Das Passivhaus im Wald befindet sich in Hudson, Wisconsin, mit Blick auf den St. Croix River und ist ein zweistöckiges Haus mit drei Schlafzimmern und einer Fläche von 1.940 Quadratmetern, das den Energiestandards der USA entspricht Passivhaus-Institut Dies sind die strengsten Energiestandards für Privathaushalte weltweit. Es ist auch das erste zertifizierte Passivhaus in Wisconsin und im oberen Mittleren Westen.
Dieses nachhaltig gebaute Haus spart nicht nur Energie, sondern produziert sie auch. Zu seiner überlegenen Luftdichtheit und hohen Dämmwerten trägt eine Hochleistungs-Gebäudehülle bei, die aus 11 Zoll isolierenden Betonformen besteht, die von weiteren 11 Zoll Außendämmung bedeckt sind. Das Haus wurde für Gary Konkol, einen lokalen Arzt, gebaut und vom Architekten Tim Eian von TE Studio entworfen. Alle Außenwände des Hauses - insgesamt 5.500 Quadratmeter - sind mit ICFs von Reward Walls gebaut.
Das im Herbst 2010 bewohnte Haus hat bewiesen, dass die strengen Passivhaus-Energiestandards in extrem kalten Klimazonen erreicht werden können, wenn die Wände aus isoliertem Beton gebaut werden. 'Ich mache mehr Energie als ich brauche', sagte Konkol in einem Interview mit einer lokalen Zeitung (The Star Tribune, 14. Dezember 2010). 'Selbst an dem kältesten und wolkigsten Tag im Januar werde ich die gleiche Energie wie zwei tragbare Haartrockner verwenden.'
Das Haus zieht auch viel Aufmerksamkeit von Passanten auf sich und weckt Interesse am Bau von Häusern mit ICFs. J. osh Crenshaw von Morr Construction, der Bauleiter des Projekts Passivhaus im Wald, machte während des Baus des Hauses die folgende Beobachtung. ' Ich denke, es muss das moderne Design sein, das die Neugierigen dazu bringt, genauer hinzuschauen: das flache Dach, die quadratischen Seiten und keine Diagonale in Sicht. Sie würden nicht denken, dass eine weiße Box so viel Aufmerksamkeit erregen würde. Die ICF-Konstruktion ist nicht neu. Es gibt es seit den 70er Jahren im gewerblichen Bauwesen und hat in den letzten Jahren große Fortschritte auf dem Wohnungsmarkt gemacht. Die thermische Masse ist in unserem Klima sehr sinnvoll, insbesondere in den Swing-Jahreszeiten. Vielleicht kommt die Nachricht über dieses Projekt langsam heraus. '
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf der Website von The Passive House in the Woods, die einen Blog enthält, in dem die Konstruktion des Projekts beschrieben wird: www.passivehouseinthewoods.com .
wie man Betonböden fertigstellt
Wie energieeffizient ist das Passivhaus? Die Wände des Passivhauses im Wald haben einen Gesamtdämmwert von R-70, das Dach R-95 und die Bodenplatte R-60. Zusätzlich zu den hohen Dämmwerten der ICF-Formen und der Außendämmung verwendet das Haus Dreifachfenster und -türen mit einem Wert von R-8 im Vergleich zu typischen Türen und Fenstern, die von R-2 bis R-5 reichen . Die Fenster haben auch Low-E-Beschichtungen und Rahmen, um Wärmebrücken zu vermeiden, was zu einem minimalen Wärmeverlust führt.
Das Haus spart nicht nur Energie, sondern erzeugt auch Energie durch auf einem Mast montierte Photovoltaik-Solarmodule. Konkols erste Stromrechnung, die 38 Tage und hauptsächlich im November umfasste, betrug lediglich 56 US-Dollar.
Hier ist eine Zusammenfassung der wichtigsten Energiesparfunktionen des Hauses:
- Hochleistungs-Gebäudehülle mit 11 Zoll Isolierbetonformen und weiteren 11 Zoll Außenisolationssystem für einen Gesamtdämmwert von R-70
- Hocheffizientes mechanisches System, das sich um ein Wärmerückgewinnungssystem im Boden dreht. Es gibt keinen Kessel oder Ofen.
- Eine 4,7-kW-Photovoltaikanlage, die einen Überschuss gegenüber dem Energieverbrauch des Hauses erzeugt.
- Passivhaus-zertifizierte Fenster und Türen mit hohem Solarwärmegewinn (64%), dreifach verglasten Verglasungen mit niedriger E-Beschichtung und isolierten Rahmen für installierte R-Werte von 8.
- 12 Zoll extrudierte Polystyrolisolierung unter der Platte (R-Wert von 60) und ein Flachdach mit durchschnittlich 14 Zoll Polyisocyanurat-Isolierung (R-Wert von 95)
- Elektrische Fußbodenheizungsmatten zur Bereitstellung von Reservewärme.
- Ein Warmwassersystem, das einen 40 Quadratmeter großen Solarkollektor auf dem Dach verwendet, um Wasser in einem 50-Gallonen-Speichertank vorzuwärmen. Es produziert mehr als 85% des im Haushalt verwendeten Warmwassers, wobei die Reservewärme von einem kleinen elektrischen Warmwasserbereiter bei Bedarf bereitgestellt wird.
Designziele Der Hausbesitzer Gary Konkol war der Visionär für dieses Projekt, und sein Traum vom Bau eines nachhaltigen, klimaneutralen Hauses wurde dank eines talentierten Design-and-Build-Teams Wirklichkeit, das ein breites Spektrum an Fachwissen in das Projekt einbrachte.
Konokols Ziel war es, ein Haus zu bauen, das folgende Eigenschaften vereint:
- Effiziente Nutzung von Energie, Raum und Wasser.
- Wärme in Luft- und Wasserqualität.
- In Einklang mit der Natur.
- Nachhaltig gebaut.
- Pflegeleicht.
- Spaß zu leben.
Projektherausforderungen Aufgrund der Komplexität eines 22-Zoll-Wandabschnitts mussten viele Details ausgebügelt werden, bevor die Wände gebaut wurden. Viele der Vorsprungs- und Verbindungsdetails wurden vor Baubeginn fertiggestellt, und während des gesamten Prozesses wurde ein kontinuierlicher Dialog zwischen Architekt und Installateur geführt, sodass nichts übersehen wurde. Wärmebrücken und Luftdichtheit waren ebenso ein Problem wie das Gießen einer geraden und lotrechtlichen Betonwand.
Der ICF-Teil des Projekts wurde in den Wintermonaten abgeschlossen, daher musste darauf geachtet werden, dass der Frischbeton nicht gefriert. 'Wir spezifizieren Flugasche für den Beton', sagt Eian von TE Studio. 'Aufgrund der Tatsache, dass wir in ICFs gießen, können wir auf Additive verzichten, die normalerweise für Güsse bei kalter Temperatur verwendet werden. Die Dämmschalen auf beiden Seiten des Betonkerns halten den Beton ausreichend warm. ' Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme wurde der Beton nur an warmen Tagen gegossen, und die Wände wurden mit Frostdecken und Isolierungen bedeckt.
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Eine weitere Komplikation beim Bau des Hauses war die Notwendigkeit, das Haus und die Garage völlig unabhängig zu halten, obwohl sie einen gemeinsamen Stand haben. Die Strukturen sind durch zwei parallele Wände aus 11 Zoll EPS-Schaum getrennt. Um ein Eindringen von Luft zu vermeiden, geht keine Innentür von der Garage ins Haus.
Projekt Details Hausgröße: 1.940 Quadratfuß
Quadratmeterzahl der ICF-Wände: 5.500
Prozent der mit ICFs gebauten Außenwände: 100%
ICF-Installationszeit: 50 Tage
Gesamtbauzeit des Projekts: 225 Tage
Fertigstellung: Oktober 2010
Projektteam Architekt: Tim Eian, TE Studio Ltd., Minneapolis (www.testudio.com)
Generalunternehmer und ICF-Installateur: Sean Morrisey, Morr Construction Services,
Shoreview, Minn. (www.morrconstruction.com)
Ingenieur: Mattson Macdonald Young, Minneapolis
(www.matsonmacdonald.com)
Materiallieferanten ICF-Formulare: Belohnungswandsysteme
Beton: Cemstone Products Co.
Wandverstrebung: Reechcraft
Fenster- / Türblockierungen: TimberStrand
Fenster und Türen: OptiWin
