不用外部供電 零耗能住宅日漸風(fēng)行

華爾街日?qǐng)?bào)報(bào)導(dǎo),根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù),家庭和商業(yè)建物使用的能源,占美國能源消耗的40%。如果建築結(jié)構(gòu)完全不需要使用電力公司電網(wǎng)提供的電,也不用天然氣,而且這類建築所需的材料和技術(shù),不再比傳統(tǒng)建築的價(jià)格高,或者最多只高出10%,那麼,你的下一個(gè)家也許完全不需要消耗能源。

多虧了美國能源部近10年前訂定的準(zhǔn)零耗能住宅(Zero Energy Ready Home)規(guī)格, 這樣的新家可能成真。這些住宅只需要極少的能源,已「準(zhǔn)備好」成為「零耗能」( net-zero)住宅,亦即即便有接電網(wǎng),電力完全由屋頂上的太陽能板供應(yīng)。德國也訂定了「被動(dòng)式住宅」(Passive House)的規(guī)格,這些住宅的絕緣效果很好,冷暖氣都不需要外來的能源。

由於零耗能住宅與外面的世界隔絕,因此比傳統(tǒng)住宅的室內(nèi)環(huán)境更安靜、更少?zèng)@染和更舒適。這對(duì)住戶的健康大有助益,尤其在都市。越來越多證據(jù)顯示,噪音和空氣汙染影響兒童的早期發(fā)育,並造成慢性壓力。

美國的零耗能住宅省下的能源仍微不足道,但有上升趨勢(shì)。根據(jù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)「零耗能聯(lián)盟」,到2017年為止,美國已建造了8547間零耗能住宅(完全以太陽能板供電)或準(zhǔn)零耗能住宅(主要仍由電網(wǎng)供電),另外有3萬8863間正在興建、設(shè)計(jì)或籌畫階段。

2020年將大幅成長,屆時(shí)加州將要求所有新建住宅都是零耗能(商業(yè)大樓的期限為2030年)。歐盟也以2020年為目標(biāo),要求新建物為零耗能。

美國每年建造大約120萬間新住宅,零耗能結(jié)構(gòu)的住宅只占一小部分,更大的挑戰(zhàn)是改建1.4億間現(xiàn)有房宅。雖然這類建材已廣泛供應(yīng),許多仍然很新鮮,建商還不熟悉。

能源及環(huán)保智庫「洛磯山研究所」資深幕僚艾麗莎.派特森(Alisa Petersen)表示,過去幾十年來,一些建造準(zhǔn)零耗能住宅的科技大幅降價(jià),使建造這類住宅變?yōu)榭赡堋?br />
第一項(xiàng)關(guān)鍵科技是空氣源熱泵(air source heat pump)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的風(fēng)熱冷暖氣系統(tǒng)(forced-air systems)的冷暖氣機(jī)分開,暖氣通常以天然氣加熱。使用電力的熱泵系統(tǒng)可以加熱和冷卻。只要把冷氣的機(jī)能反轉(zhuǎn),就可以供應(yīng)暖氣。供應(yīng)暖氣時(shí),不再用壓縮機(jī)把家中的熱氣排除,而是用熱泵把外面的熱能送進(jìn)家中。熱泵在較溫暖的國家已很普遍,但現(xiàn)在更節(jié)能得多,在華氏零下10度以上都能用。

熱泵熱水器也用於超節(jié)能住宅,還有LED燈,僅需白熾燈的十分之一電力。省電洗衣機(jī)的用電也只有25年前洗衣機(jī)的三分之一。

準(zhǔn)零耗能住宅結(jié)構(gòu)也流失較少能源,意味密不透風(fēng),因此,只有極小量的熱從牆壁、窗戶和門出洩出,但密封的建築也有不通風(fēng)、溼氣和發(fā)霉問題,因此需要能源回收系統(tǒng),讓建築能呼吸,在流進(jìn)和流出空氣之間交換熱能。

「被動(dòng)式住宅」著重節(jié)能的冷暖氣,也仰賴許多零耗能住宅的相同科技,這類住宅在人口密集的城市和戶數(shù)多的大樓日益流行。全球最高的被動(dòng)式住宅是座落在紐約市羅斯福島上的康乃爾大學(xué)新科技校區(qū)一棟住宅大樓,已於2017年完工。

依照被動(dòng)式住宅規(guī)格來建這棟26層的住宅大樓,除了建商之外,還需要大約100名工程師、科學(xué)家和結(jié)構(gòu)工程師的合作。整棟大樓被包得密不透風(fēng),用電量只有傳統(tǒng)新大樓的三分之一,即使停電,室內(nèi)仍會(huì)保持溫暖很長一段時(shí)間。

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