آنگکنی رو: هم‌نشینی برای افراد باتجربه در پورتلند

در سرتاسر ایالات متحده، نسل جوانان سالخورده خود را در خانه‌هایی می‌یابند که زمانی برای خانواده‌های در حال رشد مناسب بودند، اما اکنون بزرگ، دشوار در نگهداری و از نظر زیست‌محیطی ناکارآمد به نظر می‌رسند. دیک و لاوینیا بنر، که زمانی در این وضعیت دقیق بودند، اکنون در آنکنی رو زندگی می‌کنند—یک جامعه هم‌نشینی خانه‌های پاسیو (PH) در پورتلند، اورگان، که شامل پنج خانه شهری، یک آپارتمان لوفت، یک سالن اجتماعی و یک باغ حیاط مشترک است. سفر آن‌ها از مفهوم تا تکمیل شامل سال‌ها برنامه‌ریزی، جلسات بی‌شمار و همکاری استراتژیک بود.

پیدا کردن مکان و شرکای مناسب

آنکنی رو در یک محله تاریخی پورتلند واقع شده است که در اصل حول حمل و نقل تراموا توسعه یافته بود. اگرچه این منطقه در اواسط قرن بیستم به دلیل تسلط خودروها دچار افول شد، دهه‌های اخیر شاهد احیا بوده است که توسعه‌های مسکونی بزرگ‌تر را با خرده‌فروشی‌های لوکس ترکیب کرده است. در سال ۲۰۱۱، بنرها و یک زوج دیگر سایت ۱۲,۶۰۰ فوت مربع (۱,۱۷۰ متر مربع) را کشف کردند که در نهایت به آنکنی رو تبدیل شد.

ساکنان بنیان‌گذار پروژه خود را به صورت منطقی پیش بردند:

با نه شرکت معماری یا طراحی/ساخت مصاحبه کردند
از سه فینالیست خواستند در یک چرت طراحی شرکت کنند
شرکت Green Hammer Design-Build را به دلیل درک آن‌ها از اهداف اصلی پروژه و تجربه قبلی در زمینه خانه‌های پاسیو انتخاب کردند

این اهداف فراتر از اهداف ساخت و ساز معمولی بودند و بر روی:

کاهش تأثیرات زیست‌محیطی
ایجاد اقامتگاه‌هایی مناسب برای "پیری در محل"
ایجاد یک مکان اجتماعی برای جمع شدن یک جامعه هم‌فکر تمرکز داشتند

طراحی پاسخگو به اقلیم در محیط دریایی پورتلند

اقلیم پورتلند—زمستان‌های مرطوب و ملایم و تابستان‌های آفتابی و ملایم—شباهت‌هایی با اروپای مرکزی دارد که پیاده‌سازی استاندارد خانه‌های پاسیو را از نظر تئوری ساده می‌کند. با این حال، تفاوت‌ها در شیوه‌های ساخت و در دسترس بودن محصولات ساختمانی چالش‌های اجرایی را ایجاد کرد که با افزایش تجربه گرین همر کاهش یافت.

برای معماران دارل رانتیس و دیلن لامار، ترجیح مشتریان برای یک باغ حیاط مرکزی به اصل سازمان‌دهی کل طرح سایت تبدیل شد:

سه ساختمان که در اطراف یک حیاط مرکزی قرار دارند
قرارگیری استراتژیک ساختمان‌ها برای حداکثر نفوذ نور خورشید
یک ساختمان با سه خانه شهری دو طبقه در پشت
یک ساختمان دوم با دو خانه شهری در سمت جلو
یک ساختمان سوم که شامل مناطق مشترک در طبقه اصلی با یک آپارتمان دو طبقه در بالا است
واحدهای مسکونی با مساحت‌هایی از 865 تا کمتر از 1,500 ft² (80–140 m²)

لحظه "آها": دستیابی به صفر خالص با خانه‌های پاسیو

یک بینش حیاتی در اوایل فرآیند طراحی به وجود آمد. با اولویت دادن به استاندارد خانه پاسیو و کاهش چشمگیر نیازهای انرژی جامعه، هدف بلندپروازانه صفر انرژی خالص (NZE) ساکنان با یک سیستم فتوولتائیک که کمتر از نیمی از مساحت سقف جنوبی ساختمان پشتی را پوشش می‌دهد، قابل دستیابی شد. ظرفیت کل سیستم PV برابر با 29 کیلووات است.

این راه‌حل زیبا نمایانگر تقاطع اصول خانه پاسیو با تولید انرژی تجدیدپذیر است—استفاده از طراحی ساختمان فوق‌العاده کارآمد برای عملی‌تر و مقرون به صرفه‌تر کردن سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر.

انتخاب‌های مصالح: اولویت دادن به سلامت و پایداری

پالت مصالح Green Hammer برای Ankeny Row بر گزینه‌های غیرسمی و پایدار تمرکز داشت:

تقریباً 90% از اجزای ساختمان از چوب یا سلولز ساخته شده‌اند
چوب و چوب‌های نهایی دارای گواهی شورای مدیریت جنگل (FSC)
سقف فلزی بادوام
استفاده محدود از محصولات فوم، عمدتاً در بنیادها

سیستم بنیاد نشان‌دهنده یک مصالحه عملی است—استفاده از یک بنیاد کم‌عمق عایق‌دار که شبیه به یک "وان" استایروفوم پر شده با بتن است، با تغییرات ضخامت استراتژیک در لبه‌ها، پی‌های داخلی و مناطق میدانی بین پی‌ها.

مونتاژ دیوار: عملکرد بالا و باز بودن بخار

مونتاژ دیوار Ankeny Row به R-value قابل توجهی حدود 50 دست می‌یابد که از طریق یک سیستم به‌خوبی مهندسی شده حاصل می‌شود:

فریم‌سازی ساختاری 2 × 6 اینچ (8 × 24 میلی‌متر) (برخی دیوارها از فریم‌سازی 2 × 4 استفاده می‌کنند)
پوشش چوبی ساختاری در خارج از فریم‌سازی (در سمت گرم عایق)
تیرک‌های چوبی I به عمق 9.5 اینچ (240 میلی‌متر) که از پوشش خارج شده‌اند
عایق سلولزی با چگالی بالا که حفره‌های تیرک I را پر می‌کند
پوشش گچ فیبر شیشه‌ای در خارج
غشای بازپخش با درزهای چسبیده که موانع مقاوم در برابر هوا و آب و هوا را تشکیل می‌دهد

این مونتاژ اجازه می‌دهد تا بخار به هر دو سمت داخلی و خارجی نفوذ کند و از تجمع رطوبت جلوگیری کرده و در عین حال عملکرد حرارتی استثنایی را حفظ کند.

تداوم مانع هوا و طراحی سقف

سیستم مانع هوا نشان‌دهنده توجه دقیق به جزئیات است:

غشای چسبیده به طور مداوم از پی تا سقف پیچیده شده است
اتصال مستقیم به لبه بتنی پی (مانع هوا در سطح زمین)
تیرک‌های چوبی مونو شیب (به عمق 28 اینچ/700 میلی‌متر) که با عایق سلولزی پر شده‌اند
کانال تهویه بین تیرک‌ها و سقف فلزی که یک مونتاژ باز بخار ایجاد می‌کند

طراحی خورشیدی غیرفعال و راحتی فصلی

این طراحی از جهت‌گیری خورشیدی بهره می‌برد در حالی که از گرم شدن بیش از حد جلوگیری می‌کند:

پنجره‌های بزرگ‌تر در نمای‌های رو به جنوب حداکثر جذب گرمای خورشیدی در زمستان را فراهم می‌کنند
پیش‌آمدگی‌های عمیق پنجره‌های جنوبی طبقات بالا را در تابستان سایه‌دار می‌کنند
سایبان‌ها از پنجره‌های طبقات پایین و همکف محافظت می‌کنند
جزئیات دقیق عناصر برجسته (سایبان‌ها، بالکن‌ها) برای حداقل کردن پل‌های حرارتی
پنجره‌های به‌طور استراتژیک قرار گرفته امکان تهویه متقاطع و Stack برای خنک‌سازی شبانه را فراهم می‌کنند
فن‌های سقفی در برخی واحدها راحتی را با حداقل مصرف انرژی افزایش می‌دهند

سیستم‌های مکانیکی: مینیمالیستی اما مؤثر

هر واحد دارای مجموعه‌ای از سیستم‌های مکانیکی به‌دقت انتخاب شده است:

تهویه‌کننده بازیابی حرارت فردی که هوای تازه مداوم را فراهم می‌کند
پمپ‌های حرارتی مینی‌اسپلیت برای گرمایش اضافی و خنک‌سازی گاه به گاه
آبگرمکن‌های پمپ حرارتی که در انبارهای بیرونی نصب شده‌اند تا از ایجاد صدا در حین استخراج گرما از هوای محیط جلوگیری کنند
لوازم خانگی با رتبه انرژی بالای Energy Star
نورپردازی تمام فلورسانت یا LED

انتظار می‌رود که جذب‌های خورشیدی و حرارت داخلی 67% از تقاضای گرمایش سالانه را تأمین کنند، در حالی که مینی‌اسپلیت‌ها بقیه را مدیریت می‌کنند.

چالش‌های مدل‌سازی و استفاده واقعی از انرژی

استفاده از بسته برنامه‌ریزی خانه‌ی پاسیو (PHPP) برای مدل‌سازی همزمان سه ساختمان مرتبط چالش‌هایی را به همراه داشت. تجربه‌ی دیلن لامار با پروژه‌های خانه‌ی پاسیو در شمال غرب اقیانوس آرام به او این امکان را داد که مجموعه‌هایی را انتخاب کند که به اهداف سالانه‌ی تقاضای گرمایش و انرژی اولیه برسند.

با این حال، هنگام اندازه‌گیری سیستم PV، لامار مجبور شد از پیش‌فرض‌های PHPP برای بارهای پلاگ و وسایل منحرف شود. مشاهدات او بینش‌های فرهنگی جالبی را ارائه می‌دهد:

حتی مشتریان آمریکایی که به محیط زیست اهمیت می‌دهند معمولاً بیشتر از فرضیات پیش‌فرض PHPP انرژی مصرف می‌کنند
ساکنان خانه‌های پاسیو در اروپا معمولاً در محدوده‌ی پیش‌فرض‌های PHPP زندگی می‌کنند
برای مدل‌سازی واقع‌گرایانه، لامار قبوض قبلی مشتریان را برای برآورد مصرف انرژی غیر گرمایشی/سرمایشی آینده در نظر می‌گیرد

ملاحظات هزینه: تجربه هزینه اضافی را کاهش می‌دهد

به گفته‌ی لامار، هزینه‌ی اضافی برای ساخت به استانداردهای خانه‌ی پاسیو بخش نسبتاً کوچکی از کل بودجه‌ی پروژه را تشکیل می‌دهد. با افزایش تجربه‌ی گرین همر و توسعه‌ی روابط با پیمانکاران فرعی که با روش‌های ساخت خانه‌ی پاسیو آشنا هستند، عوامل دیگر—مانند انتخاب‌های نهایی و انتخاب‌های تجهیزات—تأثیر بیشتری بر هزینه‌های نهایی نسبت به پوشش با عملکرد بالا دارند.

معیارهای خانه غیرفعال

این پروژه تکمیل شده به اعداد عملکردی چشمگیری دست یافت:

انرژی گرمایشی: 1.37–2.09 kWh/ft²/year (14.76–22.46 kWh/m²/a)
انرژی سرمایشی: 0.07–0.21 kWh/ft²/year (0.73–2.27 kWh/m²/a)
انرژی منبع کل: 12.07–14.83 kWh/ft²/year (130–160 kWh/m²/a)
مساحت کف درمان شده: 1,312–3,965 ft² (122–368 m²)
نشت هوا: 0.5–1.0 ACH50

Ankeny Row نشان می‌دهد که اصول خانه غیرفعال می‌توانند به طور مؤثری نیازهای متعدد را به طور همزمان برآورده کنند—تأمین خانه‌های راحت و انرژی‌کارآمد که در آن ساکنان می‌توانند در محل خود پیر شوند و در عین حال ارتباطات اجتماعی را تقویت کرده و تأثیرات زیست‌محیطی را به حداقل برسانند. با توجه به اینکه تعداد بیشتری از نسل بومرها به دنبال گزینه‌های پایدار برای کاهش اندازه هستند، این پروژه در پورتلند درس‌های ارزشمندی در ترکیب عملکرد فنی با اهداف اجتماعی ارائه می‌دهد.