据联合国环境规划署称，建筑施工和运营产生的碳排放量占全球能源相关碳排放量的 37% 。世界各地都需要新的住房。美国有380万套住房短缺。Jeffrey Wolf 为 NREL 撰稿，描述了如何开发模块化工厂制造的经济适用净零住房，其成本不高于现有的建筑方法。为了以最具成本效益的方式获得最大的脱碳影响，在开发和设计过程中尽早考虑排放。场景已经制定并部署了试点。沃尔夫解释说，这有几率会成为建筑行业的一项重要创新，因建筑行业在推动减排方面落后于别的行业。未来的发展能更加进一步提高效率，例如分布式能源、电网互动技术和替代建筑材料和回收系统。

  Blokable、富国银行创新孵化器 (IN 2 )和国家可再次生产的能源实验室 (NREL)的一份新报告详细的介绍了在不增加成本的情况下开发和建设净零能耗 (NZE) 住房但仍然减少温室气体 (GHG) 的可行途径排放量。IN 2 由 NREL 创新创业中心管理。

  新发布的报告《模块化建筑解决方案预开发过程中的脱碳》涵盖了工业化建筑框架内的具体策略，这些策略部分是在 过去 1.5 年中 Blokable 与 NREL 合作的 IN 2项目期间制定的。Blokable 设计并制造了高能效、预制、模块化建筑系统，该系统降低了公司开发多户住宅的成本，且拥有和经营成本低。作为合作伙伴关系的一部分，Blokable 在 NREL 科罗拉多州戈尔登园区安装了一个 Blok 模块，用于 NREL 的性能验证和未来实验。

  “在美国，每100个极低收入家庭只有36套出租屋，这些家庭还首当其冲地承受着气候和能源风险，”Blokable联合首席执行官尼尔森·德尔·里奥( Nelson del Rio)表示。

  “这就是为什么 Blokable 花了五年时间开发商业模式和构建系统，以解决住房负担能力和能源效率问题，”他说。“NREL 让我们改进了建筑规划设计，超越了工程最佳实践和建筑规范性能指标。他们的研究表明，通过采用我们的模型，我们大家可以在不增加新成本的情况下制造 NZE 住房，从而为社会扩大一种效率显着提高的住房形式。”

  报告指出，到2030年，与传统的住房建设方式相比，Blokable可将全生命周期温室气体排放量减少60%， 减少建筑材料浪费91%，避免排放240万吨CO 2 当量。

  NREL 高级研究工程师Shanti Pless表示：“我们了解到，如果在开发和设计过程中尽早考虑，就能以最具成本效益的方式实现最大的脱碳影响。” “对于模块化项目来说，这通常是在预开发阶段，此时模块化开发商和工厂正在设计其标准化产品和施工流程，甚至在实际的建筑项目提出之前。”

  作为 IN2 计划的一部分，预制住房单元的原型（称为 Blok）被放置在 NREL 科罗拉多州戈尔登园区就位。Blok 是新的 Blokable 垂直集成模块化 (VIM) 开发范例的实验单位，该范例为服务不足的人群提供低成本、安全且有弹性的住房

  建筑业的温室气体排放继续对气候平均状态随时间的变化产生重大影响；根据联合国环境规划署 2021 年的数据，建筑施工和运营占全球能源相关碳排放的 37%。Blokable 旨在解决排放问题，同时创造经济适用房选择，以填补美国的住房短缺。该计划旨在通过工厂建设环保建筑的能力。报告称，许多建筑公司注重短期激发鼓励措施，因此在未来的项目中不会采取长期措施来减少排放。

  为了解决这样一些问题，该团队在报告中使用成本、能源和排放模型，在每个开发阶段的“假设”场景中比较了各种脱碳策略。该研究的作者使用了两种不同的方法：一种侧重于减少相关成本，另一种侧重于如何减少每个住房单元的温室气体排放。

  两种方法的独献可以显着降低 NZE 增量成本（左）和显着减少温室气体排放（右）

  该框架引入了三个开发阶段，其他模块化构建者和研发人员可以遵循这些阶段来获得制造学习效果并取得成功的结果。该路线图包括通过在选定的项目中实施减少能源相关排放的解决方案来保持领头羊的方法，并有足够的时间来验证在不一样的情况下运作良好的策略。此外，它还及时构建实施构建运营技术以实现净零性能以及如何扩展解决方案以实现可重复的有效性。

  “我们的目标是解决380 万套住房短缺问题，同时解决负担能力挑战和建筑物生命周期对环境的影响，” NREL 社区和城市科学研究工程师佐伊·考夫曼 (Zoe Kaufman ) 说。“在本案例研究中，我们对模块化产品脱碳的指导着重关注现有实践和技术，旨在作为工业化建筑行业目标设定和业务规划的模板。”

  Blokable 关注的另一个关键方面是创建由现场和场外可再次生产的能源供电的完全电气化、并网的建筑，以实现建筑整个生命周期内运营能源使用的脱碳。尽管路线图一开始是天然气和电力的混合，但它最终过渡到“全电动”，以利用脱碳电网。Blokable 已完成了多个全电动项目。

  考夫曼说：“随着工业化建筑技术的发展和成本的降低，应更加重视分布式能源、电网互动技术和替代建筑材料和产品，特别是低全球升温潜能值的结构材料和机械系统。” 。“未来的重点还应包括拆卸、再利用和回收设计，支持循环经济。”

  希望这些策略能够减少大约 60% 的排放量，并在 2030 年达到峰值，届时 Blokable 计划生产最多数量的公寓单元。

  “在可预见的未来，建筑成本的上涨的速度将继续快于收入的上涨的速度。除非我们现在就来投资和创新，否则住房危机将继续恶化，政府的成本将继续增加，人民和地球将遭受损失，”Blokable 联合首席执行官 Aaron Holm表示。“开发板块和配套建筑产业落后于其他产业通过技术创新和标准化实现效率提升。该报告表明，可通过制造业的学习效应来大幅度降低住房建设的经济和气候成本。这在某种程度上预示着 Blokable 能够迅速开发出比传统方法更节能、成本更低的住房。”

  2020 年 12 月，Blokable 在华盛顿州奥本完成了一项住房开发项目，采用垂直一体化开发和建筑模式，他们表示，能源效率、质量、舒适度和宜居性被融入到住房开发、制造、施工和建造的每个阶段。所有权。Blokable 领导层希望这种多层次的方法能够填补需要住房的人和负担得起住房的人之间逐步扩大的差距。

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