Trong khi ở các nước phát triển của châu Âu, thỉnh thoảng lại xuất hiện một tòa nhà mới tiết kiệm năng lượng, thì ở Mỹ, họ quyết định thử nghiệm với lượng nhà ở hiện có và chứng minh rằng không chỉ những tòa nhà mới mà cả những tòa nhà cũ cũng có thể đáp ứng các yêu cầu về môi trường hiện đại nếu chúng được sửa chữa "chính xác". Trung tâm Công trình Xanh và Thành phố (CGBC) tại Đại học Harvard đã khởi xướng dự án HouseZero và lấy nguyên mẫu một ngôi nhà được xây dựng trước những năm 1940 ở Cambridge, Massachusetts, trong thành phố nơi trường đặt trụ sở. CGBC đã biến nó thành trụ sở của chính mình với mức tiêu thụ năng lượng hầu như bằng không. Hơn nữa: trong toàn bộ thời gian hoạt động của nó, tòa nhà sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn so với mức năng lượng được sử dụng cho việc tạo ra và vận hành. Phần kiến trúc, cảnh quan và thiết kế nội thất do văn phòng Snøhetta phụ trách, trong khi phần kỹ thuật do công ty Na Uy Skanska Teknikk cung cấp.
Siêu hiệu quả bao gồm bốn thành phần và nằm ở giao điểm của các công nghệ tiên tiến và giải pháp kiến trúc: đó là thông gió tự nhiên 100%, hoàn toàn độc lập với ánh sáng nhân tạo vào ban ngày, không phát thải carbon dioxide (có tính đến việc sản xuất và phân phối vật liệu xây dựng), cũng như thực tế là ngôi nhà thực tế không yêu cầu tiêu thụ thêm năng lượng để sưởi ấm và làm mát.
Hệ thống thông gió tự nhiên được điều khiển bởi một hệ thống truyền động với phần mềm thông minh, phân tích khí hậu trong nhà và tự động đóng hoặc mở cửa sổ (nhưng không ai cấm làm điều này theo cách thủ công). Đến lượt mình, mái nhà và cửa sổ được thiết kế sao cho bảo vệ khỏi ánh nắng trực tiếp vào mùa hè và làm ấm cơ sở vào mùa đông.
Hệ thống sưởi và làm mát ngôi nhà được thực hiện thông qua
giếng địa nhiệt. Các tấm nhiệt mặt trời trên mái nhà cung cấp nước nóng cho văn phòng và nếu cần thiết, có thể chuyển sang sưởi ấm một số khu vực nhất định. Mái ngói quang điện cung cấp lượng điện tối thiểu cần thiết, lượng điện dư thừa được lưu trữ trong pin lắp trong nhà vệ sinh. Ở sân sau trên địa điểm của bãi đậu xe trước đây có một "vườn mưa", nơi thu gom nước mưa.
Tất cả các vật liệu được sử dụng đều có giá cả phải chăng, hiệu suất cao, có ảnh hưởng có lợi đến chất lượng không khí. Để trang trí nhà thí nghiệm, các loại gỗ địa phương đã được sử dụng, thạch cao bằng đất sét tự nhiên, gạch và đá granit (cả hai đều là vật liệu có thể tái chế); mọi thứ - với quá trình xử lý tối thiểu.
HouseZero vừa hoạt động như một văn phòng thực sự, vừa là một công cụ nghiên cứu, một loại phòng thí nghiệm sống: 285 cảm biến được tích hợp trong tòa nhà, giúp thực hiện gần 17 triệu phép đo mỗi ngày. Các tác giả của dự án tin rằng việc phân tích dữ liệu này sẽ giúp cải thiện cơ sở hạ tầng của nguyên mẫu, và về lâu dài - thiết kế và vận hành nhà hiệu quả hơn.
Trước
Thỏa thuận Paris năm 2015 đã chỉ rõ rằng ngành xây dựng có tác động rất lớn đến biến đổi khí hậu toàn cầu. Đặc biệt, ở Hoa Kỳ, lĩnh vực này tiêu thụ khoảng 40% tổng khối lượng tài nguyên năng lượng, với khoảng một phần tư đến từ các tòa nhà dân cư. Đồng thời, chủ sở hữu hàng năm chi hơn 230 tỷ đô la cho việc sưởi ấm, làm mát và cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của họ. “HouseZero trình bày cách giải quyết vấn đề này bằng cách tối ưu hóa các công nghệ hiện có và đạt được hiệu suất xây dựng chưa từng có,” Giám đốc CGBC Ali Malkawi giải thích. Theo thời gian, hy vọng rằng nghiên cứu có thể làm giảm đáng kể tác động môi trường của ngành xây dựng.
