أنكني رو: سكن مشترك للناس ذوي الخبرة في بورتلاند

عبر الولايات المتحدة، يجد جيل الطفرة السكانية المتقدم في العمر أنفسهم يعيشون في منازل كانت في السابق تستوعب عائلات متنامية ولكنها الآن تبدو كبيرة الحجم، وصعبة الصيانة، وغير فعالة بيئيًا. ديك ولابينيا بنر، اللذان كانا في هذا الوضع بالذات، يقيمان الآن في أنكني رو - مجتمع سكني (PH) يتميز بخمس منازل تاون هاوس، وشقة علوية واحدة، وقاعة مجتمع، وحديقة فناء مشتركة. كانت رحلتهم من الفكرة إلى الإنجاز تتطلب سنوات من التخطيط، وعدد لا يحصى من الاجتماعات، والتعاون الاستراتيجي.

العثور على الموقع والشركاء المناسبين

تقع أنكني رو في حي تاريخي في بورتلاند تم تطويره في الأصل حول وسائل النقل بالترام. على الرغم من أن المنطقة شهدت تراجعًا في منتصف القرن العشرين مع هيمنة السيارات، إلا أن العقود الأخيرة شهدت انتعاشًا، حيث تم دمج التطورات السكنية الكبيرة مع البيع بالتجزئة الفاخرة. في عام 2011، اكتشف بنر وزوج آخر الموقع الذي تبلغ مساحته 12,600 قدم مربع (1,170 متر مربع) والذي سيصبح في النهاية أنكني رو.

اقترب السكان المؤسسون من مشروعهم بطريقة منهجية:

• أجروا مقابلات مع تسع شركات معمارية أو تصميم/بناء
• طلبوا من ثلاثة متسابقين نهائيين المشاركة في ورشة تصميم
• اختاروا Green Hammer Design-Build لفهمهم لأهداف المشروع الأساسية وخبرتهم السابقة في بناء المنازل السلبية

تجاوزت هذه الأهداف الأهداف الإنشائية التقليدية، وركزت على:

1. تقليل الأثر البيئي
2. إنشاء مساكن مناسبة لـ "الشيخوخة في المكان"
3. إنشاء مكان اجتماعي للتجمع لمجتمع ذي اهتمامات متشابهة

التصميم المستجيب للمناخ في البيئة البحرية في بورتلاند

يتشابه مناخ بورتلاند - شتاء رطب ومعتدل وصيف مشمس ومعتدل - مع وسط أوروبا، مما يجعل معيار المنزل السلبي نظريًا سهل التنفيذ. ومع ذلك، فإن الاختلافات في ممارسات البناء وتوافر منتجات البناء خلقت تحديات في التنفيذ تقلصت مع تزايد خبرة Green Hammer.

بالنسبة للمعماريين داريل رانتس وديلان لامار، أصبح تفضيل العملاء لحديقة فناء مركزية هو المبدأ المنظم لكامل خطة الموقع:

• ثلاثة مبانٍ مرتبة حول فناء مركزي
• وضع استراتيجي للمباني لتعظيم اختراق ضوء الشمس
• مبنى واحد يحتوي على ثلاثة منازل تاون هاوس ذات طابقين على طول الخلف
• مبنى ثانٍ يحتوي على منزلين تاون هاوس نحو الأمام
• مبنى ثالث يضم مناطق مشتركة في الطابق الرئيسي مع شقة دوبلكس أعلاه
• وحدات سكنية تتراوح مساحتها من 865 إلى أقل بقليل من 1,500 قدم مربع (80–140 متر مربع)

لحظة "أها": تحقيق صافي الصفر مع البيت السلبي

ظهرت رؤية حاسمة في وقت مبكر من عملية التصميم. من خلال إعطاء الأولوية لمعيار البيت السلبي وتقليل احتياجات الطاقة للمجتمع بشكل كبير، أصبح الهدف الطموح للسكان المتمثل في تحقيق صافي الطاقة الصفرية (NZE) قابلاً للتحقيق مع نظام ضوئي يغطي أقل من نصف مساحة السقف المواجه للجنوب في المبنى الخلفي. السعة الإجمالية لنظام الطاقة الشمسية هي 29 كيلوواط.

يمثل هذا الحل الأنيق تقاطع مبادئ البيت السلبي مع توليد الطاقة المتجددة—باستخدام تصميم مباني فائق الكفاءة لجعل أنظمة الطاقة المتجددة أكثر عملية وفعالية من حيث التكلفة.

اختيارات المواد: إعطاء الأولوية للصحة والاستدامة

ركزت لوحة مواد Green Hammer لـ Ankeny Row على خيارات غير سامة ومستدامة:

• حوالي 90% من مكونات المبنى مصنوعة من الخشب أو السليلوز
• خشب معتمد من مجلس إدارة الغابات (FSC) وخشب مشغول
• أسطح معدنية متينة
• استخدام محدود لمنتجات الرغوة، بشكل أساسي في الأساسات

يظهر نظام الأساس تسوية عملية—باستخدام أساس ضحل معزول يشبه "حوض استحمام" من الرغوة مملوء بالخرسانة، مع اختلافات استراتيجية في السماكة عند الحواف، والأساسات الداخلية، والمناطق بين الأساسات.

تجميع الجدار: عالي الأداء ومفتوح للبخار

تحقق تجميع الجدار في Ankeny Row قيمة R مثيرة للإعجاب تبلغ حوالي 50 من خلال نظام مصمم بعناية:

• إطار هيكلي 2 × 6 بوصات (8 × 24 مم) (بعض الجدران تستخدم إطار 2 × 4)
• تغليف من الخشب الرقائقي الهيكلي خارجيًا للإطار (على الجانب الدافئ من العزل)
• دعامات خشبية I بعمق 9.5 بوصة (240 مم) مرفوعة عن التغليف
• عزل من السليلوز بكثافة عالية يملأ تجاويف الدعامات I
• تغليف جبس من حصير الألياف الزجاجية على السطح الخارجي
• غشاء مفتوح للانتشار مع لحامات ملصقة تشكل حواجز مقاومة للهواء والطقس

يسمح هذا التجميع بانتشار البخار إلى كل من الداخل والخارج، مما يتجنب تراكم الرطوبة مع الحفاظ على أداء حراري استثنائي.

استمرارية حاجز الهواء وتصميم السقف

يظهر نظام حاجز الهواء اهتمامًا دقيقًا بالتفاصيل:

• يغلف الغشاء الملصق بشكل مستمر من الأساس إلى السقف
• اتصال مباشر بحافة الخرسانة للأساس (حاجز الهواء عند مستوى الأرض)
• دعامات خشبية أحادية الميل (بعمق 28 بوصة/700 مم) مليئة بعزل السليلوز
• قناة تهوية بين الدعامات وسقف معدني تخلق تجميعًا مفتوحًا للبخار

تصميم الطاقة الشمسية السلبية والراحة الموسمية

يستفيد التصميم من التوجه الشمسي مع منع ارتفاع درجة الحرارة:

• نوافذ أكبر على الواجهات المواجهة للجنوب تعظم من اكتساب حرارة الشمس في الشتاء
• مظلات عميقة تظلل نوافذ الطابق العلوي المواجهة للجنوب في الصيف
• مظلات تحمي النوافذ في الطابقين السفلي والأرضي
• تفاصيل دقيقة للعناصر البارزة (المظلات، الشرفات) لتقليل الجسور الحرارية
• نوافذ موضوعة بشكل استراتيجي تمكن من التهوية العمودية والعرضية لتبريد الليل
• مراوح سقف في بعض الوحدات تعزز الراحة مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة

الأنظمة الميكانيكية: بسيطة ولكن فعالة

تتميز كل وحدة بمجموعة مختارة بعناية من الأنظمة الميكانيكية:

• جهاز تهوية لاستعادة الحرارة فردي يوفر هواءً نقيًا مستمرًا
• مضخات حرارية صغيرة للتدفئة الإضافية والتبريد العرضي
• سخانات مياه بمضخات حرارية مثبتة في مخازن خارجية لتجنب الضوضاء أثناء استخراج الحرارة من الهواء المحيط
• أجهزة كهربائية مصنفة من فئة Energy Star
• إضاءة فلورية بالكامل أو LED

من المتوقع أن توفر مكاسب الحرارة الشمسية والداخلية 67% من الطلب السنوي على التدفئة، مع تولي المضخات الصغيرة الباقي.

تحديات النمذجة واستخدام الطاقة في العالم الحقيقي

استخدام حزمة تخطيط المنزل السلبي (PHPP) لنمذجة ثلاثة مبانٍ مرتبطة في وقت واحد قدم تحديات. سمحت خبرة ديلان لامار مع مشاريع المنزل السلبي في شمال غرب المحيط الهادئ له باختيار التجميعات التي ستلبي أهداف الطلب السنوي على التدفئة والطاقة الأولية.

ومع ذلك، عند تحديد حجم نظام الطاقة الشمسية، كان على لامار الانحراف عن الافتراضات الافتراضية لـ PHPP فيما يتعلق بالأحمال الكهربائية والأجهزة. توفر ملاحظاته رؤى ثقافية مثيرة للاهتمام:

• حتى العملاء الأمريكيين الذين يهتمون بالبيئة عادةً ما يستخدمون طاقة أكثر مما تفترضه الافتراضات الافتراضية لـ PHPP
• عادةً ما يعيش شاغلو المنازل السلبية في أوروبا ضمن الافتراضات الافتراضية لـ PHPP
• من أجل نمذجة واقعية، يقوم لامار بدمج فواتير الخدمات السابقة للعملاء لتقدير استخدام الطاقة غير المتعلقة بالتدفئة/التبريد في المستقبل

اعتبارات التكلفة: الخبرة تقلل من التكلفة الإضافية

وفقًا للامار، فإن التكلفة الإضافية لبناء وفقًا لمعايير المنزل السلبي تمثل جزءًا صغيرًا نسبيًا من الميزانية الإجمالية للمشروع. مع اكتساب Green Hammer الخبرة وتطوير العلاقات مع المقاولين الفرعيين المألوفين بأساليب بناء المنزل السلبي، فإن عوامل أخرى—مثل اختيارات التشطيب واختيارات التجهيزات—تؤثر بشكل أكبر على التكاليف النهائية مقارنةً بالغلاف عالي الأداء.

مقاييس المنزل السلبي

حقق المشروع المكتمل أرقام أداء مثيرة للإعجاب:

• الطاقة للتدفئة: 1.37–2.09 kWh/ft²/year (14.76–22.46 kWh/m²/a)
• الطاقة للتبريد: 0.07–0.21 kWh/ft²/year (0.73–2.27 kWh/m²/a)
• إجمالي الطاقة المصدر: 12.07–14.83 kWh/ft²/year (130–160 kWh/m²/a)
• مساحة الأرضية المعالجة: 1,312–3,965 ft² (122–368 m²)
• تسرب الهواء: 0.5–1.0 ACH50

تظهر Ankeny Row أن مبادئ المنزل السلبي يمكن أن تعالج بشكل فعال احتياجات متعددة في الوقت نفسه—توفير منازل مريحة وفعالة من حيث الطاقة حيث يمكن للمقيمين أن يتقدموا في العمر في مكانهم بينما يعززون الروابط المجتمعية ويقللون من الأثر البيئي. مع سعي المزيد من جيل الطفرة السكانية إلى خيارات تقليص مستدامة، يقدم هذا المشروع في بورتلاند دروسًا قيمة في دمج الأداء الفني مع الأهداف الاجتماعية.