零能耗住宅不是梦

　　占地560英亩的美国国家标准技术局（National Institute of Standardsand Technology，简称NIST）位于马里兰州的盖士堡，是一所先进的联邦研究设施。一批顶尖的科学家进驻此地，在数十间工业规模的大楼里工作。不过，NIST园区还有一处郊区住所，建于一年前，该住所占地2，700平方英尺，不偏不倚地落在整片地的正中央，仿佛龙卷风将它从附近小区毫发无损地席卷至此，放在NIST的主要安全门内。

　　这可不是一所舒适的住宅。浴室花洒经常自动开关，房子各处总是传来噪音。另外，它还有一个不受欢迎的名字：零能耗住宅测试设施。但没关系，本来它就没打算住人——或许某一天，我们会搬进改良版的零能耗房子。但现在，这里也就是一个试验：对于大规模建造实惠的零能耗住房的梦想，我们能实现到何种程度？

　　这个目标远远超越了我们经常挂在嘴边的“绿色”居住。它将眼光放在更难实现的真正可持续性上，若能够实现，无疑将产生巨大的环境效益。住宅耗能占据美国总耗能的21%，而且产生的温室气体高达总量的16%。因此，科学家的想法是，通过改变房子的建筑结构，我们可以改变整个未来。

　　初期结果令人欣喜。2014年6月份标志着一年试验的结束，据研究人员宣布，房子所产生的能量比现实中居民消耗的稍多一些，而这期间还经历了一个酷冷的冬季。

　　但建造“零能耗”房子并不是困难之处，更大的挑战是，建造人们支付得起的零能耗房子。该房子的建造成本高达65.2万美元，比传统节能住宅高出16.2万美元。对绿色生活而言，这是一个很高的价码。

　　既然房子不住人，科学家怎么知道它产生了足够人们消耗的能量呢？很简单，他们“放鬼”进去。“我们称这些‘鬼’为Nisters。他们是一个四口之家，已在这里住了一年，”自2011年建成之后，负责管理房子的工程师汉特·范尼（Hunter Fanney）说。Nisters这个名字来自NIST……你懂的。

　　作为一个软件程序的产物，Nisters表现得与典型美国人毫无差异。这个四口之家由妈妈，爸爸以及8和14岁的孩子组成。“这些虚拟人物按剧本生活，”范尼解释说。他们早上6点起床，煮咖啡，检查冰箱。孩子们睡懒觉，玩Xbox游戏机。多半情况下，大人淋浴的时间为8分钟，也就是说，浴室花洒会自动出水，由地上的水桶测量耗水量。

　　房子到处安装有组合传感器和发射器，这些设备模拟咖啡机和平板电视的能耗，并仿照机器的操作发出热量。其他传感发射器则模拟四个人类排放的能量，加起来相当于四个60瓦白炽灯泡散发的热量。每分钟，传感器产生700个测量值，数值全被发送到后台库，在那儿，电脑服务器管理着一切活动。

　　但重点是房子的性能，而不是居住在里面的人们。淋浴的热水主要来自屋顶上的太阳能热水器；电灯，冰箱，烤箱和锅炉所用的电力主要来自安装在屋顶上的光电面板。这些早就为消费者所用，只是安装要费点劲。

　　房子最大的成就在于它限制了我们所说的“渗漏”。NIST工程师和波士顿建筑科学公司（Building Science Corporation）的建筑师们绞尽脑汁，确保冬天时寒冷空气不会渗入，夏天时空调的冷气也不会渗出。“基本上，人们希望房子能像保暖瓶，”范尼说。这所房子的墙壁比普通房子要厚，内衬是大量高性能绝缘体和现代化窗户。更重要的是，在建造壁板和屋顶前，房子几乎从头到底都被一层黑色橡皮膜所包裹。

　　因此，Nisters的住所不像普通房子那样会“呼吸”，但没有适当的通风，住户怎会感到舒适呢？因此，身为房子背后的建筑公司，Therrien Waddell必须设计便于空气流动的特殊通风系统，还得将地板清漆和橱柜等各种东西释放的挥发性有机化合物（简称VOCs）降至最低。毕竟，房子再高效节能，让人感觉不适的话谁想住在里面呢？

　　2014年6月份，NIST公布结果，证明可通过聪明的设计达到房子能量的自给自足时，环保人士们都沸腾了。不过，比寻常房子高出16.2万美元的建造成本确实是个头疼的问题。一些成本可通过节省下来的能源账单（每年的能源账单：0美元）来抵消，NIST一位经济学家约书亚·克内菲尔（Joshua Kneifel）说，“但纯粹从经济的角度来看，你对房子的拥有权仅持续到你离世之前，其实并不划算。”

　　不过，我们可以从其他方面来积极看待这一点。若零能耗房子大规模普及开来，那么节能材料和劳动力成本将很可能下降。政府也可以通过鼓励措施帮忙抵消费用和吸引买家。目前，加州已经定下目标，决定在2020年前实现所有房子的零能耗。克内菲尔相信，零能耗房子的高转售价值将会加大投资的诱惑力。

　　尽管如此，NIST科学家们已经承认成本问题的存在，并调整了期望值。“我们意识到，其实不一定得达到零能耗，”范尼说，“只要能向世界表明你能大量降低能源的使用，就非常了不得了。”

　　作为一个试验，Nisters居住的零能耗样板房确实是一个很大的成功。当然，它可以回答许多与节能相关的问题。倘若增加新住宅大楼的绝缘材料呢？倘若建筑物使用更严密的内部架构呢？太阳能热水器是否比燃气热水器要好？2015年，研究人员将对各种地热能源系统的性能进行测量——所谓的地热能源系统，指的是埋在后院地下、对地热能加以利用的一圈圈液体管道。或许这比太阳能更高效。

　　但我们从中学到的经验，并不只可用于未来。NIST的研究表明，任何一个人建造新房子时都能遵循以下几点：增加绝缘材料的使用，其回报率高达100%；目前暂时放弃太阳能板吧，贵且作用待考证。当然，房子不可能因此变成零能耗，但你将更接近零能耗。住进去之后，别忘了跟Nisters招招手嘿！

　　文／JON GERTNER

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