Jak texaský pasivní dům přežil hluboké mrazy v roce 2021

Asi sedm let žili Trey Farmer a jeho žena Adrienne Lee Farmer v ca.1914 Bungalov ve stylu řemeslníka několik mil západně od centra Austinu.S novým dítětem v životě se rozhodli, že jsou připraveni proměnit svůj dům s průvanem bez podkladu nebo izolace na něco, co by bylo pohodlnější a udržitelnější.Trey, licencovaný architekt s Forge Craft Architecture + Design a certifikovaný poradce pro pasivní dům, a Adrienne, designérka a stylistka ze Studia Ferme, přišli s plánem na rekonstrukci pasivního domu.

Farmáři chtěli zachovat co nejvíce ze struktury domu o rozloze 1 430 čtverečních stop, jak jen mohli, ale rámování nesplňovalo kód a objevili tolik poškození termity a hnilobu dřeva, že museli dům v podstatě přestavět. .Učinili tak podle standardů pasivního domu.Odstěhovali se na 14 měsíců a do svého dokončeného domova se vrátili v polovině února 2020.

O rok později Texas čelil masivnímu chladu, které způsobilo výpadky proudu a výpadky, které v mnoha částech státu trvaly tři dny.Novinky představovaly domy s rampouchy visícími ze stropních ventilátorů;více než 4,5 milionu zákazníků zůstalo bez proudu.A kvůli počasí zemřely desítky lidí.Ze ztraceného mocenského debaklu se rychle stalo politické téma.Mnoho kritiků nesprávně obviňovalo z problémů výrobce zelené energie, jako jsou větrné turbíny, vodní elektrárny a solární energie.

Mohla udržitelná řešení výstavby domů pomoci lidem, kteří čelí této nesnázi?Jak Pasivní dům farmářů obstál v extrémní povětrnostní katastrofě?

Sestavení

Farmářský dům stojí na rohovém pozemku poblíž vlakové trati a je blok od hlavní silnice.Trey poukazuje na to, že existuje mnoho výzkumů, které ukazují korelaci mezi škodlivými účinky na zdraví a lidmi žijícími tak blízko dálnic a nákladních linek, pravděpodobně kvůli vysokému množství částic ve vzduchu.„Kvalita vnitřního vzduchu byla pro nás velkým problémem a dům byl nepohodlný.Opravdu horko nebo opravdu zima.Za oknem jsme měli monstrózní střídavou jednotku, která se rozburácela a zněla jako dieselový motor.Byl to krásný starý dům, ale nezdálo se mi, že by tam bylo bezpečné mít dítě.“Ze všech těchto důvodů se Farmáři rozhodli jít cestou pasivního domu.

Treyův mentor, architekt Hugh Jefferson Randolph, spolupracoval na rané fázi návrhu s Farmers.

Orientaci domu, která vede východ-západ, nezměnili.Zachovali původní půdorys a přidali 670 čtverečních stop na zadní stranu.Dům má nyní 2 100 čtverečních stop.Původní fasáda a linie střechy byly přestavěny a všechny detaily jsou stejné.„[Tím] se věci usnadnily díky některým povolením a chtěli jsme zachovat původní kouzlo a krásu domova Craftsman,“ říká Trey.Zadní část domu je moderní, s plochou střechou a velkými okny, která využívají výhled na centrum města.

Jak budova dosáhla standardů pasivního domu?

Mezi vlastnosti patří:

6 500 W solární panely na jižní straně střechy
Elektrické spotřebiče
Trojitá okna
R-30 (dvojitý kód) souvislá izolace: Farmáři použili rouno Rockwool uvnitř domu a integrované opláštění Zip System (R-6) pro exteriér.
Ohřívač vody s tepelným čerpadlem umístěný v klimatizovaném prostoru a
Ventilátor s rekuperací energie (ERV)

Jak platí směrnice pro pasivní domy v Texasu?

Normy pasivních domů se zaměřují na spotřebu energie.„Přidáte více izolace;okna jsou obvykle lepší než kód.Máme trojité podokno a kód je dvojitý,“ říká Trey.„Velký výtah je tady vzduchotěsnost.To je věc pasivního domu, která je na našem trhu nejvíce cizí, protože to není něco, o čem bychom zde skutečně museli přemýšlet.“

Kvůli klimatické zóně Austinu jsou kódy pro vzduchotěsnost nízké – pět výměn vzduchu za hodinu."Jsou to tři změny v jiných částech Texasu a zbytku země."V pasivním domě je to 0,6.Jakmile se dostanete na 2 nebo 1, získáte docela velké úspory energie, protože neuniká vzduch, který byl ohřátý nebo ochlazený.“

Na této úrovni také nemáte žádný prach, znečišťující látky nebo alergeny, které by se dostaly dovnitř skrz zákoutí."Dostanete velkou výhodu v kvalitě vnitřního vzduchu."

ERV nepřetržitě běží, aby přivedl čerstvý vzduch, který je filtrovaný a temperovaný, takže Farmáři neplatí energetickou pokutu z typicky horkého a vlhkého vzduchu v Austinu.Mají také vyhrazený odvlhčovač, který Trey říká, že specifikuje pro všechny své projekty v Austinu.

Nabídka pokynů pro pasivní dům cíle pro požadavky na vytápění a chlazení během špičkových podmínek a celkovou roční spotřebu.Cíle se liší podle typu projektu, velikosti a umístění.Vymodelujete svůj dům ve 3D a uspořádáte jej na místě, včetně všech parametrů vašich oken, sestav stěn a střech, systému HVAC a spotřebičů.Tento model vám říká předpoklad, kolik energie váš dům spotřebuje a zda tyto cíle plníte.

Jak přečkal pasivní dům zimní bouři v Texasu v roce 2021?

V polovině února 2021 umožnil polární vortex několika bouřím sledovat jet stream a devastovat komunity po celých Spojených státech.V Texasu byly rekordně nízké teploty.Jedna bouře střídala druhou a poptávka po energii byla ohromující.15. února začala texaská rada pro elektrickou spolehlivost (ERCOT) střídat výpadky proudu. 

Farmáři mít solární panely, "a dům má být o něco více než čistá nula," říká Trey.Ale nemají záložní baterii, což znamená, že „když síť vypadne, nemáme energii“.Pokud by dům během sankcionovaného výpadku vyrobil elektřinu a vrátil proud zpět do systému, mohlo by to ohrozit pracovníky linky.„Kdybychom měli záložní baterii, mohli bychom pravděpodobně napájet baterii, kdyby byla síť mimo provoz.Náš dům by se stal ostrovem a mohli bychom čerpat z baterie."

Mezi 11. a 20. únorem byly tři ledové bouře.„V neděli 14. února se to dostalo na jednociferné číslo během ledové bouře, kdy šlo všechno stranou s naší sítí.Řekli nám, že nastanou průběžné výpadky proudu, a pak nám na tři dny vypadl proud."

Když byl proud stále zapnutý, město Austin všechny požádalo, aby ztlumili teplo.Farmáři nastavili svou na 68°F.V pondělí ráno v 1:00 vypadl proud, a když se Trey toho rána probudil, řekl, že venku bylo 9°F a uvnitř 62°F.

„V domě našeho souseda, který byl totožný s naším [před modernizací pasivního domu], bylo 36 °F.Možná žili ve stanu."

Venkovní teploty by byly pod bodem mrazu po dobu rekordních 144 hodin.Farmářský dům se během dne mírně zahřál kvůli oknům orientovaným na jih, ale druhou noc uvnitř kleslo na 53 °F.Následující den se rodina odebrala k přátelům, kteří měli stále moc."Soused nás zkontroloval," říká Trey.

„Nejchladnější, co náš dům měl, bylo 49 stupňů třetí den.Bylo to o něco teplejší než zkušenosti mnoha lidí.“

Ověření konceptu

Studie Rocky Mountain Institute z února 2020 s názvem „Hodiny bezpečnosti v chladném počasí: Rámec pro zvažování odolnosti při navrhování a konstrukci obálek budov“ se zabývala tím, jak dlouho si může domov udržet prahové hodnoty pohodlí a bezpečnosti, než dosáhne nebezpečných úrovní vnitřní teploty.Zjistilo se, že „domy se standardními obvodovými plášti budov pro pasivní dům a budovy s nulovou čistou energií udržovaly bezpečné vnitřní teploty podstatně déle než dokonce nové budovy vyhovující předpisům, které trvaly více než šest dní, než vnitřní teploty klesly pod 40 °F“.

Jak se pasivní dům srovnal s tradičními domy během zimní bouře v Texasu v roce 2021?

Ačkoli je to jen neoficiální, nedávné vlákno na Redditu porovnává tři domy v Austinu, z nichž každý ztratil energii na více než 50 hodin (třetí zmíněný dům je Farmers'):

Dům 1:800 čtverečních stop, vestavba z roku 1919 s jednotabulovými okny, balonový rám, žádná izolace ve stěnách (ačkoli plakát na blogu instaloval R-80 na půdu a R-20 na podlahu).Klesla pod 40F během pěti hodin po ztrátě energie a pohybovala by se kolem 31F.

Dům 2:2 300 čtverečních stop, dům postavený v roce 2009, standardní stříkaná pěnová izolace, bez podkroví, utěsněný prostor pro procházení.Plakát blogu potvrdil majiteli, že klesl pod 40F za 48 hodin."Mohli by se vznášet v 50. letech se svými plynovými hořáky na plný výkon."

Dům 3:2 100 čtverečních stop, postavené na pilotním standardu Passive House Institute (PHIUS) 2018.Nikdy neklesla pod 49F.

Trey monitoruje svůj domov pomocí AirThings, který sleduje teplotu;vlhkost vzduchu;kvalitu vnitřního vzduchu, vč úrovně oxidu uhličitého, radonu, VOC a pevných částic.

Výhody a nevýhody jejich všech elektrických domů

Protože je jejich dům plně elektrický, nemohli Farmáři používat ani sporák.Trey říká, že mnoho lidí, které znal, udržovalo své domy v teple vařením vody na plynových kamnech.Se vším existují kompromisy a nemocnice jen v Houstonu nahlásily více než 300 případů otravy oxidem uhelnatým.

Proč je umístění ohřívače vody uvnitř, dokonce i na jihu, důležité?

Farmáři mají 80galonový ohřívač teplé vody s tepelným čerpadlem umístěný v klimatizovaném půdním prostoru.Trey poukazuje na to, že umístění ohřívače vody uvnitř není v Texasu běžné."Je to dražší umístit dovnitř, protože musíte použít vzácné čtvercové záběry."Nakonec mnoho venkovních nádrží explodovalo, když vypadl proud."Voda zmrzla a praskla nádrže."Jakmile se obnovila elektřina, lidé stále nemohli získat teplou vodu, protože instalatéři nemohli sehnat díly potřebné k opravě rozbitých nádrží.“Trey hlásí, že voda v jeho domě byla ještě dva dny po výpadku proudu horká (90°)."A nevybuchla."

Jak byla ovlivněna kvalita ovzduší v pasivním domě během texaské zimní bouře?

Během první noci bez proudu spali Trey, Adrienne, jejich batole a jejich 70kilový pes v ložnici za zavřenými dveřmi.Trey sledoval hladiny oxidu uhličitého.Oxid uhličitý obvykle nepředstavuje problém, ale ačkoli je to vzácný výskyt, vysoké hladiny oxidu uhličitého mohou být nebezpečné.„Dostali jsme až 3 270 ppbl;Limit OSHA je 5 000 ppbl.”říká Trey.Pro představu říká, že létání v letadle je pravidelně asi 3000 ppb.

Trey si nedělal starosti.„V domě je normálně 500 až 700, takže vstávání přes 3K bylo hodně, ale to bylo jen v ložnici;zbytek domu se nikdy nedostal nad 1200 a vědomí, že jsme stále daleko pod vším, co bylo skutečně nebezpečné, bylo užitečné,“ říká."Mohli jsme dovnitř pustit více venkovního vzduchu, ale byla taková zima."Zajímalo by ho, jaké úrovně jsou obvykle ostatní domy a v uzavřených ložnicích, kde nemají ERV, takže se tam nedostává čerstvého vzduchu."Ale jen málo lidí tyto věci ve svých domovech sleduje."

Trey věří, že celkově jeho dům „fungoval dobře.Byla to dobrá případová studie a důkaz koncepce z hlediska pasivní přežití.“


Čas odeslání: 12. října 2021