Ankeny Row: Ko-housing za iskusne ljude u Portlandu

Širom Sjedinjenih Američkih Država, stariji baby boomeri se nalaze u kućama koje su nekada bile prilagođene rastućim porodicama, ali sada deluju prevelike, teške za održavanje i ekološki neefikasne. Dik i Lavinija Benner, koji su se nekada nalazili u ovoj tačnoj situaciji, sada žive u Ankeny Row—kooperativnoj zajednici Passive House (PH) u Portlandu, Oregon, koja se sastoji od pet kuća, jednog loft stana, zajedničke sale i zajedničkog dvorišnog vrta. Njihovo putovanje od koncepta do realizacije uključivalo je godine planiranja, bezbroj sastanaka i stratešku saradnju.

Pronalaženje Prave Lokacije i Partnera

Ankeny Row se nalazi u istorijskom kvartu Portlanda koji je prvobitno razvijen oko tramvajskog prevoza. Iako je područje doživelo opadanje sredinom 20. veka kada su automobili postali dominantni, poslednjih decenija došlo je do revitalizacije, spajajući veće stambene projekte sa luksuznim maloprodajnim objektima. Godine 2011, Bennerovi i još jedan par otkrili su lokaciju od 12,600 ft² (1,170 m²) koja će na kraju postati Ankeny Row.

Osnivači su pristupili svom projektu metodološki:

• Intervjuirali su devet arhitektonskih ili dizajn/izgradnih firmi
• Pozvali tri finalista da učestvuju u dizajn šaret
• Odabrali Green Hammer Design-Build zbog njihovog razumevanja osnovnih ciljeva projekta i prethodnog iskustva sa Passive House

Ovi ciljevi su prevazilazili tipične građevinske ciljeve, fokusirajući se na:

1. Minimizing environmental impact
2. Creating residences suitable for "aging in place"
3. Establishing a social gathering place for a like-minded community

Klimatski Osetljiv Dizajn u Morskom Okruženju Portlanda

Portlandova klima—vlažne, blage zime i sunčane, blage leta—ima sličnosti sa Centralnom Evropom, što čini standard Pasivne Kuće teoretski jednostavnim za implementaciju. Međutim, razlike u građevinskim praksama i dostupnosti građevinskih proizvoda stvorile su izazove u implementaciji koji su se smanjivali sa rastućim iskustvom Green Hammer-a.

Za arhitekte Daryla Rantisa i Dylana Lamara, preferencija klijenata za centralnim dvorištem postala je organizaciono načelo za čitav plan lokacije:

• Tri zgrade raspoređene oko centralnog dvorišta
• Strateško postavljanje zgrada radi maksimizacije prodiranja sunčeve svetlosti
• Jedna zgrada sa tri dvostambene kuće duž zadnje strane
• Druga zgrada sa dve dvostambene kuće prema prednjem delu
• Treća zgrada koja sadrži zajedničke prostore na glavnom spratu sa duplex stanom iznad
• Stambene jedinice u rasponu od 865 do nešto manje od 1,500 ft² (80–140 m²)

"Aha trenutak": Postizanje neto nule sa Pasivnom kućom

Kritična spoznaja se pojavila rano u procesu dizajniranja. Prioritizovanjem standarda Pasivne kuće i drastičnim smanjenjem energetskih potreba zajednice, ambiciozni cilj stanara za neto nulu energije (NZE) postao je dostižan sa fotonaponskim sistemom koji pokriva manje od polovine površine krova okrenutog prema jugu na zadnjoj zgradi. Ukupna kapacitet fotonaponskog sistema je 29 kW.

Ovo elegantno rešenje predstavlja presek principa Pasivne kuće i proizvodnje obnovljive energije—koristeći super-efikasan dizajn zgrade kako bi se obnovljivi energetski sistemi učinili praktičnijim i isplativijim.

Izbor materijala: Prioritizovanje zdravlja i održivosti

Materijalna paleta Green Hammer-a za Ankeny Row fokusirala se na netoksične, održive opcije:

• Približno 90% građevinskih komponenti napravljeno od drveta ili celuloze
• Drvo i završni drveni materijali sa sertifikatom Forest Stewardship Council (FSC)
• Izdržljivi metalni krovovi
• Ograničena upotreba proizvoda od pene, prvenstveno u temeljima

Sistem temelja pokazuje pragmatičan kompromis—koristeći izolovani plitki temelj koji podseća na stiropornu "kadu" ispunjenu betonom, sa strateškim varijacijama debljine na ivicama, unutrašnjim temeljima i poljima između temelja.

Zidna konstrukcija: Visokih performansi i otvorena za paru

Zidna konstrukcija Ankeny Row postiže impresivnu R-vrednost od približno 50 kroz pažljivo projektovan sistem:

• 2 × 6 inča (8 × 24 mm) strukturni ram (neki zidovi koriste 2 × 4 ram)
• Strukturna šperploča kao obloga spoljašnjosti rama (na toploj strani izolacije)
• Drvene I-rešetke debljine 9.5 inča (240 mm) izvučene od obloge
• Gusti pakovani celulozni izolacioni materijal koji ispunjava šupljine I-rešetki
• Gipsana obloga sa staklenim vlaknima na spoljašnjosti
• Membrana otvorena za difuziju sa lepljenim šavovima koja formira vazdušne i vremenske barijere

Ova konstrukcija omogućava difuziju pare kako unutar, tako i izvan, izbegavajući nakupljanje vlage dok održava izvanredne termalne performanse.

Kontinuitet vazdušne barijere i dizajn krova

Sistem vazdušne barijere pokazuje pažnju na detalje:

• Lepljena membrana se neprekidno obavija od temelja do krova
• Direktna povezanost sa betonskim ivicama temelja (vazdušna barijera na nivou tla)
• Monoslojevne drvene rešetke (28 inča/700 mm duboke) ispunjene celuloznom izolacijom
• Ventilacioni kanal između rešetki i metalnog krova koji stvara otvorenu konstrukciju za paru

Pasivni solarni dizajn i sezonska udobnost

Dizajn koristi solarno orijentisanje dok sprečava pregrevanje:

• Veći prozori na južnim fasadama maksimiziraju dobitak solarne toplote zimi
• Duboki nadstrešnici zasenjuju prozore na gornjim spratovima tokom leta
• Nadstrešnice štite prozore na donjim i prizemnim spratovima
• Pažljivo oblikovanje izbočenih elemenata (nadstrešnica, balkona) kako bi se minimiziralo termalno mostovanje
• Strateški postavljeni prozori omogućavaju ventilaciju kroz dimnjake i poprečnu ventilaciju za noćno hlađenje
• Ventilatori na plafonu u nekim jedinicama poboljšavaju udobnost uz minimalnu potrošnju energije

Mehanički sistemi: Minimalistički, ali efikasni

Svaka jedinica ima pažljivo odabran set mehaničkih sistema:

• Individualni ventilator za povrat toplote koji obezbeđuje kontinuirani svež vazduh
• Mini-split toplotne pumpe za dopunsku grejanje i povremeno hlađenje
• Toplotne pumpe za grejanje vode postavljene u spoljnim skladištima kako bi se izbegla buka dok izvode toplotu iz okruženja
• Aparati sa vrhunskom Energy Star ocenom
• Sve fluorescentne ili LED rasvete

Očekuje se da solarni i unutrašnji dobitci toplote obezbede 67% godišnje potražnje za grejanjem, dok mini-split sistemi pokrivaju preostali deo.

Izazovi modelovanja i stvarna potrošnja energije

Korišćenje Paketa za planiranje pasivne kuće (PHPP) za simultano modelovanje tri povezana objekta predstavljalo je izazove. Iskustvo Dylana Lamara sa projektima pasivnih kuća u Pacifičkom severozapadu omogućilo mu je da odabere sklopove koji će zadovoljiti godišnje ciljeve potrošnje energije za grejanje i primarnu energiju.

Međutim, prilikom dimenzionisanja PV sistema, Lamar je morao da odstupi od PHPP podrazumevanih vrednosti za priključne opterećenja i uređaje. Njegova zapažanja pružaju zanimljive kulturne uvide:

• Čak i ekološki svesni američki klijenti obično koriste više energije nego što su PHPP podrazumevane pretpostavke
• Evropski stanari pasivnih kuća generalno žive unutar PHPP podrazumevanih vrednosti
• Za realističko modelovanje, Lamar uključuje prethodne račune za komunalne usluge klijenata kako bi procenio buduću potrošnju energije koja nije vezana za grejanje/hlađenje

Troškovna razmatranja: Iskustvo smanjuje premiju

Prema Lamaru, troškovna premija za izgradnju prema standardima pasivne kuće predstavlja relativno mali deo ukupnog budžeta projekta. Kako je Green Hammer stekao iskustvo i razvio odnose sa podizvođačima koji su upoznati sa metodama izgradnje pasivnih kuća, drugi faktori—poput izbora završne obrade i izbora sanitarija—imaju veći uticaj na konačne troškove nego visokoefikasna ovojnica.

Metrika Pasivne Kuće

Završeni projekat postigao je impresivne performanse:

• Energija za grejanje: 1.37–2.09 kWh/ft²/god (14.76–22.46 kWh/m²/g)
• Energija za hlađenje: 0.07–0.21 kWh/ft²/god (0.73–2.27 kWh/m²/g)
• Ukupna izvorna energija: 12.07–14.83 kWh/ft²/god (130–160 kWh/m²/g)
• Tretirana površina: 1,312–3,965 ft² (122–368 m²)
• Propuštanje vazduha: 0.5–1.0 ACH50

Ankeny Row pokazuje da principi Pasivne Kuće mogu efikasno zadovoljiti više potreba istovremeno—obezbeđujući udobne, energetski efikasne domove gde stanovnici mogu da ostare na mestu, dok istovremeno podstiču veze u zajednici i minimiziraju uticaj na životnu sredinu. Kako sve više beba boomera traži održive opcije za smanjenje prostora, ovaj projekat u Portlandu nudi dragocene lekcije u kombinovanju tehničkih performansi sa društvenim ciljevima.