Jak dom pasywny w Teksasie przetrwał głębokie zamrożenie w 2021 r

Przez około siedem lat Trey Farmer i jego żona Adrienne Lee Farmer mieszkali w ok.Bungalow w stylu rzemieślnika z 1914 roku, kilka mil na zachód od centrum Austin.Z nowym dzieckiem w ich życiu zdecydowali, że są gotowi zamienić swój przeciągły dom bez podłogi i izolacji w coś, co byłoby bardziej komfortowe i trwałe.Trey, licencjonowany architekt z Forge Craft Architecture + Design i certyfikowany konsultant ds. domów pasywnych, oraz Adrienne, projektantka i stylistka ze Studio Ferme, opracowali plan modernizacji domu pasywnego.

Farmerzy chcieli zachować jak najwięcej konstrukcji domu o powierzchni 1430 stóp kwadratowych, ale rama nie spełniała wymagań i odkryli tak wiele uszkodzeń termitów i zgnilizny drewna, że ​​musieli zasadniczo odbudować dom na miejscu .Zrobili to zgodnie ze standardami domu pasywnego.Wyprowadzili się na 14 miesięcy i wrócili do ukończonego domu w połowie lutego 2020 roku.

Rok później Teksas stanął w obliczu ogromnego mrozu, który spowodował awarie i przerwy w dostawie prądu, które trwały trzy dni w wielu częściach stanu.Wiadomości przedstawiały domy z soplami lodu zwisającymi z wentylatorów sufitowych;ponad 4,5 miliona klientów zostało pozbawionych prądu.A dziesiątki ludzi zmarło z powodu pogody.Klęska utraconej władzy szybko stała się kwestią polityczną.Wielu krytyków błędnie obwiniało za problemy producentów zielonej energii, takich jak turbiny wiatrowe, energia wodna i energia słoneczna.

Czy zrównoważone rozwiązania w zakresie budowy domów mogły pomóc ludziom w tej trudnej sytuacji?Jak Farmerski Dom Pasywny przetrwał ekstremalną katastrofę pogodową?

Budowa

Dom farmerów znajduje się na narożnej działce w pobliżu linii kolejowej i jest przecznicę od głównej autostrady.Trey zwraca uwagę, że istnieje wiele badań wykazujących korelację między szkodliwymi skutkami zdrowotnymi a ludźmi mieszkającymi tak blisko autostrad i linii towarowych, prawdopodobnie z powodu dużej ilości cząstek stałych w powietrzu.„Jakość powietrza w pomieszczeniach była dla nas dużym problemem, a dom był niewygodny.Bardzo gorąco lub bardzo zimno.Za oknem mieliśmy monstrualną jednostkę klimatyzacyjną, która włączała się i brzmiała jak silnik Diesla.To był piękny stary dom, ale wydawało się, że nie można tam bezpiecznie mieć dziecka”.Z tych wszystkich powodów rolnicy wybrali drogę domu pasywnego.

Mentor Treya, architekt Hugh Jefferson Randolph, współpracował z rolnikami we wczesnej fazie projektowania.

Nie zmienili orientacji domu, która przebiega ze wschodu na zachód.Zachowali oryginalny ślad i dodali 670 stóp kwadratowych z tyłu.Dom ma teraz 2100 stóp kwadratowych.Oryginalna fasada i linia dachu zostały odbudowane, a wszystkie detale są takie same.„[Zrobienie tego] ułatwiło sprawę dzięki niektórym pozwoleniom i chcieliśmy zachować oryginalny urok i piękno domu Rzemieślnika” — mówi Trey.Tylna część domu jest współczesna, z płaskim dachem i dużymi oknami, z których roztacza się widok na centrum miasta.

Jak budowa osiągnęła standardy domu pasywnego?

Dodatki zawarte:

Panele słoneczne o mocy 6500 W po południowej stronie dachu
Urządzenia elektryczne
Okna trójszybowe
Ciągła izolacja R-30 (podwójny kod): rolnicy zastosowali we wnętrzu domu płyty Rockwool, a na zewnątrz zintegrowane poszycie Zip System (R-6).
Podgrzewacz wody z pompą ciepła umieszczony w klimatyzowanym pomieszczeniu i
Wentylator z odzyskiem energii (ERV)

Jak wytyczne dotyczące domów pasywnych mają zastosowanie w Teksasie?

Standardy domów pasywnych koncentrują się na zużyciu energii.„Dodajesz więcej izolacji;Windows są zwykle lepsze niż kod.Mamy potrójne okienko, a kod tutaj to podwójne okienko” — mówi Trey.„Dużą zaletą tutaj jest szczelność.To jest cecha domów pasywnych, która jest najbardziej obca na naszym rynku, ponieważ nie jest to coś, o czym tak naprawdę musimy tutaj myśleć”.

Ze względu na strefę klimatyczną Austina kody szczelności są niskie — pięć wymian powietrza na godzinę.„To trzy zmiany w innych częściach Teksasu i reszty kraju.W domu pasywnym jest to 0,6.Gdy zejdziesz do 2 lub 1, uzyskasz całkiem duże oszczędności energii, ponieważ nie przepuszczasz powietrza, które zostało ogrzane lub schłodzone”.

Na tym poziomie nie ma również kurzu, zanieczyszczeń ani alergenów przedostających się przez zakamarki.„Otrzymujesz duże korzyści w zakresie jakości powietrza w pomieszczeniach”.

ERV nieustannie pracuje, aby dostarczać świeże powietrze, które jest filtrowane i hartowane, więc rolnicy nie płacą kary za energię z typowego gorącego i wilgotnego powietrza w Austin.Mają też dedykowany osuszacz, który Trey mówi, że określa dla wszystkich swoich projektów w Austin.

Oferta wytycznych dla domów pasywnych docelowe zapotrzebowanie na ogrzewanie i chłodzenie w okresach szczytowych oraz całkowite zapotrzebowanie roczne.Cele różnią się w zależności od typu projektu, wielkości i lokalizacji.Modelujesz swój dom w 3D i aranżujesz go na miejscu, w tym wszystkie parametry okien, zespoły ścian i dachu, system HVAC i urządzenia.Ten model mówi ci o założeniu, ile energii zużyje twój dom i czy spełniasz te cele.

Jak dom pasywny przetrwał zimową burzę w Teksasie w 2021 roku?

W połowie lutego 2021 r. wir polarny umożliwił wielu burzom przechodzenie przez prąd strumieniowy i niszczenie społeczności w całych Stanach Zjednoczonych.W Teksasie odnotowano rekordowo niskie temperatury.Jedna burza goniła drugą, a zapotrzebowanie na energię było ogromne.15 lutego Rada Niezawodności Elektrycznej Teksasu (ERCOT) zaczęła rotować przerwy w dostawie prądu. 

Rolnicy mieć panele słoneczne, „a dom ma być nieco większy niż zero netto” – mówi Trey.Ale nie mają podtrzymania bateryjnego, co oznacza, że ​​„kiedy sieć się zepsuje, nie mamy prądu”.Jeśli dom miałby wytwarzać energię i przywracać prąd do systemu podczas usankcjonowanej przerwy, mogłoby to zagrozić pracownikom liniowym.„Gdybyśmy mieli podtrzymanie bateryjne, prawdopodobnie moglibyśmy zasilać baterię, gdyby sieć była wyłączona.Nasz dom stałby się wyspą i moglibyśmy czerpać z baterii”.

Między 11 a 20 lutego wystąpiły trzy burze lodowe.„Doszło do pojedynczych cyfr w niedzielę, 14 lutego podczas burzy lodowej, kiedy wszystko poszło na boki z naszą siatką.Powiedzieli nam, że będą przerwy w dostawie prądu, a potem wyłączono nam prąd na trzy dni”.

Kiedy prąd był nadal włączony, miasto Austin poprosiło wszystkich o zmniejszenie ogrzewania.Rolnicy ustawili swoje na 68 ° F.W poniedziałek rano o 1:00 w nocy zabrakło prądu, a Trey powiedział, że kiedy obudził się tego ranka, na zewnątrz było 9°C, a w środku 62°F.

„W domu naszego sąsiada, który był identyczny z naszym [przed modernizacją domu pasywnego], było 36°C.Równie dobrze mogli mieszkać w namiocie”.

Temperatury na zewnątrz będą poniżej zera przez rekordowe 144 godziny.Dom farmerów nagrzewał się nieco w ciągu dnia z powodu okien wychodzących na południe, ale drugiej nocy temperatura w środku spadła do 53°F.Następnego dnia rodzina udała się do przyjaciół, którzy wciąż mieli władzę.„Sąsiad sprawdził nasze mieszkanie” — mówi Trey.

„Najzimniejsza temperatura w naszym domu wynosiła 49 stopni trzeciego dnia.To było trochę cieplejsze niż doświadczenia wielu ludzi”.

Dowód koncepcji

W badaniu przeprowadzonym przez Rocky Mountain Institute w lutym 2020 r. „Godziny bezpieczeństwa w niskich temperaturach: ramy uwzględniania odporności w projektowaniu i budowie przegród budowlanych” przyjrzano się, jak długo dom może utrzymywać progi komfortu i bezpieczeństwa przed osiągnięciem niebezpiecznych poziomów temperatury w pomieszczeniu.Okazało się, że „domy ze standardowymi przegrodami budynków pasywnych i budynki o zerowym zużyciu energii netto utrzymywały bezpieczną temperaturę wewnętrzną znacznie dłużej niż nawet nowe budynki zgodne z przepisami, trwające ponad sześć dni, zanim temperatura wewnętrzna spadła poniżej 40 ° F”.

Jak dom pasywny porównał się z tradycyjnymi domami podczas zimowej burzy w Teksasie w 2021 roku?

Chociaż jest to tylko anegdota, niedawny wątek Reddit porównuje trzy domy w Austin, z których każdy stracił moc na ponad 50 godzin (trzeci dom, o którym mowa, to farmerzy):

Dom 1:800 stóp kwadratowych, wybudowany w 1919 r., z oknami jednoszybowymi, z ramą balonową, bez izolacji w ścianach (chociaż plakat na blogu zainstalował R-80 na strychu i R-20 na podłodze).Spadł poniżej 40F w ciągu pięciu godzin po utracie zasilania i oscylował wokół 31F.

Dom 2:2300 stóp kwadratowych, dom wybudowany w 2009 r., standardowa izolacja pianką natryskową, bez strychu, zamknięta przestrzeń podpodłogowa.Plakat na blogu potwierdził właścicielowi, że temperatura spadła poniżej 40 stopni w ciągu 48 godzin.„Mogły unosić się w powietrzu w latach 50. z palnikami gazowymi na pełnych obrotach”.

Dom 3:2100 stóp kwadratowych, zbudowany w oparciu o pilotażowy standard Instytutu Domów Pasywnych (PHIUS) 2018.Nigdy nie spadła poniżej 49F.

Trey monitoruje swój dom za pomocą AirThings, które śledzi temperaturę;wilgotność;jakość powietrza w pomieszczeniach, w tym poziom dwutlenku węgla, radonu, lotnych związków organicznych i cząstek stałych.

Plusy i minusy ich całkowicie elektrycznego domu

Ponieważ ich dom jest całkowicie elektryczny, rolnicy nie mogli nawet korzystać z kuchenki.Trey mówi, że wielu ludzi, których znał, ogrzewało swoje domy, gotując wodę na kuchenkach gazowych.Istnieją kompromisy ze wszystkim, a szpitale zgłosiły ponad 300 przypadków zatrucia tlenkiem węgla w samym Houston.

Dlaczego lokalizacja podgrzewacza wody wewnątrz, nawet na południu, jest ważna?

Rolnicy mają 80-galonowy podgrzewacz ciepłej wody z pompą ciepła umieszczony na klimatyzowanym poddaszu.Trey zwraca uwagę, że umieszczanie podgrzewacza wody w pomieszczeniu nie jest powszechne w Teksasie.„Umieszczenie w środku jest droższe, ponieważ trzeba wykorzystać cenny materiał kwadratowy”.Ostatecznie wiele zewnętrznych zbiorników eksplodowało, gdy zabrakło prądu.„Woda zamarzła i pękła w zbiornikach.Po przywróceniu prądu ludzie nadal nie mogli dostać ciepłej wody, ponieważ hydraulicy nie mogli zdobyć części niezbędnych do naprawy zepsutych zbiorników”.Trey informuje, że woda w jego domu była nadal gorąca (90°) dwa dni po przerwie w dostawie prądu.„I nie eksplodował”.

Jak wpłynęła jakość powietrza w domu pasywnym podczas zimowej burzy w Teksasie?

Podczas pierwszej nocy bez prądu Trey, Adrienne, ich małe dziecko i 70-kilogramowy pies spali w sypialni za zamkniętymi drzwiami.Trey śledził poziomy dwutlenku węgla.Zwykle dwutlenek węgla nie stanowi problemu, ale chociaż zdarza się to rzadko, wysoki poziom dwutlenku węgla może być niebezpieczny.„Doszliśmy do 3270 ppbl;Limit OSHA wynosi 5000 ppbl.- mówi Trey.Aby spojrzeć na to z perspektywy, mówi, że latanie samolotem to regularnie około 3000 ppb.

Trey nie martwił się.„W domu zwykle jest 500 do 700, więc wstawanie ponad 3K było dużo, ale to było tylko w sypialni;reszta domu nigdy nie przekroczyła 1200, a świadomość, że wciąż jesteśmy znacznie poniżej wszystkiego, co było naprawdę niebezpieczne, była pomocna” – mówi.„Mogliśmy wpuścić więcej powietrza z zewnątrz, ale było tak zimno”.Zastanawia się, na jakich poziomach zwykle są inne domy iw zamkniętych sypialniach, gdzie nie mają ERV, więc nie mają dostępu do świeżego powietrza.„Ale niewiele osób monitoruje te rzeczy w swoich domach”.

Trey uważa, że ​​ogólnie jego dom „sprawował się dobrze.To było dobre studium przypadku i dowód słuszności koncepcji z punktu widzenia pasywnej przeżywalności”.


Czas postu: 12-10-2021