Tips untuk Merancang Rumah Energi Nol Bersih — FGA

Image Name

Pada tahun 2015, kami menulis tentang Iowa Nest, sebuah rumah terpisah energi nol bersih di pedesaan Iowa. Sekarang dirancang oleh Carl Sterner dari Sterner Design bersama dengan Sol Design + Consulting, proyek ini menggabungkan bentuk yang dioptimalkan dengan strategi desain pasif dan aktif untuk mencapai status energi nol bersih dan tagihan listrik tahunan yang luar biasa hanya $24!

Di mana sebagian besar desainer hanya bermimpi, Sterner dan kliennya dengan cermat mengikuti dan membandingkan kinerja proyeknya yang sudah jadi dengan proposalnya. Kami akan menguraikan beberapa gerakan desain tingkat tingginya dan berbagi lima wawasan dari penilaian pasca-penggunaannya. Statistik Proyek

  • Jenis proyek: target energi nol bersih, perumahan keluarga tunggal
  • Lokasi: Iowa, AS
  • Jenis bangunan: tempat tinggal keluarga tunggal
  • Ruang lantai / hunian: ruang tamu dua lantai, 2400 kaki persegi (ditambah penyimpanan dan garasi tanpa syarat)
  • Fase proyek dan tanggal penyelesaian: Selesai pada tahun 2019
  • Garis dasar kinerja: IECC 2012
  • Target kinerja: energi nol bersih, siang hari yang baik

Rumah, setelah konstruksi. Gambar milik Sterner Design. Proses Desain

Perusahaan telah menguji beberapa alternatif desain yang berbeda untuk memenuhi energi nol bersih dan tujuan siang harinya. Pertama, enam bentuk dimodelkan dan dianalisis di Sefaira di SketchUp untuk menyediakan setidaknya 200 lux siang hari di habitat utama mereka, 60% dari tahun ini. Struktur membentuk studi alternatif yang dimodelkan dalam SketchUp dan dianalisis dalam plugin Sefaira Daylight Analysis. Gambar milik Sterner Design.

Desain akhir termasuk pelat sempit, bentuk kompak, jendela yang lebih panjang dan “cerobong asap udara” internal. Ketika desain konseptual yang ideal ditemukan, tantangan untuk mempertahankan suhu pasif yang konstan dalam iklim yang dicampur dengan musim dingin yang sangat dingin dan musim panas yang panas dan lembab diatasi. Menganalisis sebelas strategi desain menggunakan Sefaira menyebabkan keputusan untuk menggunakan kombinasi Insulated Concrete Formwork (ICF) dan overhang tetap kecil dan tirai peneduh yang dapat dioperasikan pada jendela yang menghadap ke selatan. Analisis siang hari menggunakan SketchUp dan Sefaira. Gambar milik Sterner Design.

Semua keputusan desain di atas, serta strategi pasif (ventilasi alami, tekstur bangunan yang dioptimalkan, perangkat peneduh) dan sistem mekanis yang efisien, menghasilkan sekitar 79% pengurangan penggunaan energi dari garis dasar kode. Panel fotovoltaik surya yang menghadap ke selatan dan dipasang di atap dirancang untuk memenuhi permintaan energi keluarga, membawa proyek ke status nol bersih. Perbandingan penggunaan energi antara desain rumah tradisional dan desain Iowa Nest. Kombinasi strategi desain menyebabkan pengurangan 79% dari Baseline International Energy Saving Law 2012. Gambar milik Sterner Design.

Untuk menguji bagaimana strategi desain ini dilakukan dari waktu ke waktu, penghuni dengan hati-hati memantau suhu dan kelembaban relatif rumah di tiga titik di rumah, dan penggunaan energi diukur berdasarkan sirkuit demi sirkuit. Hal ini memungkinkan pemilik untuk secara akurat memetakan penggunaan energi mereka ke area tertentu. Berikut adalah lima pelajaran yang dapat dipetik dari angka-angka dan proses desain.1. Tidak ada masalah dengan mengubah bentuk.

Desainer sangat akrab dengan konsep studi alternatif ide-ide desain, dan proyek ini memperkuat nilai pengujian dan analisis beberapa bentuk bangunan sebelum menetapkan pilihan.

Ternyata proposal aslinya dua kali lipat dari anggaran. Dengan menyederhanakan konstruksinya dan sedikit mengurangi ruang lantai, Sterner Design memangkas biaya konstruksi menjadi dua, menyesuaikan desain menjadi anggaran, dan mencapai pengurangan 30% dalam beban pemanas dan pendingin.

Perbandingan beban pemanasan dan pendinginan di antara opsi desain. Alternatif desain B mencapai pengurangan 30% dalam EUI. Gambar milik Sterner Design.

Sterner menyarankan, memikirkan perjalanan ke bentuk yang dibangun dengan pamungkas; “.. melakukan studi bentuk yang membandingkan bentuk kompak dan panjang adalah cara yang lebih efisien untuk menentukan bentuk bangunan yang ideal.” Pemodelan dan analisis yang cepat dari model Whitebox sederhana ini di SketchUp dan Sefaira memungkinkan perbandingan bangunan yang efisien berdasarkan bentuk. Gambar milik Sterner Design.

Belajar: Dengan cepat memodelkan dan menganalisis berbagai bentuk untuk menemukan peluang hemat energi dan biaya.2. Jika memungkinkan, perbaiki dan sederhanakan.Perubahan bentuk dan kompleksitas yang dihasilkan menghasilkan pengurangan 10% dalam penggunaan energi.

Salah satu ciri khas arsitektur yang baik adalah bahwa kreativitas dan fungsi bergabung untuk menciptakan bentuk yang halus dan hampir tidak diragukan lagi terstruktur. Manfaat “menyederhanakan” desain Anda untuk mengkristal lebih dari sekadar menawarkan arsitektur hebat dan meningkatkan konstruktabilitas; itu juga dapat mengurangi penggunaan energi. Sterner Design mencapai pengurangan 10% yang signifikan dalam penggunaan energi dengan mengurangi jumlah titik koneksi, sudut, dan koneksi dalam penawaran aslinya sambil tetap memenuhi persyaratan spasial pelanggannya. Seperti yang dikatakan Sterner, “Pengalaman ini menunjukkan kepada saya betapa eratnya desain dan kinerja yang saling terkait. Dengan meninjau kembali beberapa gerakan desain utama, kami memperkenalkan desain yang lebih hemat energi dengan pengurangan biaya modal sebesar 50% dibandingkan dengan desain aslinya. Desain Net Zero atau Passive Home bukanlah sesuatu yang dapat dengan mudah dikaitkan dengan desain di tahap akhir – itu harus menjadi bagian integral dari DNA.” Menganalisis opsi desain sejak dini menciptakan peluang untuk percakapan pelanggan yang lebih bermakna: data nyata memberi pelanggan kepercayaan diri untuk menyetujui perubahan yang disampaikan secara singkat, menghemat modal dan biaya operasi mereka.

Pelajaran: Ini pasti layak untuk menjaga hal-hal (relatif) sederhana. Mengkristalkan desain Anda untuk menghadirkan arsitektur yang hebat, meningkatkan kemampuan buildability, dan mengurangi penggunaan energi.3. Pilih sistem HVAC aktif yang tepat.

Desainer akan setuju bahwa mengidentifikasi sistem HVAC yang tepat dapat meningkatkan atau menyimpan upaya pasif Anda. Tidak hanya dapat menghemat ruang dan menyediakan lingkungan dalam ruangan yang lebih baik, tetapi pilihan HVAC Anda juga dapat mengurangi modal dan biaya operasi untuk pelanggan Anda.

Sekali lagi, menggunakan analisis HVAC Sefaira lebih awal dan seringkali ketika menguji kombinasi sistem yang mungkin berfungsi untuk tanah dan proyek spesifik Anda dapat menghemat ribuan dolar klien Anda.

Lowa Nest telah menghasilkan sistem HVAC yang lebih murah daripada konvensional, tetapi memberikan kenyamanan dan kualitas udara dalam ruangan yang lebih baik, dan berkontribusi untuk mencapai nol bersih. Bagaimana? Pertama, dengan menghilangkan AC, yang bukan merupakan prestasi mudah di iklim campuran Iowa. Perbandingan biaya sistem HVAC untuk desain. Opsi di tengah adalah penawaran asli, dan opsi ketiga mencerminkan desain akhir. Gambar milik Sterner Design.

Proyek ini mencakup strategi desain pasif seperti peregangan tanah, naungan, ventilasi alami, dan minimalisasi beban internal. Ini mengurangi beban pendinginan sehingga perancang dapat menghindari AC sama sekali. Demikian pula, insulasi tinggi, kedap udara yang baik, dan desain surya pasif mengurangi beban pemanasan sedemikian rupa sehingga dapat menentukan sistem pemanas bercahaya listrik yang kecil, murah, dan murah.

Sementara inefisiensi panas radiasi listrik biasanya kurang cocok untuk rumah nol bersih, dalam hal ini, bebannya sangat kecil sehingga penalti energinya marjinal dan dapat dengan mudah dikompensasi oleh beberapa panel PV tambahan.

Pelajaran: Lihatlah HVAC dan strategi amplop bersama-sama.4. Gambar detailnya. Catatan fitur terperinci untuk isolasi jendela rumah. Dimodelkan dalam SketchUp dengan set gambar ekstensif yang dibuat di LayOut. Gambar milik Sterner Design.

Image NameImage Name

About penunggu

Image Name

Check Also

tips tata ruang rumah

Inilah Konsep Tata Ruang Rumah Jika Kamu Ingin Nyaman Disana

Sebenarnya sangat mudah untuk mengatur ruang tamu Anda dalam hitungan jam, bukan minggu. Yang perlu …

Leave a Reply

Your email address will not be published.