Как пасивна къща в Тексас оцеля след дълбокото замразяване през 2021 г

В продължение на около седем години Трей Фармър и съпругата му Адриен Лий Фармър живеят в ок.Бунгало в занаятчийски стил от 1914 г. на няколко мили западно от центъра на Остин.С ново бебе в живота си те решиха, че са готови да превърнат дома си с течения без под или изолация в нещо, което ще бъде по-удобно и устойчиво.Трей, лицензиран архитект от Forge Craft Architecture + Design и сертифициран консултант за пасивна къща, и Адриен, дизайнер и стилист от Studio Ferme, измислиха план за реконструкция на пасивна къща.

Фермерите искаха да запазят възможно най-голяма част от структурата на къщата с площ от 1430 квадратни фута, но рамката не отговаряше на кода и те откриха толкова много щети от термити и гниене на дървото, че трябваше да построят къщата по същество наново .Те направиха това според стандартите за пасивна къща.Те се изнесоха за 14 месеца и се върнаха в завършения си дом в средата на февруари 2020 г.

Една година по-късно Тексас се сблъска с огромен студ, който причини прекъсвания на захранването и прекъсвания, продължили три дни в много части на щата.Новинарските истории включваха домове с ледени висулки, висящи от вентилаторите на тавана;повече от 4,5 милиона клиенти останаха без електричество.И десетки хора загинаха заради времето.Провалът на изгубената власт бързо се превърна в политически въпрос.Много критици неправилно обвиняват производителите на зелена енергия като вятърни турбини, хидроенергия и слънчева енергия за проблемите.

Възможно ли е решенията за устойчиво изграждане на дома да са помогнали на хората, изправени пред това затруднение?Как пасивната къща на фермерите устоя на екстремното метеорологично бедствие?

Изграждането

Къщата на фермерите се намира на ъглов парцел близо до влакова линия и е на пресечка от главна магистрала.Трей посочва, че има много изследвания, показващи връзка между вредните ефекти върху здравето и хората, живеещи толкова близо до магистрали и товарни линии, вероятно поради голямото количество прахови частици във въздуха.„Качеството на въздуха на закрито беше голям проблем за нас и къщата беше неудобна.Наистина горещо или наистина студено.Имахме чудовищна климатична инсталация пред нашия прозорец, която се включваше и звучеше като дизелов двигател.Беше красива стара къща, но не изглеждаше безопасно да имаш дете там.Поради всички тези причини фермерите избраха да изберат пътя на пасивната къща.

Менторът на Трей, архитектът Хю Джеферсън Рандолф, си сътрудничи на ранната фаза на проектиране с фермерите.

Те не са променили ориентацията на дома, която е изток-запад.Те запазиха оригиналния отпечатък и добавиха 670 квадратни фута на гърба.Къщата сега е 2100 квадратни фута.Оригиналната фасада и покривна линия са възстановени и всички детайли са същите.„[Правейки това] направи нещата по-лесни с някои от разрешителните и искахме да запазим оригиналния чар и красота на дома на Craftsman“, казва Трей.Задната част на къщата е съвременна, с плосък покрив и големи прозорци, които се възползват от гледката към центъра.

Как сградата достигна стандартите за пасивна къща?

Характеристиките включват:

Слънчеви панели от 6500 W от южната страна на покрива
Електрически уреди
Тройна дограма
R-30 (удвоен код) непрекъсната изолация: фермерите са използвали вата Rockwool вътре в къщата и интегрирана обшивка Zip System (R-6) за екстериора.
Бойлер с термопомпа, разположен в климатизирано пространство, и
Вентилатор за възстановяване на енергия (ERV)

Как се прилагат указанията за пасивна къща в Тексас?

Стандартите за пасивна къща се фокусират върху използването на енергия.„Добавяте повече изолация;прозорците обикновено са по-добри от кода.Имаме троен панел, а кодът тук е двоен панел“, казва Трей.„Големият асансьор тук е херметичността.Това е нещото за пасивната къща, което е най-чуждото на нашия пазар, защото не е нещо, за което наистина трябва да мислим тук.“

Поради климатичната зона на Остин, кодовете за херметичност са ниски - пет промени на въздуха на час.„Това са три промени в други части на Тексас и останалата част от страната.В пасивна къща е 0,6.След като стигнете до 2 или 1, получавате доста големи икономии на енергия, защото не изпускате въздух, който е бил нагрят или охладен.“

На това ниво също така нямате прах, замърсители или алергени, влизащи през кътчета и пролуки.„Получавате голяма полза за качеството на въздуха в затворени помещения.“

ERV непрекъснато работи, за да внесе свежия въздух, който е филтриран и темпериран, така че фермерите не плащат енергийната санкция от типично горещия и влажен въздух на Остин.Имат и специален обезвлажнител, който Трей казва, че определя за всичките си проекти в Остин.

Предложение за насоки за пасивна къща цели за нуждите от отопление и охлаждане по време на пикови условия и общи годишни изисквания.Целите варират в зависимост от типа, размера и местоположението на проекта.Моделирате къщата си в 3D и я подреждате на сайта, включително всичките ви параметри на прозорците, стените и покривите, ОВК системата и уредите.Този модел ви казва предположение за това колко енергия ще използва къщата ви и дали изпълнявате тези цели.

Как пасивната къща издържа зимната буря в Тексас през 2021 г.?

В средата на февруари 2021 г. полярен вихър направи възможно множество бури да преминат през реактивния поток и да опустошат общности в Съединените щати.В Тексас имаше рекордно ниски температури.Една буря следваше друга и търсенето на електроенергия беше огромно.На 15 февруари Съветът за електрическа надеждност на Тексас (ERCOT) започна ротационни прекъсвания на захранването. 

Фермерите имат слънчеви панели, „и къщата е предназначена да бъде малко повече от нетна нула“, казва Трей.Но те нямат резервна батерия, което означава, че „когато мрежата спре, нямаме захранване“.Ако даден дом произвежда електричество и връща ток обратно в системата по време на санкционирано прекъсване, това може да застраши работниците по линията.„Ако имахме резервна батерия, вероятно бихме могли да захранваме батерията, ако мрежата е изключена.Нашата къща ще се превърне в остров и ще можем да черпим от батерията.

Между 11 и 20 февруари имаше три ледени бури.„Стигна до едноцифрено число в неделя, 14 февруари по време на ледената буря, когато всичко тръгна настрани с нашата мрежа.Казаха ни, че ще има постоянни прекъсвания на тока, след което токът ни спря за три дни.“

Когато токът все още беше включен, град Остин бе помолил всички да намалят отоплението.Фермерите бяха задали своята на 68°F.В понеделник сутринта в 1:00 часа токът спря и Трей каза, че когато се събуди тази сутрин, навън беше 9°F и вътре 62°F.

„В къщата на нашия съсед, която беше идентична с нашата [преди реконструкцията на пасивната къща], беше 36°F.Може и да са живели на палатка.

Температурите на открито ще бъдат под нулата за рекордните 144 часа.Къщата на фермерите се затопли леко през деня поради прозорците с южно изложение, но на втората вечер вътре падна до 53°F.На следващия ден семейството отиде при приятели, които все още имаха власт.„Един съсед провери мястото ни“, казва Трей.

„Най-студената температура в къщата ни беше 49 градуса на третия ден.Беше доста по-топло от опита на много хора.”

Доказване на концепцията

Проучване на Rocky Mountain Institute от февруари 2020 г. „Часове на безопасност при студено време: Рамка за разглеждане на устойчивостта при проектирането и изграждането на обвивката на сградата“ разглежда колко дълго един дом може да поддържа прагове на комфорт и безопасност, преди да достигне опасни нива на вътрешна температура.Установено е, че „домовете със стандартни обвивки на сгради за пасивна къща и сградите с нулево нетно потребление на енергия поддържат безопасни вътрешни температури значително по-дълго от дори отговарящите на кода нови сгради, издържайки над шест дни, преди вътрешните температури да паднат под 40°F.“

Как пасивната къща се сравни с традиционните домове по време на зимната буря в Тексас през 2021 г.?

Въпреки че е само анекдотичен, скорошна нишка в Reddit сравнява три дома в Остин, всеки от които е загубил електричество за повече от 50 часа (третата посочена къща е на фермерите):

Къща 1:800 квадратни фута, построен през 1919 г. с едностъклени прозорци, рамка с балон, без изолация на стените (въпреки че плакатът в блога беше инсталирал R-80 на тавана и R-20 на пода).Тя падна под 40F в рамките на пет часа след загуба на мощност и щеше да се движи около 31F.

Къща 2:2300 квадратни фута, къща, построена през 2009 г., стандартна изолация от пяна, без таван, затворено пространство за обхождане.Плакатът в блога потвърди със собственика, че температурата е паднала под 40F за 48 часа.„Те можеха да плават през 50-те години с газовите си горелки на пълна мощност.“

Къща 3:2100 квадратни фута, построени по пилотния стандарт на Института за пасивни сгради (PHIUS) 2018.Никога не е падала под 49F.

Трей наблюдава дома си с помощта на AirThings, който следи температурата;влажност на въздуха;качеството на въздуха в помещенията, включително нива на въглероден диоксид, радон, ЛОС и прахови частици.

Плюсовете и минусите на техния изцяло електрически дом

Тъй като домът им е изцяло електрически, фермерите дори не можеха да използват печката.Трей казва, че много хора, които е познавал, са поддържали къщите си топли чрез кипене на вода на газовите си печки.Има компромиси с всичко и болниците съобщават за повече от 300 случая на отравяне с въглероден окис само в Хюстън.

Защо е важно да поставите бойлера си вътре, дори на юг?

Фермерите разполагат с нагревател за гореща вода с термопомпа от 80 галона, разположен в климатизирано таванско помещение.Трей посочва, че разполагането на бойлер на закрито не е обичайно в Тексас.„По-скъпо е да се постави вътре, защото трябва да използвате ценни квадратни кадри.“В крайна сметка много от външните резервоари избухнаха, когато токът изчезна.„Водата замръзна и спука резервоарите.След като токът се върна, хората все още не можеха да получат топла вода, защото водопроводчиците не можеха да набавят необходимите части, за да поправят счупените резервоари.“Трей съобщава, че водата в къщата му е все още гореща (90°) два дни след прекъсването на тока."И не избухна."

Как беше засегнато качеството на въздуха в пасивната къща по време на зимната буря в Тексас?

През първата нощ без ток Трей, Адриен, малкото им дете и 70-килограмовото им куче спаха в спалнята зад затворена врата.Трей проследи нивата на въглероден диоксид.Обикновено въглеродният диоксид не е проблем, но въпреки че е рядко явление, високите нива на въглероден диоксид могат да бъдат опасни.„Стигнахме до 3270 ppbl;Ограничението на OSHA е 5000 ppbl.“Трей казва.За да го представи в перспектива, той казва, че летенето със самолет редовно е около 3000 ppb.

Трей не се притесняваше.„Къщата обикновено е на 500 до 700, така че издигането над 3K беше много, но това беше само в спалнята;останалата част от къщата никога не е надвишавала 1200 и знаейки, че все още сме далеч под всичко, което всъщност е опасно, беше полезно“, казва той.„Можехме да пуснем повече въздух на открито, но беше толкова студено.“Той се чуди на какви нива обикновено са другите къщи и в затворени спални, където нямат ERV, така че не получават чист въздух.„Но не много хора наблюдават тези неща в домовете си.“

Трей вярва, че като цяло къщата му „се представи добре.Това беше добър казус и доказателство за концепцията от гледна точка на пасивното оцеляване.


Време на публикуване: 12 октомври 2021 г