探秘全球首个LEED零能耗住宅

在业内，对于建筑实现零能耗的探索和实践层出不穷，一些开拓者们更是致力于让 “净零” 走入普通百姓家。比如 —— 位于美国迈阿密游艇码头的 Hunters Point 度假别墅，不仅是 LEED 铂金级认证的住宅项目，同时，它还是世界上第一个 LEED 零能耗住宅。

这个案例最值得我们借鉴的原因是其充分融合了 —— 以人为本的理念、减少建筑对环境的影响以及可再生能源的利用，这些要素均被巧思地设计在内。

本文将梳理住宅零能耗的必要性，并借助这一具体案例，阐述 LEED 零能耗与住宅项目如何结合，以此启迪我们在国内实践 LEED 住宅项目中的一些可行路径。

01 为什么我们需要零能耗住宅？

住宅追求零能耗是否有必要？作为人们最赖以生存的一种建筑空间类型，住宅建筑体量巨大，并且其建造和居住过程对环境产生的污染更是不可小觑。在美国，住宅建筑就占据整个国家能源消耗的 22%，并直接导致了 20% 的温室气体排放。中国的住宅能耗也不容小觑，以中国北方地区为例，100 平方米的住房，仅采暖和空调两项每年就消耗 3.26 吨煤炭，消耗了大量不可再生能源。因此绿色住宅、低碳住宅、零能耗住宅的概念应运而生。

早在 1976 年，丹麦技术大学就对在丹麦使用太阳能为建筑物进行冬季供暖进行了理论和实验研究，并首次针对住宅提出了 “零能耗建筑”( Zero Energy House) 一词。旨在通过良好的设计和建造，采用太阳能为主要能源而无需其他能源就能保证建筑物冬季供暖的建筑，即为 “零能耗住宅”。

而当时语境下提出的 “零能耗住宅” 一词，只考虑了能源层面，即不使用传统非可再生能源进行建筑物冬季供暖。但随着行业的发展，零能耗住宅的内涵越来越丰富，现在我们所说的零能耗住宅，包括通过利用建筑围护结构被动式节能设计、可再生能源代替传统能源以及采用高效的节能设备等措施，供应住宅用能需求。同时还包括通过智能控制系统调节室内的温湿度、保证室内空气质量，以满足住宅用户对于健康和舒适的室内环境的需求。

02 案例：全球首个 LEED 零能耗住宅

获取 LEED 零能耗认证需要项目在过去 1 年中，实现 “能源使用平衡为零”。但要达到此要求并非易事。Hunters Point 作为全球首个 LEED 零能耗住宅项目，在 2019 年亚特兰大 Greenbuild 全球峰会上曾获得表彰。其开发商 Pearl Homes 一直致力于 LEED 认证住宅以及可持续智能家居社区开发。USGBC 全球总裁兼 CEO 马晗（Mahesh Ramanujam）认为开发商的前瞻性功不可没：“这个项目（Hunters Point）不只是一个绿色建筑的案例，它更多地展示了 Pearl Homes 作为开发商在住宅建筑行业转型中起到的先锋领导力作用。”

图注：马晗与 Pearl Homes 代表在 Greenbuild Atlantic 2019

项目实现 LEED 零能耗的具体举措上，我们可以从 “零能耗”和 “韧性” 两个角度来分别探讨。

因地制宜实现零能耗

Hunters Point 所在地佛罗里达州以太阳能丰富著称。项目因地制宜，不仅完全依靠太阳能来抵消了其能源消耗，并生产了超过日常使用所需要的能源。除了在建筑中应用太阳能光伏板，Hunters Point 还运用了一种能源储存技术及太阳能电池系统，革命性地将剩余能源存储到夜晚使用。得益于此，“每个家庭都能拥有一个带有电池存储功能的太阳能矩阵，使他们能够实现零能耗，甚至还能产生剩余的电力。”Pearl Homes 副总裁 Gary Carmack 这样说道。

拥有这种太阳能电池技术，无论是白天还是晚上，人们都能享用清洁能源。

这一产品还帮助用户实现了类似创建了一个以社区为单位的 “虚拟清洁能源发电厂”，以便在公共电网停电前和停电期间提供更智能的电力储备。

可再生能源是一方面，良好的设计也起到了作用。在设计过程中，项目最大程度地考虑到利用自然通风来给整个住宅降温，减少空调和风扇的能源需求的同时，也提高了人的舒适度。此外，每个住宅项目都匹配了带有能源之星（ENERGY STAR）标识的电器、WaterSense 节水产品认证的高效洁具、智能水感装置和灌溉设施，以及带有电动汽车充电端口的两车位车库等，保障该住宅项目的节能节水。

Hunters Point 住宅项目中应用了多种节能节水设施 图源：官网

“智能社区” 的韧性优化

居住在 Hunters Point 的居民还享有一个真正的 “智能社区”，这离不开微电网技术、现场太阳能电池存储、智能街道照明、公共高速 Wi-Fi 基础设施、节水管理和社区互动等措施的协同参与，通过这些措施，既降低了能源消耗，还让整个社区更加富有韧性。

值得注意的是，Hunters Point 每个住宅都是由碳纤维材料建造的，其强度足以承受 5 级风暴。每幢房屋都拥有屋顶天台等有充足的外部生活空间。

此外，这些住宅还安装了 HEPA（High Efficiency Particulate Air 高效空气过滤器），以及定点安装的紫外线照明消毒系统 —— 这个系统可以在入口处为手机、小型设备和钱包、钥匙等个人物品进行消毒。现在，社区内还提供了固定洗手液点以及无接触式的入口通道，以持续对抗新冠病毒带来的影响。

第一个实现了 LEED 零能耗认证的 Hunters Point，无疑也为更多人勾画了无碳生活的蓝图。我们也相信，更多运用太阳能等可再生能源实现 “零” 的突破的住宅项目，会在市场上逐渐涌现。

03 未来：可再生能源将与住宅更紧密地结合

小到太阳能热水器，大到太阳能光伏，国内外可再生能源在住宅建筑上的使用已经较为常见。比如我们曾经采访过位于杭州郑律师，他在家里应用的 “发电屋顶” —— 南向 50㎡的光伏瓦，就可以覆盖 600+㎡的别墅用电的 1/3。可再生能源与住宅结合的魅力可见一斑。

就国内政策方面，江苏省在 2008 年，就全面推广太阳能热水器在住宅建筑中的使用，要求 12 层及以下的住宅统一设计和安装太阳能热水系统。随着国家对可持续发展的重视不断提高，发展绿色建筑也被提上越来越重要的日程，而建筑能耗问题首当其冲。新版国家《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019 中，也进一步提高了对可再生能源利用的要求。

在实践中，LEED v4.1 住宅体系也已经正式上线，为中国住宅绿色转型提供了更易用、更符合中国国情的体系工具。LEED v4.1 最新版本，也更注重采用场地内的可再生能源来获得更多的得分。

LEED v4.1 住宅体系中，以多住户住宅为例，根据再生能源应用比例，可在认证中占 1-5 个得分点。

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