Cum a supraviețuit o casă pasivă din Texas înghețului din 2021

Timp de aproximativ șapte ani, Trey Farmer și soția sa Adrienne Lee Farmer au locuit într-un ca.1914 Bungalou în stil artizanal, la câteva mile vest de centrul orașului Austin.Cu un nou copil în viața lor, ei au decis că sunt gata să-și transforme casa cu curent de aer, fără pardoseală sau izolație, în ceva care ar fi mai confortabil și mai durabil.Trey, un arhitect licențiat de la Forge Craft Architecture + Design și un consultant certificat Passive House, și Adrienne, designer și stilist de la Studio Ferme, au venit cu un plan pentru modernizarea Casei pasive.

Fermierii au vrut să păstreze cât mai mult din structura casei de 1.430 de metri pătrați, dar cadrul nu a respectat codul și au descoperit atât de multe daune ale termitelor și putrezire a lemnului încât au fost nevoiți să reconstruiască casa în esență. .Au făcut acest lucru la standardele Casei pasive.S-au mutat timp de 14 luni și s-au întors la casa lor terminată la mijlocul lunii februarie 2020.

Un an mai târziu, Texas s-a confruntat cu o perioadă de frig masiv, care a cauzat întreruperi de curent și întreruperi care au durat trei zile în multe părți ale statului.Știrile au prezentat case cu țurțuri atârnând de ventilatoare de tavan;peste 4,5 milioane de clienți au rămas fără curent.Și zeci de oameni au murit din cauza vremii.Debacleul puterii pierdute a devenit rapid o problemă politică.Mulți critici au acuzat în mod incorect producătorii de energie verde, cum ar fi turbinele eoliene, hidroenergetica și energia solară pentru probleme.

Ar putea soluțiile durabile de construcție a caselor să fi ajutat oamenii care se confruntă cu această problemă?Cum a rezistat Casa pasivă a fermierilor dezastrului meteorologic extrem?

Construirea

Casa Fermierilor se află pe un teren de colț lângă o linie de tren și este la un bloc de o autostradă importantă.Trey subliniază că există o mulțime de cercetări care arată o corelație între efectele dăunătoare asupra sănătății și oamenii care trăiesc atât de aproape de autostrăzi și linii de marfă, probabil din cauza cantității mari de particule din aer.„Calitatea aerului din interior a fost o problemă mare pentru noi, iar casa era inconfortabilă.Foarte cald sau foarte rece.Aveam o unitate monstruoasă de AC în afara ferestrei noastre, care ar porni și suna ca un motor diesel.Era o casă veche frumoasă, dar nu se simțea în siguranță să ai un copil acolo.”Din toate aceste motive, Fermierii au ales să meargă pe calea casei pasive.

Mentorul lui Trey, arhitectul Hugh Jefferson Randolph, a colaborat la faza de proiectare timpurie cu Fermierii.

Nu au schimbat orientarea căminului, care merge de la est-vest.Au păstrat amprenta originală și au adăugat 670 de metri pătrați pe spate.Casa are acum 2.100 de metri pătrați.Fațada și linia acoperișului originale au fost reconstruite, iar toate detaliile sunt aceleași.„[Făcând asta] a făcut lucrurile mai ușoare cu o parte din permisiuni și am vrut să păstrăm farmecul și frumusețea originală a Craftsmanului acasă”, spune Trey.Partea din spate a casei este contemporan, cu un acoperiș plat și ferestre mari care profită de priveliștile din centrul orașului.

Cum a atins construcția la standardele casei pasive?

Caracteristicile includ:

Panouri solare de 6.500 W pe partea de sud a acoperișului
Electrocasnice
Ferestre cu trei geamuri
Izolație continuă R-30 (codul dublu): fermierii au folosit vase de lână de rocă în interiorul casei și înveliș integrat cu sistemul Zip (R-6) pentru exterior.
Un încălzitor de apă cu pompă de căldură situat în spațiu condiționat, și
Un ventilator cu recuperare de energie (ERV)

Cum se aplică regulile pentru casa pasivă în Texas?

Standardele Casei pasive se concentrează pe utilizarea energiei.„Adaugi mai multă izolație;Windows sunt de obicei mai bune decât codul.Avem panou triplu, iar codul de aici este panou dublu”, spune Trey.„Marele lift aici este etanșeitatea la aer.Acesta este lucrul cu casa pasivă care este cel mai străin de pe piața noastră, deoarece nu este ceva la care trebuie să ne gândim cu adevărat aici.”

Din cauza zonei climatice din Austin, codurile de etanșeitate la aer sunt scăzute - cinci schimbări de aer pe oră.„Sunt trei schimbări în alte părți ale Texasului și restul țării.Într-o casă pasivă, este 0,6.Odată ce ajungi la 2 sau 1, obții economii destul de mari de energie, deoarece nu scurgi aer care a fost încălzit sau răcit.”

La acel nivel, de asemenea, nu aveți praf, poluanți sau alergeni care intră prin colțuri și colțuri.„Aveți un mare beneficiu pentru calitatea aerului din interior.”

ERV funcționează în mod continuu pentru a aduce aer proaspăt, care este filtrat și temperat, astfel încât fermierii nu plătesc penalizarea energetică din aerul cald și umed de obicei din Austin.Au și un dezumidificator dedicat, pe care Trey spune că îl specifică pentru toate proiectele sale din Austin.

Ofertă de ghiduri pentru casă pasivă ținte pentru cererile de încălzire și răcire în condiții de vârf și cererile totale anuale.Țintele variază în funcție de tipul, dimensiunea și locația proiectului.Îți modelezi casa în 3D și o aranjezi pe site, inclusiv toți parametrii ferestrelor, ansamblurile de pereți și acoperiș, sistemul HVAC și aparatele.Acest model vă spune o ipoteză despre câtă energie va folosi casa dvs. și dacă îndepliniți aceste obiective.

Cum a făcut casa pasivă vremea furtunii de iarnă din Texas din 2021?

La mijlocul lunii februarie 2021, un vârtej polar a făcut posibil ca mai multe furtuni să urmărească fluxul cu jet și să devasteze comunitățile din toată Statele Unite.Au fost temperaturi scăzute record în Texas.O furtună a urmat alteia, iar cererea de energie a fost copleșitoare.Pe 15 februarie, Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) a început întreruperea curentului electric. 

Fermierii au panouri solare, „și casa este destinată să fie puțin mai mult decât zero net”, spune Trey.Dar nu au baterie de rezervă, ceea ce înseamnă că „atunci când rețeaua scade, nu avem energie”.Dacă o casă ar produce energie și ar reintroduce curent în sistem în timpul unei întreruperi sancționate, ar putea pune în pericol lucrătorii de linie.„Dacă am avea o baterie de rezervă, probabil că am putea alimenta bateria dacă rețeaua era oprită.Casa noastră ar deveni o insulă și am putea trage din baterie.”

Au fost trei furtuni de gheață între 11 și 20 februarie.„A ajuns la o singură cifră duminică, 14 februarie, în timpul furtunii de gheață, când totul a mers în lateral cu grila noastră.Ne-au spus că vor fi întreruperi de curent și apoi ne-a oprit curentul timp de trei zile.”

Când curentul era încă pornit, orașul Austin le ceruse tuturor să reducă căldura.Fermierii le fixaseră pe a lor la 68°F.Luni dimineața, la ora 1:00, s-a întrerupt curentul, iar Trey a spus când s-a trezit în acea dimineață, afară erau 9°F și înăuntru 62°F.

„La casa vecinului nostru, care era identică cu a noastră [înainte de modernizarea Casei pasive], era 36°F.Este posibil să fi locuit la fel de bine într-un cort.”

Temperaturile exterioare ar fi sub zero pentru un record de 144 de ore.Casa fermierilor s-a încălzit ușor în timpul zilei din cauza ferestrelor orientate spre sud, dar în a doua noapte, a scăzut la 53°F înăuntru.A doua zi, familia a plecat să stea cu prietenii care încă mai aveau putere.„Un vecin a verificat la noi,” spune Trey.

„Cea mai rece în casa noastră a fost de 49 de grade în a treia zi.A fost ceva mai cald decât experiențele multor oameni.”

Dovada de concept

Un studiu din februarie 2020 al Institutului Rocky Mountain, „Hours of Safety in Cold Weather: Framework for Considering Resilience in Building Envelope Design and Construction”, a analizat cât timp o casă ar putea menține pragurile de confort și siguranță înainte de a atinge niveluri nesigure ale temperaturii interioare.S-a constatat că „casele cu anvelope de clădire standard de casă pasivă și clădiri cu energie netă zero au menținut temperaturi interioare sigure mult mai mult decât chiar și clădirile noi conforme cu codul, durand peste șase zile înainte ca temperaturile interioare să scadă sub 40°F”.

Cum s-a comparat casa pasivă cu casele tradiționale în timpul furtunii de iarnă din Texas din 2021?

Deși este doar anecdotic, un thread recent Reddit compară trei case din Austin, fiecare dintre ele și-a pierdut puterea timp de mai mult de 50 de ore (a treia casă la care se face referire este a Fermierilor):

Casa 1:800 de metri pătrați, încorporat în 1919 cu ferestre cu un singur geam, încadrat cu balon, fără izolație în pereți (deși posterul blogului avea instalat R-80 în pod și R-20 în podea).A scăzut sub 40F în doar cinci ore după pierderea puterii și s-ar situa în jurul valorii de 31F.

Casa 2:2.300 de metri pătrați, casă construită în cod 2009, izolație standard cu spumă prin pulverizare, fără mansardă, spațiu de acces etanș.Posterul blogului a confirmat împreună cu proprietarul că a scăzut sub 40F în 48 de ore.„Ei puteau pluti în anii 50 cu arzătoarele pe gaz la explozie maximă.”

Casa 3:2.100 de metri pătrați, construit pe standardul pilot 2018 al Institutului pentru case pasive (PHIUS).Nu a scăzut niciodată sub 49F.

Trey își monitorizează casa folosind AirThings, care ține evidența temperaturii;umiditate;calitatea aerului din interior, inclusiv nivelurile de dioxid de carbon, radon, COV și particule.

Avantajele și dezavantajele casei lor complet electrice

Pentru că casa lor este complet electrică, fermierii nici măcar nu au putut folosi aragazul.Trey spune că mulți oameni pe care îi cunoștea și-au ținut casele calde fierbind apă pe sobele cu gaz.Există compromisuri cu totul, iar spitalele au raportat peste 300 de cazuri de otrăvire cu monoxid de carbon numai în Houston.

De ce este importantă localizarea încălzitorului de apă în interior, chiar și în sud?

Fermierii au un încălzitor de apă caldă cu pompă de căldură de 80 de galoane situat într-un spațiu de mansardă condiționat.Trey subliniază că localizarea unui încălzitor de apă în interior nu este obișnuită în Texas.„Este mai scump de pus înăuntru, deoarece trebuie să folosești o suprafață pătrată prețioasă.”În cele din urmă, multe dintre rezervoarele exterioare au explodat când s-a întrerupt curentul.„Apa a înghețat și a spart rezervoarele.Odată ce puterea a revenit, oamenii încă nu au putut obține apă caldă, deoarece instalatorii nu au putut obține piesele necesare pentru a repara rezervoarele sparte.”Trey raportează că apa din casa lui era încă fierbinte (90°) la două zile după pană de curent.„Și nu a explodat”.

Cum a fost afectată calitatea aerului în casa pasivă în timpul furtunii de iarnă din Texas?

În prima noapte fără curent, Trey, Adrienne, copilul lor și câinele lor de 70 de kilograme au dormit toți în dormitor în spatele unei uși închise.Trey a urmărit nivelurile de dioxid de carbon.În mod obișnuit, dioxidul de carbon nu este o problemă, dar, deși este o întâmplare rară, nivelurile ridicate de dioxid de carbon pot fi periculoase.„Am ajuns la 3.270 ppbl;Limita OSHA este de 5.000 ppbl.”spune Trey.Pentru a o pune în perspectivă, el spune că zborul într-un avion este în mod regulat de aproximativ 3.000 ppb.

Trey nu era îngrijorat.„Casa este în mod normal între 500 și 700, așa că să te trezești peste 3K a fost mult, dar asta a fost doar în dormitor;restul casei nu a depășit niciodată 1200 și să știm că suntem încă mult sub orice era de fapt periculos a fost de ajutor”, spune el.„Am fi putut lăsa să intre mai mult aer în aer liber, dar era atât de frig.”Se întreabă ce niveluri sunt de obicei alte case și în dormitoare închise, unde nu au ERV, așa că nu primesc aer proaspăt.„Dar nu mulți oameni monitorizează aceste lucruri în casele lor.”

Trey crede că, în general, casa lui „a funcționat bine.A fost un bun studiu de caz și o dovadă a conceptului din punct de vedere pasiv al supraviețuirii.”


Ora postării: Oct-12-2021