零能耗建筑的“秘密”

零能耗建筑【zero energy building】一詞源于美國。

美國能源部在《建筑技術(shù)項目2008-2012規(guī)劃》中提出，建筑節(jié)能發(fā)展的戰(zhàn)略目標是使“零能耗住宅”（zero energy home）在2020年達到市場可行，使“零能耗建筑”（zero energy building）在2025年可商業(yè)化。

美國定義

零能耗住宅：指通過利用可再生能源發(fā)電，建筑物每年產(chǎn)生的能量與消耗的能量達到平衡的3層及以下的低層居住建筑。

零能耗建筑：包括4層及以上的中高層居住建筑和公共建筑，其技術(shù)路線為使用更加高效的建筑圍護結(jié)構(gòu)、建筑能源系統(tǒng)和家用電器，使建筑物的全年能耗降低為目前的25%-30%，由可再生能源對其供電，達到全年用能平衡。

最終定義：以一次能源為基礎(chǔ)，實際每年輸入的能源小于或等于現(xiàn)場輸出的可再生能源的節(jié)能建筑。

韓國定義

零能耗建筑：將建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫性能最大化從而將能量需求降到最低，然后使用可再生能源供能，從而實現(xiàn)能源自給自足的建筑。

低層零能耗建筑：層數(shù)小于8層，全年供冷、供暖、照明和通風(fēng)能耗能實現(xiàn)自給自足的建筑。

高層零能耗建筑：層數(shù)大于等于8層，建筑物需要通過最大化的使用自身可提供的可再生能源系統(tǒng)以滿足所需的供冷供暖需求，不足的部分可以由附近學(xué)校、公園內(nèi)的可再生能源裝置補充。

日本定義

零能耗建筑：通過先進建筑設(shè)計降低能耗，通過被動房技術(shù)有效利用自然能源，通過采用高效設(shè)備系統(tǒng)保持室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的同時實現(xiàn)高效節(jié)能，在此基礎(chǔ)上利用可再生能源提高建筑能源自給，年一次能源消耗量收支為零的建筑。

從以上定義來看，雖然內(nèi)涵不同，但都涵蓋以下基本要素：能源核算邊界；能耗計算范圍；能源衡量指標；能源平衡周期。

能源核算邊界

主要影響可再生能源利用大小，根據(jù)可再生能源來源不同，分四類：

建筑本體：包括建筑屋頂或立面的可再生能源系統(tǒng)產(chǎn)能；

場地邊界：以建筑用地紅線為邊界，包括場地內(nèi)和建筑和建筑本體的可再生能源系統(tǒng)產(chǎn)能。（美國采用）

場地外同一社區(qū)或管理區(qū)域邊界：包括建筑本體、場地內(nèi)及場地外附近的可再生能源系統(tǒng)產(chǎn)能。（歐盟、韓國采用）

場地外邊界：包括建筑本體、場地內(nèi)及附近的可再生能源系統(tǒng)產(chǎn)能和購買的綠色電力證書。（日本采用）

能耗計算范圍

主要影響建筑用能量的大小。

美國：供暖、通風(fēng)、空調(diào)、室內(nèi)和室外照明、生活熱水、插座負載、生產(chǎn)能耗及建筑內(nèi)的交通能耗

日本：供暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、生活熱水、電梯

韓國：供暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、生活熱水

歐盟：供暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、生活熱水、插座及家用電器

能源衡量指標

一次能源：采用統(tǒng)一的折算方法將終端不同種類能源折算為一次能源，反映了滿足終端用能需求所需消耗的全部能源量，便于全面、統(tǒng)一比較采用了不同種類能源的建筑能耗高低，但是不同種類能源的折算系數(shù)需要經(jīng)過大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定。

終端能源：通過市政電表、燃氣表計量的建筑用能量，對于終端能源種類較多的建筑，無法直接比較建筑能耗的高低。

碳排放量：將不同種類能源按照規(guī)定的碳排放系數(shù)計算，反映了滿足終端用能需求所需消耗的全部能源的碳排放量，便于全面、統(tǒng)一比較采用了不同種類能源的建筑的碳排放，但是不同種類能源的碳排放系數(shù)需要經(jīng)過大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定。

能源成本：根據(jù)市政電表、燃氣表計量的用能量，考慮不同種類能源價格等因素，直觀反映了能源消耗的費用，但無法體現(xiàn)環(huán)境效益。

能源平衡周期

分“年”和“全生命期”。目前國際上主要采用“年”為平衡周期。

本文選自《夏熱冬暖地區(qū)凈零能耗公共建筑技術(shù)導(dǎo)則》（征求意見稿）