Landsbylund

Helelektrisk, overkommelig bolig med passivhusdesign

Baggrund

Village Grove er en 40-enheder til en overkommelig flerfamilieudlejningsbygning beliggende på 46 South Street i Village of Trumansburg, NY. Det vil være en af ​​de første flerfamiliehuse til overkommelige priser, der anvender passivhusdesign og jordvarmepumper i regionen. Village Grove er en del af en større foreslået udvikling i Crescent Way underafdelingen.

Projektet vil opfylde Passive House Institute of the US (PHIUS)+ 2018-certificering, deltagelse i NYSERDA New Construction—Housing-programmet og forfølger al-elektrisk opvarmning, ventilation og aircondition (HVAC) og varmtvandssystemer at fjerne fossile brændstoffer på ejendommen, hvilket bidrager til en COXNUMX-neutral fremtid. Innovative funktioner omfatter jordvarmepumper, der vil give opvarmning, køling og varmt vand, energigenvindingsventilation og deltagelse i off-site samfundssolenergi. Village Grove vil tjene som model for andre udviklere af billige boliger af de økonomiske, miljømæssige og sociale fordele ved højtydende byggeri.

Nøgle projektfunktioner

Nøgle højtydende byggestrategier i Village Grove omfatter:

• VVS: jordvarmepumpe (GSHP), energigenvindingsventilation (ERV).
• Vandopvarmning: Central vandkilde varmepumpe (WSHP) (Daikin WHA060) fra geotermisk sløjfe.
• Passivt design: PHIUS+2018 certificering.
• Lysstyring: Tilstedeværelsessensorer. 
• Hårde hvidevarer: ENERGY STAR. 
• Vedvarende energi: Fjernbetjent solcelle (PV) ejet.

Planlægning og designtilgang

Projektmål

Projektteamet for Village Grove er forpligtet til at opnå PHIUS+ 2018-certificering og vil deltage i NYSERDA New Construction—Housing Net Zero-programmet. Holdet har udført energimodellering i både WUFI for Passive House og Ekotrope for Home Energy Rating System (HERS) vurderinger for at give teamet den nødvendige vejledning til at implementere programmerne PHIUS, ENERGY STAR og NYSERDA. Projektet vil nå disse mål med helelektriske systemer, en omhyggeligt designet klimaskærm, et højtydende ventilationssystem og vedvarende energiproduktion. Forbrugsbrug og omkostninger vil også blive sporet på tværs af hver enhed.

Village Grove er en del af den større foreslåede Crescent Way-udvikling. Crescent Way er et boligprojekt med blandet brug med blandet indkomst placeret på en 19 hektar stor udfyldningspakke. Ud over den to-etagers Village Grove flerfamiliebygning, vil bebyggelsen også bestå af seks prisvenlige lejebyhuse, ti prisvenlige byhuse til salg, en børnehave og ni grunde til markedspris. Denne bygning vil være et af New York State Homes og Community Renewals første projekter for at opnå Passive House-certificering og bruge jordvarmepumper. Projektet vil opnå Net Zero Energy ydeevne gennem køb af off-site community solenergi. Projektudviklerne håber, at dette vil tjene som en model for andre overkommelige flerfamilieudviklere af de økonomiske, miljømæssige og sociale fordele ved højtydende byggeri.

Projekt hold

Projektteamet omfatter fremadstormende konsulenter, som har erfaring med højtydende byggeprojekter. Udvikleren, Ithaca Neighborhood Housing Services (INHS), involverede hele projektteamet i design fra et tidligt stadium. Dette omfattede HOLT Architects som arkitektteamet, Taitem Engineering som mekanik-, el- og VVS-ingeniør (MEP), Sustainable Comfort som energimodeller og hovedentreprenøren Purcell Construction.

Holdet startede med målet om at opnå Passivhus-certificering. Efter megen diskussion og research indsnævrede holdet de mekaniske systemmuligheder til luftvarmepumper med elektriske varmepumpevandvarmere eller jordvarmepumper med integreret varmtvandsforsyningssystem. Entreprenøren prissatte begge muligheder, og INHS inkorporerede begge omkostninger i proformaer med kompensation for samfundets solenergidriftsomkostninger. Efter diskussion med INHS ejendomsadministrationsdivision besluttede INHS, at jordvarmepumpesystemet var den bedste løsning ud fra et økonomisk, energieffektivt og langsigtet vedligeholdelsessynspunkt.

Bygningsdesign

Beliggende i den maleriske landsby Trumansburg, omfatter dette projekt den rige arkitektoniske palle, der findes i hele området. Village Grove henter sine designelementer fra de omkringliggende landhuse og genskaber dem i et mere kompakt kvarter. Faciliteter såsom forhaver, dybt overdækkede indgangspartier, gavltage, ornamentik, farver og detaljer er med til at skabe et attraktivt gadebillede. Byggematerialerne efterligner også dem, der findes i de omkringliggende kvarterer, ved at bruge en række traditionelle sidespor sammen med plade- og lægtebeklædning. Variation langs facaden nedbryder skalaen af ​​Village Grove-bygningen i visuelt karakteristiske sektioner, hvilket reducerer den samlede masse til at ligne en boliggade.

Holdet er forpligtet til grønne byggestrategier gennem hele projektet og vil målrette Enterprise Green Communities-certificering ved at opfylde alle obligatoriske kriterier. Nogle af de relevante designovervejelser omfatter kompakt tæthed, regnvandshåndtering, bevarelse af åbent rum, transportassistance, reduktion af vandforbrug, forbedret VVS-design, avanceret certificering, vedvarende energi, materialevalg, forbrændingseliminering, radonreduktion og røgfri bygning.

Dette projekt vil være en tidlig adopter af en skalerbar design- og konstruktionsteknik gennem præfabrikerede indvendige vægge og gulvsamlinger og udvendig skal. Projektteamet vil bruge Purcell Construction til at færdiggøre bygningens skal og indvendige gulve og vægge. Purcell er en erfaren montør/installatør af panelvægge, deres tilgang giver mulighed for formontering i et kontrolleret miljø, standardisering af produktet og minimering af konstruktionsforsinkelser.

Energimodellering

Sustainable Comfort har udført energimodellering ved hjælp af både WUFI Passive V.3.2.0.1 til PHIUS+ 2018-certificering og Ekotrope V.3.1.1.2183 for ENERGY STAR Multifamily New Construction Program v1.1. Brug af flere modelleringsværktøjer giver teamet den nødvendige vejledning for at implementere PHIUS- og ENERGY STAR-certificeringerne. Specifikke modelleringsparametre omfatter:

• Vinduer blev modelleret med en solvarmeforstærkningskoefficient (SHGC) på 0.33 og U-faktor på 0.18
• Vægge blev modelleret som R-29, under pladeisolering som R-4, og taget som R-80
• HVAC-systemet blev modelleret til at bruge jordvarmepumpesystemet (GSHP) med Daikin Enfinity WSHP'er i hver enhed med en varmekoefficient for ydeevne (COP) på 3.5 og et energieffektivitetsforhold (EER) på 25 til køling 
• RenewAire energigenvindingsventilatorer (ERV) blev modelleret med 72 % effektivitet, og luftlækage blev modelleret som 0.67 ACH50
• Det centrale varmtvandssystem blev også modelleret som at bruge GSHP-systemet med to 5-tons vand-til-vand Daikin WHA060 varmepumper og 600 gallons lager, hvilket resulterede i en energifaktor (EF) på 2.5
• Andre modeller inkluderer 100 % LED-belysning, elektriske tørretumblere og induktionskomfurer
• Bygningen har en forventet samlet elektrisk belastning på 199,400 kWh/år, med solcellepaneler uden for byggepladsen, der forventes at producere den fulde energibelastning for bygningen

Ekotrope-modellering er blevet brugt til at afspejle vejledninger givet under NYSERDA New Construction—Hosing Net Zero-programmet med et præ-fotovoltaisk (PV) HERS-indeks fra 36 til 39 og Post-PV HERS-indeks fra -1 til -4.

Med helelektrisk opvarmning og centrale varmtvandssystemer (DHW), en supertæt kappe og et effektivt udendørsluftventilationssystem er projektet på forkant med effektivt bygningsdesign og kan tjene som model for fremtidige bygninger. Bygningen opfylder alle krav til PHIUS+ 2018 Source Zero, har enhed Energy Rating Index (ERI) værdier 40 % til 45 % bedre end ENERGY STAR, og fungerer som et eksempel på hypereffektiv, helelektrisk, netto nul bygning, der udnytter jordkilde energi.

Energieffektivt, helelektrisk design

Højeffektive belysningsarmaturer og apparater

De vigtigste højeffektive funktioner i bygningen og enhederne vil omfatte:

• Alle vandarmaturer opfylder det amerikanske miljøbeskyttelsesagenturs (EPA) WaterSense-krav 
• ENERGY STAR®-klassificerede apparater
• LED-belysning og tilstedeværelse installeret sensorer
• Udendørs lys på fotoceller
• Solcellebygninger klar og forbundet til off-site samfundssolenergi på en solcellegård

Bygningskonvolut

Energimodellering har sikret, at alle mål for opvarmning, køling og primærenergi for PHIUS+ 2018 bliver opfyldt. Designteamet tog nøje hensyn til bygningens lufttætning, vinduer, døre og HVAC. Bygningsskærmen vil bestå af R-80 tagisolering, R-15 pladekantisolering og vægge med R-12 gennemgående stiv isolering og 2x6 trænitter med R-21 hulrumsisolering. Den tætte klimaskærm resulterer i mindre varmetab eller -gevinst, og derfor er bygningens energibehov og omkostninger lavere end for en isoleret bygning i kodeniveau.

For certificering med PHIUS+ 2018 sigter projektteamet efter at overskride kravet til 0.06 CFM50 pr. kvadratfod indkapsling. Vægpanelerne produceret af Purcell vil blive konstrueret off-site i et kontrolleret miljø, der sikrer, at komponenterne er forseglet for at opfylde dette krav. Tidlig og hyppig tryktestning vil hjælpe med at identificere potentielle lækageveje, så de kan løses i realtid. Derudover vil projektet omfatte superisolerede tre-rude vinduer og døre. Vinduernes layout og betjening er optimeret til lufttæthed og energieffektivitet.

Bygningen får to centrale ERV-systemer inden for den termiske klimaskærm. De vil betjene hver fløj af bygningen for at give kontinuerlig filtreret friskluftventilation til bygningens beboere. Disse enheder har en genvindingseffektivitet på 72 % og fjerner gammel luft fra køkkener, badeværelser og korridorer, mens de giver frisk luft til alle rum for afbalanceret drift. Centrale enheder er placeret uden for boligenhederne, så vedligeholdelse og reparation kan gennemføres uden at koordinere adgangen med beboerne. Det centrale udstyr vil også kræve mindre vedligeholdelsesomkostninger end individuelle systemer

Helelektriske systemer

De implementerede designstrategier vil give mulighed for udelukkende elektriske systemer og vil derfor ikke omfatte noget fossilt brændstofforbrug. Alle enheder vil blive betjent af GSHP-systemet, og den elektriske belastning vil blive opvejet af vedvarende energi. Udover opvarmning og køling vil GSHP-teknologien blive brugt til varmt brugsvand, som fordeles via en central kreds med vandeffektiv fordeling og inventar i hver lejlighed.

Vedvarende energi

Projektets elektriske belastning vil blive opvejet af udvikler-ejede solpaneler placeret fjernt ved en fælles solfarm. Med køb af off-site solcelleanlæg sigter projektet mod at opnå PHIUS+ Source Zero-certificeringen. Den endelige dimensionering af solceller vil blive baseret på de endelige energimodellerings- og testresultater, med vedvarende energi, der forventes at dække bygningers energiforbrug på næsten 200 MWh/år.

Smart byggeteknologi

Beboeropsøgende og gennemsigtighed er vigtigt for samfundet. INHS vil betale direkte for alle forsyningsomkostninger, og projektet vil implementere forsyningsovervågning for at spore elforbrug for hver enhed. Disse oplysninger vil blive delt med bygningens beboere for at fejre og øge bevidstheden om bygningens effektivitetsfunktioner og for at inspirere til adfærdsændringer for lejere med et højere end gennemsnittet brug.

Projektet vil omfatte et energiovervågningssystem og et bygningsstyringssystem med undermåling på lejerniveau for at levere eldata til beboerne. El, varme og køling i lejernes boliger undermåles, og brugsvand og vand måles direkte. Denne synlighed vil give beboerne mulighed for at forstå deres enheds energiforbrug, selvom deres elregning betales af ejeren og er inkluderet i lejen.

Idriftsættelse

As-built tegninger vil blive afsluttet baseret på installerede forhold gennem hele projektet, herunder alle arkitektoniske og mekaniske, elektriske og VVS-systemer (MEP). Konvolutten vil blive inspiceret af Sustainable Comfort for isoleringskvalitet, og termisk billeddannelse vil blive udført i slutningen af ​​projektet for at identificere eventuelle uoverensstemmelser med isolering eller luftbarriereinstallation. Den endelige energimodellering vil blive revideret for at afspejle as-built forhold og indsendes til PHIUS til endelig certificering for at sikre, at passivhusmålene opfyldes efter byggeriet.

Leasing struktur

Village Grove er en overkommelig flerfamiliebygning, hvor ejeren vil betale forsyningsomkostningerne for lejere. Dette omtales som "alt i"-udlejningsmodellen. Ikke desto mindre vil beboerne stadig få information om energiforbruget i deres enhed for at hjælpe dem med at lære om mulighederne for effektivitet.

Omkostningsreduktion

Sammenlignet med lignende projekter er Village Groves forventede byggeomkostninger pr. soveværelse cirka 15 % mindre. Forskellen tilskrives totalentreprenørens brug af præfabrikerede væg- og gulvpaneler. Derudover blev Village Grove designet som en to-etagers trærammebygning på en betonplade, gavltage og cementbeklædt sidebeklædning. Enkelheden vil gøre det nemt at bygge og mindsker sandsynligheden for, at projektet vil have øgede byggeomkostninger under hele byggeriet.

Yderligere fordele

Sitekontekst

Målet med Crescent Way-udviklingen, som Village Grove-bygningen er en del af, er at skabe et intergenerationelt samfund med blandet indkomst, hvor seniorer kan ældes på plads, den lokale arbejdsstyrke kan leje inden for deres midler, og unge familier kan købe boliger på det meget konkurrenceprægede lokale boligmarked.

Visuelle designsignaler og fysiske forbindelser med det omkringliggende kvarter vil bidrage til at skabe en sømløs integration i landsbyens struktur. Derudover vil projektet omfatte et omfattende system af fortove og vandrestier på hele stedet for at tilskynde til fodgængere. Disse gangbroer vil forbinde til det nye Village-fortov, der støder op til stedet, der blev installeret sidste år for at give en sikker fodgængerrute til Main Street og de nærliggende skoler. 

Beboers sundhed, komfort og produktivitet

Village Grove vil have optimal komfort og beboersundhed for beboere og lokalsamfundet. Designteamet lagde vægt på energieffektivt design for generel bæredygtighed, holdbarhed og beboeroplevelsen. Den højtydende konvolut vil også give forbedret akustisk ydeevne. Den omhyggelige luftforsegling mellem enhederne reducerer støjoverførslen fra tilstødende enheder og fællesarealer, hvilket yderligere understøtter den generelle akustiske ro for beboerne.

Derudover vil indendørs luftkvalitet blive væsentligt forbedret af energigenvindingsventilation, som vil fungere kontinuerligt i hver lejlighed. Dette vil trække gammel luft fra badeværelser og køkkener og bringe frisk luft ind i alle rum, samtidig med at 75% af energien udveksles. Som en del af Passivhus-certificeringen vil projektet også opfylde kravene i EPA Indoor AirPlus-programmet, der sikrer, at materialer udvælges til at reducere indendørs forurening fra produkter, herunder maling, klæbemidler, fugemasser, gulve og komposittræ.

Resiliency

Designteamet valgte byggematerialer for deres levetid, bæredygtighed og evne til at tolerere en ekstrem vejrbegivenhed. Eksempler inkluderer aluminium i stedet for vinyl veranda rækværk, fibercementplade i stedet for vinylbeklædning og holdbare vinylplankegulve i stedet for tæpper. Alle som er mere tilbøjelige til at udholde en ekstrem vejrbegivenhed, hvilket sparer lejere og ejeren for unødvendige ekstra udskiftningsomkostninger. Ved udskiftning kan materialer som aluminiumsrækværk og fibercementplader genbruges. Som krævet af Passivhus vil bygningen være solcelleklar; desuden vil bygningen være forbundet til off-site fælles solenergi.