属性:三张床,20世纪30年代,南伦敦,中间露台
客户:海德住房协会
架构师:儿童早期开发架构师
ECD Architects于2007年与海德住宅协会接洽,提出了一个样板改造项目的建议。
到目前为止,改造计划主要集中在安装单个可再生能源或其他低碳技术上。因此,Hyde和ECD一致认为,该项目的目标是建立最有效的整体改造措施,以实现现有住宅联盟(Existing Homes Alliance)推荐的在典型的3卧室中露台住宅中减少80%的二氧化碳排放。
该项目将包括一个建造后两年的监测期,期间将进行全面的成本/效益分析,以期确定最佳支出。这将使海德和其他人在如何将节能作为大规模改造项目的一部分方面做出更高效和有效的选择。
房地产
法院农场路225号很可能是在20世纪30年代建造的,是一个大型房地产开发项目的一部分。外墙是面向砖的空腔墙建筑,原来的住宅包括悬浮木地板和倾斜的瓦片屋顶,但没有浴室!后来的改进包括了一楼的淋浴间,用带散热器的燃气组合锅炉中央供暖系统取代了明火,并增加了单层后扩建部分,包括第三间卧室和套间浴室。
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随着时间的推移,织物的改进增加了双层玻璃(尽管质量较差)和100mm的阁楼隔热到斜屋顶,尽管平屋顶扩展部分只有25 mm的矿棉隔热。坚实的混凝土地板取代了厨房的木材,拆除工程发现,原来的供水是通过铅管道和一个石棉罐,没有在房屋中发现的旋塞。在拱脚板中还发现了石棉。
最初的设计方案调查了该物业阁楼转换的潜力,但由于缺乏头部空间,这最终被排除。有必要扩大一楼淋浴间,并需要更多的空间用于热水储存和电气设备(逆变器,数据记录仪等)。
翻新前的性能
•现有房屋的SAP评级为60,远高于48的全国平均水平,因此要实现80%的减排目标存在重大挑战。
•执行了最初的“基本情况”气密性测试,以比较完整的方案,并突出需要缓解的现有泄漏点。测试结果是惊人的9.16米3./人力资源/米2@ 50帕斯卡,比目前的建筑法规要求更好。窗户是最严重的渗入源,密封不良,空气严重泄漏,其次是进入服务渗透和阁楼入口舱口。
•根据PHPP软件,现有物业的特定一次能源使用(供暖,DHW +辅助电力)估计为414千瓦时/米2/年有限公司2排放额定为100公斤/米2/年和空间供暖需求额定为223千瓦时/米2/年。
翻新的优先级
•采用最直接的改进方法,整体减少80%的能耗。
•尽量减少建筑结构的热量损失
•安装一个易于复制的,高效的空间和水加热形式
•减少照明的能源需求
•利用最合适的可再生微型发电形式
减少热损失
设计u-values
·悬挂木地板- 0.2 W/m2K
·外墙- 0.15 W/m2K
·斜屋顶或平屋顶- 0.1 W/m2K
地板和墙壁
•在选择绝缘材料时,热性能和安装简易性优先于包含的能源和材料来源考虑,尽管最低的GWP和ZODP证书是先决条件。
•酚醛泡沫绝缘材料提供了任何现成面板中最好的性能,因此在考虑干式衬里时,对室内尺寸的影响较小——这是Hyde的一个重要考虑因素。因此,悬空地板和外墙都选择了Kingspan的Kooltherm酚醛系列。对于房屋的主体,指定了绝缘背衬K17石膏板干衬板,而对于后扩展的外部K5墙板,硅酮渲染饰面提供了最佳解决方案。
屋顶
•对于斜屋顶元素,除了直接的热性能外,还有许多其他因素在起作用。
-阁楼是用来定位工厂,如拟议的热储存和机械通风装置,因此通道和可用的净空是重要因素,因为现有的屋顶毛毡条件很差。
-与此同时,我们关心的是在下面的天花板上引入凹槽灯配件时,要达到良好的气密性。
因此,我们选择了隔热产品组合——Kingspan Thermapitch,它铺在现有天花板托梁上的密封蒸汽屏障上,Web Dynamics公司的TLX Gold多层箔衬在现有椽和party墙上。刚性板铺设到现有的中央承载(170mm)的深度,从而允许浮动地板甲板自由穿过阁楼区域。
TLX Gold是世界上第一个透气多翼板,Court Farm Road项目将被用作案例研究和测试平台,以测试其安装的便利性和运行性能。这种材料还可以通过提供二级防水层来保留现有的屋顶毛毡和瓦片,同时最小化对阁楼净空的影响,并由于其反光的金色内层减少夏季热量的增加。
•对于后扩展屋顶,首选Kingspan Thermapitch硬质聚氨酯板(220mm),并在屋檐位置配合可耐福碳零玻璃棉。
窗户和门
•在气密性测试中,现有的双层玻璃窗被证明是最弱的建筑元素:它们将被镀铝的NorDan Ntech被动式窗户所取代,这是三层玻璃,带有暖边间隔和复合绝缘木框,实现了0.7 W/m的整体uw值2K。
•前后门也将更换为uw值为1.0 W/m的绝缘更换件2K。
详细说明和工艺
详细考虑了绝缘基台,避免热桥和空气屏障的连续性。
除了就1:5详细图纸的安装要求进行沟通外,ECD还与承包商的现场团队在现场举行了研讨会,解释了他们的工艺对这些问题的重要性,以及该建筑如何作为低碳住宅的背景。
为确保外墙和屋顶有一个合理的密封封套,承建商保存了所有透过外墙和屋顶的服务通道的日志和照片记录,以确保它们被有效密封。
加热
通风及热回收
为了提供可控制的通风,Vaillant recoverair 275机械通风系统正在改造该物业。该装置安装在阁楼空间的聚会墙上,将从厨房和浴室提取空气,回收约90%的热量来预热进入的新鲜空气,然后供应给起居室和卧室。在夏季模式下,一个旁路将空气直接抽到室外
空间加热
上述措施实施后,物业的供暖需求预计将由每年17,238千瓦时减至每年2,410千瓦时,降幅超过86%。有了如此低的供暖要求,租户的燃料账单将大大减少。因此,资本成本、翻新的便利性和持续维护要求成为燃料来源选择的最重要的驱动因素。
考虑过但拒绝的系统
•地源热泵:是相对昂贵的安装,需要放置在一个实质性的,最好是隔音的橱柜。此外,为了有效地运行,它们与地暖系统结合在一起工作最好,地暖系统本身在改造情况下有固有的问题。
•地板下供暖:ECD和Mears研究了地板下采暖的可行性,发现在技术上是可行的,但只需要减少地板下的绝缘水平,增加安装时间和成本。当进一步面对厨房坚实的混凝土地板时,这个概念被拒绝了,取而代之的是传统的湿式散热器系统。
•热泵:热泵需要电力才能运转,而在英国,这一过程的碳排放特别高——是英国的两倍多2每千瓦时比干线煤气。因此,与高效的燃气冷凝锅炉相比,为了减少碳排放,热泵的性能系数需要达到全年测量的2.5以上——最近在Barratt EcoSmart进行的试验显示,性能记录的CoP为2.6。空气源热泵目前不太可能在这些结果的基础上改进,而且还需要地暖。
•生物质锅炉:生物质锅炉也被海德排除在外,因为它被认为给租户带来了不适当的负担,以获取和存储木屑颗粒的供应,并将再次需要额外的厂房空间。
选择系统:冷凝气体锅炉及散热器
考虑到这些因素,他们决定将现有的燃气锅炉升级为更高效的冷凝装置,并选择了Vaillant ecoTEC系统,该系统具有低NOx排放和可编程控制。由于现有的烟道出口位置违反了现代准则,因此这被重新安置到大厅的橱柜中。
生活热水
气体冷凝锅炉也将为住宅提供热水,但将由位于斜屋顶的太阳能集热器补充。该系统将由Kingspan renewable与位于阁楼空间的双线圈250l Range Tribune热库一起提供和安装。安装在屋脊两侧的两个平板收集器将面向东西,但将被智能控制,当太阳沿着房子向南移动时,将倾向于表现更好的面板。该系统有望满足租户50-60%的热水需求。锅炉和储热库之间的所有连接管道都应做好绝缘处理,以防止热量传递到内部环境。
权力
建筑电力负荷的很大一部分将用于照明,因此改造方案将尽量减少这部分电力负荷。其他主要的电力需求,如家用电器和娱乐用途,通常超出任何RSL翻新计划的控制范围,并取决于租户的行为。因此,“改造和复制”范例项目的重点是通过在每个房间安装低能耗照明来最小化电力照明负荷。
照明
与典型的低能耗照明解决方案不同,采用最新的LED技术,避免使用紧凑型荧光灯。与节能灯不同,LED灯不含汞或磷等污染物,可以安全处理或回收。虽然目前它们的价格要贵得多,但它们非常耐用,可以使用5万小时(相比之下,节能灯的使用时间是1万小时,卤素灯的使用时间是3000小时),这意味着至少20年内不需要更换!通过这种方式,能源消耗大大减少,而不会出现惯常的启动延迟,而且只有少量的效率降低。ECD与格洛斯特郡的专家GreenLED合作开发了布局和规范。GreenLED将提供3.7W Antares GU10灯,由承包商Mears安装到标准凹槽配件中。
Micro-generation
尽管采取了上述所有的减排措施,但该计划估计仍达不到80%的目标,这主要是因为它在开始时的SAP评级相对较好。
照片伏打
与太阳能技术公司合作,开发了位于后扩展屋顶的八个面板阵列的方案。考虑到较短的投产时间,产品的可用性和拨款的需要,太阳能技术公司推荐夏普170W多晶板,铺设倾角只有5°,以限制对邻近物业的任何影响。一个逆变器被安置在现有的“电力”橱柜中,一个壁挂式显示器将通知即将入住的租户它的电力贡献。
减少了80%
上图显示了在物业处实施的每项措施对相关CO的影响2排放。仅绝缘措施就占到原始排放量的四分之一以上,如果包括三层玻璃,则占三分之一。
冷凝锅炉的效率越高,效率就提高到50%以上,之后的投资回报就不那么显著了。
尽管如此,MVHR和密闭结构的引入应该会贡献另外15%的节能,而太阳能热和LED照明将使我们的整体节能达到76%!
光伏的贡献使得翻新可以很容易地实现目标与内置的应急实际性能在使用中。
高水平的能源节约和发电反映在临时EPC评级92,将该物业置于最高的A级。
预计翻新物业的特定一次能源使用估计为67千瓦时/米2/年有限公司2排放量减少到17公斤/米2和空间供暖需求减少到32千瓦时/米2/年。燃料贫困不应该是一个幸运的租户的担忧!
节约用水
水效率
•尽管主要由低碳目标驱动,该项目提供了一个机会,以纳入其他可持续的翻新措施。节水措施也是Hyde的主要兴趣所在,两个浴室随后将安装Twyford Galerie顺水(2.6升/4.0升双冲水)厕所、充气盆水龙头、Mira Eco淋浴手机和小容量浴缸。
另一种收集雨水的方法
•项目团队没有考虑将传统的雨水收集储存在地下并泵入集水罐的方法作为一处独立的建筑是可行的——主要是考虑到安装和维护成本,也考虑到能源和碳节约。
替代技术中心(CAT)最近的一项研究证明,在制造埋地水箱系统中所消耗的隐含能量,在其使用寿命中从未通过利用雨水所节省的能量得到回报。
然而,“改造和复制”的合作伙伴Parity Projects有安装简单重力式收获系统的经验,并设计了一个基于318升过滤罐的方案,该罐位于楼梯上方的空隙中。罐体直接从外部下水管输送,不需要泵,因此不需要寄生电,几乎不需要维护。平价项目的计算表明,几乎所有冲厕所需的水都可以从当地的年平均降雨量中获得。备用供水系统上的水表将决定水管每年的实际用水量。
材料
外部
材料规格一般反映工程项目的环保目标,例如:
•FDT Rhepanol无聚氯乙烯单层屋顶膜后延伸
•芬兰森林热木饰板
•Lindab雨线钢排水沟
之所以选择这些材料,是因为它们的制造和加工避免使用有毒材料。它们通常是耐用的产品,只需要极少的维护,在使用寿命结束时可以很容易地回收。
内部
在内部,重点一直是负责任的采购和尽可能避免容易漏气的材料。这在漏风和通风都很低的住宅中尤为重要。整个房子使用的木材要么是软木,要么是温带欧洲硬木,获得FSC或PEFC认证。
尽可能选择天然产品作为地板饰面,厨房采用Tarkett Marley Veneto XF油毡地板,卧室和大厅区域采用由Alternative flooring公司提供的生态羊毛地毯。后者甚至被放置在回收橡胶衬底上!
为了方便,雨水收集柜的入口门采用了中密度纤维板,但使用了零甲醛的Medite Ecologique代替了传统的纤维板。
园景及外部工程
在花园和车道上,租户已经被提供了帮助更绿色生活方式的工具,例如:
•饲养的种植者鼓励家庭种植蔬菜
•双堆肥箱
•雨水对接,以储存水用于
花园
•旋转晾衣绳
•回收箱储存
装饰
内部装饰在整个房子的整修后进行——油漆由多乐士Trade从他们的Ecosure和Light & Space系列慷慨提供。与其内部团队的顾问合作,这些规格的选择强调了它们的性能证书,无论是在卧室环境中的低VOC水平,提高走廊的耐久性和寿命,还是在起居区域增加光反射率。然后,多乐士团队将从租户在两年的监测期内对这些油漆饰面性能的反馈中受益。
后监测
除了进行全面的生态翻新,Hyde还向新房客提供了如何最大限度地节约能源和优化物业使用的理解。
设计团队将在使用期间全面监控物业的性能,以便让我们全面了解哪些技术在节约二氧化碳、能源效率和成本效益方面最有效。
与Parity Projects合作,热电偶被安装在所有的墙壁和屋顶建筑上。这些温度读数将被记录下来,并直接上传到一个数据记录仪上,连同持续的电、气和水的使用情况。此外,一个与Vaillant ecoMAX冷凝锅炉输出相连接的热表将提供该物业用于空间供暖和补充热水的实际能源的详细信息。将这些信息上传到一个基于pc的软件包,将允许对该物业的能源使用和排放进行持续的远程监测和分析。
除了量化数据外,PPCR还将在整个监测期间进行入住后访谈,以评估居民对所采用的生态措施的反应及其对舒适度和满意度的影响。翻新可以大大减少二氧化碳的排放,但另一个关键问题是:“住在里面是什么感觉?”“PPCR将对居住在附近一处类似但未翻新房产的家庭进行免费测试。他们将通过调查问卷式的议程,与能够作出贡献的每个家庭成员讨论一般问题,例如:
·住在这里和其他这种类型的房子有什么不同吗?
·“生态之家”对改变生活方式有什么要求吗?
·这些措施是否有难以使用/理解的方面?
·您是否有想要改变的措施?为什么?
·你认为它适用于所有租户/家庭吗?
·住在生态住宅里有什么好处?
金融储蓄
与减少碳排放同等重要的是,能源消耗的显著减少为居民节省了财政开支。据估计,由于正在进行的改造,能源消耗将减少85%,每年为居民节省约600英镑(以2008年的能源成本计算)。因此,这个项目将对解决日益严重的燃料贫困问题作出重大贡献。
在项目结束时,将对所采取的每项生态措施进行成本效益分析。这些信息将被公开传播,并将具体告知海德未来的股票投资和翻新计划。
出版物
•维多利亚式房屋的可持续翻新,叶茨,BRE出版社,2006年
进一步的信息
•海德房屋协会(www.hyde-housing.co.uk)
•ECD建筑师(www.ecda.co.uk)
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