现在该是发展净零建筑热潮的时候了！

原创 零碳达人立青 零能耗与零碳建筑 2022-07-23 08:32 发表于河北

       本篇转载于美国的网站。现在，高科技和老式能源效率策略的结合可以建造碳中和建筑。但我们需要加快步伐。要求美国人把脚从油门上移开并重置他们的恒温器是不是太过分了？3 月 18 日，国际能源署发布了一项减少石油使用的 10 点计划，认为发达经济体可以在未来四个月内轻松将需求减少 270 万桶/日，这一数字足以避免俄罗斯石油供应严重短缺。入侵乌克兰扰乱了能源市场。

       任何回想起 1970 年石油危机时代受到欧佩克冲击的人都会觉得该计划的主要应对策略很熟悉：降低速度限制以提高油耗，增加交通使用，并阻止非必要的汽车和航空旅行。但它只专注于交通领域，却忽视了建筑环境带来的巨大效率提升：建筑物每年消耗 美国能源使用量的约 40%  。

       然而，减少建筑物中的能源使用一直被化石燃料利益污蔑 为剥夺生活方式——即使地缘政治动荡导致油价飙升和气候变化影响了数百万人的生命，权威人士和政界人士也将这一论点内化。

遮阳和其他加热和冷却技术使哈佛大学的科学与工程综合体成为世界上最节能的综合体之一

         情况并非如此：越来越多的能效措施——更好的绝热、改进的供暖和空调、污染更少的电器——可以帮助建筑行业迅速脱碳。到 2030 年，几乎所有新建筑都可以应用清洁能源——净意味着从电网中得到一些让与取，以达到零碳使用。这是一件大事，尤其是必然会转向电气化的交通方式。

       “大规模行动是非常可能的，”林赛贝克告诉我。她是国际生活期货协会 (IFLI) 的首席执行官，该协会负责举办生活建筑挑战赛，这是一项非常严格的认证计划，推动建筑行业实现了几年前几乎不可能实现的节能减排目标。

英格兰诺里奇的节能新住宅符合严格的被动房认证。这种结构在美国仍然很少见 

        实现规模将需要增加目前适度的政府激励措施。乔·拜登总统 3 月签署的 1.5 万亿美元支出法案包括 32 亿美元 用于改造房屋以提高能源效率。相比之下，德国正在“在减少能源使用方面加倍努力”，斯图加特工程公司 Transsolar 的负责人 Thomas Auer 说，该公司从采光、自然通风和遮阳等老式技术中挖掘出新的用途，以减少能源使用。

        德国的能源转型正在加速，这不仅是因为气候危机的紧迫性，还因为需要停止补贴不友好的政权。该国已承诺到 2024 年完全摆脱俄罗斯天然气的影响，甚至在入侵前立即停止对 Nord Stream 2 管道的认证。这是去年从俄罗斯进口一半以上天然气的政府的一项非凡承诺。

       在节能方面，“没有灵丹妙药，”费城 KieranTimberlake Architects 的合伙人 Richard Maimon 说。但也不需要任何登月计划。以效率为导向的技术工具——传感器、控制和先进的能源建模——正在成倍增加，许多策略只等待规模经济来简化广泛采用。

建筑师 KieranTimberlake 的费城办公室改建自一家以前的啤酒装瓶厂，该厂从屋顶天窗获取自然光和通风

        Paul Schwer 通过遵循新的节能口号：让一切电气化，设法让他在俄勒冈州波特兰市建于 1967 年的农场实现了零能耗。他用电热泵代替了燃气炉和热水器——“人们不明白他们在过去 10 年里变得多么高效，”他说——而且家里的新炉子是电感应模型。假设电网能够成功地最终消除化石燃料，建筑物可以通过消除任何依赖石油或天然气作为燃料的东西来显着减少碳足迹——这是一个很大的假设。“到 2040 年，整个西海岸都有望从可再生能源中获得 100% 的电力，”Schwer 说，但该国其他地区的行动并没有那么快。

        Schwer 是 PAE 的总裁，这家工程公司为美国一些排放量最低的建筑设计了机械、电气和管道系统，其中包括该公司在波特兰为自己建造的一座58,000 平方英尺的净零建筑，采用直截了当的策略，如可打开的窗户、充足的自然采光、良好的隔热外部和地板辐射热——所有这些都由太阳能电池阵列增强。 

PAE Engineering 位于俄勒冈州波特兰市的总部通过充足的日光、可打开的窗户和地板辐射供暖来节省能源。该工程公司与 ZGF Architects 共同设计了这座建筑

        这些措施很容易大规模采用。“绝大多数美国建筑都是三层或更少层数，”Schwer 说，这使得它们更容易改造以提高能源效率。与现有建筑相比，仅这些改进就可以减少多达 80% 的能源使用；添加可再生能源可以“使这些建筑物现在实现净零排放”。

       对于新建筑，要求严格的被动式房屋制度 ——从欧洲引进的体系——可以通过依靠屋顶和墙壁的超级保温来减少约 75% 的电力需求，同时借助于消除空气泄漏。预制可以提供如此高的能源性能，同时降低建筑成本。但是遮阳技术、自然通风和日光是免费的“被动”量，在 Auer 看来，当人们接受适度的温度变化而不是固守在浪费大量能源以始终保持 72 华氏度的密封建筑物上时，这些量会更好 。

       Transsolar 帮助斯图加特建筑师 Stefan Behnisch 设计了一个优雅的小金属罩网，它在去年完成了哈佛大学科学与工程综合大楼的实验室。经过精心校准，以偏转不需要的太阳热量和眩光，同时允许清晰的视野并邀请日光进入，从而消除白天对电灯的需求。窗户也打开以捕捉季节性微风。

由建筑师 ZGF 设计的加州空气资源委员会总部大楼旨在应对高冷却需求

       在加利福尼亚州的里弗赛德，加州空气资源委员会403,000 平方英尺的总部的三层办公楼和工业测试结构为私密的景观庭院提供了遮阳。该建筑由波特兰建筑公司 ZGF 设计，用于测试汽车以满足加利福尼亚严格的尾气排放标准的实验室和设施，被称为 美国最大的零碳建筑。其他被动策略包括宽阔的屋顶悬垂和百叶窗，可保护窗户免受加利福尼亚阳光的灼热。间接日光的获取减少了对电灯的需求。

       ZGF 的负责人 Chris Chatto 说，CARB 设施“存在非常苛刻的运营问题”。该设施的测试区域通过各种机械升级压缩千瓦，并辅以大量太阳能电池阵列。该设施没有使用传统的空调，而是使用冷梁系统进行冷却，该系统可以使用传统风扇驱动的 HVAC 系统的四分之一的能量，该系统通过庞大的管道系统吹送调节过的空气。场地内消耗的唯一化石燃料是被测试车辆的油箱中的化石燃料。

美国驻伦敦大使馆的外墙由 KieranTimberlake 设计，既可以最大限度地减少热量增加，又可以防止鸟击

绿建节能专员

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       建筑公司 KieranTimberlake 以其创新的能源效率方法而闻名——最著名的是其 2017 年在伦敦的美国大使馆，该大使馆竖立着由一种名为 ETFE 的透明织物制成的太阳能偏转帆。它的费城总部是一座 1948 年国际风格的红砖建筑，展示了低能耗策略，包括在屋顶顶部修复的可操作玻璃天窗，有助于自然通风并在日光下沐浴工作室。其中最重要的是选择修复和改造建筑物本身，该建筑物长期以来一直装瓶 Ortlieb 啤酒。

       该公司开发 了一种名为 Tally 的数字工具 ，用于计算现有建筑材料制造过程中的碳排放量，并将其与建造新的净零建筑的碳排放量进行比较。“我们发现我们必须将新建筑运营 186 年才能获得碳回报，”该公司研究小组的成员 Efrie Escott 说。

费城的 Ortlieb 装瓶厂建于 1948 年，已被重新构想为环保办公空间。避免新建建筑可以减少碳排放

       计算隐含能源变得越来越重要，因为用于建造建筑物的材料和产品的“碳密度”在其总碳足迹中占很大比例。这就是 KieranTimberlake 和其他人努力避免拆除可以保存和调整的结构的原因。位于布鲁克林的绿色建筑产品供应商 475 High Performance Building Supply 的首席执行官 Floris Buisman 说，混凝土、钢铁和铝等建筑材料属于“邪恶的参与者”。“他们的碳密度是通过屋顶加载的。”

       固碳高是交叉层压木材 (CLT) （也称为大块木材）席卷建筑行业的原因之一。这些是由粘合在一起的木条制成的柱子、横梁和面板——一种对气候更加友好的建筑材料。“因为 CLT 在许多情况下可以替代钢材和混凝土，它确实有助于降低我们的碳足迹，”ILFI 的贝克说。美国建筑规范很快将允许其在高达 18 层的建筑物中使用。

ZGF 波特兰国际机场新航站楼的屋顶将由当地采购的胶合层压木材和大型胶合板建造

         大块木材也可以打造引人注目的空间：ZGF 为波特兰国际机场新航站楼的计划采用了 380,000 平方英尺的波浪形屋顶，由来自当地供应商的大块木材制成的横梁、椽子和胶合板。藤蔓悬挂在天窗上，树下种植，斑驳的光线“就像穿过森林一样，”查托说。

       不乏令人信服的理由来鼓励诸如此类的减排工具和策略，无论是为了节省现金、拯救地球还是破坏石油暴君。还有一点：净零竞赛将引发美国绿色就业建设热潮。目前，战略性地瞄准这一领域的其他国家处于领先地位：475 High Performance Building Supply 销售的几乎所有能效产品都是进口的，Buisman 说，其中许多来自德国。

      美国仍有很多追赶的机会，但零排放技术需要的不仅仅是政策制定者的口头承诺。Transsolar 的 Auer 说，每个人都可以参加这场竞赛：“不要再浪费能源了。” 

 

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