Ankeny Row: Spolkové bývanie pre skúsených ľudí v Portlande

Po celých Spojených štátoch nachádzajú starnúci baby boomeri, že žijú v domoch, ktoré kedysi vyhovovali rastúcim rodinám, ale teraz sa zdajú byť nadmerné, ťažko udržiavateľné a environmentálne neefektívne. Dick a Lavinia Benner, ktorí sa kedysi nachádzali v presne tejto situácii, teraz žijú v Ankeny Row—komunitnom bývaní Passive House (PH) v Portlande, Oregon, ktorý sa skladá z piatich rodinných domov, jedného loftového bytu, komunitnej sály a zdieľanej záhrady na dvore. Ich cesta od konceptu po dokončenie zahŕňala roky plánovania, nespočetné stretnutia a strategickú spoluprácu.

Nájdite správnu lokalitu a partnerov

Ankeny Row sa nachádza v historickej štvrti Portlandu, ktorá bola pôvodne vyvinutá okolo dopravy električkami. Hoci oblasť zažila pokles v polovici 20. storočia, keď sa automobily stali dominantnými, posledné desaťročia zaznamenali oživenie, ktoré spája väčšie rezidenčné projekty s luxusným maloobchodom. V roku 2011 Benners a ďalší pár objavili pozemok s rozlohou 12,600 ft² (1,170 m²), ktorý sa nakoniec stal Ankeny Row.

Zakladajúci obyvatelia pristupovali k svojmu projektu metodicky:

• Vyspovedali deväť architektonických alebo dizajn/budovateľských firiem
• Požiadali troch finalistov, aby sa zúčastnili na dizajnovej charrette
• Vybrali Green Hammer Design-Build pre ich pochopenie základných cieľov projektu a predchádzajúce skúsenosti s Passive House

Tieto ciele presahovali typické stavebné ciele a sústredili sa na:

1. Minimalizáciu environmentálneho dopadu
2. Vytvorenie obydlí vhodných pre "starnutie na mieste"
3. Zriadenie miesta na spoločenské stretnutia pre komunitu s podobným zmýšľaním

Klimaticky reakčný dizajn v morském prostredí Portlandu

Podnebie Portlandu—vlhké, mierne zimy a slnečné, mierne leto—má podobnosti so strednou Európou, čo robí štandard Pasívneho domu teoreticky jednoduchým na implementáciu. Avšak rozdiely v stavebných praktikách a dostupnosti stavebných produktov vytvorili výzvy pri implementácii, ktoré sa zmenšovali s rastúcimi skúsenosťami Green Hammer.

Pre architektov Daryla Rantisa a Dylana Lamara sa preferencia klientov pre centrálnu záhradu stala organizačným princípom pre celý plán lokality:

• Tri budovy usporiadané okolo centrálnej záhrady
• Strategické umiestnenie budov na maximalizáciu prenikania slnečného svetla
• Jedna budova s tromi dvojpodlažnými townhousami pozdĺž zadnej časti
• Druhá budova s dvoma townhousami smerom k prednej časti
• Tretia budova s obytnými priestormi na hlavnom poschodí a duplexovým bytom nad ním
• Obytné jednotky s rozlohou od 865 do tesne pod 1 500 ft² (80–140 m²)

"Aha Moment": Dosiahnutie čistého nulového stavu s pasívnym domom

Kritický pohľad sa objavil už na začiatku návrhového procesu. Prioritizovaním štandardu pasívneho domu a dramatickým znížením energetických potrieb komunity sa ambiciózny cieľ obyvateľov dosiahnuť čistý nulový energetický (NZE) stav stal realizovateľným s fotovoltickým systémom pokrývajúcim menej ako polovicu plochy strechy orientovanej na juh na zadnej budove. Celková kapacita PV systému je 29 kW.

Toto elegantné riešenie predstavuje priesečník princípov pasívneho domu s výrobou obnoviteľnej energie—využívanie superefektívneho dizajnu budov na to, aby sa systémy obnoviteľnej energie stali praktickejšími a nákladovo efektívnejšími.

Výber materiálov: Prioritizácia zdravia a udržateľnosti

Materiálová paleta Green Hammer pre Ankeny Row sa zameriavala na netoxické, udržateľné možnosti:

• Približne 90 % stavebných komponentov vyrobených z dreva alebo celulózy
• Drevo a hotové drevo certifikované Forest Stewardship Council (FSC)
• Odolná kovová strecha
• Obmedzené používanie penových produktov, predovšetkým v základoch

Základový systém demonštruje pragmatický kompromis—používanie izolovanej plytkej základovej konštrukcie, ktorá pripomína polystyrénovú "vaňu" naplnenú betónom, so strategickými variáciami hrúbky na okrajoch, vnútorných základoch a v terénnych oblastiach medzi základmi.

Stena konštrukcie: Vysokovýkonná a paropriepustná

Stena konštrukcie Ankeny Row dosahuje pôsobivú hodnotu R približne 50 prostredníctvom premysleného inžinierskeho systému:

• 2 × 6 palcov (8 × 24 mm) nosná konštrukcia (niektoré steny používajú 2 × 4 konštrukciu)
• Nosná preglejková obkladová doska na vonkajšej strane konštrukcie (na teplej strane izolácie)
• 9,5-palcové (240 mm) drevené I-nosníky vyčnievajúce z obkladu
• Husté balenie celulózovej izolácie vyplňujúce priestory I-nosníkov
• Sklenená matná sadrokartónová obkladová doska na vonkajšej strane
• Paropriepustná membrána s lepenými švami vytvárajúcimi vzduchotesné a poveternostné bariéry

Táto konštrukcia umožňuje difúziu vodnej pary do interiéru aj exteriéru, čím sa zabraňuje akumulácii vlhkosti a zároveň sa udržuje výnimočný tepelný výkon.

Kontinuita vzduchovej bariéry a dizajn strechy

Systém vzduchovej bariéry preukazuje dôkladnú pozornosť k detailom:

• Lepidlo na membráne sa nepretržite obklopuje od základu po strechu
• Priamy spoj s betónovým okrajom základu (vzduchová bariéra na úrovni terénu)
• Monoslopedové drevené väzníky (28 palcov/700 mm hlboké) vyplnené celulózovou izoláciou
• Ventilačný kanál medzi väzníkmi a kovovou strechou vytvárajúci paropriepustnú konštrukciu

Pasívny solárny dizajn a sezónny komfort

Dizajn využíva slnečnú orientáciu a zároveň zabraňuje prehriatiu:

• Väčšie okná na južne orientovaných fasádach maximalizujú zimný zisk slnečného tepla
• Hlboké previsy zatienia južné okná na horných poschodiach v lete
• Markízy chránia okná na dolných a prízemných poschodiach
• Starostlivé detaily vyčnievajúcich prvkov (markízy, balkóny) na minimalizáciu tepelného mostu
• Strategicky umiestnené okná umožňujú prúdenie vzduchu a krížovú ventiláciu na nočné chladenie
• Stropné ventilátory v niektorých jednotkách zvyšujú komfort s minimálnou spotrebou energie

Mechanické systémy: Minimalistické, ale účinné

Každá jednotka obsahuje starostlivo vybraný súbor mechanických systémov:

• Individuálny ventilátor na rekuperáciu tepla poskytujúci nepretržitý čerstvý vzduch
• Mini-split tepelné čerpadlá na doplnkové vykurovanie a občasné chladenie
• Tepelné čerpadlá na ohrev vody inštalované v vonkajších skladových budovách, aby sa predišlo hluku pri získavaní tepla z okolitého vzduchu
• Najvyššie hodnotené spotrebiče s certifikátom Energy Star
• Osvetlenie výlučne z fluorescenčných alebo LED žiaroviek

Očakáva sa, že solárne a vnútorné zisky tepla poskytnú 67 % ročnej potreby vykurovania, pričom mini-split systémy pokryjú zvyšok.

Modelovacie výzvy a skutočné využitie energie

Použitie balíka na plánovanie pasívnych domov (PHPP) na súčasné modelovanie troch prepojených budov predstavovalo výzvy. Skúsenosti Dylana Lamara s projektmi pasívnych domov v Tichomorí mu umožnili vybrať konštrukcie, ktoré by splnili ročné ciele dopytu po vykurovaní a primárnej energii.

Avšak pri dimenzovaní PV systému musel Lamar odchýliť od predvolieb PHPP pre zásuvné zaťaženia a spotrebiče. Jeho pozorovania poskytujú zaujímavé kultúrne postrehy:

• Aj ekologicky uvedomelí americkí klienti zvyčajne používajú viac energie ako predpoklady predvolieb PHPP
• Európski obyvatelia pasívnych domov vo všeobecnosti žijú v rámci predvolieb PHPP
• Pre realistické modelovanie Lamar zohľadňuje predchádzajúce účty za energie klientov na odhad budúceho nevyhrievacieho/chladenia využitia energie

Náklady: Skúsenosti znižujú prémiu

Podľa Lamara predstavuje nákladová prémia za stavbu podľa štandardov pasívneho domu relatívne malú časť celkového rozpočtu projektu. Keďže Green Hammer získal skúsenosti a vybudoval vzťahy so subdodávateľmi oboznámenými s metódami výstavby pasívnych domov, iné faktory—ako výber povrchových úprav a voľba zariadení—majú väčší dopad na konečné náklady ako vysoko výkonný obal.

Metódy Pasívneho Domu

Dokončený projekt dosiahol pôsobivé výkonnostné čísla:

• Energetická náročnosť na vykurovanie: 1.37–2.09 kWh/ft²/rok (14.76–22.46 kWh/m²/rok)
• Energetická náročnosť na chladenie: 0.07–0.21 kWh/ft²/rok (0.73–2.27 kWh/m²/rok)
• Celková zdrojová energia: 12.07–14.83 kWh/ft²/rok (130–160 kWh/m²/rok)
• Ošetrená podlahová plocha: 1,312–3,965 ft² (122–368 m²)
• Únik vzduchu: 0.5–1.0 ACH50

Ankeny Row demonštruje, že princípy Pasívneho Domu môžu efektívne riešiť viacero potrieb súčasne—poskytujú pohodlné, energeticky efektívne domovy, kde môžu obyvatelia starnúť na mieste, pričom podporujú komunitné spojenia a minimalizujú environmentálny dopad. Ako čoraz viac baby boomers hľadá udržateľné možnosti zmenšovania, tento projekt v Portlande ponúka cenné lekcie v kombinovaní technickej výkonnosti so sociálnymi cieľmi.