整个建筑物可以用夹克包裹以节省能源

在作为政府所在地的荷兰城市海牙郊外一条通常平静的住宅道路上，起重机和焊接工具的呜呜声预示着一场不那么安静的住房革命。四名工人站在公寓大楼旁边的剪式升降机上，将一个 40 英尺宽、一层楼高的隔热立面靠在现有墙壁上。其柔和的棕色、灰色和米色砖砌图案，以及三层玻璃窗，完美契合了建筑现有的框架和开口。原来的窗户和非常古老的砖墙让冷风进入室内，温暖的室内空气逸出，浪费了大量用于加热建筑物的能源。新的立面主要是耐火的发泡聚苯乙烯——本质上是空心球体，可以捕获空气以形成厚厚的绝缘层——面对硬化的粘土并雕刻成数百个被称为“砖块”的非常薄的矩形。在初夏的一个雨天，我参观了郊区时，这座新的建筑表皮是在工厂预制的，是附着在当地建筑物上的十几个这样的立面之一，每个结构的测量精度都达到毫米级。该装置是将能源效率低下的公共住房改造成一套超低排放住宅的共同努力的一部分，而无需打开墙壁或改造阁楼。这座建筑被包裹在相当于冬季夹克或夏季啤酒 koozie 的包裹中，避免了在几十堵墙、阁楼和阁楼内插入绝缘材料的需要。屋顶也将安装类似的预制、轻质、高度绝缘的材料，并配有太阳能电池板。在荷兰和美国等发达经济体，很大一部分温室气体排放可归因于住宅建筑的能源损失。但改造房屋以提高效率和减少碳足迹往往仍然繁琐且成本高昂。尽管具有长期的环境和财务效益，但这项工作需要大量承包商和前期融资，这对房主和房东来说是令人反感的。十年前，荷兰政府开始为一项名为 Energiesprong 或荷兰语“能源飞跃”的非营利计划提供种子资金来应对这一气候挑战。最初的投资帮助工程师、建筑公司、硬件供应商、金融家、监管机构和房东聚集在一起，他们想出了一种大规模生产家庭改造的方法。计划对其房屋进行例行整修的房东现在可以简单地在该过程中添加能源改造，并采用具有吸引力的新外墙和屋顶。自动激光设备可在数小时内对建筑物的整个外部进行精确测量。信息以无线方式上传到大型工厂，在那里大量生产墙壁、窗户、门和太阳能屋顶，并为目标建筑组装在一起。完成的外墙和屋顶用卡车运到现场并连接起来。通常情况下，由于太阳能电池板向国家电网出售多余的电力，至少在夏季，建筑物所有者或居民的年度能源成本降至零。在荷兰，家庭住宅（通常是排屋）的平均改造成本约为 94,000 美元。这听起来可能很高，但它可以与其他不节省能源的常规翻新成本相媲美。在乌得勒支市的一个街区，2019 年翻新的十几栋房屋和约 250 套独立公寓的能源需求从每平方米 225 千瓦时降至平均每平方米仅 50 千瓦时。剩余的能源需求由太阳能满足。

这些大幅节能促使业主在没有任何公共资金的情况下签署改造计划（尽管可以获得太阳能补贴）。其他国家和社区正在模仿 Energiesprong 方法的新项目。最近，纽约州能源研究与发展局向其自己的名为 RetrofitNY 的计划拨款 3000 万美元。在海牙安装的外墙是由 RC Panels 制造的，RC Panels 是一家位于 Lemelerveld 市以东两小时车程的供应商。这家营利性公司专注于为该国超过 200 万的排屋和更多的公寓住宅隔热。该公司的业务发展经理 Lianda Sjerps-Koomen 带我穿过一个飞机库大小的工厂车间，指出工人团队将各种层的原材料汇集在一起​​以制作外墙。强大的真空起重机笼罩在面板上，沿着装配线引导它们，直到一台巨大的切割机从巨大的发泡聚苯乙烯板和其他层上切出精确测量的窗户和门孔。 “为了实现能源转型，我们需要翻修数百万座房屋，”Sjerps-Koomen 说，因为附近由摄像头操作的双机械臂每秒将六块砖块压入水平穿过它们下方的立面之一。 Sjerps-Koomen 告诉我，这家工厂每年为全国数百套房屋进行改造，就像工厂批量生产汽车或厨房柜台一样——房屋改造行业并不习惯这种方法。在另一家荷兰企业零工厂，工程师们设计了一个单一的屋顶模块，其中装有热水电锅炉、家庭取暖的热泵、智能电表和太阳能连接器。这些装置通常是能源改造的主要部分，但通常由不同的承包商或行业零碎地完成，并且通常需要定制的、昂贵的安装。就在零工厂收到订单几天后，该公司的安装团队就可以将一个完整的模块用起重机吊到平顶或斜屋顶房屋的顶部，或旁边。该公司每年生产大约 1,000 个模块，每次安装的费用约为 16,000 美元。它声称，如果几个不同的供应商分别工作，在荷兰的典型成本可能是 35,000 美元。随着越来越多的房屋被改造，成本应该会下降。这一变化可能会允许更多的大型房东（例如地方政府）为改造工作提供资金，作为其定期财产维护的一部分。 “我们正在努力将现代能源系统的价格降低到每个人都能负担得起的水平，”该公司的联合创始人之一 Jasper van den Munckhof 说。但他承认，如果要实现政府 2050 年的排放目标，大规模改造将不得不大幅扩大。他解释说，荷兰需要“每天进行一千次净零改造”。 “目前，我们在 10 点运行。”据英国学者多纳尔布朗说，大规模生产对于这个新兴产业的扩张至关重要，他是可持续设计集体的负责人，他最近与他人合着了一项关于 Energiesprong 在英国和其他市场的适用性的研究。他将 Energiesprong 描述为一种激进的商业模式，需要改造创新和政策制定者的支持。例如，Brown 说，荷兰电力供应商允许电池板产生的电力在夏季回馈到他们的电网系统，以换取房主信贷。如果没有那种“馈电”或“净计量”电价，在冬天，这些家庭将不得不为任何能源使用付费。此外，他说，只有大规模进行大规模改造才能负担得起。如果不一次推出数千个模块，成本就不可能减半到他认为必要的水平——低于每套住宅 50,000 美元左右。

在美国，改造进度甚至更慢。尽管一些州向进行能源升级的房主提供奖励或回扣，但这种由一系列不同承包商和供应商实施的逐户方法进展缓慢，并且对住宅排放没有太大影响。在纽约州，能源研究机构利用其对 RetrofitNY 的 3000 万美元投资中的一部分发起了一场竞赛，选择特定的经济适用房进行改造。企业面临着设计、建造和安装适当改造的挑战，目标是租户的舒适度、成本效益、风格和能源性能。管理局首席执行官多琳·哈里斯 (Doreen Harris) 表示，她希望通过展示大规模生产的技术和方法行之有效，成为改造当前住房部门所需的更广泛投资的“催化剂”。她的团队最近拨款 180 万美元用于布鲁克林布什维克社区 9 栋建筑的 2000 万美元改造项目，其中包含 146 套公寓。该综合体的非营利所有者估计，一旦最后阶段在今年晚些时候完成，大修将减少 80% 的长期能源使用，并将其年度成本削减 180,000 美元。如果该项目成功，则将聚苯乙烯外墙吊在大型公寓楼的侧面可能会变得更加普遍。