La disponibilité d’une maison réaliste sans occupants humains était cruciale, dit Farmer. « Il n’y a aucune personne raisonnable qui serait disposée à faire ajouter de la fumée de forêt à leur maison juste pour la science. »
Les mesures ont montré que les produits chimiques de la fumée adhéraient et pénétraient les murs et les autres surfaces de la maison plus que prévu, même lorsque les chercheurs dirigeaient des purificateurs d’air commerciaux. En conséquence, les occupants pourraient être exposés à des produits chimiques de fumée longtemps après leur arrêt de l’extérieur.
Les scientifiques ont également constaté que l’aspirateur, la dépoussiération ou les surfaces de nettoyage réduisaient considérablement l’exposition des occupants à des composés nocifs. Les fenêtres d’ouverture, en revanche, ont abaissé les concentrations de produits chimiques initialement, mais cet avantage a rapidement disparu lorsque les fenêtres ont été fermées.
Les environnements intérieurs ont beaucoup plus de surfaces que les surfaces extérieures et les composés qui collaient à ces surfaces créent une «source presque infinie de produits chimiques» qui peut contaminer l’air intérieur, explique PopPendieck. Donc, prêter attention aux surfaces est la clé pour éliminer les contaminants intérieurs. Il dit que le résultat supérieur de l’étude de la fumée « n’a pas été une surprise, mais ce fut une bonne confirmation. »
L’équipe a publié ses premières découvertes en octobre dernier dans le journal Avancées scientifiques, et une description du projet global dans Sciences de l’environnement: processus et impacts.
L’équipe CASA a également constaté que même SLes utilisations extrêmement mineures de produits commerciaux ou d’activités quotidiennes peuvent changer considérablement les produits chimiques flottant à l’intérieur d’une maison. Plus d’articles détaillant ces résultats sortiront dans les prochains mois.
«Le projet CASA souligne vraiment l’importance de pouvoir demander aux chercheurs universitaires de travailler avec des agences fédérales pour repousser les limites de la recherche», a déclaré Farmer. «Nous pouvons utiliser l’enthousiasme et la capacité des universités et les installations et l’expertise de NIST.»
Impact du monde réel
L’étude CASA a fourni des leçons précieuses pour ceux qui retournent chez eux après les incendies de forêt de janvier 2025 dans le sud de la Californie. Sur la base des conclusions de son équipe, Farmer recommande d’ouvrir des fenêtres et de faire un nettoyage en profondeur pour extraire les particules de fumée intégrées dans les étages, les meubles, les tissus et les systèmes de CVC. En savoir plus.
Modélisation d’un avenir plus vert
L’un des résultats les plus importants de la maison nette-zéro a été la validation et l’amélioration des modèles informatiques tels que l’ouverture ouverte du ministère de l’Énergie Énergiedit l’ingénieur mécanique de NIST, Brian Dougherty, qui a coordonné la recherche à la maison depuis sa retraite de Fanney. Ce modèle est largement utilisé pour estimer la consommation d’énergie du bâtiment, mais des modèles et des modèles similaires ont été construits principalement en utilisant des données de bâtiments conventionnels plutôt que des maisons efficaces.
Les scientifiques du NIST ont également utilisé des mesures de la maison nette-zéro pour vérifier les modèles produits par Contamun logiciel NIST qui est parmi les meilleurs au monde pour simuler le flux d’air et l’exposition aux polluants à l’intérieur des bâtiments. Les chercheurs ont couplé EnergyPlus et Contam ensemble pour modéliser comment la température, l’énergie et la pollution de l’air interagissent, allant au-delà de ce que l’un ou l’autre modèle pourrait réaliser seul.
Parce qu’ils ont eu des années de mesures de la maison nette-zéro, les scientifiques ont pu valider que le modèle couplé prédisait avec précision comment les concentrations de produits chimiques tels que le formaldéhyde et les retardateurs de flamme augmentent et diminuent avec des températures changeantes et des conditions météorologiques, renforçant la confiance que le modèle capture les caractéristiques clés des maisons efficaces.
«Nous sommes assez confiants que c’est un bon modèle, mais pour vérifier qu’il pourrait bien fonctionner dans un vrai bâtiment, c’était une bonne chose à propos de cette étude», explique Stuart Dols, un ingénieur en mécanique NIST qui dirige le développement des contams. «Ce fut une très bonne chance pour nous de travailler avec un bâtiment qui a une très faible infiltration.»
PopPenieck ajoute qu’un article du projet CASA utilisant les résultats de l’étude de la fumée pour valider et affiner le contam est en cours.
Une zone où la maison n’a pas eu d’impact majeur – du moins, pas encore – consiste à stimuler une vague de construction de maisons nettes-zéro. La principale barrière, dit Dougherty, est le coût. Les panneaux solaires, l’isolation, l’équipement de ventilation et les autres technologies nécessaires pour atteindre le net-zéro ont ajouté 162 700 $ à ce qu’il aurait coûté pour répondre aux exigences du code du bâtiment du Maryland à l’époque, selon Une estimation de l’économiste NIST Joshua Kneifel. La récupération de cet investissement aurait pris des décennies d’économies d’énergie – plus longtemps que la plupart des propriétaires peuvent attendre.
En effet, une étude de modélisation de 2015 de Kneifel et d’autres a constaté que les maisons qui offraient la meilleure valeur pour les acheteurs ont été construites pour dépasser les exigences de l’efficacité énergétique du Maryland, mais s’étaient arrêtées à court de zéro.
Aujourd’hui, nous constatons une autre vague d’enthousiasme pour l’efficacité énergétique de la maison. Et grâce à la baisse des prix de la technologie d’énergie verte et des nouveaux codes de construction du gouvernement et des incitations financières, la construction nette-zéro peut être plus réalisable économiquement que jamais. Même les constructeurs qui ne visent pas à Net-Zero complet peuvent bénéficier d’une meilleure science sur la façon dont les technologies et les pratiques d’économie d’énergie affectent la consommation d’énergie et la qualité de l’air et de l’eau intérieure.
Par exemple, dit Kneifel, les panneaux solaires sont devenus si bon marché qu’il peut maintenant être plus rentable d’ajouter des panneaux supplémentaires à une maison et de produire plus d’électricité, plutôt que d’ajouter de grandes quantités d’isolation pour réduire considérablement la consommation d’énergie comme l’équipe NIST.
«Dans le Maryland, si vous allez être dans une maison pendant 15 ans, je pense que les mathématiques se rapprochent de Net-Zero, sinon tout au long du chemin», explique Kneifel. «Je pense que dans la plupart des cas, vous pouvez vous rapprocher de Net-Zero de manière rentable.»
Une autre leçon importante de la maison Net-Zero est apparue au fil du temps, explique Healy. Les constructeurs remettent parfois en question la durabilité des maisons efficaces – une certaine inquiétude, par exemple, que le scellement trop serré peut permettre à la moisissure de se développer. La maison nette-zéro a montré qu’une bonne conception peut empêcher de tels problèmes et créer une structure qui résiste à l’épreuve du temps, explique Healy.
«Il y a beaucoup de systèmes qui ont vraiment bien fonctionné. La maison a été bien construite; 12 ans, elle résiste bien», explique Healy. «Si vous faites attention aux détails de l’efficacité énergétique, il a d’autres avantages.»
Le prochain grand projet à l’ordre du jour de la maison, dit Dougherty, est une expérience pour mesurer les performances des pompes à chaleur à source terrestre – une technologie coûteuse mais très efficace qui passe fluide à travers des tuyaux sous terre, tapant les températures presque constantes de la Terre pour chauffer et refroidir la maison. C’est une expérience qui attend depuis plus d’une décennie: les pompes à chaleur et trois ensembles différents de tuyaux souterrains ont été installés pendant la construction, mais en raison de la concurrence entre les chercheurs qui souhaitent utiliser la maison, ils n’ont jamais été excités.
Quand ils le sont enfin, ce sera encore une autre démonstration qu’une décennie, la maison unique de NIST continue de produire des données qui peuvent nous aider tous à vivre un peu plus vert.