什么是凈零能耗建筑?
“凈零能耗建筑”(net zero energy building)一詞源于美國(guó)。所謂凈零能耗建筑,是指全年總能耗量近似等于在現(xiàn)場(chǎng)或在其他地方所生產(chǎn)的可再生能源量的建筑。
美國(guó)能源部建立“Net-Zero Energy Commercial Building Initiative”,提出到2030年,所有新建公共建筑將按照凈零能耗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建造;到2040年,50%的既有公共建筑達(dá)到凈零能耗要求;到2050年,所有公共建筑達(dá)到凈零能耗。
實(shí)現(xiàn)凈零能耗的十大步驟
要打造凈零能耗建筑,無論是全新建設(shè)還是舊樓改造,都需要全盤考慮能源系統(tǒng)和能源技術(shù)。以下10個(gè)步驟可以助力建筑轉(zhuǎn)化為凈零能耗。
1.了解建筑物的能耗情況。制定一份旨在打造全電力設(shè)施的計(jì)劃,以確定能源需求,并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)或電網(wǎng)的可再生能源進(jìn)行規(guī)劃來滿足這些需求。
2.制定能源預(yù)算。制定空間能耗標(biāo)準(zhǔn),然后計(jì)算該空間每周的發(fā)電量是多少。
3.讓建筑能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?/span>。將建筑目標(biāo)聚焦于盡可能降低熱增益、減少能源需求并盡可能利用可再生能源。
4.根據(jù)建筑能源模型選擇建筑表皮。與工程師和能源模型建模人員合作,優(yōu)化能源方案,集成先進(jìn)的機(jī)械系統(tǒng),并在設(shè)計(jì)早期評(píng)估可再生能源發(fā)電機(jī)會(huì)。
5.采用外部遮陽設(shè)施。利用建筑形體、高層遮陽裝置、散熱翅片、百葉窗和其他遮擋物自行遮陽,以減少對(duì)制冷系統(tǒng)的依賴,并將光線反射到空間陰面。
6.注重采光設(shè)計(jì)。有策略的布置窗戶、遮陽板和太陽能管,以增加采光。
7.規(guī)劃室外空間。利用外部中庭、樓梯和其他室外空間減少整棟建筑因制冷所需的能量。
8.促進(jìn)自然通風(fēng)。在設(shè)計(jì)自然通風(fēng)方案時(shí),可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颍浞掷眯迈r空氣,一年可縮減4到6個(gè)月的供暖和制冷開銷。
9.減少插頭負(fù)載。智能傳感器和數(shù)字控制功能使租戶能夠控制空調(diào)、插頭負(fù)載、恒溫器和照明設(shè)施,并有助于在空間閑置時(shí)降低能耗。
10.在本土化解決方案中優(yōu)先整體考慮所有系統(tǒng)。閉環(huán)和回收系統(tǒng)可以從一個(gè)系統(tǒng)中收集廢棄物,并將其用作另一個(gè)系統(tǒng)的能量來源。
凈零能耗建筑項(xiàng)目
美國(guó)John J.Sbrega健康科學(xué)大樓
地點(diǎn)位于美國(guó)馬薩諸塞州福爾河地區(qū),屬于布里斯托爾社區(qū)學(xué)院,總建筑面積50,628平米。能耗信息:
· 能源消耗強(qiáng)度(EUI):51 kbtu/sf-yr(所有電力來自太陽能光伏)
· 屋頂光伏發(fā)電:65,000 千瓦時(shí)
· 校園光伏發(fā)電:720,000 千瓦時(shí)
· 校園光伏使用百分比:20%+/-
· 來自太陽能熱水系統(tǒng)的生活熱水:265 千卡(占生活熱水使用量的 100%)
· 可再生能源碳足跡抵消:745,000 磅二氧化碳/年
· 年度能源成本強(qiáng)度(ECI):1.6 美元/SF
· 基于90.1-2007基線節(jié)余:100%(可再生能源),70%(非可再生能源)
· 采暖日(65℉):5,884
· 冷卻日(50℉):2,743
· 每周運(yùn)營(yíng)小時(shí):72