(圖片/取自免費圖庫 Pakutaso)
能夠在一個冬天氣溫時常低於零度的地方完成一個淨零能量宅,足以證明了碳中和宅並不是未來的產物,而是我們現在就可以實現的。斯諾赫塔,一間知名國際的挪威建築設計公司,日前與ZEB (The Research Center on Zero Emission Buildings)合作,合力開發一項挑戰永續與零碳排建築極限的試驗性專案。現在,就讓我們來看看這項實驗性專案是如何誕生的和它對全球的零碳排建築具有什麼意義。
ZEB實驗宅是根據一項八年的研究而誕生的實驗性專案。此專案的目的是要展現我們如何可以將量化且具有科學驗證的零碳排技術推到極致,並用其建造一個舒適和優美房屋。他將代表最高層次的科學理論與建築設計的聚合,再用切實與適用的建築技術呈現。
這是一個擁有200平方公尺的兩層樓房,來模擬一般單戶住宅的大小。因為這個實驗宅目前無人居住,所以目前是被拿來做為學習零能量宅和正能量宅建築技術融合永續方案的地方。這個實驗宅位於挪威的拉維克市,當地濕度偏低,夏天氣溫一般處於攝氏20至26度間,冬天氣溫最低則可達到攝氏-15度,氣候與美國的波士頓非常相似,所以將來實施起來在美國也是可行的。
自開始設計與施工以來,ZEB實驗宅就預期導入最高數量的永續元素,而且也必須記錄跟確認實驗宅的100%碳排放都已被中和。實驗宅的零碳排計算並不只是包含使用層面,如冷暖氣、電燈、家電等,其實還包含了所有建材的內含能量。斯諾赫塔說建材的碳排放,內含能量,才是未來建築永續需要注意的方向。依目前看來,大部分的永續建築建商還是只專注在家庭日常生活的碳排放。一篇建築研究報告曾顯示,當一個全新的高效能住宅取代一個又舊又低效能的老住宅時,需要耗時80年才能中和建造時所產生的環境衝擊,包含碳排放。
ZEB實驗宅的零碳排計算包含了建材、日常使用、以及所有建築元素如日照和空氣品質的能量損耗。另外,實驗宅還為行動不便的人設想,讓任何人都無須因為身體或生活的改變而換屋或裝修。這種適應性設計可讓屋主一輩子都住在永續宅中,以達到降低總新屋量,減少建造時所產生的碳排放。
實驗宅的建築外層採用了環保的太陽能電池與集熱式太陽能板,太陽能電池所產生的電力用來供給照明、家電、插座等使用,而集熱式太陽能板則直接提供熱能供暖氣與熱水使用。同時,實驗宅地底二至四公尺處還埋有淺層地熱環,可透過熱交換系統提供熱能給水傳輸系統的通風與熱循環使用。
雨水經由簡易過濾,存入埋入實驗宅南側地底的一個5,000公升儲存桶中,供與廁所和灌溉使用。灰水也是透過一樣的方法收集,但更進一步的回收灰水熱能來重複使用。
乍看之下,ZEB實驗宅的外觀設計的確能吸引目光,但撇開獨特的現代設計不談,它東南方的面相設計是為避免建築因吸收過多太陽能而過熱。依挪威傳統被動式環保宅標準來說,ZEB實驗宅是非常絕緣的,所以設計上必須要含有中庭和策略性地擺放窗戶,這樣才可避免建築過熱和冷橋效應。而我們的設計絕對不會有窗簾這種阻礙視線與日光的物件存在。
綜合了再生能源系統、方位設計、太陽能系統,和隔熱設計讓ZEB實驗宅可以產生多餘的能量。集熱式太陽能板多餘的熱能可供泳池加溫和戶外淋浴使用,太陽能電池所產生多餘的電力可供電動車充電。如果以一台BMW i3來計算,多餘的電力可讓i3每年行駛70,000公里,想想這可以減少多少的碳排放。
但是,ZEB團隊也強調,雖然實驗宅可以產生多餘的電,不代表屋主可以因此毫無忌憚的用電。擁有免費的電是一種奢華,因此我們需要保持一種平衡,警惕自己不要成為浪費的幫兇。實驗宅可以中和它所有的內含排放,包含太陽能板,所以不是說裝越多太陽能板越好,而是要達到一個精密的平衡,才能享受它的效益。ZEB也呼籲大眾,與其用科技來蓋零碳排建築以達到永續,我們更應該從屋主行為與廣泛文化規範來限制與更正人們常態性浪費的習慣。
ZEB實驗宅幫助我們在使用今日的建材與技術之下,進一步的了解了建築的表現與零碳排建築的淺力。並且,也讓我們認知了這個技術其實是可以很簡單的,不一定是要新舊技術的對立。它也讓我們理解到從行為與文化角度來限制能量需求的重要性。雖然實驗宅不對外出售,但ZEB表示如果不含地價,該宅未來的售價約莫會落在US$665,000左右。這個價格與美國境內的高階淨零宅是相差不遠的。