加利福尼亞州伍德蘭市 — 馬裡索爾·薩納布里亞指著一個小的白色裝置,大約有她手掌大小,用堅硬的透明塑膠盒裝著。該裝置安裝在廚房操作檯上方、攪拌機和閃亮的不鏽鋼烤麵包機之間,一側發出柔和的紫色光芒,另一側發出紅色光芒。這是唯一可見的證據,表明薩納布里亞和她一家五口住在一棟設計為產生和使用一樣多能源的住宅中,也稱為零淨能源 (ZNE) 住宅。
“我還在適應這些顏色,”她用西班牙語對翻譯說。她解釋說,由於她的三個孩子暑假在家,電視開得比平時多,用電量也增加了。
當家庭使用從整個住宅區屋頂系統分配的能源預算時,這個小裝置兩側的燈光會從綠色變為黃色、紅色,然後變為紫色。儀表盤顯示住宅的每日和即時用電量。如果家庭可以在監視器變為紅色時控制每日用電量,那麼每個月只需支付 5 美元的管理費,無需支付電費。
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薩納布里亞說,幾乎不用支付水電費對他們家有很大的幫助。她一家於 4 月份搬進了位於薩克拉門託西北約 15 英里的 62 套經濟適用房小區。
她說:“以前天氣很熱或很冷的時候,我總是害怕收到賬單,”她還說,她以前的水電費最低也要 100 美元。“總共算下來,我們在這裡住了五個月,一共才花了不到 30 美元……總共。”
這筆額外的錢讓薩納布里亞和她的丈夫可以帶孩子們出去玩更多次,甚至換了一輛全家人乘坐更舒適的汽車。
互助住房是一家位於薩克拉門託的非營利性住房開發商,負責運營斯普林湖小區,這是一個專門為農業工人和他們的家庭建造的 ZNE 聯排別墅和公寓小區。他們首先詢問未來的住戶希望在他們的住宅中看到哪些品質。該小組派遣講西班牙語的員工進入農田以及附近的包裝和加工廠進行調查,以便更好地瞭解他們的服務物件。
互助住房的專案經理凡妮莎·格拉說,首要的是降低租金,但第二重要的期望特性讓她感到驚訝。
她說:“水電費的上漲嚴重影響了他們每天維持生計的能力。”“那時我們才確定,零淨能源是我們這個專案的目標。”
建築商開始實現的目標
在美國各地,尤其是加利福尼亞州,ZNE 住宅和商業建築的數量正在增長。據跟蹤這一行業趨勢的新建築研究所稱,2012 年至 2014 年間,實現 ZNE 的建築數量翻了一番。從某種意義上說,這是有道理的,因為建築物是主要的能源消耗者,約佔全國能源消耗總量的 40%。
除了透過減少能源使用來減少溫室氣體排放(這對希望讓地方政府支援 ZNE 專案的居民和開發商來說是一個切實可行的賣點)之外,還有一個巨大的吸引力,那就是大幅減少的水電費賬單。為了實現如此高的效率水平,住宅必須建造得更加氣密,這可以降低室內空氣汙染水平。
能源部能源效率和可再生能源辦公室建築技術辦公室的首席建築師薩姆·拉什金說:“我聽到了許多房主令人驚歎的故事,他們住在這樣的住宅後就扔掉了吸入器,還有一些關於負水電費賬單的驚人故事。”“我們認為這就是該行業的發展方向。”
能源部運營著零能耗住宅 (ZERH) 計劃,該計劃以前稱為能源部挑戰住宅。斯普林湖是全國第一個透過該計劃獲得認證的多戶專案。拉什金說,其目的是建立一個類似於眾所周知的“能源之星”標籤的分類。透過零能耗住宅認證,購房者和建築商都可以相信這意味著該建築具有超高的能源效率,他說。
他說:“對我們來說,該計劃至關重要,因為它是將經過驗證的創新技術引入高效能住宅並推向市場的渠道。”“我們有一個非常好的增長基礎,並承諾在未來幾年內建造數千套住宅。我們非常有信心該計劃具有與‘能源之星’相同的增長潛力。”
國家建築科學研究所 (NIBS) 諮詢委員會主任瑞安·科爾克解釋說,這並不是說這項新興的綠色建築倡議仍然沒有挑戰。他說,在某些地方,開發商仍在證明,與效率較低的同類建築相比,ZNE 住宅和商業建築可以以合理的成本建造。而且,今天的建築規範幾乎只關注建築物的設計和建造,而沒有與實際使用能源時建築物的持續執行聯絡起來。
儘管如此,科爾克認為建築行業正在朝著未來 15 年內大多數新建建築物實現零能耗的方向發展。
他說:“我認為,考慮到能源成本以及可再生技術的成本降低,以及更高效規範的出現(例如加利福尼亞州正在發生的情況),以及推動人們轉向零能耗建築的政策和激勵措施的出現,所有這些都肯定會有所幫助。”“取決於進展情況,對溫室氣體排放的關注或政策也可能有助於推動這一程序。”
加利福尼亞州的激勵措施
正如加利福尼亞州在許多環境領域所做的那樣,該州已將自己定位為零能耗住宅建設運動的領導者。
具有里程碑意義的 2006 年《全球變暖解決方案法案》(簡稱 A.B. 32)為加利福尼亞州設定了一條減少溫室氣體排放的道路,其部分措施是提高能源效率並使用更多可再生能源。鼓勵商業和住宅地產採用 ZNE 已成為該州實現其目標的一種機制。例如,在 2008 年,對住宅和非住宅建築的能源效率標準進行了修改。這些規範通常被稱為“第 24 章”,強制要求更高的能源效率。
在釋出2013 年綜合能源政策報告後,ZNE 又得到了進一步推動,該報告概述了加利福尼亞州公用事業委員會和加利福尼亞州能源委員會支援的政策和計劃,以幫助該州實現到 2020 年所有新建住宅都達到 ZNE,到 2030 年所有企業都達到 ZNE 的目標。
今年,為了幫助開發商採用 ZNE,加利福尼亞州稅收抵免分配委員會開始允許他們將能源效率的提高計入 ZNE。建築物抵消其租戶能源負荷的越多,該專案獲得能源中性積分就越多。
互助住房的執行董事瑞秋·伊斯考說,對於小型開發商,尤其是那些為弱勢群體服務的開發商來說,建立環境可持續住房的願望是存在的,但有時擁有這樣做的資金可能是一個挑戰。
在過去的 25 年裡,互助住房與社群和民權團體合作,將更多的低收入住房引入薩克拉門托地區。2002 年,該組織獲得了薩克拉門託市政公用事業區 (SMUD) 的資金,在其“勝利聯排別墅”專案上安裝了屋頂太陽能。
伊斯考說:“我們關心全球變暖,我們關心資源,但是進行綠色建築並將太陽能引入我們的專案,這在某種程度上取決於可用的資金。”
攀登學習曲線
伊斯考說,將能源效率和其他綠色技術納入住房的另一個關鍵方面是,它有助於居住在房屋中的家庭的財務可持續性,以及房屋的價值。
她說:“在我的世界裡,我們都有好主意,而且還存在資金問題。”“有時它們會結合在一起。勝利專案就是這樣——我們真的很幸運。”
斯普林湖的屋頂太陽能系統和實現 ZNE 所需的其他技術的總體建設成本比滿足加利福尼亞州 2008 年“第 24 章”規範的成本高出約 9%,即額外成本約 120 萬美元。
但是,透過增加太陽能並實現零淨能源,斯普林湖獲得了美國農業部 550 萬美元的融資資格。在最初的 15 年裡,互助住房估計,由於水電費的降低,他們將額外獲得 130 萬至 170 萬美元的租金收入。在透過住房和城市發展部申請低收入住房稅收抵免時,增加可持續功能也提高了其競爭力。
薩納布里亞在斯普林湖的住宅不僅透過屋頂太陽能光伏系統獲得所有能源,從而抵消了她的能源消耗,而且住宅本身也配備了各種節能措施。供暖和製冷系統是一種採用水力供暖(或熱傳遞)的電動熱泵系統。淋浴噴頭每分鐘的流量已經達到 1.5 加侖的效率,當加熱到一定溫度時,會自動將水流限制為細流。住戶必須拉動繩索才能恢復正常水流。
格拉說,對於住戶來說,有一個學習過程。
她說:“我們安裝了大多數人不熟悉的所有這些新系統,當然,這是使這些系統滿足零能耗目標的關鍵部分,而且還要教育住戶如何正確操作它們。”互助住房會定期舉辦培訓,以幫助彌合差距。
“自豪感”
她說:“真正瞭解他們的供暖和製冷系統。這不是你在任何其他市場價格住房中可能看到的典型供暖和製冷系統,”她補充說,恆溫器比人們預期的多了一些設定。
或者,正如能源部的拉什金所說:“就像擁有一輛高效能汽車有時需要車主更多地瞭解使其高效能的細節以及如何維護它一樣,高效能住宅也是如此。”
薩納布里亞說,儘管她的孩子們還小(7 歲、5 歲和 3 歲),但她已經看到他們對住宅的特殊特性越來越感興趣。
她說,大多數都超出了他們的理解能力,她笑著說,但起初他們對儀表盤非常感興趣。
她說:“他們會檢視是否使用了大量能源,然後意識到,‘哦,不,我們用了太多能源。我們需要停止使用。’”
伊斯考認為這是一個雙贏的局面。“隨著文明越來越關注資源匱乏和競爭加劇,公共事業的成本只會增加,”她說。“這會最嚴重地傷害低收入社群。”
薩納布里亞和斯普林湖的其他居民表示,居住在零高能耗住宅中讓他們感到充滿力量。這個發現似乎並沒有讓伊斯考感到驚訝。
她補充說:“當我們住在可持續住宅中時,我們會有一種自豪感,而低收入人群通常沒有這種機會。大多數低收入人群都被排除在綠色革命之外。” “我認為,當你覺得自己正在為解決全球變暖問題做出貢獻時,會給人一種自豪感。”
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