清洁能源系统发展壮大

对我来说，2022年开始于我的日常生活的回归，但这绝不是例行公事。带着三针COVID-19疫苗和一针流感疫苗，我能够再次访问不同的城市，并审查建筑、交通、微电网和其他电力系统的气候解决方案。然后，我参加了1月31日至2月在拉斯维加斯举行的AHR博览会。2.无论我走到哪里，似乎都有什么大发生了。

我预料自己会像往常一样情绪复杂:乐观的一面会很兴奋地报告清洁能源和清洁水系统的重大新进展。悲观主义者会抱怨变革的缓慢、官僚主义和渐进式的步伐，而这对于没有耐心的环保主义者来说总是不够的。

但你猜怎么着?乐观主义者轻松地赢得了胜利。变革不仅渗透到建筑行业的各个角落，而且像特斯拉Model S一样加速发展。

我发现的不仅仅是一两个技术转变;更确切地说，是建筑行业在技术和经济上的广泛破坏。供暖、制冷、通风、控制、建筑围护结构、设计过程、制冷剂、管道、民用基础设施和城市规划都受到影响，并且都是相互联系的。

昨天的趋势和流行语正在消失，或者如果它们具有真正的价值，它们正在成为今天在清洁、高效能源、水和制冷技术、电子和智能建筑方面的主流操作实践。对于物联网和人工智能、预防性维护等有更明确定义的应用。这些以前模糊的概念不仅在实际设备中提供了价值，而且正在大规模应用。

当在最大的项目中采用截然不同的方法时，你知道我们已经超越了修辞——就像你在纽约哈莱姆区709个单元的Sendero Verde经万博手机版登录本官网济适用房被动房项目现场拍摄照片几天后，参观了波士顿53层、696英尺高的Winthrop中心被动房项目。

或者，当你走进AHR博览会(AHR Expo)上三菱特灵(Mitsubishi-Trane)的展台时，凯恩•怀特(Cain White)说:“没有回头路了。一场巨大的转变正在美国开始。”然后他向你展示了一个新的40千瓦，工业尺寸的C0₂寒冷天气热泵热水器，可以连接多达15个相同的模块，提供总计640千瓦(约2,183,771 BTU/小时)。大了!

就在几分钟前，在江森自控(Johnson Controls)的展览会上，大卫·布津斯基(David Budzinski)告诉我，该公司去年在热泵方面的投资增加了两倍。它仍在通过更加数字化和互联的建筑技术提高效率，很快将在所有产品中使用全天然制冷剂，并将通过实用新型使清洁供暖系统更容易获得。

“这不仅仅是一种趋势，”他表示。“我们有能力帮助消费者、建筑商和业主实现碳中和。从底线的角度来看，这不仅是企业的价值，也是吸引顶尖人才所必需的。下一代劳动力希望为创造更美好世界的公司工作，我们希望下一代拥有安全、健康和清洁的环境。”

波士顿的温斯洛普中心

美国最大的城市开发商之一Millennium Partners的布拉德·马奥尼(Brad Mahoney)对此表示赞同。“这不仅仅是一个暂时现象。当他和我一起参观位于波士顿的81.2万平方万博手机版登录本官网英尺的温斯洛普中心时，他说道。

大约一半的大型高层建筑采用被动式房屋设计，在窗台和拱肩区域的顶部位置都有三层玻璃窗和额外的隔热材料。马奥尼指出，如果设计决策是在今天做出的，而不是四年前，MP很可能会将被动式房屋应用于住宅楼层，而住宅楼层占了项目的另一半。

“吸取教训，对吧?”他指出。波士顿最近颁布了《建筑能源报告披露条例》。他们称之为BERDO 2.0，这与纽约的第97号地方法类似。从2025年开始，建筑将不得不降低碳强度。因此，这个项目作为一个整体，已经比波士顿的普通建筑减少了50%到55%的碳排放和55%的能源消耗。”

该建筑65英尺高的巨大机械室楼层位于城市上方约300英尺(约合300米)处，位于塔楼的办公和住宅部分之间。

马奥尼说:“我们正在向前飞跃。“我查了一下数字;如果我们将被动式房屋应用于波士顿的所有建筑，我们将有效地将整个城市的建筑排放量减少一半。我们将把实现碳中和的时间缩短10到15年。这向你展示了这项技术的力量。它很引人注目，我认为它引起了租户和波士顿的共鸣。”

与现有的LEED白金建筑相比，该建筑预计每年的能源使用强度为28 KBTU/可出租平方英尺(rsf)，后者消耗的能源多60% (44 KBTU/rsf/年)，而典型的a类建筑则消耗150%的能源(70 KBTU/rsf/年)。

Mahoney指出:“如果不采用被动式房屋标准，在类似的气候条件下，没有其他经过大规模翻新或新建的办公大楼可以实现这些节能，而被动式房屋标准正在行业内广泛采用，以帮助城市实现积极的碳减排目标。”

科进工程部高级副总裁Tom Burroughs证实，该中心专用的室外空气通风系统具有MERV 15过滤和实时室内空气质量监测的高水平健康效益。它为每层提供5,000 cfm，为被动式房屋楼层提供约125,000 cfm。

这相当于比规范要求多30%至50%的新鲜空气，而提供它的能量回收通风机实现了70%至80%的能量回收率。垂直管道系统是密封的，以减少低效的空气泄漏。

为了提高效率，控制系统在访问两个占用数据系统(特别是C0)时改变设置₂传感器，还有员工安全卡刷卡。

立面采用了最先进的高性能统一幕墙系统，三层玻璃的性能比双层玻璃高出15%至20%，单层玻璃高出50%至60%。视觉玻璃在大部分地板上有10英尺高。

中央工厂使用三台1000吨的北极电磁涡旋制冷机提供冷却，由风扇盘管机组和冷凝燃气锅炉提供供暖。后者是我不喜欢的折中方案，但由于四管配置、复杂的区域控制和相对于同类项目更好的围护结构，总体上较低的能耗要求让我感到振奋。万博手机版登录本官网

温斯洛普中心还使用低流量装置，收集并再利用雨水作为厕所，每年节省240万加仑的水——同样，比类似的传统建筑少50%左右。抽水系统的设计是为了在建筑的每个区域维持三天的过滤雨水供应。

此外，它的租户协议要求高效的LED照明，其停车层提供电动汽车充电器。“新法规将迫使这种变化，但我们在几年前就采取了这些措施，”巴勒斯说。

他补充说:“我相信这是一个转型项目，改变了波士顿的动态，代表了北美城市的基准建筑。比我们平时建的要大。这是一个具有挑战性的设计，混合用途，车库层，办公室，住宅-你如何服务于这些不同的用途?”

Burroughs指出，科进、建筑师、承包商、开发商和一些租户之间的合作是一个关键的成就——一个完全集成的设计过程:“这是一个整体的过程，包括早期不同场景的建模，包括机械系统选项、信封选择、窗户与墙壁的比例，所有这些都经过审查，以提供最佳的能源和运营效率。”

他补充道:“许多工程师和开发人员都从这个项目中获得了灵感，在某种程度上，他们松了一口气，因为这些变化都出现在了代码中。更重要的是，他们是由大楼的租户推动的。这些公司都有脱碳目标;你只能像你搬进的建筑一样环保。他们是现代公司，需要吸引最优秀的员工，所以他们要求这些改变。气候变化对人们很重要。”

纽约Sendero Verde报道

Sendero Verde在纽约市的39.5万平方英尺(约合37.5万平方英尺)项目将于今年夏天完工，为哈莱姆区提供约700套新的经济适用住宅公寓，以及广泛的社区空间、零售空间和户外花园。一所学校将在里面运作，以及联合解决方案和零售商店在一楼。

我很幸运地在2019年接受了来自Steven Winter Associates的项目工程师Lois Arena的采访，我们在2020年初发布了一份技术描述，基本上得到了遵循。因此，在下列资料中有一些重复，也有一些小的更正和补充。

机械系统包括一个高性能、低能耗的可变制冷剂流动系统，在每一个一卧室、两卧室和三卧室的公寓中都有地板安装的空气处理器，在工作室单元中有分离式壁挂式设备。

每层楼都有一个冷凝器，这意味着每个冷凝器提供三分之一的水平，乘以三层。这是为了最大限度地减少能量损失，优化管道，因为不同的区域以不同的方式面对太阳，涉及不同的增益条件。

每层楼的冷凝器都是热隔离的，因为该项目是被动式房屋认证。这意味着它们位于三面封闭的小隔间中，第四面有烤架。带有热破碎框架的ceeco Trio-E隔热门允许进入每个冷凝器隔间。

屋顶能量回收通风机提供公寓通风，其目标是平衡排气和提供通风在10%的范围内，当然，保留尽可能多的加热或冷却能量。

被动式房屋认证要求总源能量最高为120千瓦/米²每年(38,100 btu /ft)²/年);供热可达15kw /m²每年(4750 btu /ft²/年)。纽约地区的制冷量可达17kw /m²每年(5,390 btu /ft²/年)。

“这座建筑和大多数被动式房屋项目已经达到了2030年纽约的碳排放上限，”Arena说。万博手机版登录本官网“墙壁是R30。我们一直非常关注热桥和穿孔。”

在50帕斯卡的压力下，整个立面每小时的换气次数不超过0.6，这是典型建筑的5到10倍。这意味着Sendero Verde的墙壁将持续隔热，并仔细密封r值为30，屋顶为R-40，双层玻璃窗户的U值为0.149(可操作)和0.134(固定)。

此外，如果你仍然坚持使用碳燃料系统，纽约是规划新建筑要求最高的地方之一。新的法律规定他们不得进入新建筑，甚至要求从2024年开始对数千座现有建筑进行改造。违规罚款数额巨大。

我在2022年初的旅行中获得的其他灵感包括我上个月在华盛顿DC Water总部参观了一个大型污水热回收项目，还有一些将在未来的专栏中出现。

其中包括参观ASHRAE在乔治亚州的新总部，新泽西州的一个微电网实验室，以及位于德克萨斯州奥斯汀的特斯拉超级工厂，据说这是世界上最大的建筑，面积约为530万平方英尺。今年，它将开始生产数千辆赛博卡车，雇佣5000多名当地人，使周围的房地产价值增加约40%，并完全通过自己的大型太阳能电池阵列为生产提供动力。

并非所有这些项目都很大。万博手机版登录本官网我还将写一篇关于康涅狄格州一个漂亮小镇上一家小精酿酒吧的聪明、干净的系统。这个地方很小，但那里使用的想法是某种东西的一部分大．