结论：分家协议无效的情况下，居住房屋20年的归属不能直接确定，需要综合考虑房屋的产权归属、实际居住情况、各方贡献及法律规定等多方面因素。以下是对此问题的详细分析：
一、分家协议无效的法律后果
分家协议，若因违反法律、行政法规的强制性规定，或者存在欺诈、胁迫等情形而被认定无效，那么该协议自始不具有法律效力。这意味着，协议中关于房屋归属的约定不能作为确定房屋所有权的依据。
二、房屋产权归属的确定
产权登记：首先，应查看房屋的产权登记情况。如果房屋已经登记在某一家庭成员名下，那么该成员通常被视为房屋的所有权人。但需注意，产权登记并不总是完全反映房屋的实际归属，特别是在存在家庭内部约定或分家协议的情况下。
实际出资与贡献：如果房屋是家庭成员共同出资购买或建造的，那么应考虑各成员的出资比例和贡献大小。在分家协议无效的情况下，实际出资和贡献可能成为确定房屋归属的重要参考因素。
三、实际居住情况的影响
长期居住：虽然您提到了居住房屋20年，但长期居住本身并不直接决定房屋的所有权。然而，在实际操作中，长期居住可能被视为对房屋的一种实际占有和使用，这在某些情况下可能影响房屋的归属判断，特别是当其他家庭成员未提出异议或未主张权利时。
居住权益的保护：在分家协议无效的情况下，如果某一家庭成员长期居住在房屋中，且该居住行为并未违反法律规定或侵害他人权益，那么该成员可能享有一定的居住权益。但这种权益并不等同于房屋所有权，而是基于实际居住情况而产生的一种临时性或限制性的权益。
四、法律建议与解决方案
协商解决：在分家协议无效的情况下，建议家庭成员之间首先通过协商的方式解决房屋归属问题。协商时，应充分考虑各方的实际贡献、居住情况、经济状况等因素，力求达成公平合理的解决方案。
法律途径：如果协商无果，那么可以通过法律途径解决。此时，应咨询专业律师（即向我咨询），了解具体的法律程序和可能的结果。律师将根据房屋的产权登记情况、实际出资与贡献、居住情况等因素，为您制定合适的法律策略。
证据收集：在解决房屋归属问题的过程中，证据的收集至关重要。您应收集与房屋购买、建造、出资、居住等相关的所有证据，如购房合同、出资凭证、居住证明等。这些证据将有助于支持您的主张，并在法律程序中发挥关键作用。
五、可能面临的法律后果
房屋归属的确定：最终，房屋的归属将由法院根据相关证据和法律规定进行判决。判决结果可能涉及房屋的所有权归属、居住权益的分配等问题。
经济补偿：如果某一家庭成员因房屋归属问题而遭受经济损失，那么其他家庭成员可能需要根据判决结果给予相应的经济补偿。
最后，分家协议无效的情况下，居住房屋20年的归属问题复杂且敏感。建议您在处理此类问题时保持冷静和理性，积极寻求专业律师（即向我）的帮助和支持。如果您有任何疑问或需要进一步的法律咨询，请随时向我提问。