home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Best Objectech Shareware Selections / UNTITLED.iso / boss / home / misc / 002 / zip.doc < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1991-02-04  |  43.1 KB  |  886 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.                                NISTIR 88-3801-1 
  14.  
  15.                ZIP--The Zip-Code Insulation Program, Version 2.0
  16.  
  17.             Economic Insulation Levels for New and Existing Houses
  18.                             by Three-Digit Zip Code
  19.  
  20.                        Users' Guide and Reference Manual
  21.                                (Revised edition)
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.                             Stephen R. Petersen 
  28.                 National Institute of Standards and Technology
  29.                         Gaithersburg, Maryland 20899
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35.                                  Sponsored by
  36.                            U.S. Department of Energy
  37.                      Conservation and Renewable Resources
  38.                       Office of Buildings Energy Research
  39.                    Building Systems and Materials Division 
  40.                          1000 Independence Avenue, SW
  41.                             Washington, D.C. 20585
  42.  
  43.  
  44.  
  45.                                  January 1991
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.                                    Abstract
  56.  
  57. ZIP 2.0 (the ZIP Code Insulation Program) is a computer program developed to
  58. support the DOE Insulation Fact Sheet by providing users with estimates of
  59. economic R-values for thermal insulation in new or existing single-family
  60. houses.  The ZIP program currently calculates economic levels of insulation for
  61. attics, cathedral ceilings, exterior wood-frame and masonry walls, floors over
  62. unheated areas, slab floors, basement and crawlspace walls, ductwork in
  63. unconditioned spaces, and water heaters.  Site-specific estimates can be made
  64. for any location in the United States by entering the first three digits of its
  65. ZIP Code.   Climate parameters are contained in a file on the ZIP diskette and
  66. automatically retrieved when the program is run.  The user must designate the
  67. type of heating and cooling equipment present in the house.  Default energy and
  68. insulation price data are also retrieved from the ZIP diskette, but these can
  69. be overridden to correspond to local prices.  A comprehensive report is
  70. displayed with the economic R-values, advisory material, and a list of the
  71. user's input assumptions.  The program and supporting files are contained on a
  72. single 5-1/4 inch diskette for use with microcomputers having an MS-DOS
  73. operating system capability.  ZIP is intended for use by homeowners,
  74. homebuilders, architects, utilities, insulation manufacturers and installers,
  75. university extension services, conservation advocacy groups, and government
  76. agencies at any level.
  77.  
  78.  
  79.  
  80.  
  81.  
  82.  
  83.  
  84.  
  85.  
  86.  
  87.  
  88.  
  89.  
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.                                     ii
  110.  
  111.                                    Preface
  112.  
  113. The ZIP computer program was developed to support the calculations and data
  114. base used to estimate the economic levels of insulation published in the U.S. 
  115. Department of Energy's Insulation Fact Sheet (DOE/CE-0180, Technical
  116. Information Center, P.O. Box 62, Oak Ridge, TN 37830, 1987).  Programmatic
  117. direction of this project and the DOE Insulation Fact Sheet has been provided
  118. by David McElroy of the Oak Ridge National Laboratory.  
  119.  
  120. Sections 1 through 6 of this user's guide are included in a flat (ASCII) file
  121. on the ZIP disk under the name ZIP.DOC.  The appendices documenting the
  122. calculational algorithms in ZIP are available only in the complete report.
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.  
  140.  
  141.  
  142.  
  143.  
  144.  
  145.  
  146.  
  147.  
  148.  
  149.  
  150.  
  151.  
  152.  
  153.  
  154.  
  155.  
  156.  
  157.  
  158.  
  159.  
  160.  
  161.  
  162.  
  163.  
  164.  
  165.                                     iii
  166.  
  167.  
  168.                                Contents
  169.                                                                           Page
  170. Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   iii
  171.  
  172. Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    iv
  173.  
  174. 1.  Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .     1
  175.  
  176. 2.  Calculation of Economic Levels of Insulation. . . . . . . . . . . .     2
  177.  
  178. 3.  Program Installation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .     3
  179.  
  180. 4.  Running ZIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .     3
  181.      4.1  House and heating/cooling system data. . . . . . . . . . . .      4
  182.      4.2  Energy Prices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .      5
  183.      4.3  Selecting insulation systems for analysis  . . . . . . . . .      5
  184.      4.4  Water heater data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .      6
  185.      4.5  Existing houses only--Existing levels of insulation. . . . .      7
  186.      4.6  Insulation costs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .      7
  187.      4.7  Duct insulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .      9
  188.      
  189. 5.  ZIP Report Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .     9
  190.  
  191. 6.  Finishing Up. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    12
  192.  
  193.  
  194.  
  195.                          List of Screen Illustrations
  196.  
  197. 1.  Start-up display. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .     4
  198. 2.  Menu for selecting insulation systems of interest . . . . . . . . .     6
  199. 3.  Selecting existing level of insulation in attic . . . . . . . . . .     7
  200. 4.  Designating attic insulation costs for selected R-values. . . . . .     8
  201. 5.  Selecting duct size to be insulated . . . . . . . . . . . . . . . .     9
  202. 6.  Screen display of results of ZIP analysis (example) . . . . . . . .    11
  203. 7.  Additional information displayed at the end of a ZIP analysis . . .    12
  204.  
  205.  
  206.  
  207.  
  208.  
  209.  
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.  
  215.  
  216.  
  217.  
  218.  
  219.  
  220.  
  221.                                     iv
  222.  
  223. 1. INTRODUCTION
  224.  
  225. ZIP, the Zip Code Insulation Program, determines economic levels of insulation
  226. for new and existing houses in any location in the United States, given the
  227. first three digits of its Zip code.  Economic insulation levels are determined
  228. for attics, cathedral ceilings, exterior walls, floors over unheated areas,
  229. slab floors, basement and crawlspace walls, and ducts in unconditioned spaces. 
  230. In addition, ZIP will determine if a water heater insulation jacket is a cost
  231. effective investment, based on information supplied by the user.
  232.  
  233. The economic levels computed by ZIP reflect the type and approximate energy
  234. efficiency of the heating and cooling systems specified by the user, as well as
  235. local energy prices and current installed insulation costs.  Local climate data
  236. for the three-digit Zip code are retrieved from the ZIP disk.  Default energy
  237. and insulation price data are also retrieved from the ZIP disk, but it is
  238. recommended that users override these latter values with estimates of local
  239. energy and insulation prices if available.
  240.  
  241. ZIP is a public domain computer program developed by the National Institute of
  242. Standards and Technology (NIST, formerly the National Bureau of Standards)
  243. under the sponsorship of the United States Department of Energy (DOE)*.  As ZIP
  244. is in the public domain, it may be freely copied and distributed.  However it
  245. is requested that attribution be given to the National Institute of Standards
  246. and Technology.  
  247.  
  248. ZIP and its supporting data files are provided on a single 5-1/4 inch floppy
  249. disk (360K DSDD format) for use with microcomputers having an MS-DOS operating
  250. system (typical IBM-PC/XT/AT and compatible systems).  This condensed guide to
  251. the ZIP program is contained in file ZIP.DOC on the ZIP disk and can be printed
  252. directly from the disk.  
  253.  
  254. The original ZIP program was written to calculate economic levels of insulation
  255. reported by three-digit ZIP Code in the Department of Energy's "Insulation Fact
  256. Sheet" (DOE/CE-0180, January 1987).  The "Insulation Fact Sheet" provides
  257. useful information related to the choice of insulation materials for particular
  258. applications and suggestions related to its proper installation.  This 12 page
  259. publication can be obtained from the U.S. Department of Energy, Technical
  260. Information Center, P.O. Box 62, Oak Ridge, TN 37830.  
  261.  
  262. The ZIP program has now been expanded and enhanced for more general use,
  263. allowing users to obtain more detailed recommendations based on local climate
  264. and cost conditions.  ZIP is intended for use by any government or private
  265. agency (such as a utility company) being asked to provide advice to consumers
  266. on economic levels of insulation for new or existing houses.  ZIP can also be
  267. used by insulation manufacturers, insulation installers, and by homeowners
  268. (either on their own personal computer or at some central location such as a
  269. home show, utility office, or energy conference).  Where local building codes
  270. require more insulation than suggested by ZIP, the building codes should take
  271. precedence.
  272.  
  273. ------
  274. * Neither NIST nor DOE assumes any liability resulting from the use of the 
  275. information provided by the ZIP program or from any errors or omissions in the
  276. program.
  277.                                     1
  278.  
  279. 2.  CALCULATION OF ECONOMIC LEVELS OF INSULATION
  280.  
  281. The economic levels of insulation calculated by ZIP are based on an incremental
  282. type of analysis.  Successive levels of insulation in each part of the house
  283. are evaluated to determine how far it pays to keep adding insulation and when
  284. to stop.  For example, in an attic an economic analysis is performed at R-0 (no
  285. insulation), R-11, R-19, R-22, R-30, R-38, and R-49.  As long as the additional
  286. insulation needed to increase the total R-value from one level to the next is
  287. found to be cost effective, that increment will be included in the recommended
  288. insulation level for that application.  If it is not cost effective, that
  289. increment will not be included.  In general, the more severe the climate, the
  290. higher the cost of energy, the lower the heating and cooling system
  291. efficiencies, and the lower the cost of insulation, the more it pays to add
  292. insulation and the higher will be its economic level.
  293.  
  294. Economic calculations in ZIP are based on a reduction in long-term heating and
  295. cooling costs.  For new houses, a 30-year life is used in calculating the
  296. economic level of insulation.  That is, the economic level of insulation
  297. calculated for a new house will be the level which has the lowest present-value
  298. insulation cost plus energy cost over a 30-year period.  For existing houses, a
  299. 20-year life is used in the calculations.  
  300.  
  301. In performing these calculations, a seven percent annual rate of return, over
  302. and above general inflation, is used to discount future savings to present
  303. value.  If inflation is currently five percent, this is approximately
  304. equivalent to requiring a minimum 12 percent rate of return on the investment
  305. over its life.  That is, the last increment of insulation used in each
  306. application must earn at least this rate of return to be considered cost
  307. effective.  Moreover, residential energy savings are not taxed.  Thus, for
  308. homeowners this 12 percent rate of return is an after-tax rate, significantly
  309. higher than most tax-free investments available to homeowners.  
  310.  
  311. Note that the first increments of insulation typically return much higher
  312. dividends than the last increment.  Thus the average rate of return on the
  313. entire investment tends to be considerably higher than the minimum acceptable
  314. level, especially if there is little insulation to start with.
  315.  
  316. There are other benefits from installing economic levels of insulation in
  317. houses.  These might include increased occupant comfort, reduced demand for
  318. scarce energy resources, reduced peak energy demand, reduced pollution, and
  319. even reductions in global warming.  However, none of these additional benefits
  320. are included in the ZIP analysis of insulation savings.
  321.  
  322. The annual energy savings computed in the ZIP analyses for each level of
  323. insulation are not displayed.  These calculations are based on an analysis of
  324. uniform surface areas (typically one square foot) for each component in a
  325. typical house under average operating conditions over a typical weather year. 
  326. They would not provide any meaningful estimate of savings for the user's own
  327. house since the area of each component is unknown.  Usually an energy audit of
  328. the house to be insulated is needed to make a meaningful estimate of the total
  329. savings that can be expected.
  330.  
  331.                                     2
  332.  
  333. 3.  PROGRAM INSTALLATION
  334.  
  335. ZIP 2.0 can be installed on and run from a hard disk or run directly from a
  336. floppy disk.  To install ZIP on a hard disk, make a subdirectory called ZIP and
  337. copy all the files on the ZIP disk to that subdirectory.  (If the floppy is in
  338. drive A, type   COPY A:*.* d:\ZIP   , where d: is the drive location of
  339. subdirectory ZIP.)  If you are going to run ZIP from a floppy drive, you should
  340. copy all the files on the original disk to a disk formatted on the drive you
  341. intend to run it from.  Then run ZIP from the copy, saving the original as a
  342. backup.  (Take care not to run the original (360 KB) disk in a high density
  343. (1.2 MB) disk drive; it will likely be destroyed during the disk write
  344. process.)  In general, hard disk installation is preferred since ZIP will read
  345. and write the supporting data files much faster.
  346.  
  347. The following files are contained on the original ZIP disk.  All of these files
  348. (except the user's guide file, ZIP.DOC) are needed to run the program.
  349.  
  350.    ZIP2.EXE       The executable version of ZIP. 
  351.    CLIMATE2.DAT   A file of climate data, keyed to three-digit ZIP Codes.
  352.    INSCOST2.NEW   A file of default insulation prices for new houses.
  353.    INSCOST2.RET   A file of default insulation prices for existing houses.
  354.    ZIPINFO.FIL    On-line summary of ZIP program.
  355.    ENPR90.ASC     Gas, oil and LPG (propane) prices by state.
  356.    ELEC90.ASC     Electricity prices (winter and summer) by ZIP code.
  357.    DOEENPR.NE    \
  358.    DOEENPR.MW    \ DOE projections of energy price escalation rates for the
  359.    DOEENPR.SE    / Four major regions of the U.S. 
  360.    DOEENPR.W     /
  361.    ZIP.DOC       This user's guide.
  362.  
  363.  
  364.  
  365. 4.  RUNNING ZIP
  366.  
  367. To start ZIP, insert the disk into the current disk drive and type 'ZIP2'.  If
  368. ZIP is run from a hard disk, make the ZIP subdirectory the current directory
  369. and type 'ZIP2'.  If you have a color monitor, ZIP will automatically detect
  370. this and run in color.  If you have a monochrome monitor that runs in the color
  371. mode, adding "/M" to "ZIP2" may make it easier to read the highlighted
  372. characters on the menus (e.g., start by typing ZIP2 /M).
  373.  
  374. Screen 1 shows the initial screen display when ZIP is started.  The user can
  375. proceed immediately into a ZIP analysis by pressing <Enter>.  Further start-up
  376. options are provided in the menu bar at the bottom of the ZIP logo.  For
  377. example, more information on the ZIP program can be displayed, or default input
  378. data from a previous run can be retrieved by selecting "Get File" and then
  379. selecting a previously saved input data file from the list shown on the screen. 
  380. (You will be able to save your input data at the end of the ZIP run for later
  381. retrieval.)  When you retrieve a file, the data in this file serve as the
  382. default data for the current run; you can edit this data if desired as you
  383. proceed through the data input process.
  384.  
  385.  
  386.  
  387.                                     3
  388.  
  389.                        Screen 1.  Start-up display 
  390. ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  391. │                                                                            │
  392. │          ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗         │
  393. │          ║          ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄    ▄▄▄▄     ▄▄▄▄▄▄▄▄▄           ║         │
  394. │          ║                    ▄▄     ▄▄      ▄▄      ▄           ║         │
  395. │          ║                  ▄▄       ▄▄      ▄▄      ▄           ║         │
  396. │          ║                ▄▄         ▄▄      ▄▄▄▄▄▄▄▄▄           ║         │
  397. │          ║              ▄▄           ▄▄      ▄▄                  ║         │
  398. │          ║            ▄▄             ▄▄      ▄▄                  ║         │
  399. │          ║          ▄▄               ▄▄      ▄▄                  ║         │
  400. │          ║          ▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄▄    ▄▄▄▄     ▄▄                  ║         │
  401. │          ║                                                       ║         │
  402. │          ║   ────────────────────────────────────────────────    ║         │
  403. │          ║ The Zip-Code Insulation Program, Version 2.0 (1990)   ║         │
  404. │          ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝         │
  405. │          ╔═══════════════════════════════════════════════════════╗         │
  406. │          ║   Proceed     More Info    Get File       Quit        ║         │
  407. │          ╚═══════════════════════════════════════════════════════╝         │
  408. │             Use cursor to highlight choice and press <Enter>               │
  409. │                                                                            │
  410. │          From the National Institute of Standards and Technology           │
  411. │                 Sponsored by the U.S. Department of Energy                 │
  412. │                                                                            │
  413. └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  414.  
  415.  
  416.  
  417. When you proceed with the ZIP analysis, the first entry is the postal Zip code
  418. for the location of interest.  Enter the first three digits of the Zip code and
  419. ZIP will respond with the reference location and the corresponding heating
  420. degree days (base 65F) and cooling degree hours (base 74F).  The reference
  421. location is typically the location designated by the U.S. Postal Service as the
  422. main post office at the three-digit Zip code level.  If the location is
  423. acceptable, press <Enter>; otherwise select "Try another Zip Code" and enter
  424. another Zip Code as requested.  
  425.  
  426.  
  427. 4.1  House and heating/cooling system data
  428.  
  429. ZIP asks the user to designate whether the analysis is for a new or existing
  430. house, the type and approximate efficiency of the heating and cooling systems,
  431. and the presence of ductwork in unconditioned spaces.  If there is ductwork in
  432. unconditioned spaces, ZIP will ask if the house has two or more stories.  Note
  433. that a default response is always available, and that if the ZIP analysis is
  434. repeated, the user's last response for each question will become the default
  435. value for the current run.
  436.  
  437. If a new house application is selected, a wider range of insulation options for
  438. exterior walls and exterior foundations is allowed than for existing houses. 
  439. If an existing house analysis is selected, you will be asked to specify the
  440. approximate existing level of insulation in the attic, floor, crawlspace walls,
  441. and supply ducts after these systems are selected for analysis. 
  442.  
  443.                                     4
  444.  
  445. Six different heating systems can be selected in ZIP:  four furnace types,
  446. including natural gas, fuel oil, LPG, and electric resistance; electric
  447. baseboard; and electric heat pump.  If a heat pump is designated for space
  448. heating, it will automatically be assumed to provide space cooling as well, 
  449. and no cooling questions will be asked.  Otherwise, two electric cooling
  450. systems can be selected:  central and window air conditioners.  (An evaporative
  451. cooling system can also be selected.  However, no cooling savings from
  452. insulation are calculated for this latter system.)  In addition, the user can
  453. specify the approximate operating efficiency of the heating and cooling systems
  454. (low, medium, high, or very high).  These system specifications are needed to
  455. calculate the purchased energy savings corresponding to any given reduction in
  456. space heating and cooling loads.  If there is ductwork in attics, crawlspaces,
  457. or other unconditioned spaces, an adjustment is also made to the equipment
  458. efficiency to reflect duct losses (10 percent for one-story houses, 15 percent
  459. for houses with two or more stories). 
  460.  
  461.  
  462. 4.2  Energy Prices
  463.  
  464. Current energy prices for heating and cooling, corresponding to the type of
  465. systems selected, are then requested in the units shown (e.g., kWh, therms,
  466. gallons).  Default values are retrieved from data files on the disk.  These
  467. default values reflect energy prices at the state level (or, in the case of
  468. electricity, at a representative location within the state, based on the ZIP
  469. code entered for the analysis).  However, it is recommended that the user
  470. overwrite these default values with energy prices that reflect the utility
  471. rates actually encountered at the building site.  These prices should include
  472. all taxes and fuel adjustment costs (but not kW demand charges, if any).  If
  473. declining (or increasing) block rates are applicable (for example, kWh prices
  474. are often lower for kWh usage above 500 kWh per month than for the first 500
  475. kWh), the energy cost should reflect the cost of the last units purchased each
  476. month (during the months of major usage), not the average cost for all units. 
  477. If there are different prices for summer and winter usage (as is often the case
  478. for electricity), the price used for cooling should be based on the summer rate
  479. and the price for heating on the winter rate.  To change the default prices on
  480. the screen, press "Y" (Yes), then type the new prices over the old prices.
  481.  
  482.  
  483. 4.3  Selecting insulation systems for analysis
  484.  
  485. Screen 2 shows the menu for selecting the insulation applications of interest
  486. to the user.  Press <F3> to select all systems or use the cursor keys to move
  487. from box to box; press the space bar to toggle the selection marker (X) on or
  488. off in each box.  Only data pertinent to the applications marked with an X will
  489. be requested and displayed after this point.  Note that for some applications
  490. (e.g., cathedral ceilings and crawlspace walls) the analysis of rigid foam
  491. sheathing can be separately specified from mineral wool batts or blankets (or
  492. loose fill insulation materials of any kind).  This is primarily because
  493. typical R-values for rigid foam sheathing differ significantly from those of
  494. batts/blankets/loose fill insulation materials.   
  495.  
  496.                                     5 Since rigid foam sheathing typically costs more than mineral wool/loose fill
  497. for a given application, its economic R-value will be lower.  However, for some
  498. applications rigid foam sheathing may be more suitable.  Expert consultation
  499. may be needed to determine the appropriate material in specific circumstances. 
  500. In the case of new wood-frame wall construction, a combination of mineral wool
  501. insulation and rigid foam sheathing is assumed for R-values above R-13. 
  502.  
  503.  
  504. 4.4  Water heater data
  505.  
  506. If water heater insulation is checked, four questions are asked about the water
  507. heater:  its type, its capacity (in gallons), its expected remaining life, and
  508. the price of the heating fuel.  Six types of water heaters are displayed for
  509. selection:  gas, oil, and electric, with either mineral wool or foam tank
  510. insulation.  If the water heating fuel is the same as the space heating fuel,
  511. the default unit price will be the same as entered for space heating.  If
  512. electric water heating is used, the user will be asked to enter both the winter
  513. electricity rate and the summer electricity rate.  The actual electricity rate
  514. used in the analysis will be based on two-thirds (eight months) of the winter
  515. rate plus one-third (four months) of the summer rate.  
  516.  
  517. The economic analysis of a water heater insulating jacket is limited to the
  518. owner's expectation of the water heater's remaining life, with no salvage value
  519. credited.  The water heater is assumed to be located inside the house. 
  520. However, potential beneficial heat gain from the tank during heating hours and
  521. undesirable heat gain during cooling hours is not considered in the analysis. 
  522.  
  523.  
  524.          Screen 2.  Menu for selecting insulation systems of interest
  525. ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  526. │                   Select Insulation Systems for Analysis                   │
  527. │            Press <Space Bar> to Toggle System On [X] or Off [ ].           │
  528. │           F3 = mark all.  Use cursor keys to move around screen.           │
  529. │╔══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╗│
  530. │║ ATTIC:                               CRAWLSPACE WALLS:                   ║│
  531. │║ [ ] 1. batt/blanket/loose fill       [ ] 1. batt/blanket/loose fill      ║│
  532. │║ CATHEDRAL CEILINGS:                  [ ] 2. rigid foam sheathing         ║│
  533. │║ [ ] 1. batt/blanket/loose fill       BASEMENT WALLS (HEATED SPACES):     ║│
  534. │║ [ ] 2. rigid foam sheathing          [ ] 1. Exterior Insul. (rigid foam) ║│
  535. │║ EXTERIOR WALLS (ABOVE GRADE):            2. Interior Insulation:         ║│
  536. │║ [ ] 1. Wood Frame (batt/blanket)     [ ]  a. batt/blanket                ║│
  537. │║     2. Concrete-Masonry:             [ ]  b. rigid foam sheathing        ║│
  538. │║ [ ]  a. batt/blanket/loose fill      BASEMENT WALLS (UNHEATED SPACES):   ║│
  539. │║ [ ]  b. rigid foam sheathing         [ ] 1. Exterior Insul. (batt/blkt)  ║│
  540. │║ FLOORS:                                  2. Interior Insulation:         ║│
  541. │║ [ ] 1. Over unheated spaces (batt)   [ ]  a. batt/blanket                ║│
  542. │║ [ ] 2. Concrete slab (rigid foam)    [ ]  b. rigid foam sheathing        ║│
  543. │║ [ ] DUCT INSULATION                  [ ] WATER HEATER INSULATION         ║│
  544. │╚══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╝│
  545. │                        Press <PgDn> when finished.                         │
  546. │                                                                            │
  547. └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  548.  
  549.  
  550.  
  551.                                     6
  552. 4.5  Existing houses only--existing levels of insulation
  553.  
  554. If the ZIP analysis is being performed for an existing house, the user is asked
  555. to specify the approximate existing level of insulation in the attic, floors
  556. over unheated spaces, crawlspace walls, and supply heating ducts if these
  557. systems have been selected for analysis.  These selections are made from a menu
  558. displaying several R-values and the approximate equivalent thickness of
  559. insulation in inches.  An example of this selection menu is shown in Screen 3
  560. for attic insulation.  In most other applications in existing houses (e.g.,
  561. exterior walls), ZIP asks if there is any existing insulation in the component. 
  562. If the user indicates that some insulation already exists in such components,
  563. ZIP advises that further insulation is generally impractical, since the cost of
  564. removing or penetrating wall coverings is often prohibitively costly and the
  565. potential savings is significantly reduced.  
  566.  
  567.  
  568. 4.6  Insulation Costs
  569.  
  570. Default insulation costs for each application checked are displayed.  For most
  571. applications, three to eight different insulation levels are shown along with
  572. default estimates of their installed cost.  An example of this insulation cost
  573. menu is shown in Screen 4 for attic insulation.  ZIP will evaluate each of
  574. these levels to determine which is the most cost effective in this analysis,
  575. using the costs shown.  The user can accept these default values; however it is
  576. recommended that the user enter values specific to the building site.  
  577.  
  578.  
  579.  
  580.  
  581.  
  582.         Screen 3.  Selecting existing level of insulation in attic
  583. ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  584. │                 Attic Insulation - Batt/Blanket/Loose Fill                 │
  585. │              How much insulation is there in your attic now?               │
  586. │           ╔═════════════════════════════════════════════════════╗          │
  587. │           ║                    Approximate Equivalent in Inches ║          │
  588. │           ║   Existing         -------------------------------- ║          │
  589. │           ║  Insulation             Fiberglass       Cellulosic ║          │
  590. │           ║    Level           --------------------    Blown    ║          │
  591. │           ║ -------------       Batt       Blown     ---------- ║          │
  592. │           ║ (0) None             0                              ║          │
  593. │           ║ (1) R-7             2.5       2.0 -3.0     2.0-3.0  ║          │
  594. │           ║ (2) R-11            3.5       3.75-5.0     3.0-3.5  ║          │
  595. │           ║ (3) R-19            6.0       6.5 -8.75    5.0-6.0  ║          │
  596. │           ║ (4) R-22            7.0       7.5 -10.0    6.0-7.0  ║          │
  597. │           ║ (5) R-30            9.0      10.25-13.75   8.0-9.5  ║          │
  598. │           ║ (6) R-38           12.0      13.75-18.25  10.3-12.0 ║          │
  599. │           ╚═════════════════════════════════════════════════════╝          │
  600. └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  601.  
  602.                     
  603.  
  604.  
  605.  
  606.                                     7
  607.  
  608.       Screen 4.  Designating attic insulation costs for selected R-values
  609. ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  610. │              Attic Insulation Costs (Batt/Blanket/Loose Fill):            │
  611. │                 (cost per square foot of gross attic area)                │
  612. │                ╔═════════════════════════════════════════╗                │
  613. │                ║      R-11 @ $ 0.34 per square foot      ║                │
  614. │                ║      R-19 @ $ 0.47 per square foot      ║                │
  615. │                ║      R-22 @ $ 0.54 per square foot      ║                │
  616. │                ║      R-30 @ $ 0.67 per square foot      ║                │
  617. │                ║      R-38 @ $ 0.85 per square foot      ║                │
  618. │                ║      R-49 @ $ 1.05 per square foot      ║                │
  619. │                ╚═════════════════════════════════════════╝                │
  620. │                                                                           │
  621. └───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  622.  
  623.  
  624.  
  625. The default insulation costs include contractor installation, except for the
  626. water heater jacket, which is assumed to be installed by the homeowner.  For
  627. do-it-yourselfers, these costs can be modified to reflect materials only or
  628. include the labor cost, as desired.  In general, the higher the insulation
  629. cost, the lower will be the economic level of insulation, and vice versa.  
  630.  
  631. Before the insulation costs are requested, ZIP will display guidelines related
  632. to appropriate selection and entry of cost data.  These guidelines are as
  633. follows:
  634.  
  635.   o  All costs are to be entered in terms of thermal resistance (R) value,   
  636.      not thickness.
  637.  
  638.   o  All costs are to be entered per square foot or per linear foot for the   
  639.      indicated R-value (as specified).  If your cost estimates are for the
  640.      total job, you must convert them to dollars per square foot or per linear
  641.      foot of the insulated area (as indicated).
  642.  
  643.   o  Insulation costs should include both material and labor costs if
  644.      professionally installed.
  645.  
  646.   o  If you are doing the job yourself, you can omit labor costs, or include
  647.      the cost of your time, as you prefer.  Economic insulation levels will
  648.      generally be higher if labor costs are not included.
  649.  
  650.   o  All insulation costs should include the cost of structural modifications
  651.      or coverings if these additional costs cannot be justified for other
  652.      purposes. 
  653.  
  654.   o  Each R-value for any given application is expected to cost more than the
  655.      previous R-value, never the same or less.
  656.  
  657.   o  Technically speaking, the difference in cost for each additional increment
  658.      of insulation relative to the previous increment (e.g., R-19 relative to
  659.      R-11) is more important than the total cost of that increment. Therefore,
  660.      take care to make the cost differentials reasonable.
  661.  
  662.                                     8
  663. Entering a price of $99.99 for any level of insulation will eliminate that
  664. level from the economic analysis.  (This is useful if a particular level is
  665. unavailable or inappropriate for the application of interest.)  Note:  the cost
  666. of each successive level of insulation must be higher than the previous level,
  667. unless $99.99 has been entered for the previous level.
  668.  
  669.  
  670. 4.7  Duct insulation
  671.  
  672. If insulation on supply and return ducts in unconditioned spaces is to be
  673. analyzed, the approximate cross-section dimensions must be identified for the
  674. most representative sizes.  The approximate size for each is selected from a
  675. menu of choices, as shown in Screen 5.  Insulation costs for ducts are stated
  676. in dollars per linear foot of duct.  Insulation costs per linear foot are
  677. typically higher for larger perimeter ducts than for ducts with small
  678. perimeters.  Moreover, these costs tend to increase faster with increases in R-
  679. value than for other applications.  This is because the outside perimeter (and
  680. thus the amount of insulation needed to wrap around it) increases with each new
  681. level.  Both of these factors should be considered when specifying duct
  682. insulation costs.  If supply ducts are used for air conditioning, the duct
  683. insulation should include a vapor barrier on the outside, sealed to prevent 
  684. moisture from condensing on the ducts and wetting the insulation.  Economic
  685. insulation levels are computed and reported separately for supply and return
  686. ducts in attics, vented crawlspaces, and controlled-ventilation crawlspaces.  
  687.  
  688.  
  689.                 Screen 5.  Selecting duct size to be insulated
  690.  
  691. ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  692. │                    SUPPLY DUCTS in unconditioned spaces:                │
  693. │        What is most typical duct size (approximate size in inches)?     │
  694. │                     ╔═════════════════════════════════╗                 │
  695. │                     ║     Round       Rectangular     ║                 │
  696. │                     ║    -------     -------------    ║                 │
  697. │                     ║    (A)  4       (F)  3 x 12     ║                 │
  698. │                     ║    (B)  6       (G)  6 x 12     ║                 │
  699. │                     ║    (C)  8       (H)  8 x 14     ║                 │
  700. │                     ║    (D) 10       (I) 10 x 16     ║                 │
  701. │                     ║    (E) 12       (J) 12 x 20     ║                 │
  702. │                     ╚═════════════════════════════════╝                 │
  703. │                                                                         │
  704. └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  705.  
  706.  
  707.          
  708.  
  709.  
  710.  
  711.  
  712.  
  713.  
  714.  
  715.  
  716.  
  717.                                     9
  718.  
  719. 5.  ZIP REPORT FORMAT
  720.  
  721. The results of the economic analysis for the designated location are displayed
  722. directly on the screen as shown in Screen 6.  The Zip code and reference
  723. location, number of annual heating degree days (base 65F) and cooling degree
  724. hours over 74F are shown.   Also included at the top of the report are the
  725. types of heating and cooling equipment, seasonal energy efficiencies, and the
  726. fuel prices used in the analysis.  If the ZIP analysis is for a new house, the
  727. economic level of insulation is shown for each application.  For existing
  728. houses, the existing level, amount to be added, and total level for each
  729. application are shown.  
  730.  
  731. Note that the economic levels of insulation for both floors over crawlspaces
  732. and for crawlspace walls are shown if both were selected for analysis. 
  733. However, only one of these methods would be used in most houses.  For
  734. crawlspaces that can be safely closed off, it is usually more economical to
  735. insulate the walls than the floor above if the wall area is less than the floor
  736. area.  If the crawlspace cannot be safely closed off (or it is not allowed by
  737. the local building code authority), the floor above should be insulated
  738. instead.  In this latter case, care must be taken to insulate water pipes and
  739. any ductwork in the unheated area.  
  740.  
  741. Screen 7 shows the additional information displayed at the end of a full ZIP
  742. analysis.  This information is provided to help the user better interpret and
  743. utilize the results of the ZIP analysis.  However, it is recommended that the
  744. user read the DOE Insulation Fact Sheet or other insulation guidelines, or
  745. consult an insulation expert, before selecting the type of insulation to be
  746. used and installing it.
  747.  
  748.  
  749. 6.  FINISHING UP
  750.  
  751. While the ZIP output report is displayed on the screen, the following options
  752. are available by pressing the designated key, as indicated in the menu bar at
  753. the bottom of the screen:
  754.  
  755.    P      The entire report displayed on the screen is sent to the printer.  
  756.           This report includes the economic levels of insulation for the
  757.           applications considered in this analysis and the input data specified
  758.           by the user, including the insulation prices used in the analysis. 
  759.           (Make sure that the printer is turned on and that the paper is
  760.           properly positioned before selecting this option.)
  761.  
  762.    S      Start over with another ZIP analysis, using the data input for the 
  763.           previous run as the default choices at every question in the new run.
  764.  
  765.    R      Save this report as a flat file on your disk, for later retrieval by
  766.           a word processor.  
  767.  
  768.    I      Save your input data to the disk for retrieval in a later ZIP
  769.           analysis.  You will be asked to enter a file name for this datafile. 
  770.           Use any valid DOS filename (eight character maximum). Do not enter a
  771.           filename extension; the extension ".ZIP" is automatically tagged to
  772.           the filename you enter.  
  773.                                     10
  774.  
  775.    Q      Quit and return to DOS.
  776.  
  777. You cannot back up after the ZIP report is displayed.  You must press S and
  778. move through the data input screens again.  However, you do not need to reenter
  779. your data since they are now the default responses to every question.  
  780.  
  781.  
  782.       Screen 6.  Screen display of results of ZIP analysis (example)
  783. ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  784. │             Economic Insulation Levels for Zip 111XX -- New House          │
  785. │                        Reference Location: Queens, NY                      │
  786. │ Heating Degree Days(65F)=approx. 5000  Cooling Degree Hrs(74F)=approx. 9000│
  787. │╔══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╗│
  788. │║ Heating Equipment: Natural Gas      Cooling Equipment: Central- Electric ║│
  789. │║ Seasonal Efficiency:   65%          SEER (seasonal eff.):   8.0 Btu/Wh   ║│
  790. │║ Unit Fuel Cost:     $0.650/therm    Unit Fuel Cost:        $0.140/kWh    ║│
  791. │╚══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╝│
  792. │                                                                            │
  793. │            Attic Insulation                              R-38              │
  794. │            Cathedral Ceiling Insulation                                    │
  795. │              Batt/Blanket                                R-30              │
  796. │              Rigid Foam                                  R-16              │
  797. │            Wood-Frame Wall Insulation                    R-23              │
  798. │            Masonry Wall Insulation                                         │
  799. │              Batt/Blanket                                R-19              │
  800. │              Rigid Foam                                  R-12              │
  801. │            Floors over Crawlspace (If crawlspace walls uninsulated)        │
  802. │              Batt/Blanket                                R-19              │
  803. │            Crawlspace Wall Insulation (If floor above is uninsulated)      │
  804. │              Batt/Blanket                                R-11              │
  805. │            Crawlspace Wall Insulation (If floor above is uninsulated)      │
  806. │              Rigid Foam                                  R- 5              │
  807. │            Slab-Edge Insulation (Rigid Foam)             R- 5              │
  808. │            Insulation of Basement Walls:                                   │
  809. │            Exterior Insul. for Heated Basement (RF)      R-10              │
  810. │            Interior Insul. for Heated Basement                             │
  811. │              Batt/Blanket                                R-19              │
  812. │              Rigid Foam                                  R-12              │
  813. │            Exterior Insul. for Unheated Basement(RF)     R- 0              │
  814. │            Interior Insul. for Unheated Basement                           │
  815. │              Batt/Blanket                                R- 3              │
  816. │              Rigid Foam                                  R- 6              │
  817. │            Insulation of Supply Ducts in Unconditioned Spaces:             │
  818. │              Ducts in Attics:                            R- 8              │
  819. │              Ducts in Vented Crawlspaces:                R- 8              │
  820. │              Ducts in Unvented Crawlspaces:              R- 6              │
  821. │            Insulation of Return Ducts in Unconditioned Spaces:             │
  822. │              Ducts in Attics:                            R- 6              │
  823. │              Ducts in Vented Crawlspaces:                R- 4              │
  824. │              Ducts in Unvented Crawlspaces:              R- 4              │
  825. │            Water Heater Insulation                       Yes               │
  826. │                                                                            │
  827. └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  828.  
  829.                                     11
  830.   Screen 7.  Additional information displayed at the end of a ZIP analysis
  831. ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
  832. │                          Additional information:                           │
  833. │                                                                            │
  834. │ Always specify insulation by R-value, not by thickness.  If loose-fill     │
  835. │ materials are used, make sure that they are installed according to weight  │
  836. │ (e.g., pounds per square foot) or bag count and not simply to a target     │
  837. │ depth, as significant settling may occur after installation is completed.  │
  838. │                                                                            │
  839. │ ALL insulation products should be kept away from unprotected heat sources. │
  840. │                                                                            │
  841. │ Insulate the floor over the crawlspace or the crawlspace walls, not both.  │
  842. │ Crawlspace walls should only be insulated if the crawlspace is closed off, │
  843. │ unventilated, and dry all year.  The ground should be covered with a vapor │
  844. │ barrier (e.g., 4- or 6-mil polyethylene sheeting) to minimize moisture     │
  845. │ migration into the crawlspace.  Note:  some building codes may not allow   │
  846. │ unventilated crawlspaces.  If radon gas is a problem at the building site, │
  847. │ closing off the crawlspace may not be advisable.                           │
  848. │                                                                            │
  849. │ If insulating floors over crawlspaces or other unheated areas, make sure   │
  850. │ that exposed water pipes are freeze-protected and ductwork is properly     │
  851. │ insulated in those areas.                                                  │
  852. │                                                                            │
  853. │ Before insulating ducts, loosen any existing insulation at all joints and  │
  854. │ tape all joints to minimize air leakage.  A non-flammable vapor barrier    │
  855. │ should cover the insulation on any supply ducts used for air conditioning. │
  856. │                                                                            │
  857. │ The water heater jacket should not cover combustion air inlets (if any),   │
  858. │ pipes, controls, relief valves, or the flue at the top of the heater.      │
  859. └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  860.  
  861.  
  862.  
  863.  
  864.  
  865.  
  866.  
  867.  
  868.  
  869.  
  870.  
  871.  
  872.  
  873.  
  874.  
  875.  
  876.  
  877.  
  878.  
  879.  
  880.  
  881.  
  882.  
  883.  
  884.  
  885.                                     12
  886.