Como unha casa pasiva de Texas sobreviviu ao Deep Freeze de 2021

Durante uns sete anos, Trey Farmer e a súa esposa Adrienne Lee Farmer viviron nun ca.Bungalow de estilo artesán de 1914 a poucas millas ao oeste do centro de Austin.Cun novo bebé nas súas vidas, decidiron que estaban preparados para converter a súa casa con correntes de aire sen piso ou illamento en algo que fose máis cómodo e sostible.Trey, arquitecto licenciado de Forge Craft Architecture + Design e consultor certificado de Passive House, e Adrienne, deseñadora e estilista de Studio Ferme, elaboraron un plan para unha reforma de Passive House.

Os agricultores querían conservar a maior parte da estrutura da casa de 1.430 pés cadrados como puidesen, pero a estrutura non cumpría o código, e descubriron tantos danos por termitas e podremia da madeira que tiveron que reconstruír a casa no seu lugar esencialmente. .Fixérono cos estándares da Casa Pasiva.Trasladáronse durante 14 meses e regresaron á súa casa completa a mediados de febreiro de 2020.

Un ano despois, Texas enfrontouse a unha gran ola de frío, que provocou cortes de luz e cortes que se prolongaron durante tres días en moitas partes do estado.As noticias mostraban casas con carámbanos colgados de ventiladores de teito;máis de 4,5 millóns de clientes quedaron sen luz.E decenas de persoas morreron a causa do tempo.A debacle do poder perdido converteuse rapidamente nun problema político.Moitos críticos culparon incorrectamente dos problemas aos produtores de enerxía verde, como as turbinas eólicas, a enerxía hidráulica e a solar.

As solucións de construción de vivendas sostibles poderían axudar ás persoas que se enfrontan a esta situación?Como resistiu a Casa Pasiva dos Agricultores ao desastre meteorolóxico extremo?

A Construción

A casa dos agricultores atópase nunha esquina preto dunha liña de tren e está a unha cuadra dunha estrada importante.Trey sinala que hai moitas investigacións que mostran unha correlación entre os efectos prexudiciais para a saúde e as persoas que viven tan preto das autoestradas e liñas de carga, probablemente debido á gran cantidade de partículas no aire."A calidade do aire interior foi un gran problema para nós e a casa era incómoda.Moi quente ou moi frío.Tiñamos unha monstruosa unidade de aire acondicionado fóra da nosa fiestra que se encendería e soaba como un motor diésel.Era unha fermosa casa antiga, pero non parecía seguro ter un fillo alí”.Por todos estes motivos, os Labregos optaron pola vía da casa pasiva.

O mentor de Trey, o arquitecto Hugh Jefferson Randolph, colaborou na fase inicial de deseño cos Farmers.

Non cambiaron a orientación da vivenda, que vai de leste a oeste.Mantiveron a pegada orixinal e engadiron 670 pés cadrados na parte traseira.A casa ten agora 2.100 metros cadrados.Reconstruíronse a fachada e o teito orixinais, e todos os detalles son os mesmos."[Facer isto] facilitou as cousas con algúns dos permisos, e queriamos manter o encanto e a beleza orixinal do artesán na casa", di Trey.A parte traseira da casa é contemporánea, cun tellado plano e grandes ventás que aproveitan as vistas do centro.

Como chegou a construción aos estándares da casa pasiva?

As características inclúen:

A placas solares de 6.500 W no lado sur do tellado
Aparellos eléctricos
Fiestras de tres cristais
Illamento continuo R-30 (o dobre do código): os Farmers usaron batas de lana de roca no interior da casa e revestimento integrado Zip System (R-6) para o exterior.
Un quentador de auga con bomba de calor situado en espazo acondicionado, e
Un ventilador de recuperación de enerxía (ERV)

Como se aplican as directrices da casa pasiva en Texas?

Os estándares da casa pasiva céntranse no uso da enerxía.“Engades máis illamento;Windows adoita ser mellor que o código.Temos un panel triplo e o código aquí é un panel dobre ", di Trey."O gran ascensor aquí é a estanqueidade.Isto é a casa pasiva que é a máis estranxeira do noso mercado porque non é algo no que realmente teñamos que pensar aquí”.

Debido á zona climática de Austin, os códigos de estanqueidade son baixos: cinco cambios de aire por hora."Son tres cambios noutras partes de Texas e no resto do país.Nunha casa pasiva, é 0,6.Unha vez que baixas a 2 ou 1, obtén un aforro enerxético bastante grande porque non estás perdendo aire que foi quentado ou arrefriado".

A ese nivel, tampouco entran po, contaminantes ou alérxenos polos recantos."Obtén un gran beneficio na calidade do aire interior".

O ERV funciona continuamente para traer o aire fresco que é filtrado e temperado, polo que os agricultores non están pagando a penalización enerxética do aire quente e húmido de Austin.Tamén teñen un deshumidificador dedicado, que Trey di que especifica para todos os seus proxectos en Austin.

Oferta de pautas de casa pasiva obxectivos para as demandas de calefacción e refrixeración durante as condicións punta e as demandas anuais totais.Os obxectivos varían segundo o tipo de proxecto, tamaño e localización.Modelas a túa casa en 3D e organízaa no sitio, incluíndo todos os parámetros das fiestras, conxuntos de paredes e tellados, sistema de climatización e electrodomésticos.Ese modelo dille unha hipótese de canta enerxía usará a súa casa e se está a cumprir eses obxectivos.

Como tempo a casa pasiva a tormenta de inverno de Texas de 2021?

A mediados de febreiro de 2021, un vórtice polar fixo posible que varias tormentas puidesen seguir a corrente en chorro e devastar comunidades en todos os Estados Unidos.Houbo temperaturas baixas récord en Texas.Unha tormenta seguiu a outra, e a demanda de enerxía era esmagadora.O 15 de febreiro, o Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) comezou a rotar os cortes de enerxía. 

Os Labregos teñen paneis solares, "e a casa pretende ser un pouco máis que cero neto", di Trey.Pero non teñen batería de respaldo, o que significa que "cando a rede cae, non temos enerxía".Se unha casa producise enerxía e volva poñer corrente ao sistema durante unha interrupción sancionada, podería poñer en perigo aos traballadores da liña."Se tivésemos unha batería de respaldo, probablemente poderiamos alimentar a batería se a rede estivese apagada.A nosa casa converteríase nunha illa e poderiamos tirar da batería".

Houbo tres tormentas de xeo entre o 11 e o 20 de febreiro."Chegou a un só díxitos o domingo 14 de febreiro durante a tormenta de xeo, que foi cando todo foi de lado coa nosa grella.Dixéronnos que habería apagóns continuos, e despois a nosa enerxía apagouse durante tres días.

Cando a luz aínda estaba acesa, a cidade de Austin pedira a todos que baixasen a calor.Os Agricultores estableceran a súa en 68 °F.O luns pola mañá ás 01:00 a.m. cortouse a electricidade e Trey dixo que cando espertou esa mañá, había 9 °F fóra e 62 °F dentro.

"Na casa do noso veciño, que era idéntica á nosa [antes da reforma da Casa Pasiva], facía 36 °F.Tamén poderían estar vivindo nunha tenda de campaña".

As temperaturas exteriores estarían por debaixo de cero durante un récord de 144 horas.A casa dos labregos quentouse lixeiramente durante o día debido ás fiestras orientadas ao sur, pero a segunda noite baixou a 53 °F no interior.Ao día seguinte a familia foi quedar con amigos que aínda tiñan poder."Un veciño comprobou o noso lugar", di Trey.

"O máis frío que pasou a nosa casa foi de 49 graos o terceiro día.Era un pouco máis cálido que as experiencias de moitas persoas".

Proba de concepto

Un estudo do Rocky Mountain Institute de febreiro de 2020, "Hours of Safety in Cold Weather: Framework for Considering Resilience in Building Envelope Design and Construction", analizou o tempo que unha casa podería manter uns limiares de confort e seguridade antes de alcanzar niveis inseguros de temperatura interior.Descubriu que "as casas con envolventes de edificios estándar de Casas Pasivas e edificios de enerxía neta cero mantiveron temperaturas interiores seguras durante moito máis tempo incluso que os edificios novos que cumpre co código, durante máis de seis días antes de que as temperaturas interiores baixasen dos 40 °F".

Como se comparou a casa pasiva coas casas tradicionais durante a tormenta de inverno de Texas de 2021?

Aínda que é só anecdótico, un fío recente de Reddit compara tres casas de Austin, cada unha das cales perdeu enerxía durante máis de 50 horas (a terceira casa á que se fai referencia é a dos Farmers):

Casa 1:800 metros cadrados, construído en 1919 con fiestras dun só cristal, enmarcado en globo, sen illamento nas paredes (aínda que o cartel do blog tiña instalado R-80 no faiado e R-20 no chan).Caeu por debaixo dos 40 F en cuestión de cinco horas despois de perder enerxía e roldaría os 31 F.

Casa 2:2.300 metros cadrados, casa construída en código de 2009, illamento estándar de escuma de pulverización, sen faiado, espazo de rastrexo selado.O cartel do blog confirmou co propietario que baixou os 40F en 48 horas."Poderían flotar nos anos 50 cos seus queimadores de gas a toda velocidade".

Casa 3:2.100 pés cadrados, construído segundo o estándar piloto de 2018 do Passive House Institute (PHIUS).Nunca baixou de 49F.

Trey supervisa a súa casa usando AirThings, que fai un seguimento da temperatura;humidade;calidade do aire interior, incluíndo niveis de dióxido de carbono, radón, COV e partículas.

Os pros e contras da súa casa totalmente eléctrica

Como a súa casa é totalmente eléctrica, os agricultores nin sequera podían usar a cociña.Trey di que moitas persoas que coñecía mantiñan as súas casas quentes facendo ferver auga nas cociñas de gas.Hai compensacións con todo, e os hospitais informaron de máis de 300 casos de intoxicación por monóxido de carbono só en Houston.

Por que é importante localizar o quentador de auga dentro, mesmo no sur?

Os agricultores teñen un aquecedor de auga quente con bomba de calor de 80 litros situado nun faiado acondicionado.Trey sinala que localizar un quentador de auga no interior non é común en Texas."É máis caro meter porque hai que usar metros cadrados preciosos".En definitiva, moitos dos tanques ao aire libre explotaron cando se apagaba a electricidade."A auga conxelouse e reventou os tanques.Unha vez que volveu a electricidade, a xente aínda non podía conseguir auga quente porque os fontaneiros non podían conseguir as pezas necesarias para arranxar os tanques rotos”.Trey informa que a auga da súa casa aínda estaba quente (90°) dous días despois do corte de luz."E non explotou".

Como se viu afectada a calidade do aire na casa pasiva durante a tormenta de inverno de Texas?

Durante a primeira noite sen enerxía eléctrica, Trey, Adrienne, o seu neno e o seu can de 70 libras durmiron no dormitorio detrás dunha porta pechada.Trey seguiu os niveis de dióxido de carbono.Normalmente, o dióxido de carbono non é un problema, pero aínda que é unha ocorrencia rara, os niveis altos de dióxido de carbono poden ser perigosos.“Chegamos ata 3.270 ppbl;O límite de OSHA é de 5.000 ppbl.di Trey.Para poñelo en perspectiva, di que voar nun avión é regularmente uns 3.000 ppb.

Trey non estaba preocupado."A casa está normalmente entre 500 e 700, polo que levantarse máis de 3K era moito, pero iso só era no dormitorio;o resto da casa nunca superou os 1200 e saber que aínda estabamos moi por debaixo de calquera cousa que fose realmente perigosa foi útil", di."Podemos deixar entrar máis aire ao aire libre, pero facía moito frío".Pregúntase que niveis adoitan estar as outras casas e nos cuartos pechados, onde non teñen ERV polo que non reciben aire fresco."Pero non moita xente está vixiando estas cousas nas súas casas".

Trey cre que, en xeral, a súa casa "funcionou ben.Foi un bo estudo de caso e unha proba de concepto dende o punto de vista da supervivencia pasiva".


Hora de publicación: 12-Oct-2021