Ankeny Row: การอยู่อาศัยร่วมสำหรับผู้มีประสบการณ์ในพอร์ตแลนด์

ทั่วทั้งสหรัฐอเมริกา ผู้สูงอายุที่เป็นเบบี้บูมเมอร์พบว่าตนเองอาศัยอยู่ในบ้านที่เคยรองรับครอบครัวที่กำลังเติบโต แต่ตอนนี้รู้สึกว่ามันใหญ่เกินไป ดูแลรักษายาก และไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ดิกและลาวินา เบนเนอร์ ซึ่งเคยอยู่ในสถานการณ์เดียวกันนี้ ตอนนี้อาศัยอยู่ในแอนเคนี โรว์—ชุมชนการเคหะแบบ Passive House (PH) ในพอร์ตแลนด์ รัฐโอเรกอน ซึ่งมีบ้านแถวห้าหลัง อพาร์ตเมนต์แบบลอฟท์ ห้องโถงชุมชน และสวนกลางแจ้งที่ใช้ร่วมกัน การเดินทางของพวกเขาจากแนวคิดสู่การเสร็จสิ้นใช้เวลาหลายปีในการวางแผน การประชุมมากมาย และความร่วมมือเชิงกลยุทธ์

การค้นหาสถานที่และพันธมิตรที่เหมาะสม

แอนเคนี โรว์ ตั้งอยู่ในย่านประวัติศาสตร์ของพอร์ตแลนด์ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยรอบการขนส่งด้วยรถราง แม้ว่าพื้นที่นี้จะประสบกับการเสื่อมโทรมในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เมื่อรถยนต์กลายเป็นที่นิยม แต่ในทศวรรษที่ผ่านมาได้มีการฟื้นฟู โดยผสมผสานการพัฒนาที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่เข้ากับการค้าปลีกระดับไฮเอนด์ ในปี 2011 เบนเนอร์และคู่รักอีกคู่ได้ค้นพบที่ดินขนาด 12,600 ตารางฟุต (1,170 ตารางเมตร) ที่จะกลายเป็นแอนเคนี โรว์ ในที่สุด

ผู้อยู่อาศัยผู้ก่อตั้งได้เข้าหาโครงการของตนอย่างมีระเบียบ:

สัมภาษณ์บริษัทสถาปัตยกรรมหรือการออกแบบ/ก่อสร้างเก้าราย
ขอให้สามผู้เข้ารอบสุดท้ายเข้าร่วมการออกแบบชาร์เรต
เลือก Green Hammer Design-Build เนื่องจากความเข้าใจในวัตถุประสงค์หลักของโครงการและประสบการณ์ Passive House ที่ผ่านมา

วัตถุประสงค์เหล่านี้เกินกว่าจุดมุ่งหมายการก่อสร้างทั่วไป โดยมุ่งเน้นไปที่:

การลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การสร้างที่อยู่อาศัยที่เหมาะสมสำหรับ "การสูงวัยในสถานที่"
การสร้างสถานที่พบปะสังสรรค์สำหรับชุมชนที่มีแนวคิดเดียวกัน

การออกแบบที่ตอบสนองต่อสภาพภูมิอากาศในสภาพแวดล้อมทางทะเลของพอร์ตแลนด์

สภาพภูมิอากาศของพอร์ตแลนด์—ฤดูหนาวที่ชื้นและอบอุ่นและฤดูร้อนที่มีแดดและอบอุ่น—มีความคล้ายคลึงกับยุโรปกลาง ทำให้มาตรฐาน Passive House สามารถนำไปใช้ได้ง่ายในทางทฤษฎี อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างในวิธีการก่อสร้างและความพร้อมของผลิตภัณฑ์ก่อสร้างสร้างความท้าทายในการนำไปใช้ ซึ่งลดลงเมื่อประสบการณ์ของ Green Hammer เพิ่มขึ้น

สำหรับสถาปนิก Daryl Rantis และ Dylan Lamar ความชอบของลูกค้าในการมีสวนกลางลานกลายเป็นหลักการจัดระเบียบสำหรับแผนผังทั้งหมด:

อาคารสามหลังจัดเรียงรอบสวนกลาง
การวางตำแหน่งอาคารอย่างมีกลยุทธ์เพื่อเพิ่มการเข้าถึงแสงแดด
อาคารหนึ่งมีทาวน์เฮาส์สองชั้นสามหลังอยู่ด้านหลัง
อาคารที่สองมีทาวน์เฮาส์สองหลังอยู่ด้านหน้า
อาคารที่สามมีพื้นที่ส่วนกลางอยู่ชั้นหลักพร้อมกับอพาร์ตเมนต์ดูเพล็กซ์ด้านบน
หน่วยที่อยู่อาศัยมีขนาดตั้งแต่ 865 ถึงเกือบ 1,500 ft² (80–140 m²)

ช่วงเวลา "Aha": การบรรลุ Net-Zero ด้วย Passive House

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกิดขึ้นในช่วงต้นของกระบวนการออกแบบ โดยการให้ความสำคัญกับมาตรฐาน Passive House และลดความต้องการพลังงานของชุมชนอย่างมาก เป้าหมายการใช้พลังงานสุทธิเป็นศูนย์ (NZE) ที่ทะเยอทะยานของผู้อยู่อาศัยจึงกลายเป็นสิ่งที่สามารถทำได้ด้วยระบบโซลาร์เซลล์ที่ครอบคลุมพื้นที่หลังคาทางทิศใต้ไม่ถึงครึ่งของอาคารด้านหลัง ความจุรวมของระบบ PV คือ 29 kW

โซลูชันที่สวยงามนี้แสดงถึงจุดตัดของหลักการ Passive House กับการผลิตพลังงานหมุนเวียน—การใช้การออกแบบอาคารที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อทำให้ระบบพลังงานหมุนเวียนมีความเป็นไปได้และคุ้มค่ามากขึ้น

การเลือกวัสดุ: การให้ความสำคัญกับสุขภาพและความยั่งยืน

พาเลตวัสดุของ Green Hammer สำหรับ Ankeny Row มุ่งเน้นไปที่ตัวเลือกที่ไม่เป็นพิษและยั่งยืน:

ประมาณ 90% ของส่วนประกอบของอาคารทำจากไม้หรือเซลลูโลส
ไม้ที่ได้รับการรับรองจาก Forest Stewardship Council (FSC) และไม้ที่ผ่านการตกแต่ง
หลังคาโลหะที่ทนทาน
การใช้ผลิตภัณฑ์โฟมอย่างจำกัด โดยส่วนใหญ่ใช้ในฐานราก

ระบบฐานรากแสดงให้เห็นถึงการประนีประนอมอย่างมีเหตุผล—โดยใช้ฐานรากตื้นที่มีฉนวนซึ่งมีลักษณะคล้าย "อ่างอาบน้ำ" จากสไตรีนที่เต็มไปด้วยคอนกรีต โดยมีความหนาที่แตกต่างกันอย่างมีกลยุทธ์ที่ขอบ, พื้นที่ภายใน, และพื้นที่ระหว่างฐานราก

การประกอบผนัง: ประสิทธิภาพสูงและเปิดให้ระบายไอน้ำ

การประกอบผนังของ Ankeny Row มีค่า R-value ที่น่าประทับใจประมาณ 50 ผ่านระบบที่ออกแบบมาอย่างรอบคอบ:

โครงสร้างไม้ขนาด 2 × 6 นิ้ว (8 × 24 มม.) (บางผนังใช้โครงขนาด 2 × 4)
แผ่นไม้อัดโครงสร้างที่อยู่ด้านนอกของโครง (ด้านที่อบอุ่นของฉนวน)
ไม้ I-joists ขนาด 9.5 นิ้ว (240 มม.) ที่ยื่นออกมาจากแผ่นไม้อัด
ฉนวนเซลลูโลสแบบบรรจุแน่นที่เติมในช่อง I-joist
แผ่นยิปซัมที่มีเส้นใยไฟเบอร์กลาสอยู่ด้านนอก
เยื่อที่เปิดให้ระบายไอน้ำพร้อมรอยต่อที่ติดเทปซึ่งสร้างอุปสรรคต่ออากาศและสภาพอากาศ

การประกอบนี้ช่วยให้การระบายไอน้ำไปยังทั้งภายในและภายนอกได้ โดยหลีกเลี่ยงการสะสมของความชื้นในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม

ความต่อเนื่องของอุปสรรคอากาศและการออกแบบหลังคา

ระบบอุปสรรคอากาศแสดงให้เห็นถึงความใส่ใจในรายละเอียดอย่างพิถีพิถัน:

เยื่อที่ติดเทปพันอย่างต่อเนื่องจากฐานรากไปยังหลังคา
การเชื่อมต่อโดยตรงกับขอบคอนกรีตของฐานราก (อุปสรรคอากาศที่ระดับพื้นดิน)
โครงไม้แบบมโนโซลอป (ลึก 28 นิ้ว/700 มม.) ที่เติมด้วยฉนวนเซลลูโลส
ช่องระบายอากาศระหว่างโครงและหลังคาโลหะที่สร้างการประกอบที่เปิดให้ระบายไอน้ำ

การออกแบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟและความสะดวกสบายตามฤดูกาล

การออกแบบใช้ประโยชน์จากการหันหน้าไปทางดวงอาทิตย์ในขณะที่ป้องกันความร้อนเกิน:

หน้าต่างขนาดใหญ่บนด้านหน้าอาคารที่หันไปทางทิศใต้ช่วยเพิ่มการรับความร้อนจากแสงอาทิตย์ในฤดูหนาว
หลังคายื่นช่วยให้เงาหน้าต่างชั้นบนที่หันไปทางทิศใต้ในฤดูร้อน
ผ้าใบกันแดดปกป้องหน้าต่างชั้นล่างและชั้นพื้นดิน
การออกแบบรายละเอียดขององค์ประกอบที่ยื่นออกมา (ผ้าใบกันแดด, ระเบียง) เพื่อลดการสะพานความร้อน
หน้าต่างที่วางอย่างมีกลยุทธ์ช่วยให้มีการระบายอากาศแบบสแต็คและข้ามเพื่อการทำความเย็นในเวลากลางคืน
พัดลมเพดานในบางหน่วยช่วยเพิ่มความสะดวกสบายด้วยการใช้พลังงานน้อย

ระบบกลไก: มินิมัลลิสต์แต่มีประสิทธิภาพ

แต่ละหน่วยมีชุดระบบกลไกที่เลือกมาอย่างพิถีพิถัน:

เครื่องระบายอากาศที่มีการฟื้นฟูความร้อนแบบแยกส่วนให้ลมสดใหม่อย่างต่อเนื่อง
เครื่องทำความร้อนแบบมินิสปลิตสำหรับการทำความร้อนเสริมและการทำความเย็นเป็นครั้งคราว
เครื่องทำน้ำร้อนด้วยความร้อนจากปั๊มติดตั้งในโรงเก็บของกลางแจ้งเพื่อลดเสียงในขณะที่ดึงความร้อนจากอากาศรอบข้าง
เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีการจัดอันดับ Energy Star ระดับสูง
ระบบไฟฟ้าทั้งหมดเป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือ LED

การรับความร้อนจากแสงอาทิตย์และความร้อนภายในคาดว่าจะให้ความต้องการความร้อนประจำปี 67% โดยที่มินิสปลิตจะจัดการส่วนที่เหลือ.

ความท้าทายในการสร้างแบบจำลองและการใช้พลังงานในโลกจริง

การใช้แพ็คเกจการวางแผนบ้านพาสซีฟ (PHPP) เพื่อสร้างแบบจำลองอาคารสามหลังที่เชื่อมโยงกันนั้นมีความท้าทาย Dylan Lamar's experience with Passive House projects in the Pacific Northwest allowed him to select assemblies that would meet annual heating and primary energy demand targets.

อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการกำหนดขนาดระบบ PV Lamar had to deviate from PHPP defaults for plug loads and appliances. His observations provide interesting cultural insights:

แม้แต่ลูกค้าชาวอเมริกันที่ใส่ใจต่อสิ่งแวดล้อมมักใช้พลังงานมากกว่าที่ PHPP กำหนดไว้
ผู้ที่อาศัยอยู่ในบ้านพาสซีฟในยุโรปมักใช้พลังงานภายในขอบเขตที่ PHPP กำหนด
เพื่อการสร้างแบบจำลองที่สมจริง Lamar incorporates clients' previous utility bills to estimate future non-heating/cooling energy use

การพิจารณาด้านต้นทุน: ประสบการณ์ลดค่าใช้จ่ายพรีเมียม

ตามที่ Lamar กล่าว ค่าใช้จ่ายพรีเมียมสำหรับการสร้างตามมาตรฐานบ้านพาสซีฟนั้นถือเป็นส่วนเล็กน้อยของงบประมาณโครงการทั้งหมด เมื่อ Green Hammer มีประสบการณ์มากขึ้นและพัฒนาความสัมพันธ์กับผู้รับเหมาช่วงที่คุ้นเคยกับวิธีการก่อสร้างบ้านพาสซีฟ ปัจจัยอื่นๆ เช่น การเลือกวัสดุและการเลือกอุปกรณ์ จะมีผลกระทบต่อค่าใช้จ่ายสุดท้ายมากกว่าการหุ้มที่มีประสิทธิภาพสูง

เมตริกบ้านพาสซีฟ

โครงการที่เสร็จสมบูรณ์ได้บรรลุหมายเลขประสิทธิภาพที่น่าประทับใจ:

พลังงานความร้อน: 1.37–2.09 kWh/ft²/year (14.76–22.46 kWh/m²/a)
พลังงานทำความเย็น: 0.07–0.21 kWh/ft²/year (0.73–2.27 kWh/m²/a)
พลังงานรวมจากแหล่ง: 12.07–14.83 kWh/ft²/year (130–160 kWh/m²/a)
พื้นที่ชั้นที่ได้รับการดูแล: 1,312–3,965 ft² (122–368 m²)
การรั่วไหลของอากาศ: 0.5–1.0 ACH50

Ankeny Row แสดงให้เห็นว่าหลักการบ้านพาสซีฟสามารถตอบสนองความต้องการหลายอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพในเวลาเดียวกัน—การจัดหาบ้านที่สะดวกสบายและประหยัดพลังงานซึ่งผู้อยู่อาศัยสามารถมีชีวิตอยู่ได้ในที่เดียวกันในขณะที่ส่งเสริมการเชื่อมต่อในชุมชนและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อผู้สูงอายุจำนวนมากกำลังมองหาทางเลือกในการลดขนาดที่ยั่งยืน โครงการในพอร์ตแลนด์นี้จึงเสนอบทเรียนที่มีค่าในการรวมประสิทธิภาพทางเทคนิคเข้ากับเป้าหมายทางสังคม.