этой статьи Начальный раздел может быть слишком коротким, чтобы адекватно суммировать ключевые моменты . Пожалуйста, рассмотрите возможность расширения заголовка, чтобы обеспечить доступный обзор всех важных аспектов статьи. ( ноябрь 2020 г. )
Здание с нулевым энергопотреблением ( ZEB ), также известное как здание с чистым нулевым энергопотреблением ( NZE ), представляет собой здание с чистым нулевым потреблением энергии , что означает, что общее количество энергии, используемой зданием на ежегодной основе, равно количеству созданной возобновляемой энергии, на объекте [ 1 ] [ 2 ] или, в других определениях, возобновляемые источники энергии за пределами объекта с использованием таких технологий, как тепловые насосы, высокоэффективные окна и изоляция, а также солнечные панели. [ 3 ]
Цель состоит в том, чтобы эти здания вносили меньше парниковых газов в атмосферу во время эксплуатации, чем аналогичные здания, не относящиеся к ZNE. Иногда они потребляют невозобновляемую энергию и производят парниковые газы, но иногда на такую же величину сокращают потребление энергии и производство парниковых газов в других местах. Развитие зданий с нулевым потреблением энергии поощряется желанием оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, а их расширение поощряется налоговыми льготами и экономией затрат на электроэнергию , что делает здания с нулевым потреблением энергии финансово жизнеспособными.
Терминология имеет тенденцию различаться в разных странах, агентствах, городах и отчетах, поэтому общее знание этой концепции и ее различных вариантов использования имеет важное значение для разностороннего понимания чистой энергии и возобновляемых источников энергии. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Международное энергетическое агентство (МЭА) и Европейский Союз (ЕС) чаще всего используют «Чистую нулевую энергию», причем термин «нулевая чистая энергия» в основном используется в США. Аналогичная концепция, одобренная и реализованная Европейским Союзом и другими согласившимися странами, — это строительство с почти нулевым потреблением энергии ( nZEB ), цель которой — к 2020 году привести все новые здания в регионе в соответствие со стандартами nZEB. [ 7 ]
Типичные здания, соответствующие нормам, потребляют 40% всей энергии ископаемого топлива в США и Европейском Союзе и вносят значительный вклад в выбросы парниковых газов. [ 8 ] [ 9 ] Чтобы бороться с таким высоким потреблением энергии, все больше и больше зданий начинают внедрять принцип углеродной нейтральности, который рассматривается как средство сокращения выбросов углекислого газа и снижения зависимости от ископаемого топлива . Хотя здания с нулевым потреблением энергии по-прежнему ограничены, даже в развитых странах они приобретают все большее значение и популярность. [ нужна ссылка ]
Большинство зданий с нулевым потреблением энергии используют электрическую сеть для хранения энергии , но некоторые из них независимы от сети, а некоторые включают в себя хранение энергии на месте. Здания называются «зданиями с энергосбережением» или, в некоторых случаях, «домами с низким энергопотреблением». Эти здания производят энергию на месте, используя возобновляемые технологии, такие как солнечная энергия и ветер, одновременно сокращая общее потребление энергии за счет высокоэффективных технологий освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) . Цель нулевого энергопотребления становится все более практичной, поскольку стоимость альтернативных энергетических технологий снижается, а стоимость традиционного ископаемого топлива возрастает. [ 10 ]
Развитие современных зданий с нулевым потреблением энергии стало возможным во многом благодаря прогрессу, достигнутому в области новых энергетических и строительных технологий и методов. из напыляемой пены с высокими изолирующими свойствами К ним относятся изоляция , высокоэффективные солнечные панели , высокоэффективные тепловые насосы и с высокой изоляцией и низким коэффициентом окна с тройным и четверным остеклением излучения . [ 11 ] [ 12 ] Эти инновации также были значительно улучшены благодаря академическим исследованиям, которые собирают точные данные об энергетической эффективности традиционных и экспериментальных зданий и предоставляют параметры производительности для передовых компьютерных моделей для прогнозирования эффективности инженерных проектов.
Здания с нулевым энергопотреблением могут стать частью интеллектуальной сети . Некоторые преимущества таких построек заключаются в следующем:
Хотя концепция чистого нуля применима к широкому спектру ресурсов, воды и отходов , энергия обычно является первым ресурсом, на который необходимо ориентироваться, потому что:
Энергия, особенно электричество и топливо для отопления, такое как природный газ или мазут, стоят дорого. Следовательно, сокращение энергопотребления может сэкономить деньги владельца здания. Напротив, вода и отходы обходятся отдельному владельцу здания недорого.
Энергетика, особенно электричество и топливо для отопления, имеет высокий углеродный след . Следовательно, сокращение энергопотребления является основным способом уменьшения выбросов углекислого газа в здание.
Существуют хорошо зарекомендовавшие себя способы значительного снижения энергопотребления и выбросов углекислого газа в зданиях. К ним относятся: добавление изоляции, использование тепловых насосов вместо печей, использование окон с низким коэффициентом излучения, тройных или четырехкамерных остеклений и установка солнечных панелей на крыше. [ 11 ]
В некоторых странах существуют спонсируемые правительством субсидии и налоговые льготы для установки тепловых насосов, солнечных панелей, окон с тройным или четверным остеклением и изоляции, которые значительно снижают стоимость строительства здания с нулевым потреблением энергии для владельца здания. [ 13 ]
Внедрение зданий с нулевым энергопотреблением делает здания более энергоэффективными и снижает уровень выбросов углекислого газа после ввода здания в эксплуатацию; зданиях тем не менее, по-прежнему существует большое количество загрязнений, связанных с углеродом, содержащимся в . [ 14 ] Воплощенный углерод — это углерод, выделяемый при производстве и транспортировке строительных материалов, а также при строительстве самой конструкции; на него приходится 11% мировых выбросов парниковых газов и 28% мировых выбросов в строительном секторе. [ 14 ] Важность воплощенного углерода будет расти, поскольку на него начнет приходиться большая часть выбросов углекислого газа в зданиях. В некоторых новых, энергоэффективных зданиях содержание углерода возросло до 47% выбросов за весь срок службы здания. [ 15 ] Сосредоточение внимания на внедренном углероде является частью оптимизации строительства с учетом воздействия на климат, а нулевые выбросы углерода требуют несколько иных соображений, чем оптимизация только для энергоэффективности. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]
Исследование 2019 года показало, что в период с 2020 по 2030 год сокращение первоначальных выбросов углекислого газа и переход на чистую или возобновляемую энергию более важно, чем повышение эффективности зданий, потому что «строительство высокоэнергетической конструкции может фактически производить больше парниковых газов, чем структура, соответствующая базовому кодексу, если углерод интенсивные материалы». -используются [ 19 ] В исследовании говорится, что, поскольку «кодексы нулевой энергии не приведут к значительному сокращению выбросов со временем, политики и регулирующие органы должны стремиться к зданиям с настоящим нулевым выбросом углерода, а не к зданиям с чистым нулевым потреблением энергии». [ 19 ]
Одним из способов снижения содержания углерода является использование в строительстве низкоуглеродных материалов, таких как солома, дерево, линолеум или кедр. Для таких материалов, как бетон и сталь, существуют варианты сокращения выбросов, однако они вряд ли будут доступны в больших масштабах в краткосрочной перспективе. [ 20 ] В заключение было установлено, что оптимальной расчетной точкой для сокращения выбросов парниковых газов являются четырехэтажные многоквартирные дома из низкоуглеродных материалов, таких как перечисленные выше, которые могут служить образцом для структур с низким уровнем выбросов углерода. [ 19 ]
Несмотря на общее название «нулевая чистая энергия», существует несколько определений того, что этот термин означает на практике, с особой разницей в использовании между Северной Америкой и Европой. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Нулевое потребление энергии на объекте
В этом типе ZNE количество энергии, обеспечиваемое местными возобновляемыми источниками энергии, равно количеству энергии, используемой зданием. В Соединенных Штатах к этому типу зданий обычно относится «здание с нулевым потреблением энергии».
Нулевое чистое потребление энергии источника
Этот ZNE генерирует то же количество энергии, которое используется, включая энергию, используемую для транспортировки энергии в здание. Этот вид учитывает потери энергии при электроэнергии производстве и передаче . [ 21 ] Эти ZNE должны генерировать больше электроэнергии, чем здания с нулевым потреблением энергии.
Чистые нулевые выбросы энергии
За пределами США и Канады ZEB обычно определяется как здание с нулевыми чистыми выбросами энергии, также известное как здание с нулевым выбросом углерода (ZCB) или здание с нулевым уровнем выбросов (ZEB). Согласно этому определению, выбросы углерода , возникающие в результате использования ископаемого топлива на месте или за его пределами, уравновешиваются объемом производства возобновляемой энергии на месте . Другие определения включают не только выбросы углерода, образующиеся при эксплуатации здания, но также выбросы, образующиеся при строительстве здания, и воплощенную энергию конструкции. выбросы углекислого газа при поездках Другие спорят о том, следует ли также включать в расчет в здание и обратно. Недавняя работа в Новой Зеландии положила начало подходу, позволяющему включать использование энергии для транспорта пользователей в рамки строительства с нулевым потреблением энергии. [ 22 ]
Чистая нулевая стоимость
В зданиях этого типа стоимость приобретения энергии уравновешивается доходом от продажи электроэнергии в сеть, вырабатываемую на месте. Такой статус зависит от того, как коммунальное предприятие учитывает чистое производство электроэнергии и структуру тарифов на коммунальные услуги, которые использует здание.
Чистое нулевое потребление энергии за пределами площадки
Здание может считаться ZEB, если 100% приобретаемой им энергии поступает из возобновляемых источников энергии, даже если энергия вырабатывается за пределами объекта.
Автономный
Автономные здания представляют собой автономные ЗЭБ, не подключенные к внешним энергосистемам. Они требуют распределенного производства возобновляемой энергии и возможности хранения энергии (когда не светит солнце, не дует ветер и т. д.). Энергетический автономный дом — это концепция здания, в которой баланс собственного потребления и производства энергии может быть достигнут на почасовой или даже меньшей основе. Энергетические автаркические дома можно отключить от сети.
Здание с нулевым энергопотреблением
На основе научного анализа в рамках совместной исследовательской программы «На пути к солнечным зданиям с нулевой энергией». [ 23 ] была создана методологическая основа, позволяющая использовать различные определения в соответствии с политическими целями страны, конкретными (климатическими) условиями и соответственно сформулированными требованиями к условиям внутри помещений: Общее концептуальное понимание Net ZEB – это энергоэффективное, подключенное к сети здание, способное генерировать энергию из возобновляемых источников для компенсации собственного спроса на энергию (см. рисунок 1). Рисунок 1: Концепция баланса Net ZEB: баланс взвешенного импорта энергии соответственно спроса на энергию (ось X) и экспорта энергии (зеленые кредиты) соответственно (на месте) генерации (ось Y) ). Слово «Net» подчеркивает обмен энергией между зданием и энергетической инфраструктурой. Благодаря взаимодействию здания и сети Net ZEB становится активной частью инфраструктуры возобновляемых источников энергии. Такое подключение к энергосетям предотвращает сезонное хранение энергии и создание негабаритных систем по производству энергии из возобновляемых источников, например, в энергоавтономных зданиях . Сходство обеих концепций представляет собой путь двух действий: 1) снизить спрос на энергию посредством мер по энергоэффективности и пассивного использования энергии; 2) генерировать энергию из возобновляемых источников. Тем не менее, взаимодействие с сетью Net ZEBs и планы по значительному увеличению их количества [ 24 ] выдвижения соображений о повышении гибкости при перераспределении энергетических нагрузок и снижении пиковых нагрузок. [ 25 ]
Позитивный энергетический район
Распространяя некоторые принципы строительства зданий с нулевым потреблением энергии на уровень городских районов, районы с положительной энергией (PED) — это районы или другие городские районы, которые ежегодно производят по крайней мере столько же энергии, сколько они потребляют. Стимул к развитию целых энергетических районов вместо отдельных зданий основан на возможности совместного использования ресурсов, управления энергоэффективными системами во многих зданиях и достижения эффекта масштаба. [ 26 ]
В рамках этой процедуры балансирования необходимо определить несколько аспектов и явный выбор: [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
Граница строительной системы разделена на физическую границу, которая определяет, какие возобновляемые ресурсы рассматриваются (например, на площади здания, на территории или даже за ее пределами). [ 30 ] соответственно, сколько зданий включено в баланс (отдельное здание, группа зданий) и границу баланса, которая определяет включенное использование энергии (например, отопление, охлаждение, вентиляция, горячая вода, освещение, бытовая техника, ИТ, центральные службы, электромобили, и воплощенная энергия и т. д.). Следует отметить, что варианты поставок возобновляемой энергии могут быть расставлены по приоритетам (например, по транспортировке или усилиям по преобразованию, доступности в течение всего срока службы здания или потенциалу повторения в будущем и т. д.) и, следовательно, создавать иерархию. Можно утверждать, что ресурсам на территории здания или на площадке следует отдавать приоритет над вариантами снабжения за пределами площадки.
Система взвешивания преобразует физические единицы различных энергоносителей в единую метрику (местовая/конечная энергия, источники/первичная энергия, возобновляемые части, включая или нет, стоимость энергии, эквивалентные выбросы углерода и даже энергетические или экологические кредиты) и позволяет их сравнивать и компенсировать. между собой в одном балансе (например, экспортируемая фотоэлектрическая электроэнергия может компенсировать импортируемую биомассу). Политически обусловленные и, следовательно, возможно асимметричные или зависящие от времени коэффициенты преобразования/взвешивания могут повлиять на относительную стоимость энергоносителей и могут повлиять на требуемую мощность производства энергии.
Часто предполагается, что период балансирования составляет один год (подходит для покрытия всех видов использования энергии в процессе эксплуатации). Можно также рассмотреть более короткий период (ежемесячный или сезонный), а также баланс на протяжении всего жизненного цикла (включая воплощенную энергию, которую также можно пересчитать в годовом исчислении и учитывать в дополнение к операционному использованию энергии).
Рисунок 2: Концепция чистого баланса ZEB: графическое представление различных типов баланса: баланс импорта/экспорта между взвешенными экспортированными и поставленными энергоресурсами, баланс нагрузки/генерации между взвешенной выработкой и нагрузкой, а также ежемесячный чистый баланс между взвешенными ежемесячными чистыми значениями генерации. и загрузить.
Энергетический баланс может составляться в двух видах баланса: 1) Баланс поставляемой/импортируемой и экспортируемой энергии (может быть включен этап мониторинга, поскольку можно включить собственное потребление энергии, вырабатываемой на месте); 2) Баланс между (взвешенным) спросом на энергию и (взвешенным) производством энергии (на этапе проектирования, поскольку временные модели потребления обычных конечных пользователей - например, для освещения, бытовой техники и т. д. - отсутствуют). В качестве альтернативы можно вообразить баланс, основанный на ежемесячных чистых значениях, в котором только остатки за месяц суммируются до годового баланса. Это можно рассматривать либо как баланс нагрузки/генерации, либо как особый случай баланса импорта/экспорта, где предполагается «виртуальное ежемесячное собственное потребление» (см. рисунок 2 и сравните). [ 27 ]
Помимо энергетического баланса, Net ZEB можно охарактеризовать своей способностью согласовывать нагрузку здания путем выработки энергии (согласование нагрузки) или выгодно работать в соответствии с потребностями местной сетевой инфраструктуры (взаимодействие с землей). И то, и другое может быть выражено с помощью подходящих показателей, которые предназначены исключительно для использования в качестве инструментов оценки.
Наиболее экономически эффективные шаги по снижению энергопотребления здания обычно происходят в процессе проектирования. [ 31 ] Для достижения эффективного использования энергии проектирование с нулевым энергопотреблением существенно отличается от традиционной практики строительства. Успешные проектировщики зданий с нулевым энергопотреблением обычно сочетают проверенные временем принципы пассивной солнечной энергии или искусственного/фальшивого кондиционирования, которые работают с ресурсами на месте. Солнечный свет и солнечное тепло, преобладающие бризы и прохлада земли под зданием могут обеспечить дневное освещение и стабильную температуру в помещении с минимальными механическими средствами. ZEB обычно оптимизированы для использования пассивного солнечного тепла и затенения в сочетании с тепловой массой для стабилизации суточных колебаний температуры в течение дня и в большинстве климатических условий имеют суперизоляцию . [ 32 ] Все технологии, необходимые для создания зданий с нулевым энергопотреблением, сегодня доступны в готовом виде .
Доступны сложные инструменты трехмерного энергетического моделирования зданий, позволяющие моделировать, как здание будет работать с рядом проектных переменных, таких как ориентация здания (относительно дневного и сезонного положения солнца ) , тип и размещение окон и дверей, глубина свеса, тип изоляции и характеристики элементов здания, герметичность ( утепление ), эффективность отопления, охлаждения, освещения и другого оборудования, а также местный климат. Эти симуляции помогают проектировщикам предсказать, как здание будет работать до того, как оно будет построено, и позволяют им моделировать экономические и финансовые последствия при анализе затрат и выгод здания или, что еще более уместно, при оценке жизненного цикла . [ нужна ссылка ]
Здания с нулевым потреблением энергии построены со значительными энергосберегающими функциями. Нагрузка на отопление и охлаждение снижается за счет использования высокоэффективного оборудования (например, тепловых насосов, а не печей. Тепловые насосы примерно в четыре раза эффективнее печей), дополнительной изоляции (особенно на чердаках и в подвалах домов), высокоэффективной теплоизоляции. эффективные окна (например, окна с низким коэффициентом излучения, окна с тройным остеклением), защита от сквозняков, высокоэффективные приборы (особенно современные высокоэффективные холодильники), высокоэффективное светодиодное освещение, пассивное солнечное усиление зимой и пассивное затенение летом, естественная вентиляция. и другие техники. Эти особенности варьируются в зависимости от климатических зон , в которых происходит строительство. Нагрузки на подогрев воды можно снизить за счет использования водосберегающих устройств, установок рекуперации тепла сточных вод, а также использования солнечного нагрева воды и высокоэффективного водонагревательного оборудования. Кроме того, дневное освещение с помощью мансардных окон или солнечных трубок может обеспечить 100% дневного освещения дома. Ночное освещение обычно осуществляется с помощью флуоресцентное и светодиодное освещение, которое потребляет на 1/3 или меньше мощности, чем лампы накаливания, без добавления нежелательного тепла. Различные электрические нагрузки можно уменьшить, выбрав эффективные приборы и сведя к минимуму фантомные нагрузки или мощность в режиме ожидания . Другими методами достижения чистого нуля (в зависимости от климата) являются строительства защищенных от земли зданий принципы , суперизоляционные стены с использованием конструкции из соломенных тюков , сборные строительные панели и элементы крыши, а также наружный ландшафтный дизайн для сезонного затенения. [ нужна ссылка ]
Как только потребление энергии зданием будет сведено к минимуму, всю эту энергию можно будет генерировать на месте с помощью солнечных батарей, установленных на крыше. См. примеры домов с нулевым потреблением энергии здесь . [ нужна ссылка ]
ZEB собирают доступную энергию для удовлетворения своих потребностей в электричестве, отоплении или охлаждении. Безусловно, наиболее распространенным способом сбора энергии является использование установленных на крыше солнечных фотоэлектрических панелей, которые превращают солнечный свет в электричество. Энергию также можно собирать с помощью солнечных тепловых коллекторов (которые используют солнечное тепло для нагрева воды для здания). Тепловые насосы также могут собирать тепло и холод из воздуха (из воздуха) или земли рядом со зданием (из земли, иначе называемой геотермальной). Технически тепловые насосы переносят тепло, а не собирают его, но общий эффект с точки зрения снижения энергопотребления и сокращения выбросов углекислого газа аналогичен. В случае индивидуальных домов могут использоваться различные технологии микрогенерации для обеспечения здания теплом и электричеством с использованием солнечных батарей или ветряных турбин для получения электроэнергии, а также биотоплива или солнечных тепловых коллекторов, подключенных к сезонному накопителю тепловой энергии (СТЭС) для отопления помещений. . СТЕС также можно использовать для летнего охлаждения, сохраняя зимний холод под землей. Чтобы справиться с колебаниями спроса, здания с нулевым энергопотреблением часто подключаются к электросеть , экспортировать электроэнергию в сеть, когда имеется избыток, и потреблять электроэнергию, когда вырабатывается недостаточно электроэнергии. [ 4 ] Остальные здания могут быть полностью автономными . [ нужна ссылка ]
Сбор энергии чаще всего более эффективен с точки зрения затрат и использования ресурсов, когда он осуществляется в локальном, но комбинированном масштабе, например, в группе домов, кохаузинге , местном районе или деревне, а не в отдельном доме. Энергетическим преимуществом такого локализованного сбора энергии является фактическое устранение потерь при передаче и распределении электроэнергии . Сбор энергии на месте, например, с помощью солнечных батарей, установленных на крыше, полностью устраняет эти потери при передаче. Сбор энергии в коммерческих и промышленных целях должен учитывать топографию каждого места. Однако участок, свободный от тени, может генерировать большое количество солнечной электроэнергии с крыши здания, и практически любой участок может использовать геотермальные или воздушные тепловые насосы. Производство товаров с нулевым потреблением ископаемой энергии требует наличия геотермальных , микрогидро- , солнечных и ветровых ресурсов для поддержания этой концепции. [ 33 ]
В результате значительных государственных субсидий на фотоэлектрические солнечные электросистемы, ветряные турбины и т. д. есть те, кто предполагает, что ZEB — это обычный дом с распределенными технологиями сбора возобновляемой энергии. Целые пристройки таких домов появились в местах, где субсидии на фотоэлектрические (PV) системы значительны. [ 34 ] но во многих так называемых «домах с нулевым энергопотреблением» все еще есть счета за коммунальные услуги. Этот тип сбора энергии без дополнительного энергосбережения может оказаться нерентабельным при нынешних условиях. [ когда? ] цена на электроэнергию, вырабатываемую с помощью фотоэлектрического оборудования, зависит от местной цены на электроэнергию энергетической компании. [ 35 ] Экономия затрат, энергии и выбросов углекислого газа за счет консервации (например, дополнительной изоляции, окон с тройным остеклением и тепловых насосов) по сравнению с экономией от выработки энергии на месте (например, с помощью солнечных батарей) была опубликована для модернизации существующего дома. здесь .
С 1980-х годов проектирование пассивных солнечных зданий и пассивных домов продемонстрировало снижение потребления тепловой энергии на 70–90% во многих местах без активного сбора энергии. В случае новых построек и благодаря профессиональному проектированию это может быть достигнуто с небольшими дополнительными затратами на строительные материалы по сравнению с обычным зданием. Очень немногие отраслевые эксперты обладают навыками или опытом, чтобы в полной мере оценить преимущества пассивного дизайна. [ 36 ] Такие пассивные солнечные конструкции гораздо более рентабельны, чем установка дорогих фотоэлектрических панелей на крыше обычного неэффективного здания. [ 35 ] Несколько киловатт-часов фотоэлектрических панелей (стоимостью примерно 2-3 доллара США за годовое производство кВтч) могут снизить потребность во внешней энергии только на 15–30%. 14 мощностью 29 кВтч (100 000 БТЕ) Обычный кондиционер с высоким сезонным коэффициентом энергоэффективности во время работы требует более 7 кВт фотоэлектрической электроэнергии, и это недостаточно для автономной работы в ночное время. Пассивное охлаждение и передовые технологии системного проектирования могут снизить потребность в кондиционировании воздуха на 70–90%. Электричество, вырабатываемое фотоэлектрическими устройствами, становится более рентабельным, когда общий спрос на электроэнергию снижается. [ нужна ссылка ]
Комбинированный подход при быстрой модернизации существующих зданий
Компании в Германии и Нидерландах предлагают пакеты быстрой климатической модернизации существующих зданий, которые включают в себя специально разработанную изоляционную оболочку снаружи здания, а также модернизацию для более устойчивого использования энергии, например, тепловые насосы . Подобные пилотные проекты реализуются в США. [ 37 ] [ 38 ]
Энергия, используемая в здании, может сильно различаться в зависимости от поведения его обитателей. Принятие того, что считается комфортным, широко варьируется. Исследования идентичных домов показали существенные различия в потреблении энергии в разных климатических условиях. Среднее общепринятое соотношение максимального и минимального потребления энергии в одинаковых домах составляет около 3, при этом некоторые идентичные дома потребляют до 20 раз больше тепловой энергии, чем другие. [ 39 ] Поведение жильцов может варьироваться от различий в настройках и программировании термостатов , различных уровнях освещенности и использования горячей воды, работы окон и систем затенения, а также количества различных используемых электрических устройств или вилок . [ 40 ]
Коммунальные компании обычно несут юридическую ответственность за поддержание электрической инфраструктуры, обеспечивающей электроснабжение наших городов, районов и отдельных зданий. Коммунальные компании обычно владеют этой инфраструктурой вплоть до границы собственности отдельного участка, а в некоторых случаях также владеют электрической инфраструктурой на частной земле. [ нужна ссылка ]
В США коммунальные предприятия выразили обеспокоенность тем, что использование Net Metering для проектов ZNE ставит под угрозу базовый доход коммунальных предприятий, что, в свою очередь, влияет на их способность обслуживать и обслуживать ту часть электрической сети, за которую они несут ответственность. Коммунальные предприятия выразили обеспокоенность тем, что штаты, которые соблюдают законы о чистых измерениях, могут обременить дома, не входящие в ZNE, более высокими расходами на коммунальные услуги, поскольку эти домовладельцы будут нести ответственность за оплату обслуживания сети, в то время как владельцы домов ZNE теоретически не будут платить ничего, если они действительно достигнут статуса ZNE. Это создает потенциальные проблемы со справедливостью, поскольку в настоящее время бремя, похоже, падает на домохозяйства с низкими доходами. Возможным решением этой проблемы является установление минимальной базовой платы для всех домов, подключенных к коммунальной сети, что заставило бы владельцев домов ZNE платить за сетевые услуги независимо от их использования электроэнергии. [ нужна ссылка ]
Дополнительную озабоченность вызывает то, что местные распределительные, а также более крупные передающие сети не предназначены для передачи электроэнергии в двух направлениях, что может быть необходимо по мере появления более высоких уровней распределенного производства энергии. Преодоление этого барьера может потребовать масштабной модернизации электросети, однако по состоянию на 2010 год это не считается серьезной проблемой до тех пор, пока производство электроэнергии из возобновляемых источников не достигнет гораздо более высокого уровня проникновения. [ 41 ]
Широкое признание технологии строительства с нулевым потреблением энергии может потребовать дополнительных государственных стимулов или норм строительных норм, разработки признанных стандартов или значительного увеличения стоимости традиционной энергии. [ 42 ]
Фотоэлектрический кампус Google и фотоэлектрический кампус Microsoft мощностью 480 киловатт полагались на федеральные субсидии и финансовые стимулы США, и особенно Калифорнии. Калифорния теперь предоставляет субсидии на сумму 3,2 миллиарда долларов США. [ 43 ] для жилых и коммерческих зданий с почти нулевым потреблением энергии. Подробную информацию о субсидиях на возобновляемые источники энергии в других американских штатах (до 5 долларов США за ватт) можно найти в Базе данных государственных стимулов в области возобновляемых источников энергии и эффективности. [ 44 ] Центр солнечной энергии Флориды представил слайд-презентацию о недавнем прогрессе в этой области. [ 45 ]
Всемирный деловой совет по устойчивому развитию [ 46 ] запустил крупную инициативу по поддержке развития ZEB. Возглавляемая генеральным директором United Technologies и председателем правления Lafarge , организация пользуется как поддержкой крупных мировых компаний, так и опытом мобилизации корпоративного мира и государственной поддержки, чтобы сделать ZEB реальностью. Их первый отчет, опрос ключевых игроков в сфере недвижимости и строительства, показывает, что затраты на «зеленое» строительство переоценены на 300 процентов. Респонденты опроса подсчитали, что выбросы парниковых газов зданиями составляют 19 процентов от общемирового объема, в отличие от фактического значения, равного примерно 40 процентам. [ 47 ]
Влиятельные здания с нулевым и низким энергопотреблением
Те, кто заказал строительство пассивных домов и домов с нулевым потреблением энергии (за последние три десятилетия [ когда? ] ) были необходимы для итеративных, постепенных, передовых технологических инноваций. Многое было извлечено из многих значительных успехов и нескольких дорогостоящих неудач. [ 48 ]
США Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) опубликовала отчет под названием «Здания с нулевым потреблением энергии: система классификации, основанная на вариантах поставок возобновляемой энергии». [ 3 ] Это первый отчет, в котором представлена полная система классификации зданий с нулевой нулевой энергией и возобновляемыми источниками энергии, которая включает в себя полный спектр источников чистой энергии, как на территории, так и за ее пределами. Эта система классификации определяет следующие четыре основные категории зданий/объектов/кампусов с нулевым потреблением энергии:
NZEB:A — Возобновляемые источники энергии, здание с нулевой энергией
NZEB:B — Здание с возобновляемыми источниками энергии Net Zero Energy
NZEB:C — Здание с нулевой энергией, импортируемой из возобновляемых источников энергии
NZEB:D — Приобретенное за пределами объекта возобновляемые источники энергии Net Zero Energy Building
Применение этой системы классификации Net Zero правительства США означает, что каждое здание может стать Net Zero при правильном сочетании ключевых технологий Net Zero - PV (солнечная энергия), GHP (геотермальное отопление и охлаждение, тепловые батареи), EE (энергоэффективность), иногда ветер и электрические батареи. Графическое представление масштаба воздействия применения этих рекомендаций NREL на чистый нулевой результат можно увидеть на графике Net Zero Foundation под названием «Чистый нулевой эффект на общее потребление энергии в США». [ 49 ] демонстрируя возможное сокращение общего использования ископаемого топлива в США на 39% за счет перевода жилых и коммерческих зданий в США на чистый нулевой уровень; экономия составит 37%, если мы по-прежнему будем использовать природный газ для приготовления пищи на том же уровне.
Пример чистой конверсии с нулевым выбросом углерода
Многие известные университеты заявили о своем желании полностью перевести свои энергетические системы на ископаемое топливо. Опираясь на продолжающиеся разработки в области фотоэлектрических и геотермальных тепловых насосов , а также в развивающейся области электрических батарей , полный переход на безуглеродную энергетику становится проще. Крупномасштабные гидроэлектростанции существовали еще до 1900 года. Примером такого проекта является предложение Net Zero Foundation в Массачусетском технологическом институте полностью отказаться от использования ископаемого топлива. [ 50 ] Это предложение показывает будущее применение технологий зданий с нулевым потреблением энергии в масштабе районной энергетики .
снижение риска потерь из-за отключения электроэнергии
Минимальное повышение цен на электроэнергию для владельцев зданий в будущем или его отсутствие в будущем. Снижение требований к жесткой экономии энергии и налогам на выбросы углерода.
повышенная надежность - фотоэлектрические системы имеют 25-летнюю гарантию и редко выходят из строя из-за погодных условий - фотоэлектрические системы 1982 года в энергетическом павильоне EPCOT (Экспериментальное сообщество прототипов завтрашнего дня) Мира Уолта Диснея все еще использовались до 2018 года, даже несмотря на три урагана. Их сняли в 2018 году при подготовке к новому аттракциону. [ 51 ]
более высокая стоимость при перепродаже, поскольку потенциальные владельцы требуют больше ZEB, чем имеется в наличии
стоимость здания ZEB по сравнению с аналогичным традиционным зданием должна увеличиваться каждый раз, когда увеличиваются затраты на электроэнергию.
способствовать большей выгоде общества, например, обеспечивая устойчивую возобновляемую энергию в сети, уменьшая необходимость расширения сети
Оптимизация восходящих энергетических моделей городских зданий (UBEM) может добиться успехов в точном воспроизведении жизнеспособности зданий. [ 52 ]
первоначальные затраты могут быть выше – необходимы усилия, чтобы понять, подать заявку и получить право на субсидии ZEB, если они существуют.
очень немногие дизайнеры или строители обладают необходимыми навыками или опытом для создания ZEB. [ 36 ]
возможное снижение будущих затрат коммунальных предприятий на возобновляемую энергию может снизить стоимость капитала, вложенного в энергоэффективность.
Цена на новое оборудование для производства фотоэлектрических солнечных элементов падает примерно на 17% в год – Это снизит стоимость капитала, вложенного в солнечную электрогенерирующую систему – Текущие субсидии могут быть постепенно отменены, поскольку массовое производство фотоэлектрических элементов снижает будущую цену
проблема возмещения более высоких первоначальных затрат при перепродаже здания, но постепенно вводятся новые системы энергетической оценки. [ 53 ]
хотя отдельный дом может использовать в среднем нулевую энергию в течение года, он может требовать энергию в то время, когда возникает пиковая потребность в сети. В таком случае мощность сети все равно должна обеспечивать электроэнергией все нагрузки. Таким образом, ZEB не может снизить риск потерь из-за отключения электроэнергии.
без оптимизированной тепловой оболочки воплощенная энергия, энергия отопления и охлаждения, а также использование ресурсов выше, чем необходимо. ZEB по определению не требует минимального уровня производительности отопления и охлаждения, что позволяет крупногабаритным системам возобновляемой энергии заполнить энергетический дефицит.
Улавливание солнечной энергии с использованием оболочки дома работает только в местах, свободных от солнца. Улавливание солнечной энергии невозможно оптимизировать на севере (для северного полушария или на юге для южного полушария), обращенном в тень или в лесистой местности.
ZEB не лишен выбросов углекислого газа, стекло обладает высокой энергоемкостью, а для производства требуется много углерода. [ 54 ]
Строительные нормы, такие как ограничения по высоте или правила пожарной безопасности, могут препятствовать использованию ветровой или солнечной энергии или внешним дополнениям к существующей тепловой оболочке. [ 55 ]
Здание с нулевым потреблением энергии против зеленого строительства
Целью зеленого строительства и устойчивой архитектуры является более эффективное использование ресурсов и снижение негативного воздействия здания на окружающую среду. [ 56 ] Здания с нулевым энергопотреблением достигают одной ключевой цели: экспортировать столько возобновляемой энергии, сколько используется в течение года; сокращение выбросов парниковых газов. [ 57 ] Цели ZEB необходимо определить и установить, поскольку они имеют решающее значение для процесса проектирования. [ 58 ] Здания с нулевым потреблением энергии могут считаться, а могут и не считаться «зелеными» во всех областях, таких как сокращение количества отходов, использование переработанных строительных материалов и т. д. Однако здания с нулевым потреблением энергии или здания с нулевым потреблением энергии, как правило, оказывают гораздо меньшее экологическое воздействие на протяжении всей жизни. здания по сравнению с другими «зелеными» зданиями, которым требуется импортируемая энергия и/или ископаемое топливо, чтобы быть пригодными для проживания и удовлетворять потребности жильцов. [ нужна ссылка ]
Оба термина — здания с нулевым энергопотреблением и «зеленые» здания — имеют сходства и различия. «Зеленые» здания часто фокусируются на эксплуатационной энергии и игнорируют углеродный след от строительства. [ 59 ] По данным МГЭИК, в период с 2020 года по 2050 год воплощенный углерод будет составлять половину общих выбросов углерода. [ 59 ] С другой стороны, здания с нулевым энергопотреблением специально предназначены для производства достаточного количества энергии из возобновляемых источников энергии для удовлетворения собственных потребностей в потреблении, а зеленые здания в целом можно определить как здание, которое уменьшает негативное воздействие или положительно влияет на нашу природную среду [1-NEWUSDE]. ]. [ 60 ] [ 61 ] Прежде чем здание будет признано «зеленым», необходимо учитывать несколько факторов. Строительство зеленого здания должно включать эффективное использование коммунальных услуг, таких как вода и энергия, использование возобновляемых источников энергии, использование методов переработки и повторного использования для сокращения отходов, обеспечение надлежащего качества воздуха в помещении, использование этических и нетоксичных материалов, использование дизайн, который позволяет зданию адаптироваться к изменяющемуся климату окружающей среды, а также аспекты проектирования, строительства и эксплуатации, которые касаются окружающей среды и качества жизни его обитателей. Термин «зеленое строительство» также можно использовать для обозначения практики зеленого строительства, которая включает в себя обеспечение ресурсоэффективности на всех этапах проектирования, строительства, эксплуатационных процессов и, в конечном итоге, до его демонтажа. [ 62 ] Практика зеленого строительства немного отличается от зданий с нулевым энергопотреблением, поскольку она учитывает все воздействия на окружающую среду, такие как, например, использование материалов и загрязнение воды, тогда как сфера применения зданий с нулевым потреблением энергии включает только потребление энергии и способность зданий производить равное количество, или более того, энергии из возобновляемых источников энергии.
Существует множество непредвиденных проблем проектирования и условий площадки, необходимых для эффективного удовлетворения потребностей здания и его жителей в возобновляемой энергии, поскольку большая часть этих технологий является новой. Дизайнеры должны применять целостные принципы проектирования и использовать преимущества бесплатных природных ресурсов, таких как пассивная солнечная ориентация, естественная вентиляция, дневное освещение, тепловая масса и ночное охлаждение. Дизайнеры и инженеры также должны экспериментировать с новыми материалами и технологическими достижениями, стремясь к более доступному и эффективному производству. [ 63 ]
Здание с нулевым потреблением энергии и здание с нулевым отоплением
Благодаря достижениям в области остекления со сверхнизким коэффициентом теплопередачи построить здание (почти) с нулевым отоплением, предлагается которое заменит здания с почти нулевым энергопотреблением в ЕС. Здание с нулевым отоплением сокращает использование пассивной солнечной энергии и делает здание более открытым для традиционного архитектурного дизайна. Здание с нулевым отоплением устраняет необходимость в сезонном/зимнем резерве электроэнергии.
Годовая удельная потребность в отоплении для дома с нулевым отоплением не должна превышать 3 кВтч/м. 2 а. Здание с нулевым отоплением проще проектировать и эксплуатировать. Например: нет необходимости в модулированной солнцезащитной системе.
Двумя наиболее распространенными сертификатами зеленого строительства являются пассивный дом и LEED. [ 64 ] Цель пассивного дома — обеспечить энергоэффективность и сократить использование отопления/охлаждения до уровня ниже стандартного. [ 64 ] Сертификация LEED является более всеобъемлющей в отношении использования энергии: зданию присваиваются баллы, поскольку оно демонстрирует устойчивые методы работы по ряду категорий. [ 64 ] Еще один сертификат, обозначающий здание как здание с нулевым потреблением энергии, существует в рамках требований Living Building Challenge (LBC), называемый сертификатом здания с нулевым энергопотреблением (NZEB), предоставленный Международным институтом будущего жизни (ILFI). [ 65 ] Обозначение было разработано в ноябре 2011 года как сертификация NZEB, но затем в 2017 году было упрощено до сертификации зданий с нулевым энергопотреблением. [ 66 ] Включенная в список сертификатов «зеленого» строительства, рейтинговая система BCA Green Mark позволяет оценивать здания с точки зрения их эффективности и воздействия на окружающую среду. [ 67 ]
Этот раздел необходимо обновить . Пожалуйста, помогите обновить эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( май 2019 г. )
В ответ на глобальное потепление и увеличение выбросов парниковых газов страны по всему миру постепенно внедряют различные меры по борьбе с ЗЭБ. В период с 2008 по 2013 год исследователи из Австралии, Австрии, Бельгии, Канады, Дании, Финляндии, Франции, Германии, Италии, Республики Корея, Новой Зеландии, Норвегии, Португалии, Сингапура, Испании, Швеции, Швейцарии, Великобритании и США вместе работали над совместной исследовательской программой под названием «На пути к строительству солнечных зданий с нулевой энергией». Программа была создана под эгидой Программы солнечного отопления и охлаждения (SHC) Международного энергетического агентства (МЭА), Задача 40 / Энергия в зданиях и сообществах (EBC, ранее EBCCS), Приложение 52, с целью гармонизации международных рамок определений в отношении чистого нуля. и здания с очень низким энергопотреблением, разделив их на подзадачи. [ 68 ] В 2015 году в рамках Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН) было подписано Парижское соглашение с целью удержать глобальное повышение температуры в 21 веке ниже 2 градусов по Цельсию и ограничить повышение температуры до 1,5 градуса по Цельсию за счет ограничения выбросов парниковых газов. . [ 69 ] Хотя принудительного соблюдения не было, 197 стран подписали международный договор, который юридически связывал развитые страны посредством взаимного сотрудничества, согласно которому каждая сторона будет обновлять свой INDC каждые пять лет и ежегодно отчитываться перед КС . [ 70 ] Благодаря преимуществам энергоэффективности и сокращения выбросов углекислого газа, ZEB широко внедряются во многих странах в качестве решения энергетических и экологических проблем в инфраструктурном секторе. [ 71 ]
Этот раздел необходимо обновить . Пожалуйста, помогите обновить эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( ноябрь 2020 г. )
В Австралии исследователи недавно разработали новый подход к созданию визуально прозрачных окон для сбора солнечной энергии, подходящих для индустриализации и применения в зданиях с нулевым потреблением энергии. [ 72 ] В 2016 году стартовало промышленное производство нескольких опытных партий солнечных окон. [ 73 ]
По состоянию на декабрь 2017 года в штате Квинсленд более 30% домохозяйств имели солнечные фотоэлектрические (PV) системы на крышах. Средний размер австралийской солнечной фотоэлектрической системы на крыше превысил 3,5 кВт. В Брисбене домохозяйства с фотоэлектрической системой на крыше мощностью 6 кВт и разумным энергетическим рейтингом, например 5 или 6 звезд Австралийского национального рейтинга энергоэффективности домов , могут достичь целевого показателя чистой нулевой общей энергии или даже положительной энергии. [ 74 ]
В Бразилии Постановлением № 42 от 24 февраля 2021 г. утверждена Нормативная инструкция Inmetro по классификации энергоэффективности коммерческих, сервисных и общественных зданий (INI-C), которая совершенствует технические требования к качеству для уровня энергоэффективности. коммерческих, служебных и общественных зданий (RTQ-C), определяющий критерии и методы классификации коммерческих, служебных и общественных зданий с точки зрения их энергоэффективности. В приложении D представлены процедуры определения потенциала местного производства возобновляемой энергии и условия оценки для зданий с почти нулевой энергией (NZEB) и зданий с положительной энергией (PEB). [ 76 ]
Канадская ассоциация домостроителей - National курирует Net Zero Homes. [ 77 ] сертификационная этикетка — добровольная отраслевая инициатива по маркировке.
В декабре 2017 года Кодекс энергетических шагов Британской Колумбии вступил в законную силу в Британской Колумбии. Местные органы власти Британской Колумбии могут использовать этот стандарт, чтобы стимулировать или требовать такого уровня энергоэффективности в новом строительстве, который выходит за рамки требований основных строительных норм и правил. Постановление задумано как техническая дорожная карта, призванная помочь провинции достичь своей цели: к 2032 году все новые здания должны достичь чистого уровня готовности к нулевому энергопотреблению.
В августе 2017 года правительство Канады опубликовало Build Smart – Канадскую стратегию строительства. [ 78 ] в качестве ключевой движущей силы Панканадской рамочной программы по чистому росту и изменению климата, национальной климатической стратегии Канады. Стратегия Build Smart направлена на резкое повышение энергоэффективности канадских зданий с целью достижения чистого нулевого уровня энергоэффективности.
В Канаде Домашняя коалиция за нулевую энергию [ 79 ] — это отраслевая ассоциация, продвигающая строительство домов с нулевым потреблением энергии и принятие стандартов домов с почти нулевым потреблением энергии (nNZEH), NZEH Ready и стандартов NZEH.
В 2014 году здание публичной библиотеки в Варенне, Квебек , стало первым институциональным зданием ZNE в Канаде. [ 83 ] Библиотека также имеет золотой сертификат LEED.
с населением в 1 439 323 776 человек Китай стал одним из ведущих в мире источников выбросов парниковых газов из-за продолжающейся быстрой урбанизации. Даже несмотря на растущее увеличение строительства инфраструктуры, Китай долгое время считался страной, в которой общий спрос на энергию последовательно рос медленнее, чем валовой внутренний продукт (ВВП) Китая. [ 86 ] С конца 1970-х годов Китай потребляет вдвое меньше энергии, чем в 1997 году, но из-за высокой плотности населения и быстрого роста инфраструктуры Китай стал вторым по величине потребителем энергии в мире и может стать ведущим поставщиком энергии. выбросов парниковых газов в следующем столетии. [ 86 ]
С 2010 года правительство Китая приняло новую национальную политику по повышению стандартов проектирования ZEB, а также разработало ряд стимулов для увеличения количества проектов ZEB в Китае. [ 71 ] Китая В ноябре 2015 года Министерство жилищного строительства и городского и сельского развития (MOHURD) выпустило техническое руководство по пассивным и экологически чистым жилым зданиям с низким энергопотреблением. [ 71 ] Это руководство было направлено на повышение энергоэффективности в инфраструктуре Китая, а также было первым в своем роде, официально выпущенным в качестве руководства по энергоэффективности. [ 71 ] Кроме того, учитывая быстрый рост количества ZEB за последние три года, ожидается приток ZEB, которые будут построены в Китае к 2020 году наряду с существующими проектами ZEB, которые уже построены. [ 71 ]
В ответ на Парижское соглашение в 2015 году Китай заявил, что поставил цель сократить пиковые выбросы углекислого газа примерно к 2030 году, а также стремится снизить выбросы углекислого газа на 60-65 процентов по сравнению с выбросами 2005 года на единицу ВВП. [ 70 ] В 2020 году Коммунистической партии Китая лидер Си Цзиньпин в своем обращении к Генеральной Ассамблее ООН опубликовал заявление, в котором заявил, что к 2060 году Китай станет углеродно-нейтральным, продвигая вперед реформы, связанные с изменением климата. [ 87 ] Поскольку более 95 процентов энергии Китая поступает из источников топлива, которые выделяют углекислый газ, углеродная нейтральность в Китае потребует почти полного перехода на источники топлива, такие как солнечная энергия, ветер, гидроэнергия или ядерная энергия. [ 88 ] Чтобы достичь углеродной нейтральности, предложенная Китаем политика энергетических квот должна будет включать новый мониторинг и механизмы, которые обеспечат точные измерения энергоэффективности зданий. [ 89 ] Будущие исследования должны изучить различные возможные проблемы, которые могут возникнуть в результате реализации политики ZEB в Китае. [ 89 ]
Одним из успешно построенных офисных зданий нового поколения с нулевым потреблением энергии является 71-этажная башня Pearl River Tower, расположенная в Гуанчжоу , Китай. [ 90 ] Башня, спроектированная компанией Skidmore Owings Merrill LLP, была спроектирована с учетом того, что здание будет генерировать такое же количество энергии, которое используется ежегодно. [ 90 ] а также следуя четырем шагам для получения чистой нулевой энергии: сокращение , поглощение , рекультивация и генерация. [ 91 ] В то время как первоначальные планы строительства башни Жемчужной реки включали микротурбины, работающие на природном газе, используемые для выработки электроэнергии, вместо этого были выбраны фотоэлектрические панели, встроенные в застекленную крышу, и затеняющие жалюзи, а также тактический дизайн здания в сочетании с выработкой электроэнергии VAWT из-за местных правил. [ 90 ]
Центр стратегических исследований зданий с нулевым энергопотреблением был основан в 2009 году в Ольборгском университете за счет гранта Датского совета стратегических исследований (DSF), Программной комиссии по устойчивой энергетике и окружающей среде и в сотрудничестве с Датским техническим университетом и Датским технологическим институтом. , Датская строительная ассоциация и некоторые частные компании. Целью центра является разработка интегрированных интеллектуальных технологий для зданий, которые обеспечивают значительную экономию энергии и оптимальное использование возобновляемых источников энергии, для разработки концепций зданий с нулевым энергопотреблением. В сотрудничестве с промышленностью центр создаст необходимую основу для долгосрочного устойчивого развития строительного сектора.
Технический университет Дармштадта занял первое место в международном конкурсе Solar Decathlon 2007 года по дизайну с нулевым энергопотреблением с дизайном пассивного дома ( пассивный дом ) + возобновляемые источники энергии, получив наивысший балл в конкурсах по архитектуре, освещению и инженерии. [ 92 ]
В 2011 году Payesh Energy House (PEH) или Хане Пайеш Ниру создан в сотрудничестве с консалтинговой инженерной компанией Fajr-e-Toseah. [ 96 ] и Vancouver Green Homes Ltd] под управлением Payesh Energy Group (EPG) запустили первый пассивный дом Net-Zero в Иране. Эта концепция делает проектирование и изготовление PEH образцом модели и стандартизированным процессом для массового производства MAPSA. [ 97 ]
Также примером нового поколения офисных зданий с нулевым энергопотреблением является 24-этажное здание OIIC. [ 98 ] Office Tower, строительство которого началось в 2011 году как штаб-квартира компании OIIC. Он использует как скромную энергоэффективность, так и крупномасштабное распределенное производство возобновляемой энергии из солнечной и ветровой энергии. Управляется компанией Rahgostar Naft в Тегеране, Иран . Башня получает экономическую поддержку в виде государственных субсидий, которые в настоящее время финансируют многие значительные усилия по отказу от ископаемого топлива. [ 99 ]
В 2005 году частная компания запустила первый в мире стандартизированный пассивный дом в Ирландии. Эта концепция делает проектирование и строительство пассивного дома стандартизированным процессом.
Традиционные методы строительства с низким энергопотреблением были усовершенствованы и смоделированы на основе PHPP (Пакет проектирования пассивного дома) для создания стандартизированного пассивного дома.
Строительство за пределами площадки позволяет использовать высокоточные методы и снижает вероятность ошибок в строительстве.
В 2009 году та же компания начала проект по использованию 23 000 литров воды в сезонном резервуаре для хранения, нагреваемом с помощью вакуумных солнечных трубок в течение всего года, с целью обеспечить дом достаточным количеством тепла в течение зимних месяцев, тем самым устраняя необходимость в каких-либо электрическое отопление для поддержания комфортного тепла в доме. Система контролируется и документируется исследовательской группой из Ольстерского университета , а результаты будут включены в докторскую диссертацию.
В 2012 году Технологический институт Корка начал работы по реконструкции своего фонда зданий 1974 года, чтобы разработать модернизацию зданий с нулевым потреблением энергии. [ 100 ] Образцовый проект станет первым в Ирландии испытательным полигоном с нулевым энергопотреблением, предлагающим после ввода в эксплуатацию оценку фактических характеристик здания по сравнению с проектными показателями.
Первое здание с нулевым энергопотреблением на Ямайке и в странах Карибского бассейна открылось в кампусе Мона Вест-Индского университета (UWI) в 2017 году. [ 101 ] Здание площадью 2300 квадратных футов было спроектировано, чтобы вдохновить на создание более устойчивых и энергоэффективных зданий в этом районе. [ 101 ]
Mitsubishi Electric Corporation занимается строительством первого в Японии офисного здания с нулевым энергопотреблением, которое должно быть завершено в октябре 2020 года (по состоянию на сентябрь 2020 года). [ 103 ] Испытательный центр SUSTIE ZEB расположен в Камакуре, Япония, для разработки технологии ZEB. [ 103 ] Благодаря сертификации Net Zero предприятие планирует снизить потребление энергии на 103%. [ 104 ]
Япония поставила перед собой цель, чтобы к 2030 году все новые дома были с нулевым энергопотреблением. [ 105 ] Развивающаяся компания Sekisui House представила свой первый дом с нулевым потреблением энергии в 2013 году и в настоящее время планирует построить первый в Японии кондоминиум с нулевым энергопотреблением в городе Нагоя. Это трехэтажное здание на 12 квартир. [ 106 ] На крыше установлены солнечные панели и топливные элементы для каждого блока, обеспечивающие резервное питание. [ 107 ]
EnergyX DY-Building (에너지엑스 DY빌딩), первое коммерческое здание с нулевым энергопотреблением (NZEB или ZEB класса 1) и первое здание с плюсом энергопотребления (+ZEB или ZEB класса плюс) в Корее было открыто и введено в эксплуатацию в 2023 году. .
Обязательные требования ZEB Южной Кореи, которые ранее применялись к зданиям с GFA 1000 м2+ в 2021 году, будут распространены на здания с GFA 500 м2+ в 2022 году, а с 2024 года они будут применяться ко всем общественным зданиям. Для частных зданий ZEB с 2023 года будет обязательна сертификация разрешений на строительство с GFA площадью более 100 000 м2. После 2025 года строительство частных зданий с нулевым энергопотреблением будет расширено до GFA площадью более 1000 м2. Целью политики является перевод всех зданий государственного сектора в уровень ZEB 3 (уровень энергетической независимости 60% ~ 80%), а всех частных зданий в уровень ZEB 5 (уровень энергетической независимости 20% ~ 40%) к 2030. [ 108 ]
EnergyX DY-Building (에너지엑스 DY빌딩), первое коммерческое здание с нулевым энергопотреблением (NZEB или ZEB класса 1) и первое здание с плюсом энергопотребления (+ZEB или ZEB класса плюс) в Корее было открыто и введено в эксплуатацию в 2023 году. . [ 109 ] Компания EnergyX, занимающаяся энергетическими технологиями и устойчивыми архитектурными платформами, разработала, спроектировала и спроектировала здание с использованием собственных запатентованных технологий и услуг. [ 110 ] EnergyX DY-Building получила сертификат ZEB с уровнем энергетической независимости (или уровнем энергетической самодостаточности) 121,7%. [ 111 ]
В октябре 2007 года Энергетический центр Малайзии (PTM) успешно завершил разработку и строительство здания офиса PTM Zero Energy (ZEO). Здание было спроектировано как сверхэнергоэффективное, потребляющее всего 286 кВтч/день. Ожидается, что комбинация возобновляемых источников энергии и фотоэлектрической энергии приведет к нулевой чистой потребности в энергии из сети. В настоящее время здание находится на стадии тонкой настройки, проводимой местной командой по энергоменеджменту. Ожидается, что результаты будут опубликованы через год. [ 112 ]
В 2016 году Управление устойчивого энергетического развития Малайзии (SEDA Malaysia) запустило добровольную инициативу под названием «Программа содействия низкоуглеродному строительству». Целью является поддержка текущей программы городов с низким уровнем выбросов углерода в Малайзии. В рамках программы в рамках нескольких демонстрационных проектов удалось сократить потребление энергии и выбросов углекислого газа более чем на 50%, а некоторым удалось сэкономить более 75%. Постоянное совершенствование суперэнергоэффективных зданий со значительным внедрением возобновляемых источников энергии на местах позволило превратить некоторые из них в здания с почти нулевым энергопотреблением (nZEB), а также здания с нулевым энергопотреблением (NZEB). В марте 2018 года SEDA Malaysia запустила Программу содействия строительству с нулевым энергопотреблением. [ 113 ]
В Малайзии также есть собственный инструмент устойчивого строительства, специально предназначенный для строительства с низким уровнем выбросов углерода и нулевым потреблением энергии, под названием GreenPASS, который был разработан Советом по развитию строительной индустрии Малайзии (CIDB) в 2012 году и в настоящее время находится под управлением и продвижением SEDA Malaysia. Официальный GreenPASS называется Стандартом строительной отрасли (СНГ) 20:2012.
голландская штаб-квартира Всемирного фонда дикой природы (WWF) В сентябре 2006 года в Зейсте открылась . Это экологически чистое здание отдает больше энергии, чем потребляет. Все материалы в здании были проверены на соответствие строгим требованиям, установленным WWF и архитектором. [ 114 ]
В феврале 2009 года Исследовательский совет Норвегии поручил факультету архитектуры и изобразительного искусства Норвежского университета науки и технологий разместить у себя Исследовательский центр зданий с нулевым уровнем выбросов (ZEB), который является одним из восьми новых национальных центров экологически безопасных технологий. Энергетические исследования (FME). Основной целью центров FME является содействие развитию хороших технологий для экологически чистой энергетики и повышению уровня норвежского опыта в этой области. Кроме того, они должны помочь создать новую промышленную деятельность и новые рабочие места. В течение следующих восьми лет FME-Центр ZEB будет разрабатывать конкурентоспособные продукты и решения для существующих и новых зданий, которые приведут к проникновению на рынок зданий с нулевым уровнем выбросов, связанных с их производством, эксплуатацией и сносом.
Сингапур представил выдающееся здание Национального университета Сингапура, которое представляет собой здание с нулевым потреблением энергии. Здание, получившее название SDE4, расположено в группе из трех зданий Школы дизайна и окружающей среды (SDE). [ 115 ] Дизайн здания получил платиновый сертификат Green Mark, поскольку оно производит столько энергии, сколько потребляет, благодаря покрытой солнечными панелями крыше и гибридной системе охлаждения, а также множеству интегрированных систем для достижения оптимальной энергоэффективности. Этот проект стал первым новым зданием с нулевым потреблением энергии, построенным в Сингапуре, и первым зданием с нулевым потреблением энергии в NUS. Первым модернизированным зданием с нулевым энергопотреблением, построенным в Сингапуре, было здание академии Управления строительства (BCA), построенное министром национального развития Мах Боу Таном на первой Неделе зеленого строительства Сингапура 26 октября 2009 года. [ 116 ] Неделя зеленого строительства в Сингапуре (SGBW) способствует устойчивому развитию и отмечает достижения успешно спроектированных экологически чистых зданий. [ 117 ]
Совсем недавно было открыто здание с нулевым энергопотреблением — SMU Connexion (SMUC). Это первое в городе здание с нулевым энергопотреблением, в котором также используется древесина массового производства (МЕТ). Он соответствует сертификату Green Mark Platinum Управления строительства и строительства (BCA) и находится в эксплуатации с января 2020 года.
Швейцарский знак MINERGIE -A-Eco подтверждает здания с нулевым энергопотреблением. Первое здание с этой маркой — частный дом — было построено в Мюлеберге в 2011 году. [ 118 ]
Этот раздел необходимо обновить . Пожалуйста, помогите обновить эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( май 2019 г. )
В декабре 2006 года правительство объявило, что к 2016 году все новые дома в Англии будут зданиями с нулевым энергопотреблением. освобождение от гербового сбора на земельный налог Для стимулирования этого планируется . В Уэльсе планируется, что стандарт будет выполнен ранее в 2011 году, хотя более вероятно, что фактическая дата внедрения будет 2012 год. Однако в результате одностороннего изменения политики, опубликованного во время принятия бюджета на март 2011 года, Сейчас планируется более ограниченная политика, которая, по оценкам, позволит снизить выбросы только в новом доме на две трети. [ 119 ] [ 120 ]
В январе 2019 года Министерство жилищного хозяйства и местного самоуправления просто определило «нулевое энергопотребление» как «просто соответствующее действующим строительным стандартам», аккуратно решая эту проблему. [ 121 ]
Этот раздел необходимо обновить . Пожалуйста, помогите обновить эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. ( сентябрь 2019 г. )
Министерство энергетики также выделяет 4,1 миллиона долларов двум региональным центрам применения строительных технологий, которые ускорят внедрение новых и развивающихся энергоэффективных технологий. Два центра, расположенные в Университете Центральной Флориды и Университете штата Вашингтон , будут обслуживать 17 штатов, предоставляя информацию и обучение коммерчески доступным энергоэффективным технологиям. [ 123 ]
2008 года Инициатива Solar America профинансировала исследования и разработки в области будущего создания экономически эффективных домов с нулевым энергопотреблением на сумму 148 миллионов долларов в 2008 году. [ 125 ] [ 126 ]
Налоговые льготы по солнечной энергетике продлены до конца 2016 года.
В 2007 году благотворительный фонд Siebel Foundation создал Фонд Energy Free Home Foundation. Цель заключалась в том, чтобы предложить глобальные поощрительные призы в размере 20 миллионов долларов США за проектирование и строительство дома площадью 2000 квадратных футов (186 квадратных метров) с тремя спальнями и двумя ванными комнатами с (1) чистыми нулевыми годовыми счетами за коммунальные услуги, который также имеет (2) высокую рыночную привлекательность. и (3) строительство обходится не дороже, чем строительство обычного дома. [ 127 ]
План включал финансирование строительства десяти лучших проектов по цене 250 000 долларов каждый, первый приз в размере 10 миллионов долларов, а затем в общей сложности 100 таких домов, которые будут построены и проданы населению.
Начиная с 2009 года, Томас Сибель провел множество презентаций о своей программе «Дом без энергии». [ 128 ] В отчете Фонда Siebel говорится, что программа «Дом без энергии» «запускается в конце 2009 года». [ 129 ]
Национальная лаборатория Лоуренса Беркли при Калифорнийском университете в Беркли участвовала в написании «Осуществимости создания домов с нулевым потреблением энергии и нулевыми чистыми затратами». [ 130 ] в рамках конкурса «Дом без энергии» стоимостью 20 миллионов долларов.
В случае реализации программа «Дом без энергии» обеспечила бы дополнительные стимулы для совершенствования технологий и просвещения потребителей о зданиях с нулевым энергопотреблением, которые стоят по той же цене, что и обычное жилье.
Solar Decathlon Министерства энергетики США — это международный конкурс, в котором студенческим командам предлагается спроектировать, построить и эксплуатировать наиболее привлекательный, эффективный и энергоэффективный дом на солнечной энергии. Достижение нулевого чистого энергетического баланса является основным направлением конкуренции.
Штат Калифорния предложил, чтобы все новые жилые здания малой и средней этажности, а также все новые коммерческие здания проектировались и строились в соответствии со стандартами ZNE, начиная с 2020 и 2030 годов соответственно. [ 131 ] [ 132 ] Требования, если они будут реализованы, будут опубликованы в Строительном кодексе Калифорнии, который обновляется каждые три года и который в настоящее время устанавливает одни из самых высоких стандартов энергоэффективности в Соединенных Штатах. Ожидается, что к 2020 году Калифорния еще больше повысит требования к эффективности, избежав тем самым обсуждавшихся выше тенденций строительства стандартного жилья и достижения ZNE за счет добавления большого количества возобновляемых источников энергии. Комиссия по энергетике Калифорнии обязана провести анализ затрат и выгод, чтобы доказать, что новые правила создают чистую выгоду для жителей штата.
Вест-Виллидж, расположенный на территории кампуса Калифорнийского университета в Дэвисе , штат Калифорния, был крупнейшим запланированным ZNE сообществом в Северной Америке на момент его открытия в 2014 году. [ 133 ] Комплекс включает студенческое общежитие для примерно 1980 студентов Калифорнийского университета в Дэвисе, а также арендуемые офисные помещения и общественные удобства, включая общественный центр, бассейн, тренажерный зал, ресторан и магазин. Офисные помещения в комплексе в настоящее время арендуются университетскими программами, связанными с энергетикой и транспортом. Проект представлял собой государственно-частное партнерство между университетом и компанией West Village Community Partnership LLC, возглавляемой Carmel Partners из Сан-Франциско, частным застройщиком, который заключил с университетом 60-летний договор аренды земли и отвечал за проектирование и строительство. и реализация проекта стоимостью 300 миллионов долларов, который призван построить для Дэвиса жилье по рыночной цене. Это уникально, поскольку застройщик разработал проект для достижения ZNE без дополнительных затрат ни для себя, ни для жителей. Разработанный и смоделированный для достижения ZNE, проект использует сочетание пассивных элементов (свесы крыши, хорошо изолированные стены, лучистые тепловые барьеры, воздуховоды в изолированных помещениях и т. д.), а также активных подходов (датчики присутствия на светильниках, высокоэффективные бытовая техника и освещение и т. д.). Разработанный для того, чтобы на 50% превзойти энергетические кодексы Калифорнии 2008 года по Разделу 24, проект произвел 87% энергии, потребленной в течение первого года работы. [ 133 ] Недостаток статуса ZNE объясняется несколькими факторами, в том числе неправильным функционированием водонагревателей с тепловым насосом, которые с тех пор были устранены. Поведение жильцов значительно отличается от ожидаемого: все учащиеся потребляют больше энергии на душу населения, чем типичные жители частных домов в этом районе. Одним из основных факторов, способствующих увеличению энергопотребления, по-видимому, является увеличение различных электрических нагрузок (MEL, или штепсельных нагрузок ) в виде мини-холодильников, фонарей, компьютеров, игровых консолей, телевизоров и другого электронного оборудования. Университет продолжает работать с застройщиком над определением стратегии достижения статуса ZNE. Эти подходы включают в себя стимулирование поведения жильцов и увеличение мощности возобновляемой энергии на объекте, которая в соответствии с первоначальным проектом представляет собой фотоэлектрическую батарею мощностью 4 МВт. На территории Вест-Виллидж также находится Honda Smart Home US. [ 134 ] Дом на одну семью за пределами ZNE, в котором используются передовые технологии в области управления энергопотреблением, освещения, строительства и водосбережения .
Центр проектирования IDeAs Z2 [ 135 ] Это проект модернизации с нулевым энергопотреблением и нулевым выбросом углерода, осуществляемый с 2007 года. Он потребляет менее четверти энергии, чем типичный офис в США. [ 136 ] путем применения таких стратегий, как дневное освещение, лучистое отопление/охлаждение с помощью геотермального теплового насоса, а также высокоэнергетическое освещение и вычисления. Оставшийся спрос на энергию удовлетворяется за счет возобновляемой энергии от встроенной в здание фотоэлектрической батареи. В 2009 году владелец и жилец здания Integrated Design Associates (IDeAs) зарегистрировал фактическую измеренную интенсивность энергопотребления в размере 21,17 тысяч британских тепловых единиц на квадратный фут (66,8 кВтч/м). 2 ) в год, с 21,72 тысячами британских тепловых единиц на квадратный фут (68,5 кВтч/м2). 2 ) в год производится за вычетом −0,55 тысяч британских тепловых единиц на квадратный фут (−1,7 кВтч/м 2 ) в год. Здание также является углеродно-нейтральным, не имеет подключения к газу и имеет компенсацию выбросов углерода, приобретенную для покрытия содержания углерода в строительных материалах, использованных при реконструкции.
Green Idea House — это модернизация с нулевым потреблением энергии и выбросами углерода в Эрмоса-Бич. [ 138 ]
Административные офисы средней школы Джорджа ЛейВа, [ 139 ] занимаемое с осени 2011 года, представляет собой здание с нулевым потреблением энергии и нулевыми выбросами углекислого газа площадью чуть более 9 000 квадратных футов. Благодаря дневному освещению, системе отопления, вентиляции и кондиционирования с переменным расходом хладагента и вытесняющей вентиляции он спроектирован так, чтобы использовать половину энергии обычного школьного здания в Калифорнии, а за счет встроенной в здание солнечной батареи обеспечивает 108% энергии, необходимой для компенсации годовой электроэнергии. использовать. Избыток помогает обеспечить электроэнергией остальную часть кампуса средней школы. Это первое здание NZE K–12, финансируемое государством, в Калифорнии.
Библиотека Стивенса в школах Sacred Heart в Калифорнии — первая библиотека с нулевым потреблением энергии в Соединенных Штатах, получившая статус здания с нулевым потреблением энергии от Международного института живого будущего в рамках пилотного проекта PG&E Zero Net Energy. [ 140 ]
Здание городских служб Санта-Моники является одним из первых общественных/муниципальных зданий с нулевым потреблением энергии и воды в Калифорнии. Завершенная в 2020 году пристройка площадью 50 000 квадратных футов к историческому зданию мэрии Санта-Моники была спроектирована для обеспечения собственной энергией и водой, а также для минимизации энергопотребления за счет эффективных строительных систем. [ 141 ]
в Южной Калифорнии - кампус Мэри Д. Николс площадью 402 000 квадратных футов Штаб-квартира Калифорнийского совета по воздушным ресурсам является крупнейшим объектом с нулевым потреблением энергии в Соединенных Штатах. [ 142 ] Фотоэлектрическая система покрывает площадь 204 903 квадратных футов между крышей объекта и парковочными павильонами. [ 143 ] Ожидается, что система +3,5 мегаватт будет генерировать примерно 6 235 000 кВтч повторно используемой энергии в год. Объект был открыт 18 ноября 2021 года.
Дом Мура достигает нулевого энергопотребления благодаря пассивному солнечному дизайну, «настроенным» теплоотражающим окнам, суперизолированной и воздухонепроницаемой конструкции, естественному дневному освещению, солнечным тепловым панелям для нагрева воды и отопления, фотоэлектрической (PV) системе, которая генерирует больше безуглеродной электроэнергии, чем требуется дому, и вентилятор с рекуперацией энергии (ERV) для подачи свежего воздуха. [ 144 ] Стратегии зеленого строительства, использованные в доме Мура, принесли ему подтвержденный балл по системе оценки энергоэффективности дома (HERS) -3. [ 145 ]
Центр поддержки исследований NREL в Голдене представляет собой офисное здание класса А. Его функции энергоэффективности включают в себя: бетонную конструкцию, аккумулирующую тепло, солнечные коллекторы, 70 миль излучающих труб, высокоэффективное офисное оборудование и энергоэффективный центр обработки данных, который снижает потребление энергии центром обработки данных на 50% по сравнению с традиционными подходами. [ 146 ]
Федеральное здание Уэйна Аспиналла в Гранд-Джанкшене, построенное в 1918 году, стало первым зданием с нулевой энергией, внесенным в Национальный реестр исторических мест. Производство возобновляемой энергии на объекте предназначено для производства 100% энергии здания в течение года с использованием следующих функций энергоэффективности: переменный поток хладагента для систем отопления, вентиляции и кондиционирования, система геообмена, усовершенствованные измерения и средства управления зданием, высокоэффективные системы освещения. , термически улучшенная оболочка здания, внутренняя оконная система (для сохранения исторических окон) и усовершенствованные удлинители электропередач (APS) с индивидуальными датчиками присутствия. [ 146 ]
Библиотека Тутта в колледже Колорадо была отремонтирована и стала библиотекой с нулевым уровнем выбросов в 2017 году, что сделало ее крупнейшей академической библиотекой ZNE. [ 147 ] Он получил награду за инновации от Национальной ассоциации руководителей колледжей и университетов.
в Лейкленде , 1999 г. Центра солнечной энергии Флориды Демонстрационный проект [ 148 ] назывался «Дом с нулевой энергией». Это была университетская инициатива первого поколения, которая существенно повлияла на создание программы Министерства энергетики, энергоэффективности и возобновляемых источников энергии США «Дом с нулевой энергией».
Магазин Walgreens, расположенный по адресу 741 Chicago Ave, Evanston, является первым магазином компании, который будет построен или преобразован в здание с нулевым потреблением энергии. [ 149 ] Это первые розничные магазины с нулевым энергопотреблением, которые будут построены, и они проложат путь к реконструкции и строительству розничных магазинов с нулевым потреблением энергии в ближайшем будущем. Магазин Walgreens включает в себя следующие функции энергоэффективности: систему геообмена, энергоэффективные строительные материалы, светодиодное освещение и сбор дневного света, а также хладагент на основе углекислого газа.
Здание электротехники и вычислительной техники Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, построенное в 2014 году, представляет собой здание с нулевым уровнем выбросов. [ 146 ]
Центр устойчивого образа жизни MUM был спроектирован так, чтобы превзойти платиновую квалификацию LEED . Университет менеджмента Махариши (MUM) в Фэрфилде, штат Айова, основанный Махариши Махешем Йоги (наиболее известным тем, что принес Трансцендентальную Медитацию на Запад), включает принципы биологии Бау (немецкая система, направленная на создание здоровой внутренней среды), [ 150 ] а также Ведическая архитектура Махариши (индийская система архитектуры, ориентированная на точную ориентацию, пропорции и расположение комнат). [ 151 ] Это здание является одним из немногих в стране, которое можно квалифицировать как «чистый нулевой», и одним из еще немногих, которые могут претендовать на знамя положительной энергии сети благодаря своей солнечной энергетической системе. Система сбора дождевой воды и естественная очистка сточных вод на месте также отключают здание от (канализационной) сети в отношении очистки воды и отходов. Дополнительные зеленые особенности включают естественное дневное освещение в каждой комнате, стены из натуральных и воздухопроницаемых земляных блоков (сделанные студентами программы), очищенную дождевую воду как для питьевых, так и для непитьевых нужд; и локальная система очистки и переработки воды, состоящая из растений, водорослей и бактерий. [ 152 ]
Начальная школа Ричардсвилля, входящая в состав округа государственных школ округа Уоррен в юго-центральной части Кентукки, является первой школой с нулевой энергетикой в Соединенных Штатах. Для достижения Net Zero инженеры-консультанты CMTA и Sherman Carter Barnhart Architects использовали инновационные стратегии снижения энергопотребления, включая специальные системы наружного воздуха (DOAS) с динамическим сбросом, новые ИТ-системы, альтернативные методы приготовления обедов и использование солнечных фотоэлектрических батарей. Проект имеет эффективную тепловую оболочку, построенную из изолированных бетонных стен (ICF), тепловые насосы с источником геотермальной воды, светильники с низким расходом, а также широкое дневное освещение повсюду. Это также первая по-настоящему беспроводная школа в Кентукки. [ 153 ]
Сельскохозяйственный центр Locust Trace , сельскохозяйственное профессиональное училище, обслуживающее государственные школы округа Фейетт и близлежащие районы, включает в себя академическое здание Net Zero, спроектированное инженерами-консультантами CMTA и спроектированное Tate Hill Jacobs Architects. На предприятии, расположенном в Лексингтоне, штат Кентукки, также есть теплица, манеж для верховой езды с стойлами и сарай. Для достижения Net Zero в академическом корпусе проект использует герметичную оболочку, расширенные заданные значения температуры в определенных зонах для более точного моделирования реальных условий, солнечную тепловую систему и тепловые насосы, работающие на геотермальной воде. Школа еще больше снизила воздействие на свою территорию за счет минимизации использования муниципальной воды за счет использования двойной системы, состоящей из стандартной системы выщелачивания и построенной системы водно-болотных угодий, а также использования проницаемых поверхностей для сбора, отвода и использования дождевой воды для орошения посевов и поения животных. . [ 154 ]
Дом Миссии Ноль [ 156 ] [ 157 ] — это 110-летний дом в Анн-Арборе ведущего Greenovation.TV и автора журнала Environment Report Мэтью Грокоффа . [ 158 ] По состоянию на 2011 год этот дом является старейшим домом в Америке, в котором реализована нулевая энергия. [ 159 ] [ 160 ] Владельцы ведут хронику своего проекта на Greenovation.TV и The Environment Report на общественном радио.
Проект «Виноградник» представляет собой дом с нулевым энергопотреблением (ZEH) благодаря пассивной солнечной конструкции, фотогальванике мощностью 3,3 кВт, солнечной горячей воде, а также геотермальному отоплению и охлаждению. Дом предварительно подключен к будущей ветряной турбине и использует только 600 кВтч энергии в месяц, при этом минимум 20 кВтч электроэнергии в день с многодневным чистым измерением в обратном направлении. В проекте также использовалась изоляция ICF по всему дому, и он получил платиновый сертификат по сертификации LEED для домов. Этот проект был удостоен награды журнала Green Builder «Дом года 2009». [ 161 ]
Центр устойчивого будущего Ленави, новый кампус промежуточного школьного округа Ленави, служит живой лабораторией будущего сельского хозяйства. Это первое образовательное здание Net Zero в Мичигане, спроектированное инженерами-консультантами CMTA и спроектированное The Collaborative, Inc. Проект включает в себя солнечные батареи на земле, а также на крыше, геотермальную систему отопления и охлаждения, солнечные трубы, проницаемое покрытие. и тротуары, зеленая крыша из очитка и навес для регулирования температуры в здании. [ 162 ]
В 2010 году архитектурная фирма HOK в сотрудничестве с консультантом по энергетике и дневному освещению The Weidt Group спроектировала дом площадью 170 735 квадратных футов (15 861,8 м ). 2 ) Прототип офисного здания класса А с нулевыми выбросами углекислого газа в Сент-Луисе , штат Миссури. [ 163 ] Команда фиксировала свой процесс и результаты на Netzerocourt.com.
Проект 31 Tannery Project , расположенный в Бранчбурге, штат Нью-Джерси, служит штаб-квартирой компаний Ferreira Construction, Ferreira Group и Noveda Technologies . Площадью 42 000 квадратных футов (3900 м²) 2 ) офисное и магазинное здание было построено в 2006 году и является первым зданием в штате Нью-Джерси , соответствующим Исполнительному указу штата Нью-Джерси № 54. Это здание также является первым коммерческим зданием с нулевым потреблением электроэнергии в Соединенных Штатах.
Green Acres, первое в Америке энергетическое предприятие с нулевым потреблением электроэнергии. [ 164 ] расположен в Нью-Палтце, примерно в 80 милях (130 км) к северу от Нью-Йорка. Greenhill Contracting начала строительство 25 домов на одну семью летом 2008 года. [ 165 ] по проекту BOLDER Architecture. После полного года проживания, с марта 2009 по март 2010 года, солнечные панели первого заселенного дома в Green Acres выработали на 1490 кВтч больше энергии, чем потреблял дом. Второй жилой дом также достиг нулевого чистого энергопотребления. По состоянию на июнь 2011 года пять домов построены, куплены и заселены, два находятся в стадии строительства и еще несколько находятся в стадии планирования. Дома построены из изолированных бетонных форм со стропилами, изолированными напыляемой пеной , и окнами с тройным остеклением, обогреваемыми и охлаждаемыми геотермальной системой , что позволяет создать чрезвычайно энергоэффективные и долговечные здания. [ 166 ] Вентилятор с рекуперацией тепла обеспечивает постоянный приток свежего воздуха, а благодаря использованию материалов с низким содержанием летучих органических соединений (летучих органических соединений) или их отсутствию, эти дома очень безопасны для жизни. Насколько нам известно, Green Acres является первым комплексом зданий, жилых или коммерческий, который обеспечивает истинное нулевое потребление энергии в Соединенных Штатах, а также первое в мире строительство домов на одну семью с нулевым чистым потреблением энергии. [ 167 ] [ 168 ]
Компания Greenhill Contracting построила два роскошных дома с нулевым потреблением энергии в Эсопусе, строительство было завершено в 2008 году. Один дом стал первым домом с нулевым потреблением энергии, получившим рейтинг Energy Star на северо-востоке, и первым зарегистрированным домом с нулевым потреблением энергии на сайте Builder's Министерства энергетики США. Сайт вызова. [ 169 ] Эти дома стали образцом для Green Acres и других домов с нулевым потреблением энергии, построенных Greenhill Contracting, с точки зрения методов и материалов.
Штаб-квартира Hudson Solar, филиала Hudson Valley Clean Energy, Inc., расположенная в Райнбеке и построенная в 2007 году, была признана NESEA (Северо-восточной ассоциацией устойчивой энергетики) первым проверенным коммерческим зданием с нулевым потреблением энергии в Нью-Йорке. Штат Йорк и десять северо-востоков США (октябрь 2008 г.). Здание потребляет меньше энергии, чем производит, используя солнечную электрическую систему для выработки энергии от солнца, геотермальное отопление и охлаждение, а также солнечные тепловые коллекторы для нагрева всей горячей воды. [ 170 ]
Первые 5000 квадратных футов (460 м²) 2 ) конструкция с нулевой энергией [ 171 ] при президенте Картере Дом был построен в 1979 году при поддержке нового Министерства энергетики США . Он в значительной степени полагался на проектирование пассивных солнечных зданий для обогрева помещений, нагрева воды и охлаждения помещений. Он эффективно нагревался и охлаждался в климате, где летняя пиковая температура составляла 110 градусов по Фаренгейту, а зимняя низкая температура составляла -10 F. Он не использовал активные солнечные системы. Это дом с двойной оболочкой питаемая гравитацией, , в котором используется конструкция воздушного потока с естественной конвекцией, для циркуляции пассивного солнечного тепла на площади 1000 квадратных футов (93 м 2 ). 2 ) стекла, выходящего на юг, в своей теплице через тепловую буферную зону зимой. Бассейн в теплице обеспечивал тепловую массу для хранения тепла в зимнее время. Летом воздух из двух подземных земляных труб диаметром 24 дюйма (610 мм) и длиной 100 футов (30 м) используется для охлаждения тепловой буферной зоны и отвода тепла через вентиляционные отверстия на крыше внешней оболочки объемом 7200 куб. футов в минуту.
Сертификация зданий с нулевой энергией, запущенная в 2011 году, пользуется международным признанием. Первый проект, Зал Художников, [ 172 ] это общественный центр Прингл-Крик, кафе, офис, художественная галерея и место проведения мероприятий. Первоначально построенный в 1930-х годах, Painters Hall был отремонтирован в соответствии со строительными стандартами энергоэффективности LEED Platinum Net Zero в 2010 году, продемонстрировав потенциал преобразования существующего фонда зданий в высокоэффективные и устойчивые строительные площадки. Painters Hall предлагает простые и недорогие решения по снижению энергопотребления, такие как естественное дневное освещение и пассивное охлаждающее освещение, которые экономят деньги и повышают комфорт. Районная геотермальная петля с наземным источником обслуживает GSHP здания для высокоэффективного отопления и кондиционирования воздуха. Избыточная выработка солнечной батареи на крыше мощностью 20,2 кВт компенсирует перекачку для системы геопетли района. Открытый для публики Painters Hall — это место встреч друзей, соседей и посетителей в самом сердце района, созданного вокруг природы и общества.
Центр устойчивых ландшафтов Фиппса в Питтсбурге был спроектирован как одно из самых зеленых зданий в мире. В феврале 2014 года компания получила сертификат здания с нулевым энергопотреблением в рамках конкурса Living Building Challenge и в настоящее время проходит полную сертификацию. [ 173 ] Центр Фиппса использует технологии энергосбережения, такие как солнечные коллекторы для горячей воды, датчики углекислого газа и дневное освещение, а также технологии возобновляемых источников энергии, что позволяет ему достичь статуса Net Zero Energy. [ 174 ]
Приветственный центр Ломбардо в Университете Миллерсвилля стал первым зданием в штате, получившим сертификат нулевого энергопотребления. Это был самый крупный шаг на пути к достижению цели Университета Миллерсвилля стать углеродно-нейтральным к 2040 году. По данным Международного института живого будущего, Центр приема Ломбардо является одним из самых эффективных зданий по всей стране, производящим на 75% больше энергии, чем используется в настоящее время. . [ 175 ]
В Ньюпорте MET-школа имени Пола В. Кроули в Ист-Бэй является первым проектом Net Zero, построенным в Род-Айленде. Это здание площадью 17 000 кв. футов, вмещающее восемь больших классных комнат, семь ванных комнат и кухню. Он будет иметь фотоэлектрические панели для подачи всей необходимой электроэнергии для здания и геотермальную скважину, которая будет источником тепла.
Рисунок 4. Строительство лаборатории с нулевым энергопотреблением на территории кампуса ЕНТ в Дентоне, штат Техас.
civitas, разработанный компанией Archimania , Мемфис, Теннесси. [ 176 ] Civitas — это тематический дом на берегу реки Миссисипи, который в настоящее время строится. Он направлен на решение культурных, климатических и экономических проблем. Дом станет прецедентом высокоэффективного юго-восточного дизайна.
Университет Северного Техаса (UNT) построил исследовательскую лабораторию с нулевой энергией [ 177 ] в исследовательском кампусе Discovery Park площадью 300 акров в Дентоне, штат Техас. Проект был профинансирован на сумму более 1 150 000 долларов США и в первую очередь принесет пользу студентам, изучающим машиностроение и энергетику (UNT стал первым университетом, предлагающим степени в области машиностроения и энергетики в 2006 году). Это сооружение площадью 1200 квадратных футов уже завершено, и 20 апреля 2012 года состоялась церемония перерезания ленточки для Лаборатории нулевой энергии Университета Северного Техаса. [ 178 ]
Библиотека Вест-Ирвинга в Ирвинге, штат Техас , стала первой библиотекой с нулевым уровнем выбросов в Техасе в 2011 году, полностью работающей на солнечной энергии. [ 179 ] С тех пор он произвел излишек. Имеет золотой сертификат LEED. [ 180 ]
был Чистый нулевой полевой дом школы Путни открыт 10 октября 2009 года. По состоянию на декабрь 2010 года полевой дом использовался более года и использовал 48 374 кВтч и произвел в общей сложности 51 371 кВтч за первые 12 месяцев работы. таким образом, производительность немного выше, чем чистый ноль. [ 181 ] Также в декабре здание было удостоено награды AIA-Vermont Honor Award. [ 182 ]
Дом Шарлотты Вермонт, спроектированный Pill-Maharam Architects, представляет собой проверенный дом с нулевым потреблением энергии, построенный в 2007 году. В 2009 году проект получил награду Net Zero Energy от Северо-восточной ассоциации устойчивой энергетики. [ 183 ]
^ «Солнечные здания с нулевой энергией» . Международное энергетическое агентство: Программа солнечного отопления и охлаждения . 2014 . Проверено 25 июня 2014 г.
^ Европейский парламент и Совет ЕС (16.06.2010): Директива 2010/31/EU Европейского парламента и Совета от 19 мая 2010 г. об энергетической эффективности зданий (EPBD 2010), Статья 9: Государства-члены должны обеспечить, чтобы: (a) к 31 декабря 2020 года все новые здания были зданиями с практически нулевым энергопотреблением; и (b) после 31 декабря 2018 года новые здания, занимаемые и принадлежащие государственным органам власти, являются зданиями с практически нулевым потреблением энергии.
^ Саломе, Жауме; Виден, Йоаким; Канданедо, Хосе А.; Сартори, Игорь; Восс, Карстен; Маршал, Анна Джоанна (2011): Понимание зданий с нулевым потреблением энергии: оценка показателей согласования нагрузки и взаимодействия с сетью. Труды моделирования зданий 2011: 12-я конференция Международной ассоциации моделирования характеристик зданий. Сидней
^ Jump up to: а б Сартори, Игорь; Наполитано, Ассунта; Восс, Карстен (2012): Здания с нулевым потреблением энергии: последовательная структура определений. В: Энергия и строительство (48), страницы 220–232.
^ Восс, Карстен; Сартори, Игорь; Лоллини, Роберто (2012): Здания с почти нулевым, чистым нулевым потреблением энергии и плюсом энергии. Как определения и правила влияют на решения. В: Журнал REHVA 6 (49), страницы 23–27.
^ Восс, Карстен; Мусалл, Эйке (2012): Здания с нулевым потреблением энергии – Международные проекты углеродной нейтральности в зданиях. 2-е издание. Институт международной архитектурной документации, Мюнхен, ISBN 978-3-920034-80-5 .
^ Маршал, Анна Джоанна; Гейзельберг, Пер; Бурель, Жюльен; Мусалл, войди; Восс, Карстен; Сартори, Игорь; Наполитано, Ассунта (2011): Здание с нулевым энергопотреблением – обзор определений и методологий расчета. В: Энергия и строительство 43 (4), страницы 971–979.
^ Фрей, Энн, изд. (2005). Зеленые офисные здания: Практическое руководство по развитию . Городской земельный институт. стр. 138–142. ISBN 978-0-87420-937-2 .
^ Гоял, К.К. (14 июля 2009 г.). Возобновляемая энергия . Нью-Дели: Махавир и сыновья. п. Влиятельные здания с нулевым и низким энергопотреблением. ISBN 978-81-8377-243-3 . Проверено 18 сентября 2015 г.
^ В. Миллер, А.Л. Лю, З. Амин и М. Грей, «Вовлечение жильцов в модернизацию солнечного жилья с нулевой энергией: пример австралийского субтропика», Solar Energy, 2018.
^ Jump up to: а б с «Примеры чистого нуля» . Инструмент устойчивого развития объектов . Управление федерального высокоэффективного зеленого строительства . Проверено 1 октября 2015 г.
Ногучи, Маса, редактор, «В поисках решений для жилищного строительства с нулевым выбросом углерода», Open House International, Том 33, № 3, 2008 г., Open House International
Восс, Карстен; Мусалл, Айке: «Здания с нулевым потреблением энергии – международные проекты углеродной нейтральности в зданиях», Мюнхен , 2011 г., ISBN 978-3-920034-80-5 .
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: cf5ae4dc43519925c1f4e727b42988ed__1718873760 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cf/ed/cf5ae4dc43519925c1f4e727b42988ed.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Zero-energy building - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)
