Здание с нулевым отоплением
Здание с нулевым отоплением или зданием с почти нулевым отоплением (nZHB) — это здание, имеющее по существу нулевую потребность в отоплении, определяемую как потребность в отоплении, Q' NH , менее 3 кВтч/(м2). 2 а). Здание с нулевым отоплением предназначено для использования в районах с преобладанием отопления. Целью строительства здания с нулевым отоплением является замена зданий с нулевым потреблением энергии в качестве способа свести выбросы парниковых газов, связанные со зданиями, к нулю в ЕС. Здания с нулевым отоплением устраняют недостатки зданий с нулевым потреблением энергии: потребность в сезонном хранении энергии, в некоторых случаях низкий комфорт жизни и узкие возможности проектирования.
| Часть серии о |
| Устойчивая энергетика |
|---|
 |
Концепция и подход
[ редактировать ]
Сезонная проблема с накоплением энергии
[ редактировать ]В районах, где существует значительная потребность в отоплении, трудно удовлетворить эту потребность возобновляемыми источниками энергии , поскольку в отопительный сезон солнечной энергии не хватает. Это означает, что отопление в высокоурбанизированных районах прямо или косвенно обеспечивается, в основном, ископаемыми источниками. Около 2000 ТВтч сезонной энергии необходимо для удовлетворения потребностей ЕС в зимнем отоплении. [3] следует ли избавиться от зависимости от ископаемого топлива. Поскольку отопление частично осуществляется за счет электричества (например, тепловых насосов ), существует также очевидная необходимость в сезонном хранении электроэнергии. Только в Германии требуется сезонное хранение около 40 ТВтч. [4] Здание с нулевым отоплением устраняет необходимость серьезных социальных инфраструктурных изменений, необходимых для зданий с нулевым потреблением энергии, и, таким образом, решает основные проблемы. [5]
Здание с нулевым отоплением как продолжение пассивного дома
[ редактировать ]Здания с нулевым отоплением строятся аналогично пассивным домам, но с использованием последних разработок в области остекления со сверхнизким коэффициентом теплопередачи . Было показано [6] [7] что для зданий с коэффициентом теплопередачи окон, приближающимся к 0,3 Вт/(м 2 K) потребность в отоплении уменьшается. Таким образом, зданию не понадобится зимний запас энергии, и, очевидно, не потребуется никакого сезонного хранения энергии. Здания, построенные по стандарту пассивного дома, могут предусматривать удаление прибора центрального отопления с лишь небольшим наличием дополнительного отопления в системе вентиляции.
Первые примеры
[ редактировать ]В 1995 году Вольфганг Файст продемонстрировал, что при коэффициенте теплопередачи остекления 0,3 Вт/(м 2 K) можно построить здания с нулевым отоплением. [6] Первое специально построенное здание (почти) с нулевым отоплением — это офисное здание, построенное в Раквере, Эстония, в 2014 году. [2] С 2015 года было построено еще больше примеров на основе нового остекления со сверхнизким коэффициентом теплопередачи. [8]
Дальнейшее развитие здания с нулевым отоплением
[ редактировать ]Здание с нулевым отоплением предлагается в качестве краеугольного камня приемлемого для рынка решения проблемы снижения выбросов CO 2 за счет снижения потребности в сезонном хранении энергии. Помимо снижения потребности в аккумулировании энергии, имеются удаления в штриховке и усечения в схемах отопления. Отказ от распространенных модулированных внешних штор и переход на более экономичное многокамерное остекление со встроенным солнцезащитным стеклом несколько увеличивает потребность в охлаждении. Здание с нулевым отоплением должно быть спроектировано таким образом, чтобы поддерживать потребность в охлаждении Q' NC на уровне менее 20 кВтч/(м2). 2 а) для административных зданий и менее 15 кВтч/(м 2 а) для всех остальных типов.Воспользовавшись эффектом здания с практически нулевым отоплением, можно дополнительно оборудовать такое здание фотоэлектрическими батареями, чтобы получить что-то вроде здания с положительной зимней энергией, которое в принципе могло бы ускорить решение социальных энергетических проблем, своевременно обеспечивая дополнительную электроэнергию. Таким образом, оставшаяся потребность в охлаждении и вентиляции может быть выгодно синхронизирована с солнечной радиацией, при которой максимальная фотоэлектрическая генерация почти совпадает с максимальной мощностью, необходимой для охлаждения. [9]
Стандарты
[ редактировать ]консорциум партнеров: Reflex, Факультет машиностроения - Любляна, Институт пассивных домов, Таллиннский технологический университет (TalTech) и Норвежский университет науки и технологий В 2020 году был создан (NTNU) для работы над стандартизацией, разработкой и продвижением зданий с нулевым отоплением. .
Стоимость строительства
[ редактировать ]Стоимость четырехкратного остекления , как основного дополнительного компонента пассивного дома , равна стоимости тройного остекления плюс еще одного промежуточного стекла по цене около 10 евро/м. 2 . Поскольку четырехместные блоки позволяют добиться коэффициента теплопередачи остекления менее 0,4 Вт/(м2). 2 K), внешняя модулированная солнцезащитная система, и ее значительная стоимость может быть исключена без потери энергетической эффективности. [7] Реальность ценообразования на данный момент другая. Поскольку нет долгосрочного опыта, рекомендаций по проектированию и установленных стандартов оценки, существует тенденция устанавливать цену на четверные стеклопакеты по стоимости четверного стеклопакета плюс стоимость тройного стеклопакета, на тот случай, если что-то позже пойдет серьезно не так. требуется замена остекления здания.
Особенности зданий с нулевым отоплением
[ редактировать ]Анализ конкурентоспособности
[ редактировать ]Неудовлетворительная конкурентоспособность энергоэффективных зданий и неэффективность комплексного подхода к проектированию являются основными причинами низкого проникновения энергоэффективных зданий на рынок. увеличить количество энергоэффективных зданий с лучшей конкурентоспособностью за счет улучшения их эстетических характеристик ( дифференциации продуктов В качестве подхода к снижению спроса на энергию в строительном секторе предлагается ), чем просто сосредоточение внимания на повышении энергоэффективности. Эмпирические данные на данный момент ясно показывают, что улучшение эстетических характеристик и дизайна окон может быть дополнительным подходом к преодолению текущих рыночных барьеров, таких как высокая первоначальная стоимость, низкая рыночная стоимость и отсутствие рыночного спроса на энергоэффективные здания. [10] Исследование определило увеличение площади остекления как основную желаемую дифференциацию архитектурного продукта .Если такие характеристики, как стоимость обслуживания, надежность обслуживания и комфорт арендатора; некоторые отличительные особенности включают качество воздуха в помещении , распределение естественного света и циркуляцию свежего воздуха, включенные в маркетинговые коммуникации, вероятность выбора экологически чистых зданий, вероятно, будет выше. [11]
Свобода дизайна
[ редактировать ]Благодаря исключительно низким значениям коэффициента теплопередачи используемого остекления площади остекления не ограничены в размерах из-за требований к энергопотреблению. Здание nZEB может быть реализовано со 100% застекленными стенами. [12] Это снимает некоторые ограничения, налагаемые на проект здания двойным и тройным остеклением. В частности, здание с нулевым отоплением не обязательно должно быть целенаправленно построено как пассивное солнечное здание .
Комфорт
[ редактировать ]
Благополучие жителей здания является важным параметром, определяемым экологическим качеством внутренних помещений. Ограниченный или отсутствующий контакт с окружающей средой, а также жизнь и работа при минимальном дневном свете часто являются следствием динамического затенения от солнца. Напротив, многокамерное остекление обеспечивает непрерывный контакт с окружающей средой. Низкое, сезонно избирательное солнечное прирост [8] обеспечивает летний комфорт, а коэффициент теплопередачи системы составляет примерно 0,3 Вт/(м2). 2 K) обеспечивает почти нулевую потребность в отоплении зимой даже в Скандинавии. Низкий коэффициент теплопередачи системы поддерживает температуру внутри стекла на постоянном уровне в течение всего года. Кроме того, вокруг панорамного остекления создается беспрецедентная зона без сквозняков.
См. также
[ редактировать ]- Проект пассивного солнечного здания
- История проектирования пассивных солнечных зданий
- Изоляция зданий
- Корпус с нулевым содержанием углерода
- Пассивный дом
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уотсон, SD; Басвелл, РА (март 2019 г.). «Декарбонизация домашнего отопления: каков пиковый спрос Великобритании?» . Энергетическая политика . 126 : 533–544. дои : 10.1016/j.enpol.2018.11.001 .
- ^ Jump up to: а б Тальфельдт, Мартин; Курницкий, Ярек; Микола, Ало (декабрь 2013 г.). «Офисное здание с почти нулевым энергопотреблением и без традиционного отопления». Эстонский инженерный журнал . 19 (4): 309–328. дои : 10.3176/англ.2013.4.06 .
- ^ «Потребление энергии в домашних хозяйствах, Евростат 2018» . Потребление энергии в домашних хозяйствах, Евростат, 2018 . Проверено 24 декабря 2020 г.
- ^ Зинн, Ханс-Вернер (октябрь 2017 г.). «Буферная волатильность: исследование пределов энергетической революции в Германии» . Европейское экономическое обозрение . 99 : 130–150. doi : 10.1016/j.euroecorev.2017.05.007 . hdl : 10419/144985 .
- ^ Альтер, Ллойд. «Проблема Net Zero: сеть — это не банк» . Древохват . Проверено 24 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Файст, Вольфганг (1995). Опыт строительства домов без активной системы отопления . Дармштадт: Институт строительства из пластмасс IBK.
- ^ Jump up to: а б Ванхуттегем, Ложь; Скарнинг, Гуннлауг Сесилия Йенсен; Хвиид, Кристиан Анкер; Свендсен, Свенд (сентябрь 2015 г.). «Влияние конструкции фасадных окон на энергопотребление, дневное освещение и тепловой комфорт в домах с практически нулевым потреблением энергии» (PDF) . Энергия и здания . 102 : 149–156. дои : 10.1016/j.enbuild.2015.05.018 . S2CID 38055509 .
- ^ Jump up to: а б с Король, Алеш; Древ, Мария; Жнидаршич, Матяж; Черне, Боштян; Хафнер, Йоже; Йелле, Бьорн Петтер (май 2019 г.). «Исследования шестикамерного остекления: свойства и возможности» . Энергия и здания . 190 : 61–68. дои : 10.1016/j.enbuild.2019.02.033 . hdl : 11250/2589488 .
- ^ Древ, Мария; Черне, Боштян; Жнидаршич, Матяж; Гевинг, Атле; Краль, Алеш (2017). Почти независимое здание с почти нулевым энергопотреблением . Хельсинки, Финляндия: PHN17 8th Nord. Пассивный. Дом Конф. стр. 255–260.
- ^ Джихат Айдын, Юсуф; Мирзаи А., Пархам; Акхаваннасаб, Санам (май 2019 г.). «О взаимосвязи между энергоэффективностью зданий, эстетическими характеристиками и конкурентоспособностью: на пути к новой политике сокращения спроса на энергию» . Энергетическая политика . 128 : 593–606. дои : 10.1016/j.enpol.2018.12.036 . S2CID 159363039 .
- ^ Элейн Хэддок-Фрейзер, Джанет; Турель, Мариэль (декабрь 2010 г.). «Корпоративные мотивы для экологического устойчивого развития: изучение роли потребителей в взаимодействии с заинтересованными сторонами» . Бизнес-стратегия и окружающая среда . 19 (8): 527–542. дои : 10.1002/bse.663 .
- ^ Домьян, Сузана; Аркар, Сирил; Бегель, Жига; Медведь, Сашо (август 2019 г.). «Эволюция цельностеклянных зданий с практически нулевым энергопотреблением с учетом местного климата и методов естественного охлаждения» . Строительство и окружающая среда . 160 : 106183. doi : 10.1016/j.buildenv.2019.106183 . S2CID 197451876 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]