，这花了不少钱。当我最初把这件事告诉Stephen's(店主)时，他告诉我他们在贴面上使用了错误的胶水类型，而且油漆的混合效果不好。他说他们将承担维修费用，并派人去现场重新粉刷窗户。我不希望有人网站应用油漆，只是想要一个信用自定义的颜色，这基本上是白色的现在。 He has never made good on any of this. Stephen will absolutely not return my calls or emails. While they may have " the worlds most efficient windows" They are also the worlds most unprofessional company, with serious quality control problems and no follow through.
大卫
谢谢你！
大卫,
我刚看到你的回复。我很遗憾听到Thermotech的服务/体验很差。非常感谢你的反馈和警示。
玻璃纤维…真的吗?
我想知道为什么美国没有一家公司建造与这些玻璃纤维窗相同规格的木质铝覆窗。再一次跟着德国人......铝，木材，软木对我来说听起来很棒.....玻璃纤维和乙烯基，没那么多......准备为客户建造一个零净家园，很高兴得到这个Thermotech的反馈
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