PNW近被动住宅的热/机械设计
你好,
我丈夫和我正在翻修华盛顿州北部一座1908年的四方住宅。我们使用的是被动原则，而不是认证。我们正在更换家里的所有东西，除了框架、木地板和窗户装饰。我丈夫是机械工程师全部自己的工作;我附上几张我们120年的老房子的照片，现在离地15英尺，供你观赏。
我们已经到了机械设计和热量负荷计算器，我们会喜欢从这个脑子的信任中的一些意见！提前道歉很多细节。
房子本身大约有3300平方英尺，将有两层楼，外加一个全尺寸的地下室。我们计划将R33外墙，R49阁楼，R23 icf用于地下室墙壁，R20 4″厚泡沫隔热层用于地下室地板(如果需要，我们可以选择增加地下室墙壁和地板隔热层，因为它正在建设中)。我们使用的是R5三层玻璃窗。我们的目标是0.6-1.0 ACH50的漏气。
所以第一个问题:对于墙体系统设计，我们的目标是R33，并考虑如下组成:
5/8石膏板/ 2×4 furred到2×6 w/ R23岩棉/胶合板或拉链护套/ WRB / 2.5″或3″岩棉板/ 3/4″furring strip /雪松搭接壁板
寻找人们对内部岩棉与其他替代品(密集包装纤维素，双螺柱墙)的意见，以及在外部，胶合板与高端WRB与Zip系统。这些选项和对真实r值的影响之间有什么想法/经验吗?
我们使用刻录和酷康来运行热量计算。我们还收到了来自两家不同HVAC公司和一个绿色建筑顾问的负载估算。我们的计算出现在〜15,000 btuhr。绿色建筑顾问获得〜22,000 Btuhr，HVAC团队两者都回到〜27,000 btuhr。
第二个问题:热量计算是否“大致”合理?Manual J对我来说是个黑盒子，但从逻辑上和基于其他类似的例子来看，如果我们使用22000 BTUhr负载，感觉还不错。
在机械设计方面，我们希望用Sanden来做DHW。了解到这一点，我们正在考虑供暖方案，其中可能包括一些组合的辐射(我们没有足够的能源从桑登加热整个房子)，迷你分裂，和/或电动墙单元，和一个Zehnder HRV。我们最终会安装太阳能电池板，但这是下一个阶段。
辐射:由于我们喜欢使用Sanden作为DHW的想法，所以在地下室区域使用额外的能量(8000 BTUhr)进行辐射是明智的，无论是在地板还是墙壁单元。然而，仅为一层设计一个单独的系统就需要大量的安装成本。地下室只需要大约5000 BTUhr，所以我们可以使用电动墙单元或在该区域运行一个迷你分裂头(见下一个问题)。对于辐射，我们可以自己安装，所以不需要支付安装费用。
迷你分体式：HVAC公司当然想要安装8头，66,000 Btuhr迷你分体式系统，并希望为25,000美元收取安装。我认为这是完全矫枉过正。我希望我们能够逃脱25,000个BTU系统，两个头：一楼一楼（1,300平方英尺：开放式厨房，生活，用餐）和二楼（800平方英尺：三卧室）使用嵌入式天花板盒。从热负荷的角度来看，这应该是足够的。我不知道是什么，一个头是否能够达到它的地板的所有角落。有什么想法吗？经历？我们应该去三个头来服务两层，只是为了安全吗？同样，您可以争辩它在整个房子中只有一个系统更有效，并且在地下室中使用迷你分裂（没有辐射），在此处开放，请牢记安装是最大的成本驾驶员！
HRV:然后是Zehnder HRV来帮助新鲜空气，加上在房间里移动暖风/空调。这似乎是一个伟大的，无需动脑的产品，也有助于一些热量分配。欢迎的想法。
我的第三个问题:您认为最佳机械/加热设计可能是什么？你会散步并做所有的迷你分裂吗？或者将迷你分体式与电动底板相结合？或其他组合？很想听听意见。
非常感谢你所分享的智慧!
回复
被动式房屋在外壳内重新分配热量的速度要快于热量逸出的速度。因此，尽管你需要计算每个房间或空间的热量损失和收益，但你不必像渗漏、隔热差的家庭那样，每个房间都有供暖和空调。
既然你已经设计了一个被动式住宅，恭喜你的设计工作做得很好，我不确定你是否需要每个房间或空间都需要加热和制冷。当我听到人们建议昂贵的暖通空调解决方案时，我感到很痛苦，因为更多的绝缘和空气密封(包括质量更好的门窗)可以更经济地降低供暖或制冷负荷，并在停电时提供弹性。你已经设计了一个非常有效的外壳，所以不需要昂贵的，复杂的暖通空调。
厨房会产生很多热量，所以你可能会特别注意那里的冷却，任何与厨房相连的开放区域都不需要那么多热量。假设你正在关注太阳热量的获取(夏天朝东和朝西的窗户，冬天朝南的窗户)。这可能有助于解释计算上的巨大差异。我将依赖于你自己，因为其他人可能会添加“蒙混因素”以确保你的系统足够强大，能够处理最极端(罕见)的天气。暖通空调公司通常过于庞大，降低了舒适性，温度控制不精确，制冷时除湿也更少。挑战他们，不要跟着他们的数字走。
大多数人将地下室用作储物间、工作室或游戏空间，或者其他不需要完美的热舒适的地方。地下室的混凝土地板和墙壁有显著的热质量，温度趋于相当稳定。当需要时，便携式电加热器或单个内置电加热单元就足够了。同样的道理至少也适用于其他房间，因为你的外壳是被动的。
对于被动式房屋来说，迷你分割似乎是一种合理而经济的解决方案。一般建议每层有一个头。(也许不用去地下室了?)热量上升，冷空气下降，所以在主地板上的一个头部不太可能冷却楼上，楼上的头部也不太可能有效地加热主地板。但是，除非你要求临时工在卧室里关着门过夜，否则你的家可能不需要超过两个头。或者在楼上装个带管道的迷你劈开头作为卧室。避免尺寸过大，你需要暖通空调公司建议的一半，你有计算来纠正他们。我不是迷你劈叉的专家，所以其他人可能会有更多有用的建议。
Zehnder系统将有助于为包括卧室的所有客房提供新鲜空气，以及湿度控制的一些帮助，但不会对温度再分配进行多大。空气的热质量很少，因此移动热量不是一个非常有效的方法，除非管道具有比需要加热或冷却的房间更热或冷却，而且它们正在移动大量空气，而不是HRVS / ERV。
您可以随时使用便携式电动加热器，为那些持续，非常寒冷的天气的罕见情况。或者安装了需要一点提升的房间安装的加热单元，但是在每间卧室等中安装迷你分体头等是不经济的，更效率且不必要的昂贵昂贵。
也祝贺你们自己做了这么多工作!我独自建造了一座房子，这是我生命中最伟大的经历之一。另外，你们还可以节省一些钱!
罗伯特-非常感谢你的详细回复!很欣慰，我们找到了正确的方向。
第二层的管道迷你分裂-我喜欢这个分配选项，但我担心阁楼的管道(因为凝结/效率的原因)。这应该是一个问题吗?或者如果我们用足够的绝缘层覆盖就可以了吗?
再次感谢,罗伯特!
在阁楼的非空调空间(也就是阁楼隔热层上面，或者上面没有隔热层)安装管道不是一个好主意。如果管道靠近天花板的石膏板，并且覆盖了绝缘材料，那么它们几乎是在有条件的空间内(很好)。与你的阁楼绝缘材料(R-49)相比，天花板干墙和天花板上的空气膜的r值(约1.5)并不大。如果阁楼的绝缘材料是松散的，你可以用硬质泡沫盖住管道;那么更容易保持R-49甚至更高的绝缘。
非常重要的是，管道是良好的空气密封也!不漏出空调空气，不让空调空气进入管道。在阁楼里比在其他地方更重要。
你也可以在二楼找到一些地方(例如，沿着壁橱或走廊的天花板，或靠近天花板的墙壁，在那里你可以用石膏板覆盖它们)。
谢谢你,罗伯特!这对我来说很有意义，似乎是一个伟大的和合乎逻辑的解决方案。
此外，我刚刚在我原来的帖子中添加了第三个问题作为新问题#1(希望我没有过多利用这个小组-你已经很有帮助了)-鉴于你的知识，我也很喜欢你对绝缘设计的意见。
谢谢你！
贝丝,
您会发现它难以向小型负载右键尺寸，并仍然适用于适当的分布和区域的布局。低负荷的房屋很困难，选择薄而薄，所以我不会过分履行HVAC投标者。相信自己的数字，但更重要的是对封闭门之间的温度不平衡更加决定性，可以在同一区域的封闭门之间。
扔飞镖,在一个典型的四个广场布局我会倾向于导管minisplit二楼喂养每个房间,一个无管在主如果计划至少是半开的,然后DHW辐射或校正在地下室里。也许在远离无管的主要水平的远处有一两个小的踢脚板。
Miniplits将从大约9K BTU / HR加热开始，所以两个是你家的大量。使用多个热源对于您想要的分发，没有任何问题。HRV将混合一点但是闭门的门仍将导致一些临时不平衡在阳光明媚的下午和寒冷的夜晚放大。
听起来是个很棒的项目。
最好的运气,
j
杰森-谢谢你!我同意你掷飞镖的做法!
参见罗伯特的问题-同样适用于这里。你觉得在阁楼里装管道怎么样?我知道在南部这很常见，但在西北太平洋沿岸我听说这是个坏主意。
再次感谢！贝丝
内部收益不是他们曾经是由于LED照明的原因。充满了白炽灯的房子来自它们的大量热量，而不是LED。即使通过超支，冷却空气趋于在最低水平下沉降，我将在各个层面控制热量和冷却。在这个项目上花了很多时间，努力和金钱，让它变得舒适。
大点,道格!谢谢你的帮助!
被动热流主要取决于空气流动和热负荷。即使是开着的室内门也经常是一个问题-你可以用这个(适当的替换)来计算BTU，并确保它超过房间负荷。另一方面，如果你想要一些被动的房间比主动的主房间更有条件，那是不可能做到的。风扇线圈可以解决这个问题。
门口CFM = 60 * 1/3 * (7 * 2.5 * 6) * ((32.2 * 7 * (2.78)) / 266) ^ (1/2)
7尺高的门
2.5英尺宽(即17.5平方英尺)
2.78C (5F)温度差(1.67C/3F更好)
btu = cfm x delta-t x 1.08
一定要考虑厨房排风机负荷(可能很大)。想想桑登如果停电就会冻结。
非常乐于助人，谢谢，乔恩！桑德的好点。
因为你有一个地下室，最简单的方法是一个单一的中间静态管道单元，在那里喂养整个房子。
房间里的负荷足够低，你不需要很大的管道，你可以在几个隔板或一个小的服务腔内运行大部分管道。
这可以让你的所有房间都有制冷和供暖，即使门是关闭的。我住在一个高度绝缘的房子里，我可以告诉你，如果没有冷却，卧室一晚上会很不舒服。
确保运行一个大的返回到二楼的天花板，这是最重要的项目良好的冷却舒适。
如果你对设计和压降很小心，你可以和HRV/ERV共用一部分管道，所以你不会增加太多的管道，只是稍微大一点。
至于Senden，在房子里有两种热源是没有意义的。几个供应寄存器的管道单位是所有你将需要的地下室。一个标准的hph要便宜得多，而且只会稍微多用一点电。
谢谢,阿尔卑斯山脉!
鉴于我们的房子是旧的（2x4铆钉，没有原始管道），导管整个房子是一个挑战，因此为什么我倾向于迷你分裂系统。
我倾向于赞同桑登。这可能更像是一个梦想，而不是现实。
谢谢你的回应!贝丝
您通常可以在角落里创造追逐，碰撞，隐藏在那里的垂直管道。水平管道可以隐藏有价型的安排。如果你要小心，这有时可以以适应房屋的建筑的方式完成，除非你确切地知道要寻找什么，否则并没有真正引人注目。
有时你也可以在楼板托梁之间运行水平管道。就像一个大版本的钢丝钓鱼。有一双眼睛是很有帮助的，这通常需要一些经验。
比尔