订阅我们的时事通讯并保持更新
我们使用cookies是为了给您提供更好的体验。继续浏览本网站,即表示您同意我们按照我们的条款使用cookies饼干的政策.
你听说有个能源工程师在过河时淹死了吗?平均有三英尺深。
据估计,北美已经有400多座零净能耗建筑(都声称是“第一”),它们似乎有一个共同点,那就是它们都各不相同。平均而言,它们可能能够产生与它们使用的一样多的能量,但有些人认为,我们需要一段时间才能找到建造它们的最佳方法。在这个过程中,一些英勇的企业家可能会“被淹死”或破产。
有多少人在研究所谓的最佳实践和创新方法,就有多少种。好消息,或者坏消息,取决于你的观点,是越来越多的建筑商在整个大陆上朝着零净能源建筑的方向发展。
对于悲观的暖通空调和管道专业人士来说,这种趋势可能会导致更小、更高效的系统产生更少的收入。对于乐观的实践者来说,这种转变可以被认为是通过引入创新的解决方案来使你自己或你的组织脱颖而出的机会。随着各地的法规都朝着净零的方向发展,不仅是对新建建筑,而且对一定时期内的现有建筑,这提供了一个不可否认的改造机会。顺便说一下,对于反对者:统计数据表明暖通空调行业一直在快速增长,预计这种增长将持续下去。
据俄勒冈州波特兰市新建筑研究所(NBI)的研究主任凯茜·希金斯(Cathy Higgins)介绍,2012年美国的零能耗项目还不到100个。万博手机版登录本官网然后它们变成了“一件事”。现在至少有430家。平均而言,一栋零能耗建筑每年产生的能源和它消耗的能源一样多。NBI表示,他们的能源使用强度通常为每年每平方英尺20,000 btu。
开发者根据自己的营销方式来定义游戏;因为他们争相成为新浪潮的一部分,并提出诸如“零净建筑”,“零净准备”,“零能源”和“被动房屋”之类的描述。严格地说,这些定义各不相同,但从客户的角度来看,这些区别是相当模糊的。几项研究表明,绿色建筑卖得更多,租得更多,租得更多;2017年尼尔森的一项调查显示,从千禧一代到婴儿潮一代,北美人将为各种绿色品牌产品支付更多费用。
纽约的零净值村
大卫·布伦斯(David Bruns)是我们的零净能源英雄之一,他是纽约鹿特丹(靠近奥尔巴尼)的多单元住宅开发商,他以156套住宅的零净村为例。“他们租得很快,”布伦斯说。“我发现设计-建造方法是财务模式的重要组成部分,因为它可以减少不必要的成本。例如,你可以花2000美元或3000美元买一个热回收通风机,但我们发现Venmar的模型效果一样好,花的钱要少得多……我们在施工期间做了风机门测试,我们了解到绝缘的r值很重要,但气密性可能更重要。”
他继续说道:“你必须要求交易人员小心渗透。在过去,当一个电工安装了电灯开关后,你可以感觉到微风从它周围吹进来。这些建筑是不同的。我们使用了一个拉链护套系统,在背面用3.5英寸的喷雾泡沫正确地粘在一起,双层玻璃窗户上有一种特殊的涂层,可以帮助冬天的阳光吸收,夏天的遮阳帘可以控制阳光吸收。”
因为这是一座新建筑,他们能够利用最佳被动式太阳能朝向和其他原则来设计整个开发项目。在紧凑的建筑和相对较小的单元中,他们能够使用越来越高效、低温的现代迷你分体来加热和冷却。他们在建筑屋顶安装了太阳能热板,在停车场安装了太阳能光伏板。它负责整个空间的供暖,家用热水和电力负荷。布伦斯说:“有了这种设备,你必须仔细评估,找到最佳位置,因为你很容易超出预算。”
预算对“零净村”来说很重要,因为这些房子都是市价出租的,有洗衣、洗碗机和空调,而且水电费都包含在房租里。作为建筑商、业主和运营商,布朗斯显然完全致力于净零概念。其他有助于控制运营成本和减少碳足迹的措施是每个单元的hrv, LED照明,能源之星电器和建筑大厅的互动能源监视器。这使得居民可以查看他们的使用统计数据并了解保护情况。布伦斯说:“从现在开始,我再也不会以其他方式建造了。”
阳光生态生活在俄勒冈州
让-皮埃尔·韦莱(Jean-Pierre Veillet)经营的Siteworks Design-Build在波特兰采取了类似的做法,在公共区域也安装了监控屏幕。在这种情况下,每个人都可以看到他们的邻居使用了多少能源(这在纽约更私密),也许可以竞争看谁节省最多。“我想我们正在做一点社会工程,”零净能源英雄韦利特说。“他们可能会注意到,那一周他们的能源消耗水平比其他人高了一点,可能会回到自己的房间,关掉电灯开关。”
Veillet的项目万博手机版登录本官网也是设计建造和建造者运营的,它们也使用太阳能热能和太阳能光伏电池板产生的能源。它是使用迷你隔板和电脚板加热器输送的。波特兰比较暖和,所以走廊在室外,不需要空调。在夏天,防晒霜有助于控制热量的增加;在太阳能热系统预热后,一个1000加仑的水箱储存着供家庭使用的水。“这主要是在早上,”维耶说。
他早期的零净能耗尝试之一是一栋有18个单元的建筑,名为Ecoflats。“在一个低端市场,所有的单元仍然在30天内租出去。人们喜欢低水电费和小碳足迹。”他现在正在建造一个有90个单元的社区,名为阳光生态生活。他承认,零净能量的标签有点不确定。
“我们总是产生至少80%的能源,我们有很多零能源的时刻,但最后的20%更困难……负担能力很重要,所以我们密切关注设备成本。”
马萨诸塞州的节能住宅
零净能源项目不一定是小租金。万博手机版登录本官网卡特·斯科特(Carter Scott)是如此的英雄,他在马萨诸塞州设计了两到三间卧室的净零甚至正能量独立式住宅。当他第一次决定在不倾家荡产的情况下实现零净值时,他一次只建造了一栋房子。
他的团队尝试了不同的东西,并测试了每个外壳和加热和冷却系统的效率。现在,他也主要使用光伏电池板和三菱的迷你分割板。它们是双级空气源热泵,冷却等级为23 SEER,加热等级为10.6 HSPF。他每800- 1000平方英尺安装一个室内空调。但在他的第一个社区,他尝试了地热系统、高效燃气热水器、小型空气处理机和14-SEER空调。这些都不能满足斯科特的预算要求。
他现在还使用能量回收通风机、丙烷燃烧的Navien瞬时热水器来提供家庭热水;他的团队开发并一直使用一种独特的围护结构设计,这种设计类似于要求很高的被动式房屋标准,但又不相同。它以50帕斯卡的速度每小时换一次气。
它由两堵墙组成,一堵是内墙,一堵是外墙,两堵墙之间有一个5英寸的气隙。它们用低密度泡沫填充,r值为45.6。阁楼上喷了18英寸厚的纤维素,用于R-63。他们在R-20的地下室基础墙上喷了3.5英寸的高密度泡沫,在R-10的楼板下放了2英寸的刚性XPS。窗户为三窗格,u值为0.21。
他解释说,自从他在2008年开始追求零净能源目标以来,已经发生了三个关键的进展:太阳能电池板的成本在短短几年内从每瓦4.19美元降至每瓦0.80美元;2000美元的上限从太阳能系统30%的联邦所得税抵免中取消;马萨诸塞州(以及其他许多州)推出了太阳能可再生能源证书计划,这让房主的口袋里有了更多的钱。
在一个项目中,他们增加了主屋顶和车库的太阳能电池板数量,使这些家庭在12个月的时间里比消耗的电量多出10200千瓦时;或者足够的额外能量来驱动日产Leaf或雪佛兰Bolt行驶超过3万英里。换句话说,他们超越了零净能耗,建造了节能房屋。斯科特一开始只做了几套房子的项目。万博手机版登录本官网他现在正在开发更多的项目,包括一个由24套住宅组成的项目,以及一个由85套住宅组成的项目。它们都是零净能耗或更好的,每平方英尺的建造成本约为1.40美元。
“最终这将成为每个人都在做的事情。它只需要达到一个临界点,”斯科特说。“法规规定,加州所有新建筑到2020年将实现零排放,马萨诸塞州到2025年将实现零排放。这只需要几年的时间。化石燃料正变得过时,因为它们质量低劣。他们是采掘的。净零是基于先进的技术。随着技术的发展,赢家通吃。”
被动式房屋研究所在弗吉尼亚州开发的预制件
德国被动式房屋研究所的要求是,在50帕斯卡的温度下,每小时少于0.6次换气,每平方英尺使用10瓦或更少的热能,每平方英尺每年的供暖需求为15千瓦/小时,并且没有热桥。美国被动式房屋协会(PHIUS)对这些要求进行了轻微修改,但墙壁仍然相当厚,就像卡特·斯科特的零净能耗建筑一样。
亚当·科恩(Adam Cohen)厌倦了听到被动式房屋建造成本太高,或者行业无法按照标准建造,于是这位顾问、演讲者兼教师、美国被动式房屋协会(passive house Institute)技术委员会副主席发明了一种预制模块化面板系统。
Build Smart预制被动房系统现在是由Cohen和砌体密封公司Prosoco合作在堪萨斯州制造的。除了提供面板系统外,Build Smart还将面板图纸作为SketchUp或Revit组件提供给任何设计师,这些组件可以插入到平面图中,只需点击几下鼠标即可进行配置。
在成为美国被动式房屋大师之前,科恩完成了几个值得注意的项目。万博手机版登录本官网在一个案例中,他用同样的蓝图建造了两座并排的大学住宅,但只将其中一座升级为被动式房屋标准;证明与隔壁的建筑相比,它可以节省65%的能源。
在另一个案例中,他以每平方英尺155美元的价格建造了一个5400平方英尺的牙科诊所,将供暖和制冷成本降低了75%。在第三个例子中,他在弗吉尼亚州布拉德福德的一栋1800平方英尺的三居室房子里测试了被动式房屋模块化面板系统的早期原型。每平方英尺150美元的价格,它的制冷和供暖成本比按照当时有效的建筑规范建造的同样大小的房屋的成本低62%。
尽管所有这些零净能耗英雄和他们的建筑方法略有不同,但他们都朝着更紧凑的外壳和小型热泵系统的方向发展。他们意识到为他们自己或他们的业主客户节省了大量的能源,他们现在已经找到了一种方法来建造这些结构,其初始成本与可比的传统建筑大致相同,而传统建筑通常会浪费大量来自强制空气化石燃料系统的肮脏能源。
他们非但没有被淹死,反而似乎正在驶向未来的繁荣,而更多老式的建筑商仍在原地踏步。问题是,随着未来像春天的河流一样向我们涌来,我们最终能安全渡过对岸吗?