真實可行的未來智慧節能房屋

科學家近日提出一個房屋節能倡議，希望藉由新房屋節能設計大幅降低能源的消耗，而不需昂貴的代價，每年至少可以節省達千億美元的能源消耗，而這相當於二氧化碳排放量減少10億噸。（Getty Images）

在2008年7月20日歐洲科學公開論壇（Euroscience Open Forum, ESOF）上，其中與會人提出一個新的倡議，希望藉由新的房屋節能設計大幅降低能源的消耗，而不需昂貴的代價。如果部份計劃可以全面施行，根據一項2007年《麥肯錫季刊》（McKinsey Quarterly）的報告，每年至少可以節省達千億美元的能源消耗，而這相當於二氧化碳排放量減少10億噸。

一個典型的美國或歐洲家庭每年消費大約一萬三千千瓦－小時的能源在暖氣的使用上。儘管一些建築設計已提出減少這方面能源消耗的房子，但只有極少數的房屋建成使用，而且所費不貲。倡導這項計劃的主要公司—德國的巴斯夫（BASF AG）公司的伊登（Rdiger Iden）認為說，在大眾市場上，這種節能環保的房子還沒有真正成功的例子。

智慧能源之屋倡議計劃（The Smart Energy Home Initiative）為了真正引導計劃成功推向市場，採取了更廣泛與實際的做法，而不依靠昂貴與特別的技術。

巴斯夫主導和一些公司，包括西班牙建築公司阿希歐那（Acciona），近期進行策略聯盟引入這些節能技術。其中包括熱隔離設計、光感知器和電熱共生裝置的運用。他們計劃在歐洲各城市，在2009年年底前興建至少6間演示房屋。

隔離結構節能設計

一個主要目標將是提高隔離效能，因為這是一種低成本的方法來減少能源消耗。根據研究顯示，有高達75％屋內的熱量經由屋頂和牆壁散失，這將是暖氣節能的重點。儘管未來智慧能源之屋的確切結構和外觀還沒有完全定案，不過一個顯著的共同點就是，房屋用了許多「被動式」的設計來留下太陽熱能。

計劃中第一個演示房屋將建在瑞典，將會使用高效能的隔離與密封結構留住陽光熱能。此外，房屋將用土壤來預熱地下管線內的入室空氣，而窗戶和牆壁的採光設計也將會最大限度地利用太陽熱能。這是所謂的「被動式」房屋設計特點。

如果是運用現有技術改建既有房屋，巴斯夫公司的墨尼格（Sven Monnig）也提出具體的方式。因為大部份房子的隔離設計都是幾十年前舊有的，舉例來說，一個會漏水的屋頂，會大大增加熱能散失的速度，而經由灌注化學泡棉到有空洞或裂縫的閣樓和牆壁，將可以留住大部份熱能。另一個方式則是以所謂的相變熔體材料在白天吸收熱能，然後在夜間凝結釋放其儲存的熱能。

成本優勢？

利用保留熱能的方式，上述被動式房屋只需每平方米不超過15千瓦－小時的額外能源加熱，這將僅是目前暖氣能源消耗的十分之一。

根據專家評論，這類被動式房屋的成本大約比一般房子多出20 ％。除非這個成本下降到10 ％以內，否則，這種房屋仍會侷限在一個較小的利基市場（niche market）。建造價格還是市場成功的最大要件。智慧能源之屋聚焦在整合現有的技術，希望成就一個可大量生產兼具成本效益的方案。

另外若是根據墨尼格提議的隔離改善方式改建房屋，成本僅約為每平方英尺5美元，預期10年內節省的能源費用就會回收這項成本。伊登說：「如果你是一個聰明的用戶，這種隔離方法是絕對值得的」。如果這個隔離方法可以全面施行在所有舊設計的老房子，根據一項2007年麥肯錫季刊的報告，每年可以節省達千億美元的能源消耗，而這相當於二氧化碳排放量減少10億噸。

其他節能方法

除了隔離結構的改良，也有一些其他概念使房子更有效率。安裝感知器可以偵測是否有人進入到屋內，從而開啟暖氣及照明設備。專家評論說，這類型的自動化技術約可以降低能源消耗的一半。

另一項重要的創新將是一個整合熱與電共生的系統，可以是使用乙醇的燃料電池，或是微型渦輪發電機，因為熱電共生裝置可以利用發電時產生的廢熱氣成為暖氣的來源，它可以降低總能源使用量的30％。

智慧能源之屋的顧問貝克斯（Laszlo Bax）表示，因為能源價格高漲，有「智慧」的人可能會越來越多。