Здание с нулевым потреблением энергии - Zero-energy building

Эта статья ведущий раздел не адекватно подвести итог ключевые моменты его содержания. Пожалуйста, подумайте о расширении интереса до предоставить доступный обзор обо всех важных аспектах статьи. (Ноябрь 2020)

Испытательное здание с нулевым потреблением энергии в Таллинн, Эстония. Таллиннский технический университет.

А здание с нулевым потреблением энергии (ZE), также известный как нулевая чистая энергия (ZNE) строительство, здание с нулевым потреблением энергии (NZEB), чистое нулевое здание это строительство с нулевой сеткой потребление энергии, то есть общее количество энергии, потребляемой зданием за год, равно количеству Возобновляемая энергия создан на сайте,^[1][2] или в других определениях с помощью возобновляемых источников 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 приносили меньше общего парниковый газ к атмосфера во время эксплуатации, чем аналогичные здания, не относящиеся к ZNE. Иногда они потребляют невозобновляемую энергию и производят парниковые газы, но в других случаях сокращают потребление энергии и производство парниковых газов в других местах на такую ​​же величину. Здания с нулевым потреблением энергии движимы не только желанием уменьшить воздействие на окружающую среду, но и деньгами. Налоговые льготы, а также экономия на расходах на энергию делают здания с нулевым потреблением энергии финансово жизнеспособными. Аналогичная концепция одобрена и реализована Евросоюз и другие страны-участницы Здание с почти нулевым потреблением энергии (nZEB), чтобы к 2020 году все здания в регионе соответствовали стандартам nZEB.^[4] Терминология, как правило, варьируется в зависимости от страны и агентства; МЭА и Европейский Союз чаще всего используют «ноль нетто», а «ноль нетто» в основном используется в США.

Обзор

Типичные здания, соответствующие нормам, потребляют 40% от общей ископаемое топливо энергии в США и Европейском Союзе и являются значительными источниками парниковых газов.^[5][6] Для борьбы с таким высоким энергопотреблением все больше и больше зданий начинают применять принцип углеродной нейтральности, который рассматривается как средство сокращения выбросов. выбросы углерода и уменьшить зависимость от ископаемое топливо. Хотя здания с нулевым потреблением энергии остаются ограниченными, даже в развитые страны, они приобретают все большее значение и популярность.

Большинство зданий с нулевым потреблением энергии используют электрическая сеть за хранилище энергии но некоторые из них не зависят от сети, а некоторые включают накопители энергии на месте. Эти здания называют «зданиями с повышенным энергопотреблением» или, в некоторых случаях, «домами с низким энергопотреблением». Эти здания производят энергию на месте с использованием возобновляемых технологий, таких как солнечная и ветровая, при одновременном сокращении общего использования энергии за счет высокоэффективного освещения и отопление, вентиляция и кондиционирование (HVAC) технологии. Цель нулевого потребления энергии становится все более практичной, поскольку затраты на альтернативные энергетические технологии снижаются, а затраты на традиционные ископаемые виды топлива растут.

Развитие современных зданий с нулевым потреблением энергии стало возможным в значительной степени благодаря прогрессу, достигнутому в новых энергетических и строительных технологиях и технологиях. К ним относятся высокоизолирующие аэрозольные пены. изоляция, высокая эффективность солнечные панели, высокая эффективность тепловые насосы и очень изолирующие, низкая излучательная способность, стеклопакеты.^[7][8] Эти нововведения также были значительно усовершенствованы академическими исследованиями, которые собирают точные данные об энергоэффективности традиционных и экспериментальных зданий и предоставляют параметры производительности для передовых компьютерных моделей для прогнозирования эффективности инженерных конструкций.

Здания с нулевым потреблением энергии могут быть частью умная сеть электроснабжения. Некоторые преимущества этих построек заключаются в следующем:

• Интеграция возобновляемых источников энергии
• Интеграция подключаемые электромобили - называется от транспортного средства к сети
• Реализация концепции нулевого потребления энергии

Хотя концепция чистого нуля применима к широкому спектру ресурсов, воды и напрасно тратить, энергия обычно является первым целевым ресурсом, потому что:

• Энергия, особенно электроэнергия и топливо для отопления, такое как природный газ или мазут, стоит дорого. Следовательно, сокращение потребления энергии может сэкономить деньги владельца здания. Напротив, вода и отходы недороги для отдельного владельца здания.
• Энергия, особенно электроэнергия и топливо для отопления, имеет высокий углеродный след. Следовательно, сокращение энергопотребления - главный способ уменьшить углеродный след здания.
• Существуют хорошо зарекомендовавшие себя средства для значительного сокращения энергопотребления и углеродного следа зданий. К ним относятся: добавление изоляции, использование тепловых насосов вместо печей, использование низкого коэффициента излучения, окна с двойным или тройным остеклением и установка солнечных батарей на крышу.^[9]
• В некоторых странах существуют спонсируемые государством субсидии и налоговые льготы на установку тепловых насосов, солнечных панелей, окон с тройным остеклением и теплоизоляции, которые значительно сокращают стоимость доступа к зданию с нулевым потреблением энергии для владельца здания.^[10]

Оптимизация здания с нулевым потреблением энергии для воздействия на климат

Внедрение зданий с нулевым потреблением энергии делает здания более энергоэффективными и снижает уровень выбросов углерода, когда здание находится в эксплуатации; тем не менее, все еще существует много загрязнений, связанных с воплощенный углерод.^[11] Воплощенный углерод - это углерод, выделяемый при изготовлении и транспортировке материалов здания и конструкции самой конструкции; на него приходится 11% глобальных выбросов парниковых газов и 28% выбросов строительного сектора в мире.^[11] Важность воплощенного углерода будет расти, поскольку он станет составлять большую часть выбросов углерода в зданиях. В некоторых более новых, энергоэффективных зданиях объем выбросов углерода вырос до 47% от выбросов в течение всего срока службы здания.^[12] Сосредоточение внимания на воплощенном углероде является частью оптимизации конструкции с учетом воздействия на климат, а нулевые выбросы углерода требуют условий, несколько отличных от оптимизации только для повышения энергоэффективности.^[13][14][15]

Исследование 2019 года показало, что в период с 2020 по 2030 год сокращение авансовых выбросов углерода и переход на чистую или возобновляемую энергию более важны, чем повышение эффективности строительства, потому что «создание высокоэффективной энергоэффективной структуры может фактически производить больше парниковых газов, чем соответствующая базовым нормам, если углерод используются интенсивные материалы ".^[16] В исследовании говорится, что, поскольку «кодексы чистой энергии с нулевым потреблением энергии не приведут к значительному сокращению выбросов со временем, лица, определяющие политику, и регулирующие органы должны стремиться к зданиям с истинным чистым нулевым выбросом углерода, а не к зданиям с чистым нулевым потреблением энергии».^[16]

Один из способов уменьшить количество воплощенного углерода - использовать в строительстве низкоуглеродистые материалы, такие как солома, дерево, линолеум или кедр. Для таких материалов, как бетон и сталь, существуют варианты сокращения выбросов в атмосферу, однако они вряд ли будут доступны в больших масштабах в краткосрочной перспективе.^[17] В заключение, было определено, что оптимальная проектная точка для снижения выбросов парниковых газов оказалась для четырехэтажных многоквартирных домов из низкоуглеродистых материалов, таких как перечисленные выше, которые могут быть образцом для конструкций с низким уровнем выбросов углерода. ^[16]

Определения

Несмотря на общее название «нулевая чистая энергия», существует несколько определений того, что этот термин означает на практике, с особыми различиями в использовании между Северной Америкой и Европой.^[18]

Нулевое потребление энергии на месте

В этом типе ZNE количество энергии, обеспечиваемой на месте Возобновляемая энергия источников равно количеству энергии, потребляемой зданием. В Соединенных Штатах «здание с нулевым потреблением энергии» обычно относится к этому типу зданий.

Нулевое использование энергии из чистых источников

Этот ZNE вырабатывает такое же количество энергии, которое используется, включая энергию, используемую для передачи энергии в здание. Этот тип учитывает потери энергии при производство электроэнергии и коробка передач.^[19] Эти ЗНЭ должны вырабатывать больше электроэнергии, чем здания с нулевым чистым энергопотреблением.

Чистые нулевые выбросы энергии

Вне Соединенные Штаты и Канада, ZEB обычно определяется как один с нулевыми чистыми выбросами энергии, также известный как здание с нулевым выбросом углерода(ZCB) или здание с нулевым уровнем выбросов(ZEB). Согласно этому определению выбросы углерода генерируемые в результате использования ископаемого топлива на площадке или за ее пределами, уравновешиваются количеством Возобновляемая энергия производство. Другие определения включают не только выбросы углерода, производимые используемым зданием, но также и выбросы, производимые при строительстве здания и внутренная энергия конструкции. Другие спорят, могут ли выбросы углерода поездка на работу в и из здания также должны быть включены в расчет. Недавняя работа в Новой Зеландии инициировала подход к включению энергии транспорта пользователей зданий в структуру зданий с нулевым потреблением энергии.^[20]

Чистая нулевая стоимость

В этом типе зданий затраты на покупку энергии уравновешиваются доходом от продажи электроэнергии в сеть электроэнергии, вырабатываемой на месте. Такой статус зависит от того, как коммунальное предприятие кредитует чистую выработку электроэнергии и от структуры тарифов на коммунальные услуги, которую использует здание.

Чистое нулевое потребление энергии за пределами площадки

Здание может считаться ZEB, если 100% энергии, которую оно покупает, поступает из возобновляемых источников энергии, даже если энергия вырабатывается за пределами объекта.

Вне сетки

Вне сетки здания представляют собой автономные ZEB, которые не подключены к удаленным объектам энергоснабжения. Они требуют распределенное производство возобновляемой энергии и возможность накопления энергии (когда не светит солнце, не дует ветер и т. д.). Энергия автаркический Дом - это концепция здания, в которой баланс собственного потребления и производства энергии может быть произведен на почасовой или даже меньшей основе. Энергетические автаркические дома можно отключить от электросети.

Здание Net Zero Energy

На основе научного анализа в рамках совместной исследовательской программы «На пути к солнечным зданиям с нулевым потреблением энергии».^[21] была создана методологическая основа, которая позволяет различные определения в соответствии с политическими целями страны, конкретными (климатическими) условиями и, соответственно, сформулированными требованиями к условиям в помещении: Общее концептуальное понимание Net ZEB - это энергоэффективное, подключенное к сети здание, позволяющее 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 (льготные кредиты), соответственно (на месте) выработки (ось y)

).
Выражение «Net» подчеркивает энергообмен 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 накопление энергии и негабаритные локальные системы для производства энергии из возобновляемых источников, например, в энергетических автономных зданиях. Сходство обеих концепций - это путь двух действий: 1) сокращение спроса на энергию с помощью мер по повышению энергоэффективности и пассивного использования энергии; 2) генерировать энергию из возобновляемых источников. Тем не менее, сетевое взаимодействие Net ZEB и планы по широкому увеличению их числа^[22] о повышении гибкости при переключении энергетических нагрузок и снижении пиковых нагрузок.^[23]

В рамках этой процедуры балансировки необходимо определить несколько аспектов и явный выбор:^[24][25][26]

• Граница системы здания разделена на физическую границу, которая определяет, какие возобновляемые ресурсы учитываются (например, на площади здания, на месте или даже за его пределами)^[27] соответственно, сколько зданий включено в баланс (одно здание, группа зданий) и граница баланса, которая определяет включенное использование энергии (например, отопление, охлаждение, вентиляция, горячая вода, освещение, бытовые приборы, ИТ, центральные службы, электромобили, и воплощенная энергия и т. д.). Следует отметить, что варианты поставок возобновляемой энергии могут быть приоритетными (например, с точки зрения транспортировки или преобразования, доступности в течение всего срока службы здания или потенциала повторения в будущем и т. Д.) И, следовательно, создать иерархию. Можно утверждать, что ресурсам в пределах территории здания или на территории следует отдавать приоритет перед вариантами снабжения за пределами площадки.
• Система взвешивания преобразует физические единицы различных энергоносителей в единую метрику (объект / конечная энергия, источники / первичные возобновляемые источники энергии включены или нет, стоимость энергии, эквивалентные выбросы углерода и даже энергия или экологические кредиты) и позволяет их сравнение и компенсацию между собой в одном балансе (например, экспортируемая фотоэлектрическая энергия может компенсировать импортируемую биомассу). Находящиеся под политическим влиянием и, следовательно, возможно асимметричные или зависящие от времени коэффициенты преобразования / взвешивания могут влиять на относительную стоимость энергоносителей и могут влиять на требуемую мощность производства энергии.
• Период балансировки часто предполагается равным одному году (подходит для покрытия всех эксплуатационных энергозатрат). Можно также рассмотреть более короткий период (месячный или сезонный), а также баланс на протяжении всего жизненного цикла (включая воплощенную энергию, которая также может быть рассчитана на год и подсчитана в дополнение к производственному использованию энергии).

Рисунок 2: Концепция баланса Net ZEB: Графическое представление различных типов баланса: баланс импорта / экспорта между взвешенной экспортируемой и доставленной энергией, баланс нагрузки / генерации между взвешенной генерацией и нагрузкой и ежемесячный чистый баланс между взвешенными ежемесячными чистыми значениями генерации и загрузить.

• Энергетический баланс может быть выполнен в двух типах баланса: 1) Баланс поставленной / импортированной и экспортированной энергии (может быть включен этап мониторинга, поскольку самопотребление энергии, произведенной 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 представить баланс, основанный на ежемесячных чистых значениях, в котором только остатки за месяц суммируются с годовым балансом. Это можно рассматривать либо как баланс нагрузки / генерации, либо как особый случай баланса импорта / экспорта, где предполагается «виртуальное ежемесячное самопотребление» (см. Рисунок 2 и сравните).^[24]
• Помимо энергетического баланса, Net ZEB можно охарактеризовать своей способностью согласовывать нагрузку здания за счет выработки энергии (согласование нагрузки) или работать с пользой для нужд местной сетевой инфраструктуры (измельчение взаимодействия). Оба могут быть выражены подходящими индикаторами, которые предназначены только как инструменты оценки.

Дизайн и конструкция

Наиболее рентабельные шаги по снижению энергопотребления здания обычно происходят в процессе проектирования.^[28] Для достижения эффективного использования энергии проект с нулевым потреблением энергии значительно отличается от традиционной практики строительства. Успешные проектировщики зданий с нулевым потреблением энергии обычно сочетают проверенные временем пассивный солнечный, или искусственное / поддельное кондиционирование, принципы, которые работают с активами на месте. Солнечный свет и солнечное тепло, преобладающий ветерок и прохлада земли под зданием могут обеспечить дневное освещение и стабильную температуру в помещении с минимальными механическими средствами. ZEB обычно оптимизированы для использования пассивный солнечный приток тепла и затенение в сочетании с термическая масса стабилизировать суточные колебания температуры в течение дня и в большинстве климатических суперизолированный.^[29] Доступны все технологии, необходимые для создания зданий с нулевым потреблением энергии. с полки сегодня.

Изысканный 3-D моделирование энергии здания инструменты доступны для моделирования того, как здание будет работать с рядом переменных проекта, таких как ориентация здания (относительно дневного и сезонного положения солнце ), тип и расположение окон и дверей, глубина свеса, тип изоляции и характеристики строительных элементов, герметичность (утепление ), эффективность отопления, охлаждения, освещения и другого оборудования, а также местный климат. Это моделирование помогает проектировщикам предсказать, как здание будет работать до его строительства, и позволяет им моделировать экономические и финансовые последствия для строительства. анализ выгоды и затрат, или даже более уместно - оценка жизненного цикла.

Здания с нулевым потреблением энергии строятся со значительными сохранение энергии Особенности. В обогрев и охлаждающая нагрузка снижается за счет использования высокоэффективного оборудования (такого как тепловые насосы, а не печи. Тепловые насосы примерно в четыре раза эффективнее, чем печи). изоляция (особенно на чердаке и в подвале домов), высокоэффективные окна (например, с низким коэффициентом излучения, окна с тройным остеклением), защита от сквозняков, высокоэффективная бытовая техника (особенно современные высокоэффективные холодильники), высокоэффективное светодиодное освещение , пассивное солнечное усиление зимой и пассивное затенение летом, естественное вентиляция, и другие техники. Эти функции различаются в зависимости от климатические зоны в котором происходит конструкция. Нагрузку на нагрев воды можно снизить с помощью водосберегающих приспособлений, рекуперация тепла установки на сточные воды, а также с использованием солнечного нагрева воды и высокоэффективного водонагревательного оборудования. Кроме того, дневной свет с световые люки или солартрубки могут обеспечивать 100% дневного освещения в доме. Ночное освещение обычно выполняется с помощью флуоресцентный и ВЕЛ освещение, потребляющее 1/3 мощности или меньше, чем лампы накаливания, без добавления нежелательного тепла. И разные электрические нагрузки можно уменьшить путем выбора эффективных устройств и минимизации фантомных нагрузок или резервная мощность. Другие методы достижения чистого нуля (в зависимости от климата): Защищенное от земли здание принципы, суперизоляция стен с применением строительство тюков соломы, сборные строительные панели и элементы крыши, а также внешний ландшафтный дизайн для сезонного затенения.

Как только потребление энергии в здании будет сведено к минимуму, можно будет вырабатывать всю эту энергию на месте с помощью установленных на крыше солнечных батарей. Посмотреть примеры домов с нулевым потреблением энергии здесь.

Здания с нулевым потреблением энергии часто проектируются таким образом, чтобы использовать энергию одновременно и бытовая техника. Например, используя холодильник вытяжка для нагрева бытовой воды, приточного воздуха и душевой канализации теплообменники, офисные машины и компьютерные серверы, а также тепло тела для обогрева здания. Эти здания используют тепловую энергию, которую обычные здания могут выводить наружу. Они могут использовать вентиляция с рекуперацией тепла, рециркуляция тепла горячей воды, комбинированное производство тепла и электроэнергии, и абсорбционный чиллер единицы.^{[нужна цитата ]}

Сбор энергии

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. Энергия также может быть получена с помощью солнечных тепловых коллекторов (которые используют солнечное тепло для нагрева воды для здания). Тепловые насосы также могут собирать тепло и охлаждение из воздуха (из воздуха) или земли рядом со зданием (из земли, также известной как геотермальная энергия). Технически тепловые насосы перемещают тепло, а не собирают его, но общий эффект с точки зрения снижения энергопотребления и уменьшения углеродного следа аналогичен. В случае индивидуальных домов различные микрогенерация технологии могут использоваться для обеспечения здания теплом и электричеством, используя солнечные батареи или же Ветряные турбины на электричество и биотопливо или же солнечные тепловые коллекторы связан с сезонное хранение тепловой энергии (СТЭС) для отопления помещений. STES также можно использовать для летнего охлаждения, храня холод зимы под землей. Чтобы справиться с колебаниями спроса, здания с нулевым потреблением энергии часто подключаются к электросеть, экспортировать электроэнергию в сеть, когда есть излишки, и потреблять электроэнергию, когда вырабатывается недостаточно электроэнергии.^[18] Остальные здания могут быть полностью автономный.

Сбор энергии чаще всего более эффективен с точки зрения затрат и использования ресурсов, когда выполняется в локальном, но комбинированном масштабе, например, группа домов, совместное проживание, район или село, а не индивидуальный дом. Энергетическим преимуществом такого локального сбора энергии является фактическое устранение электрическая передача и распределение электроэнергии убытки. Сбор энергии на месте, например, с помощью солнечных панелей, установленных на крыше, полностью исключает эти потери при передаче. Сбор энергии в коммерческий и промышленные приложения должны извлечь выгоду из топография каждого места. Тем не менее, место, где нет тени, может генерировать большое количество электроэнергии на солнечной энергии от крыши здания, и почти на любом участке можно использовать геотермальные или воздушные тепловые насосы. Производство товаров при чистом нулевом потреблении ископаемой энергии требует размещения геотермальный, микрогидро, солнечный, и ветер ресурсы для поддержания концепции.^[30]

Районы с нулевым потреблением энергии, такие как КроватьZED развитие в объединенное Королевство, и те, которые быстро распространяются в Калифорния и Китай, может использовать распределенная генерация схемы. В некоторых случаях это может включать районное отопление, общественная охлажденная вода, общие ветряные турбины и т. д. В настоящее время существуют планы использования технологий ZEB для строительства целых автономных городов или городов с нулевым потреблением энергии.

Споры о «урожае энергии» и «энергосбережении»

Одна из ключевых областей дискуссии при проектировании зданий с нулевым потреблением энергии - баланс между энергосбережение и распределенный сбор урожая Возобновляемая энергия (солнечная энергия, ветряная энергия и тепловая энергия ). Большинство домов с нулевым потреблением энергии используют комбинацию этих стратегий.^{[нужна цитата ]}

В результате значительных государственных субсидий на фотоэлектрические солнечные электрические системы, ветряные турбины и т. Д. Есть те, кто полагает, что ZEB - это обычный дом с распределенными технологиями сбора возобновляемой энергии. Целые пристройки таких домов появились в местах, где субсидии на фотоэлектрические (PV) значительны,^[31] но многие так называемые «дома с нулевым потреблением энергии» все еще имеют счета за коммунальные услуги. Этот тип сбора энергии без дополнительного энергосбережения может быть экономически неэффективным при нынешних условиях.^{[когда? ]} цена на электроэнергию, произведенную с помощью фотоэлектрического оборудования, в зависимости от местной цены на электроэнергию энергокомпании.^[32] Снижение затрат, энергии и выбросов углекислого газа за счет сохранения (например, дополнительной теплоизоляции, окон с тройным остеклением и тепловых насосов) по сравнению с экономией за счет производства энергии на месте (например, солнечных панелей) были опубликованы для модернизации существующего дома. здесь.

С 1980-х гг. пассивная солнечная конструкция здания и пассивный дом продемонстрировали сокращение потребления тепловой энергии от 70% до 90% во многих местах без активного сбора энергии. Для новых построек и при грамотном проектировании это может быть выполнено с небольшими дополнительными затратами на строительство материалов по сравнению с обычным зданием. Очень немногие отраслевые эксперты обладают навыками или опытом, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами пассивного дизайна.^[33] Такие пассивные солнечные конструкции намного более рентабельны, чем установка дорогих фотоэлектрических панелей на крыше обычного неэффективного здания.^[32] Несколько киловатт-часов фотоэлектрических панелей (что эквивалентно примерно АМЕРИКАНСКИЙ ДОЛЛАР$ 2-3 доллара за годовое производство кВтч) может снизить внешние потребности в энергии только на 15-30%. 29 кВтч (100000 БТЕ) коэффициент сезонной энергоэффективности 14 для обычного кондиционера во время работы требуется более 7 кВт фотоэлектрической электроэнергии, и этого недостаточно для вне сетки ночная работа. Пассивное охлаждение, а также передовые методы проектирования систем могут снизить потребность в кондиционировании воздуха на 70–90%. Электроэнергия, произведенная на фотоэлектрических станциях, становится более рентабельной, когда общий спрос на электроэнергию ниже.

Жильцов поведение

Энергия, используемая в здании, может сильно различаться в зависимости от поведения его обитателей. Принятие того, что считается удобным, сильно различается. Исследования идентичных домов показали резкую разницу в использовании энергии в различных климатических условиях. Среднее общепринятое соотношение между наибольшим и наименьшим потребителями энергии в идентичных домах составляет около 3, при этом некоторые идентичные дома используют в 20 раз больше тепловой энергии, чем другие.^[34] Поведение обитателей может отличаться от различий в настройках и программировании. термостаты, различные уровни освещение использование горячей воды, работа окон и системы затенения, а также количество разные электрические устройства или же штекерные нагрузки использовал.^[35]

Проблемы с коммунальными услугами

Коммунальные предприятия обычно несут юридическую ответственность за поддержание электрической инфраструктуры, обеспечивающей электричеством наши города, кварталы и отдельные здания. Коммунальные предприятия обычно владеют этой инфраструктурой вплоть до линии собственности отдельного участка, а в некоторых случаях также владеют электрической инфраструктурой на частной земле.

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 поддерживать и обслуживать ту часть электрической сети, за которую они несут ответственность. Коммунальные предприятия выразили обеспокоенность тем, что государства, поддерживающие законы об измерении нетто, могут обременять дома, не принадлежащие 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 ничего не будут платить, если они действительно достигнут статуса ZNE. Это создает потенциальные проблемы справедливости, поскольку в настоящее время бремя, по всей видимости, ложится на домохозяйства с низкими доходами. Возможное решение этой проблемы - установить минимальную базовую плату для всех домов, подключенных к коммунальной сети, что заставит домовладельцев ZNE платить за сетевые услуги независимо от их использования в электроэнергии.

Дополнительную озабоченность вызывает то, что местное распределение, а также более крупные передающие сети не были спроектированы для передачи электроэнергии в двух направлениях, что может быть необходимо, поскольку более высокие уровни распределенной генерации энергии вступают в строй. Преодоление этого барьера может потребовать обширной модернизации электросети, однако по состоянию на 2010 г. это не считается серьезной проблемой, пока возобновляемая генерация не достигнет гораздо более высокого уровня проникновения.^[36]

Усилия по развитию

Широкое распространение технологии строительства с нулевым потреблением энергии может потребовать дополнительных государственных стимулов или нормативных требований к зданиям, разработки признанных стандартов или значительного увеличения стоимости традиционной энергии.^{[нужна цитата ]}

Фотоэлектрический кампус Google и 480-киловаттный фотоэлектрический кампус Microsoft полагались на субсидии и финансовые стимулы Федерального правительства США и особенно Калифорнии. Калифорния в настоящее время предоставляет субсидии на сумму 3,2 миллиарда долларов США.^[37] для жилых и коммерческих зданий с низким энергопотреблением. Подробную информацию о субсидиях на возобновляемые источники энергии в других штатах США (до 5 долларов США за ватт) можно найти в Базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности.^[38] Центр солнечной энергии Флориды представил слайд-презентацию о последних достижениях в этой области.^[39]

Всемирный деловой совет по устойчивому развитию^[40] выступил с важной инициативой по поддержке развития ZEB. Во главе с генеральным директором United Technologies и председатель Лафарж, эта организация пользуется как поддержкой крупных глобальных компаний, так и опытом для мобилизации корпоративного мира и государственной поддержки, чтобы сделать ZEB реальностью. Их первый отчет, опрос ключевых игроков в сфере недвижимости и строительства, показывает, что стоимость зеленого строительства завышена на 300 процентов.По оценкам респондентов опроса, выбросы парниковых газов зданиями составляют 19 процентов от общемирового показателя, тогда как фактическое значение составляет примерно 40 процентов.^[41]

Влиятельные здания с нулевым и низким энергопотреблением

Заказчики строительства пассивных домов и домов с нулевым потреблением энергии (за последние три десятилетия^{[когда? ]}) были необходимы для итеративных, последовательных, передовых технологических инноваций. Многое было извлечено из многих значительных успехов и нескольких дорогостоящих неудач.^[42]

Концепция строительства с нулевым потреблением энергии представляет собой прогрессивную эволюцию от других энергосберегающее здание конструкции. Среди них канадский R-2000 и Немецкий пассивный дом стандарты имели международное влияние. Совместные правительственные демонстрационные проекты, такие как суперизолированный дом в Саскачеване и Международное энергетическое агентство Задача 13, также сыграли свою роль.

Определение здания с нулевым потреблением энергии

Соединенные штаты Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) опубликовал отчет под названием «Здания с нулевым потреблением энергии: система классификации, основанная на вариантах возобновляемой энергии».^[3] Это первый отчет, в котором излагается система классификации полного спектра для зданий с нулевым показателем потребления энергии / возобновляемой энергии, которая включает полный спектр источников чистой энергии, как на месте, так и за его пределами. Эта система классификации определяет следующие четыре основные категории зданий / участков / кампусов с нулевым потреблением энергии:

• NZEB: A - Возобновляемые источники энергии Net Zero Energy Building
• NZEB: B - объект возобновляемых источников энергии Net Zero Energy Building
• NZEB: C - Здание с импортом возобновляемых источников энергии с нулевым потреблением энергии
• NZEB: D - Внешнее приобретение возобновляемых источников энергии Net Zero Energy Building

Применение этой системы классификации Net Zero правительства США означает, что каждое здание может стать чистым нулевым при правильной комбинации ключевых технологий net zero - PV (солнечная энергия), GHP (геотермальное отопление и охлаждение, тепловые батареи), EE (энергоэффективность), иногда ветряные и электрические батареи. Графическое представление масштаба воздействия применения этих рекомендаций NREL для чистого нуля можно увидеть на графике в Net Zero Foundation под названием «Чистый нулевой эффект на общее потребление энергии в США»^[43] демонстрирует возможное сокращение общего использования ископаемого топлива в США на 39% за счет замены жилых и коммерческих зданий в США до нуля, 37% экономии, если мы по-прежнему будем использовать природный газ для приготовления пищи на том же уровне.

Пример чистой нулевой конверсии углерода

Многие известные университеты заявили о своем желании полностью перевести свои энергетические системы на ископаемое топливо. Используя продолжающееся развитие как в фотогальваника и геотермальный тепловой насос технологий, и в передовых электрическая батарея В полевых условиях полный переход на безуглеродное энергетическое решение становится проще. Крупномасштабный гидроэлектростанция существует еще до 1900 года. Примером такого проекта является предложение Net Zero Foundation в Массачусетском технологическом институте полностью отказаться от использования ископаемого топлива в этом кампусе.^[44] Это предложение показывает предстоящее применение технологий Net Zero Energy Buildings в Районная энергетика шкала.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• изоляция владельцев зданий от будущего роста цен на энергию
• повышенный комфорт благодаря более равномерной внутренней температуре (это можно продемонстрировать с помощью сравнительного изотерма карты)
• уменьшенный Общая стоимость владения из-за улучшенного энергоэффективность
• уменьшенная общая чистая ежемесячная стоимость жизни
• снижение риска потерь из-за отключения электросети
• Повышение цен на электроэнергию для владельцев зданий минимальное или отсутствие в будущем снижение потребности в энергии строгость и налоги на выбросы углерода
• повышенная надежность - фотогальванические системы имеют 25-летнюю гарантию и редко выходят из строя из-за погодных проблем - фотогальванические системы 1982 года в Энергетическом павильоне Walt Disney World EPCOT (Experimental Prototype Community of Tomorrow) все еще использовались до 2018 года, даже несмотря на три урагана. Их сняли в 2018 году при подготовке к новой поездке. ^[45]
• более высокая стоимость при перепродаже, поскольку потенциальные владельцы требуют больше ZEB, чем имеющееся предложение
• стоимость здания ZEB по сравнению с аналогичным традиционным зданием должна увеличиваться каждый раз, когда увеличиваются затраты на электроэнергию
• вносить вклад в большую пользу общества, например обеспечение устойчивой возобновляемой энергии в сети, что снижает потребность в расширении сети

Недостатки

• первоначальные затраты могут быть выше - усилия, необходимые для понимания, применения и получения права на субсидии ZEB, если они существуют.
• очень немногие дизайнеры или строители имеют необходимые навыки или опыт для создания ZEB.^[33]
• возможное снижение будущих затрат энергокомпании на возобновляемые источники энергии может снизить стоимость капитала, инвестированного в энергоэффективность
• новый фотоэлектрический солнечные батареи цена на оборудование падает примерно на 17% в год - Это уменьшит стоимость капитала, инвестированного в солнечную электрическую систему - Текущие субсидии могут быть постепенно отменены, поскольку массовое производство фотоэлектрических элементов снизит будущую цену
• Задача возместить более высокие первоначальные затраты при перепродаже здания, но постепенно вводятся новые системы оценки энергопотребления.^[46]
• в то время как отдельный дом может использовать в среднем чистую нулевую энергию в течение года, он может потреблять энергию в то время, когда возникает пиковая потребность в сети. В таком случае мощность сети должна обеспечивать электричеством все нагрузки. Следовательно, ZEB не может снизить риск потерь из-за отключения электросети.
• без оптимизированной тепловой оболочки воплощенная энергия, энергия нагрева и охлаждения, а также использование ресурсов выше, чем необходимо. ZEB по определению не требует минимального уровня производительности обогрева и охлаждения, что позволяет негабаритным системам возобновляемой энергии заполнить энергетический пробел.
• Улавливание солнечной энергии с помощью оболочки дома работает только в местах, свободных от солнца. Захват солнечной энергии не может быть оптимизирован на севере (для северного полушария или на юге для южного полушария) в тени или в лесу.
• ZEB не свободен от выбросов углерода, стекло обладает высоким содержанием энергии, а для производства требуется много углерода.^[47]

Строительство с нулевым потреблением энергии против зеленого строительства

Цель зеленое здание и устойчивая архитектура заключается в более эффективном использовании ресурсов и уменьшении негативного воздействия здания на окружающую среду.^[48] Здания с нулевым потреблением энергии достигают одной ключевой цели - экспортировать столько же возобновляемой энергии, сколько они потребляют в течение года; сокращение выбросов парниковых газов.^[49] Необходимо определить и установить цели ZEB, поскольку они имеют решающее значение для процесса проектирования.^[50] Здания с нулевым потреблением энергии могут или не могут считаться «зелеными» во всех областях, таких как сокращение отходов, использование переработанный строительные материалы и т. д. Однако здания с нулевым потреблением энергии или с нулевым уровнем потребления энергии имеют тенденцию оказывать гораздо меньшее воздействие на окружающую среду в течение всего срока службы здания по сравнению с другими «зелеными» зданиями, которые требуют импортной энергии и / или ископаемого топлива для проживания и удовлетворить потребности жителей.

Оба термина, здания с нулевым потреблением энергии и зеленые здания, имеют сходства и различия. «Зеленые» здания часто ориентированы на производственную энергию и игнорируют углеродный след строительства.^[51] По данным МГЭИК, воплощенный углерод составит половину общих выбросов углерода в период с настоящего времени [2020] по 2050 год. ^[52]С другой стороны, здания с нулевым потреблением энергии специально разработаны для выработки достаточного количества энергии из возобновляемых источников энергии для удовлетворения собственных требований к потреблению, а зеленые здания можно в целом определить как здания, которые уменьшают негативное воздействие или положительно влияют на нашу природную среду [1-NEWUSDE ]^[53][54]. Есть несколько факторов, которые необходимо учитывать, прежде чем здание будет признано зеленым. Строительство зеленого здания должно включать эффективное использование коммунальных услуг, таких как вода и энергия, использование возобновляемых источников энергии, использование методов рециркуляции и повторного использования для уменьшения количества отходов, обеспечения надлежащего качества воздуха в помещении, использование этически полученных и нетоксичных материалов, использование конструкция, которая позволяет зданию адаптироваться к изменяющимся климатическим условиям окружающей среды, а также аспектам проектирования, строительства и эксплуатации, которые затрагивают окружающую среду и качество жизни его жителей. Термин «зеленое строительство» также может использоваться для обозначения практики «зеленого» строительства, которая включает в себя ресурсоэффективность от проектирования до строительства, производственных процессов и, в конечном итоге, до демонтажа.^[55]. Практика экологичного строительства немного отличается от зданий с нулевым потреблением энергии, поскольку в нем учитываются все воздействия на окружающую среду, такие как, например, использование материалов и загрязнение воды, тогда как объем зданий с нулевым потреблением энергии включает только потребление энергии зданиями и способность производить равное количество, или больше энергии из возобновляемых источников энергии.

Существует множество непредвиденных проблем проектирования и условий на площадке, необходимых для эффективного удовлетворения потребностей здания и его жителей в возобновляемых источниках энергии, поскольку большая часть этих технологий является новой. Дизайнеры должны применять целостные принципы проектирования и пользоваться преимуществами свободных природных ресурсов, таких как пассивная ориентация на солнце, естественная вентиляция, дневное освещение, тепловая масса и охлаждение в ночное время. Конструкторы и инженеры также должны экспериментировать с новыми материалами и технологическими достижениями, стремясь к более доступному и эффективному производству. ^[56]

Сертификация

Двумя наиболее распространенными сертификатами зеленого строительства являются Passive House и LEED. ^[57] Цель пассивного дома - обеспечить энергоэффективность и сократить использование отопления / охлаждения до уровня ниже стандартного. ^[58] Сертификация LEED является более всеобъемлющей в отношении использования энергии, здание получает баллы, поскольку оно демонстрирует устойчивые методы работы в различных категориях. ^[59]. Другой сертификат, определяющий здание как здание с нулевым энергопотреблением, существует в соответствии с требованиями программы Living Building Challenge (LBC), которая называется сертификацией Net Zero Energy Building (NZEB), предоставленной Международным институтом живого будущего (ILFI).^[60]. Обозначение было разработано в ноябре 2011 года как сертификация NZEB, но затем в 2017 году было упрощено до сертификации зданий с нулевым потреблением энергии.^[61]. Система рейтинга BCA Green Mark, включенная в список сертификатов экологического строительства, позволяет оценивать здания на предмет их эксплуатационных характеристик и воздействия на окружающую среду.^[62]

Мировой

Международные инициативы

Этот раздел должен быть обновлено. Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. (Май 2019)

В ответ на глобальное потепление и увеличение выбросов парниковых газов страны по всему миру постепенно внедряют различные стратегии для борьбы с ZEB. 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 Великобритании. США работали вместе над совместной исследовательской программой под названием «На пути к солнечным зданиям с нулевым потреблением энергии». Программа была создана под эгидой Международного энергетического агентства (МЭА) Программы солнечного отопления и охлаждения (SHC), Задача 40 / Энергия в зданиях и сообществах (EBC, ранее ECBCS), Приложение 52 с целью гармонизации международных рамок определений относительно нуля и здания с очень низким энергопотреблением, разделив их на подзадачи^[63]. В 2015 году в рамках Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК) было подписано Парижское соглашение с целью удержать повышение глобальной температуры в 21 веке ниже 2 градусов по Цельсию и ограничить повышение температуры до 1,5 градусов по Цельсию путем ограничения выбросов парниковых газов.^[64]. Несмотря на отсутствие принудительного соблюдения, 197 стран подписали международный договор, который юридически связывает развитые страны посредством взаимного сотрудничества, при этом каждая сторона обновит свои INDC каждые пять лет и ежегодно отчитываться перед КС^[65]. Благодаря преимуществам энергоэффективности и сокращения выбросов углерода, ZEB широко внедряются во многих странах в качестве решения энергетических и экологических проблем в инфраструктурном секторе. ^[66].

Австралия

Этот раздел должен быть обновлено. Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. (Ноябрь 2020)

В Австралия, 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.^[67] Промышленное производство нескольких опытных партий солнечных окон началось в 2016 году.^[68]

До декабря 2017 года в штате Квинсленд более 30% домохозяйств имели солнечные фотоэлектрические (PV) системы на крыше. Средний размер австралийской солнечной фотоэлектрической системы на крыше превышает 3,5 кВт. В Брисбене домохозяйства с фотоэлектрической системой на крыше мощностью 6 кВт и приемлемым рейтингом энергопотребления, например, 5 или 6 звезд для Австралии. Энергетический рейтинг дома, может достичь цели нулевой полной энергии или даже положительной энергии.^[69]

Бельгия

В Бельгия Существует проект, цель которого - сделать бельгийский город Левен климатически нейтральным к 2030 году.^[70]

Ямайка

Первое здание с нулевым потреблением энергии на Ямайке и в Карибском бассейне открылось в кампусе Мона Вест-Индского университета (UWI) в 2017 году.^[71] Здание площадью 2300 квадратных футов было спроектировано, чтобы вдохновить на создание более экологичных и энергоэффективных зданий в этом районе.^[72]

Япония

После Землетрясение на Фукусиме в апреле 2011 г. за которым следует вверх с Ядерная катастрофа на Фукусима-дайити Япония пережила серьезный энергетический кризис, который привел к осознанию важности энергосбережения.

В 2012 Министерство экономики, торговли и промышленности, Министерство земли, инфраструктуры, транспорта и туризма и Министерство окружающей среды (Япония) резюмировал дорожную карту Low-Carbon Society, в которой содержится цель ZEH и ZEB стать стандартом нового строительства в 2020 году.^[73]

Mitsubishi Electric Corporation приступила к строительству первого в Японии офисного здания с нулевым потреблением энергии, которое должно быть завершено в октябре 2020 года (по состоянию на сентябрь 2020 года). ^[74] Испытательный центр SUSTIE ZEB расположен в Камакура, Япония, для разработки технологии ZEB.^[75] Благодаря нулевой сертификации предприятие планирует снизить потребление энергии на 103%. ^[76]

Япония поставила перед собой цель, чтобы все новые дома были полностью нулевыми к 2030 году. ^[77] Девелоперская компания «Секисуи Хаус». представила свой первый дом с нулевым энергопотреблением в 2013 году, и сейчас планирует построить первый в Японии кондоминиум с нулевым потреблением энергии в городе Нагоя, это трехэтажное здание с 12 квартирами. ^[78] На крыше есть солнечные батареи и топливные элементы для каждого блока для обеспечения резервного питания.^[79]

Канада

• Канадская ассоциация домостроителей - National курирует Net Zero Homes^[80] сертификационная этикетка - добровольная отраслевая инициатива по маркировке.
• В декабре 2017 г. BC Energy Step Code вступил в законную силу в Британской Колумбии. Местные органы власти Британской Колумбии могут использовать стандарт, чтобы стимулировать или требовать такого уровня энергоэффективности при новом строительстве, который выходит за рамки требований базовых строительных норм. Постановление разработано как техническая дорожная карта, чтобы помочь провинции достичь своей цели, заключающейся в том, что к 2032 году все новые здания будут иметь чистый нулевой уровень готовности к потреблению энергии.
• В августе 2017 года правительство Канады выпустило Build Smart - Canada's Buildings Strategy.^[81], в качестве ключевого фактора Панканадской рамочной программы по экологически чистому росту и изменению климата, национальной климатической стратегии Канады. Стратегия Build Smart направлена ​​на резкое повышение энергоэффективности канадских зданий при достижении уровня производительности с нулевым потреблением энергии.
• В Канада то Домашняя коалиция Net-Zero Energy^[82] представляет собой отраслевую ассоциацию, продвигающую строительство домов с нулевым энергопотреблением и внедрение дома с почти нулевым энергопотреблением (nNZEH), стандартов NZEH Ready и NZEH.
• В Канадская ипотечная и жилищная корпорация спонсирует EQuilibrium Sustainable Housing Competition^[83] в рамках этого проекта будет завершено пятнадцать демонстрационных проектов с нулевым и почти нулевым энергопотреблением по всей стране, начиная с 2008 года.
• В EcoTerra House в Истмане, Квебек, является первым в Канаде жилищем с почти нулевым потреблением энергии, построенным за счет CMHC EQuilibrium Sustainable Housing Competition.^[84] Дом спроектировал доц. Проф. Маса Ногучи из Мельбурнский университет за Alouette дома и спроектирован проф. Андреас К. Афиенитис из Университет Конкордия.^[85]
• В 2014 году здание публичной библиотеки в г. Варенн, королевский адвокат, стал первым институциональным зданием ZNE в Канаде.^[86] Библиотека также имеет золотой сертификат LEED.
• В EcoPlusHome в Батерсте, Нью-Брансуик. В Эко Плюс Дом это сборный испытательный дом, построенный Кленовый лист дома и с технологиями от Bosch Thermotechnology.^[87][88]
• Колледж Mohawk построит в Гамильтоне первое чистое здание Zero Building

Китай

С предполагаемое население 1439323776 человек, Китай стал одним из ведущих мировых источников выбросов парниковых газов из-за продолжающейся быстрой урбанизации. Даже с растущим ростом строительной инфраструктуры Китай долгое время считался страной, где общий спрос на энергию постоянно рос медленнее, чем валовой внутренний продукт (ВВП) Китая ^[89]. 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. к выбросам парниковых газов в следующем столетии ^[90].

С 2010, Китайское правительство был вызван выпуском новой национальной политики по повышению стандартов проектирования ZEB, а также разработал ряд стимулов для расширения проектов ZEB в Китае. ^[91]. В ноябре 2015 г. Министерство жилищного строительства и городского и сельского развития (MOHURD) выпустила техническое руководство по пассивным и экологически чистым жилым зданиям с низким энергопотреблением. ^[92]. Это руководство было направлено на повышение энергоэффективности инфраструктуры Китая, а также было первым в своем роде, официально выпущенным в качестве руководства по энергоэффективности. ^[93]. Кроме того, в связи с быстрым ростом числа ZEB за последние три года предполагается, что к 2020 году в Китае будет построен приток ZEB, наряду с существующими проектами ZEB, которые уже построены. ^[94].

В ответ на Парижское соглашение в 2015 году Китай заявил, что он поставил цель сократить пиковые выбросы углерода примерно к 2030 году, а также стремится снизить выбросы диоксида углерода на 60-65 процентов по сравнению с выбросами 2005 года на единицу ВВП. ^[95]. В 2020 г. Коммунистическая партия Китая лидер Си Цзиньпин выступил с заявлением в своем обращении к Генеральной Ассамблее ООН, в котором заявил, что к 2060 году Китай станет углеродно-нейтральным, продвигая реформы в области изменения климата.^[96]. Поскольку более 95 процентов энергии Китая происходит из топливных источников, выделяющих углекислый газ, углеродная нейтральность в Китае потребует почти полного перехода на такие источники топлива, как солнечная энергия, ветер, гидроэнергетика или атомная энергия. ^[97]. Для достижения углеродной нейтральности предлагаемая в Китае политика квот на энергию должна будет включать новый мониторинг и механизмы, обеспечивающие точные измерения энергоэффективности зданий. ^[98]. В будущих исследованиях следует изучить различные возможные проблемы, которые могут возникнуть в связи с реализацией политики ZEB в Китае.^[99].

Проекты Net-Zero Energy в Китае

• Одно из успешно построенных офисных зданий нового поколения с нулевым потреблением энергии - 71-этажное здание. Башня Жемчужной реки находится в Гуанчжоу, Китай ^[100]. Башня была спроектирована компанией Skidmore Owings Merrill LLP с мыслью о том, что здание будет вырабатывать такое же количество энергии, которое используется ежегодно. ^[101] а также следуя четырем шагам к чистой нулевой энергии: снижение, поглощение, восстановление, и поколение ^[102]. Хотя первоначальные планы на Башня Жемчужной реки включали микротурбины, работающие на природном газе, используемые для выработки электроэнергии, фотоэлектрические панели, встроенные в застекленную крышу и затеняющие жалюзи, и тактическая конструкция здания в сочетании с выработкой электроэнергии VAWT были выбраны вместо этого из-за местных правил ^[103].

Дания

Центр стратегических исследований зданий с нулевым потреблением энергии был основан в 2009 г. Ольборгский университет грантом от Датский совет по стратегическим исследованиям (DSF), Программная комиссия по устойчивой энергетике и окружающей среде, а также в сотрудничестве с Техническим университетом Дании, Датским технологическим институтом, Датской строительной ассоциацией и некоторыми частными компаниями. 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 потреблением энергии. В сотрудничестве с промышленностью центр создаст необходимую основу для долгосрочного устойчивого развития в строительном секторе.

Германия

• Технический университет Дармштадта занял первое место в международном конкурсе дизайна с нулевым потреблением энергии в 2007 году Solar Decathlon с дизайном пассивного дома (Пассивный дом ) + возобновляемые источники энергии, получившие самые высокие оценки в конкурсах архитектуры, освещения и инженерии^[104]
• Институт систем солнечной энергии им. Фраунгофера ISE, Фрайбург-им-Брайсгау^[105]
• Здания с нулевым потреблением энергии, энергоэффективностью или климатически нейтральными зданиями в электрических сетях следующего поколения

Индия

Первое чистое нулевое здание в Индии Индира Парьяваран Бхаван, находится в Нью-Дели, торжественно открыт в 2014 году. Особенности: пассивная солнечная конструкция здания и другие зеленые технологии.^[106] Предлагаются высокоэффективные солнечные батареи. Охлаждает воздух от выхлопных газов туалета с помощью колесо рекуперации тепла чтобы снизить нагрузку на его чиллер система. В нем много водосберегающих функций.^[107]

Иран

В 2011, Payesh Energy House (PEH) или Ханех Пайеш Нироо в сотрудничестве с инженерной компанией Fajr-e-Toseah Consultant Engineering^[108] и Vancouver Green Homes Ltd] под управлением Payesh Energy Group (EPG) запустили первый пассивный дом Net-Zero в Иране. Эта концепция делает проектирование и строительство PEH образцом и стандартизированным процессом для массового производства MAPSA.^[109]

Также примером нового поколения офисных зданий с нулевым потреблением энергии является 24-этажный OIIC.^[110] Офисная башня, открытая в 2011 году как штаб-квартира компании OIIC. Он использует как скромную энергоэффективность, так и большую распределенную генерацию возобновляемой энергии за счет солнечной и ветровой энергии. Управляется компанией Rahgostar Naft в г. Тегеран, Иран. Башня получает экономическую поддержку за счет государственных субсидий, которые сейчас используются для финансирования многих значительных усилий по отказу от ископаемого топлива.^[111]

Ирландия

В 2005 году частная компания запустила первый в мире стандартизованный 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). создать стандартизированный пассивный дом. Строительство вне строительной площадки позволяет использовать высокоточные методы и снижает вероятность ошибок при строительстве.

В 2009 году та же компания начала проект по использованию 23000 литров воды в сезонном резервуаре для хранения, подогреваемом эвакуированные солнечные трубки в течение всего года, чтобы обеспечить дом достаточным количеством тепла в зимние месяцы, что устраняет необходимость в электрическом отоплении для поддержания комфортного тепла в доме. Система контролируется и документируется исследовательской группой из Ольстерский университет и результаты будут включены в часть кандидат наук Тезис.

В 2012 году Технологический институт Корка начал ремонтные работы в своем фонде 1974 года для разработки модернизации здания с нулевым потреблением энергии.^[112] Образец проекта станет первым в Ирландии испытательным стендом с нулевым потреблением энергии, предлагающим оценку фактических характеристик здания после ввода в эксплуатацию по сравнению с проектными эталонами.

Малайзия

В октябре 2007 г. Малайзия Энергетический центр (PTM) успешно завершил разработку и строительство здания PTM Zero Energy Office (ZEO). Здание было спроектировано как супер-энергоэффективное здание, потребляющее всего 286 кВтч / день. Ожидается, что комбинация возобновляемых источников энергии и фотоэлектрической энергии приведет к нулевому потреблению энергии из сети. В настоящее время местная группа управления энергопотреблением проводит тонкую настройку здания. Ожидается, что результаты будут опубликованы через год.^[113]

В 2016 году Управление устойчивого развития энергетики Малайзии (SEDA Malaysia) начало добровольную инициативу под названием «Программа содействия низкоуглеродному строительству». Цель состоит в том, чтобы поддержать текущую программу низкоуглеродных городов в Малайзии. В рамках программы в рамках нескольких демонстраций проектов удалось снизить потребление энергии и углерода более чем на 50%, а некоторым удалось сэкономить более 75%. Непрерывное совершенствование суперэнергоэффективных зданий со значительным внедрением возобновляемых источников энергии на местах позволило сделать некоторые из них почти нулевыми (nZEB), а также зданиями с нулевым потреблением энергии (NZEB). В марте 2018 года SEDA Malaysia запустила Программу содействия строительству с нулевым потреблением энергии.^[114]

Малайзия также имеет свой собственный инструмент устойчивого строительства, специально предназначенный для низкоуглеродного строительства и строительства с нулевым потреблением энергии, под названием GreenPASS, который был разработан Советом по развитию строительной индустрии Малайзии (CIDB) в 2012 году и в настоящее время управляется и продвигается SEDA Malaysia. Официальный сертификат GreenPASS носит название «Строительный стандарт СНГ» 20: 2012.

Нидерланды

В сентябре 2006 г. голландская штаб-квартира Всемирный фонд дикой природы (WWF) в Zeist был открыт. Это экологически чистое здание возвращает больше энергии, чем использует. Все материалы в здании были проверены на соответствие строгим требованиям WWF и архитектора.^[115]

Норвегия

В феврале 2009 г. Исследовательский совет Норвегия поручил факультету архитектуры и изобразительного искусства Норвежского университета науки и технологий разместить Исследовательский центр зданий с нулевым выбросом (ZEB), который является одним из восьми новых национальных центров экологических исследований в области энергетики (FME). Основная цель FME-центров - способствовать развитию хороших технологий экологически чистой энергетики и повышать уровень норвежского опыта в этой области. Кроме того, они должны способствовать созданию новых промышленных предприятий и новых рабочих мест. В течение следующих восьми лет FME-Center 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

Сингапур представил выдающийся проект в Национальном университете Сингапура, который представляет собой здание с нулевым потреблением энергии. Здание, получившее название SDE4, расположено в группе из трех зданий Школы дизайна и окружающей среды (SDE).^[116]. Дизайн здания получил сертификат Green Mark Platinum, поскольку он производит столько же энергии, сколько потребляет с помощью крытой солнечной панели и гибридной системы охлаждения, а также многих интегрированных систем для достижения оптимальной энергоэффективности. Это было первое новое здание с нулевым потреблением энергии, которое было реализовано в Сингапуре, и первое здание с нулевым потреблением энергии в NUS. Первое модернизированное здание с нулевым потреблением энергии, которое будет построено в Сингапуре, было здание академии Управления строительства и строительства (BCA), созданное министром национального развития Мах Боу Таном на открытии Сингапурской недели зеленого строительства 26 октября 2009 года. Сингапурская неделя зеленого строительства (SGBW) способствует устойчивому развитию и отмечает достижения успешно спроектированных экологически чистых зданий.^[117].

Швейцария

Швейцарцы MINERGIE -A-Eco знак удостоверяет, что здания с нулевым потреблением энергии. Первое здание с такой маркировкой, дом на одну семью, было завершено в Мюлеберг в 2011.^[118]

Объединенные Арабские Эмираты

• Масдар Сити в Абу Даби
• Дубай - устойчивый город в Дубай

объединенное Королевство

Этот раздел должен быть обновлено. Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. (Май 2019)

В декабре 2006 года правительство объявило, что к 2016 году все новые дома в Англии будут построены с нулевым потреблением энергии. Чтобы способствовать этому, освобождение от Гербовый сбор Земельный налог Планируется. В Уэльс план предусматривает выполнение стандарта ранее в 2011 году, хотя более вероятно, что фактическая дата внедрения будет 2012 год. Однако в результате одностороннего изменения политики, опубликованного во время мартовского бюджета 2011 года, в настоящее время планируется более ограниченная политика, которая, по оценкам, снизит только две трети выбросов в новом доме.^[119][120]

• КроватьZED разработка
• Жилищный проект Хокертона

Соединенные Штаты

Этот раздел должен быть обновлено. Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. (Сентябрь 2019)

Рисунок 3: Прототип офисного здания с нулевым уровнем выбросов Net Zero Court в г. Сент-Луис, штат Миссури

в нас, Исследования ZEB в настоящее время поддерживаются Министерство энергетики США (DOE) Программа строительства Америки,^[121] включая отраслевые консорциумы и исследовательские организации в Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL), Флоридский центр солнечной энергии (ФСЭК), Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (LBNL) и Национальная лаборатория Окриджа (ORNL). Из Отчетный год С 2008 по 2012 год Министерство энергетики планирует выделить 40 миллионов долларов четырем командам Building America, Building Science Corporation; IBACOS; Консорциум передовых жилых домов; и Исследовательский альянс строительной индустрии, а также консорциум академических лидеров и лидеров строительной индустрии. Эти средства будут использованы для строительства домов с нулевым потреблением энергии, которые потребляют на 50-70% меньше энергии, чем обычные дома.^[122]

Министерство энергетики также выделяет 4,1 миллиона долларов двум региональным центрам применения строительных технологий, которые ускорят внедрение новых и развивающихся энергетически эффективный технологии. Два центра, расположенные в Университет Центральной Флориды и Вашингтонский государственный университет, будет обслуживать 17 штатов, предоставляя информацию и обучая коммерчески доступных энергоэффективных технологиях.^[122]

Соединенные штаты. Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 г.^[123] создал финансирование с 2008 по 2012 год для нового солнечный кондиционер программа исследований и разработок, которая вскоре должна продемонстрировать множество новых технологических инноваций и массовое производство эффект масштаба.

2008 год Инициатива Солнечной Америки профинансировал исследования и разработки в области будущего развития экономичных домов с нулевым потреблением энергии на сумму 148 миллионов долларов в 2008 году.^[124][125]

Налоговые льготы для солнечной энергии были продлены до конца 2016 года.

К Распоряжение 13514, Президент США Барак Обама поручил, чтобы к 2015 году 15% существующих федеральных зданий соответствовали новым стандартам энергоэффективности и 100% всех новых Федеральные здания не потребляют энергии к 2030 году.

Вызов дома без энергии

В 2007 году благотворительная Фонд Зибеля создал фонд Energy Free Home Foundation. Цель состояла в том, чтобы предложить глобальные поощрительные призы в размере 20 миллионов долларов за проектирование и строительство дома с тремя спальнями и двумя ванными комнатами площадью 2000 квадратных футов (186 квадратных метров) с (1) нулевыми годовыми счетами за коммунальные услуги, которые также имеют (2) высокую рыночную привлекательность. и (3) стоит не больше, чем строительство обычного дома.^[126]

План включал в себя финансирование строительства десяти лучших домов по 250 000 долларов каждая, первый приз в размере 10 миллионов долларов, а затем в общей сложности 100 таких домов, которые будут построены и проданы населению.

Начиная с 2009 г., Томас Зибель сделал много презентаций о своем конкурсе Energy Free Home Challenge.^[127] В отчете Фонда Зибеля говорится, что программа Energy Free Home Challenge «стартовала в конце 2009 года».^[128]

В Национальная лаборатория Лоуренса Беркли на Калифорнийский университет в Беркли участвовал в написании "Технико-экономического обоснования создания домов с нулевым потреблением энергии и нулевой себестоимостью"^[129] для конкурса Energy Free Home Challenge стоимостью 20 миллионов долларов.

В случае реализации программа Energy Free Home Challenge создала бы дополнительные стимулы для улучшения технологий и просвещения потребителей о зданиях с нулевым потреблением энергии, которые будут стоить столько же, сколько и обычное жилье.

Солнечное десятиборье Министерства энергетики США

В Солнечное десятиборье Министерства энергетики США это международный конкурс, в рамках которого коллегиальные команды должны спроектировать, построить и эксплуатировать самый привлекательный, эффективный и энергоэффективный дом на солнечной энергии. Достижение нулевого баланса чистой энергии является одним из основных направлений конкуренции.

состояния

Эта секция может содержать чрезмерное количество сложных деталей, которые могут заинтересовать только определенную аудиторию. Пожалуйста, помогите спиннинг или же переезд любая соответствующая информация и удаление лишних деталей, которые могут противоречить Политика включения Википедии. (Сентябрь 2019) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Аризона

• Дом с нулевой энергией разработан Исследовательский центр NAHB и Компании Джона Уэсли Миллера, Тусон.

Калифорния

• Штат Калифорния предложил, чтобы все новые мало- и среднеэтажные жилые дома и все новые коммерческие здания были спроектированы и построены в соответствии со стандартами ZNE начиная с 2020 и 2030 годов соответственно.^[130][131] Требования, если они будут реализованы, будут обнародованы через Строительный кодекс Калифорнии, который обновляется с трехлетним циклом и который в настоящее время устанавливает одни из самых высоких стандартов энергоэффективности в Соединенных Штатах. Ожидается, что к 2020 году в Калифорнии будут повышены требования к эффективности, что позволит избежать описанных выше тенденций строительства стандартного жилья и достичь ZNE за счет добавления большого количества возобновляемых источников энергии. Энергетическая комиссия Калифорнии обязана провести анализ затрат и выгод, чтобы доказать, что новые правила создают чистую выгоду для жителей штата.
• Вест-Виллидж, расположенный на Кампус Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорния, было крупнейшим сообществом ZNE в Северной Америке на момент его открытия в 2014 году.^[132] Комплекс включает студенческое общежитие для примерно 1980 студентов Калифорнийского университета в Дэвисе, а также сдаваемые в аренду офисные помещения и общественные объекты, включая общественный центр, бассейн, тренажерный зал, ресторан и круглосуточный магазин. В настоящее время офисные помещения в комплексе сдаются в аренду по программам Университета, связанным с энергетикой и транспортом. Проект представлял собой государственно-частное партнерство между университетом и West Village Community Partnership LLC под руководством Кармел Партнерс из Сан-Франциско, частного разработчика, который заключил 60-летний договор аренды земли с университетом и отвечал за проектирование и строительство. , а также реализация проекта стоимостью 300 миллионов долларов, который должен стать жильем Дэвиса по рыночной цене. Это уникально, поскольку девелопер разработал проект для достижения ZNE без дополнительных затрат для себя или жителей. Разработанный и смоделированный для достижения ZNE, проект использует смесь пассивных элементов (свесы крыши, хорошо изолированные стены, лучистые тепловые барьеры, воздуховоды в изолированных помещениях и т. Д.), А также активные подходы (датчики присутствия на свете, высокоэффективные приборы и освещение и др.). Этот проект, разработанный для того, чтобы на 50% превзойти энергетические нормы штата Калифорния 2008 г., закон о выработке 87% энергии, потребляемой в течение первого года работы.^[132] Недостаток статуса ZNE объясняется несколькими факторами, включая неправильно функционирующие водонагреватели с тепловым насосом, которые с тех пор были устранены. Поведение жителей значительно отличается от ожидаемого: все студенты потребляют больше энергии на душу населения, чем обычные жители частных домов в этом районе. Одним из основных факторов, способствующих увеличению потребления энергии, по-видимому, является увеличение различных электрических нагрузок (MEL или розеток) в виде мини-холодильников, светильников, компьютеров, игровых консолей, телевизоров и другого электронного оборудования. Университет продолжает работать с разработчиком для определения стратегии достижения статуса ZNE. Эти подходы включают стимулирование поведения жителей и увеличение мощности возобновляемой энергии на объекте, которая представляет собой фотоэлектрическую батарею мощностью 4 МВт в соответствии с первоначальным проектом. Сайт West Village также является домом для Honda Smart Home US,^[133] дом на одну семью за пределами ZNE, который включает в себя передовые технологии в области энергоменеджмента, освещения, строительства и эффективность использования воды.
• Средство проектирования IDeAs Z2^[134] это проект модернизации с нулевым энергопотреблением и нулевым выбросом углерода, который осуществляется с 2007 года. Он потребляет менее одной четверти энергии типичного офиса в США.^[135] за счет применения таких стратегий, как дневное освещение, лучистое отопление / охлаждение с помощью теплового насоса с геотермальным источником, а также энергоэффективное освещение и вычисления. Оставшаяся потребность в энергии удовлетворяется за счет возобновляемых источников энергии за счет встроенной в здание фотоэлектрической батареи. В 2009 году владелец здания и владелец здания Integrated Design Associates (IDeAs) зарегистрировали фактическую измеренную интенсивность использования энергии в размере 21,17 тысячи британских тепловых единиц на квадратный фут (66,8 кВтч / м²).²) в год, 21,72 тысячи британских тепловых единиц на квадратный фут (68,5 кВтч / м²) в год, что составляет -0,55 тыс. британских тепловых единиц на квадратный фут (-1,7 кВтч / м²) в год. Здание также углеродно-нейтральное, без подключения к газу и с углеродные компенсации куплены, чтобы покрыть воплощенный углерод строительных материалов, использованных при ремонте.
• Центр нулевой чистой энергии, открытие которого запланировано на 2013 г. Сан-Леандро, будет центр обучения электриков площадью 46 000 квадратных футов, созданный Международное братство электромонтажников Местный 595 и отделение Северной Калифорнии Национальная ассоциация электрических подрядчиков. Обучение будет включать энергоэффективные методы строительства.^[136]
• Green Idea House - это модернизация с нулевым потреблением энергии и выбросами углерода в Хермоса-Бич.^[137]
• Администрация средней школы Джорджа Лейва, занятая с осени 2011 года, представляет собой здание с нулевым энергопотреблением и нулевым выбросом углерода, площадью чуть более 9000 квадратных футов. Благодаря дневному освещению, HVAC с переменным потоком хладагента и вытеснительной вентиляции, он предназначен для использования половины энергии обычного школьного здания в Калифорнии и, благодаря встроенной в здание солнечной батарее, обеспечивает 108% энергии, необходимой для компенсации его годовой электроэнергии. использовать. Избыток помогает запитать оставшуюся часть кампуса средней школы. Это первое здание школы NZE K – 12 в Калифорнии, финансируемое государством.
• Библиотека Стивенса в школах Sacred Heart Schools в Калифорнии - первая библиотека с нулевым нулевым уровнем в США, получившая статус здания с нулевым энергопотреблением от Международный институт жизни будущего, часть пилотного проекта PG&E Zero Net Energy.^[138]

Колорадо

• Дом Мура достигает нулевого потребления энергии с помощью пассивной солнечной конструкции, «настроенных» теплоотражающих окон, суперизолированной и воздухонепроницаемой конструкции, естественного дневного света, солнечных тепловых панелей для горячего водоснабжения и отопления помещений, фотоэлектрической (PV) системы, которая производит больше безуглеродной электроэнергии, чем требуется в доме, и вентилятор с рекуперацией энергии (ERV) для подачи свежего воздуха.^[139] Стратегии «зеленого» строительства, использованные в доме Мура, заслужили одобрение. рейтинг энергии дома система (HERS) оценка −3.^[140]
• Центр поддержки исследований NREL в Голдене - это отмеченное наградами офисное здание класса А. Его функции повышения энергоэффективности включают в себя: бетонную конструкцию с накоплением тепла, солнечные коллекторы, излучающие трубопроводы длиной 70 миль, высокоэффективное офисное оборудование и энергоэффективный центр обработки данных, который снижает потребление энергии центром обработки данных на 50% по сравнению с традиционными подходами.^[141]
• Федеральное здание Уэйна Аспиналла в Гранд-Джанкшене, первоначально построенное в 1918 году, стало первым зданием с нулевым энергопотреблением, внесенным в Национальный реестр исторических мест. Производство возобновляемой энергии на месте предназначено для производства 100% энергии здания в течение года с использованием следующих функций энергоэффективности: переменный поток хладагента для системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, геообменная система, усовершенствованные средства измерения и управления зданием, высокоэффективные системы освещения. , термически усиленная оболочка здания, внутренняя оконная система (для сохранения исторических окон) и усовершенствованные удлинители (APS) с индивидуальными датчиками присутствия.^[141]
• Библиотека Тутта в Колорадо-колледже была отремонтирована в 2017 году и стала самой большой академической библиотекой ZNE.^[142] Он получил награду за инновации от Национальной ассоциации бизнес-руководителей колледжей и университетов.

Флорида

• 1999 бок о бок Флоридский центр солнечной энергии Демонстрационный проект Lakeland^[143] назывался «Дом с нулевой энергией». Это была университетская работа первого поколения, которая значительно повлияла на создание программы Zero Energy Home Министерством энергетики, энергоэффективности и возобновляемых источников энергии США.

Иллинойс

• Магазин Walgreens, расположенный на 741 Chicago Ave, Evanston, является первым из магазинов компании, который будет построен или преобразован в здание с нулевым потреблением энергии. Это первые магазины розничной торговли с нулевым потреблением энергии, которые будут построены и проложат путь к реконструкции и строительству 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 двуокиси углерода.
• Здание электротехнической и компьютерной инженерии в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, построенное в 2014 году, является нулевым зданием.^[141]

Айова

• Центр устойчивого развития MUM был разработан, чтобы превзойти Квалификация LEED Platinum. Университет менеджмента Махариши (MUM) в Фэрфилде, штат Айова, основанный Махариши Махеш Йоги (наиболее известен тем, что принес Трансцендентальная медитация на Запад) включает в себя принципы Bau Biology (немецкая система, направленная на создание здоровой среды в помещении),^[144] а также ведическая архитектура Махариши (индийская система архитектуры, ориентированная на точную ориентацию, пропорции и размещение комнат).^[145] Это здание - одно из немногих в стране, которое квалифицируется как чистый ноль, и одно из еще меньшего числа, которое может претендовать на звание положительного элемента сети благодаря своей солнечной энергетической системе. Система сбора дождевой воды и естественная очистка сточных вод на месте также отключают здание (канализацию) от сети в отношении очистки воды и отходов. Дополнительные экологические особенности включают естественное дневное освещение в каждой комнате, стены из натуральных и дышащих земляных блоков (сделанные студентами программы), очищенная дождевая вода для питьевых и непитьевых целей; а также система очистки и рециркуляции воды, состоящая из растений, водорослей и бактерий.^[146]

Кентукки

• Начальная школа Ричардсвилля, входящая в состав школьного округа округа Уоррен на юге центральной части штата Кентукки, является первой энергетической школой Net Zero в Соединенных Штатах. Чтобы достичь Net Zero, инженеры-консультанты CMTA и Sherman Carter Barnhart Architects использовали инновационные стратегии снижения потребления энергии, в том числе специальные системы наружного воздуха (DOAS) с динамическим сбросом, новые ИТ-системы, альтернативные методы приготовления обедов и использование солнечной фотоэлектрической энергии. В проекте есть эффективная тепловая оболочка, построенная из изолированной бетонной опалубки (ICF) стен, тепловые насосы источника геотермальной воды, приспособления с низким расходом, а также широкое дневное освещение. Это также первая действительно беспроводная школа в Кентукки.^[147]
• Центр AgriScience по отслеживанию саранчи, сельскохозяйственная профессиональная школа, обслуживающая государственные школы округа Фейет и прилегающие районы, представляет собой академическое здание Net Zero, спроектированное инженерами-консультантами CMTA и спроектированное архитекторами Tate Hill Jacobs Architects. На объекте, расположенном в Лексингтоне, штат Кентукки, также есть оранжерея, манеж для верховой езды с стойлами и сарай. Для достижения чистого нуля в учебном корпусе в проекте используются воздухонепроницаемая оболочка, расширенные уставки температуры в помещениях в определенных областях для более точного моделирования реальных условий, солнечная тепловая система и тепловые насосы источника геотермальной воды. Школа еще больше снизила воздействие на территорию за счет минимизации использования муниципальной воды за счет использования двойной системы, состоящей из стандартной системы промывных полей и построенной системы водно-болотных угодий, а также использования проницаемых поверхностей для сбора, отвода и использования дождевой воды для орошения сельскохозяйственных культур и поения животных. .^[148]

Массачусетс

• Правительство Кембридж приняла план по «чистому нулевому» выбросу углерода всеми зданиями в городе к 2040 году.^[149]
• Транзитный центр Джона У. Олвера, разработано Charles Rose Architects Inc, является интермодальным транзитным узлом в Гринфилд, Массачусетс. Построен с Закон о восстановлении и реинвестировании Америки средств, объект был построен с использованием солнечных панелей, геотермальных скважин, медных тепловых экранов и других энергоэффективных технологий.

Мичиган

• Дом Миссии Зеро^[150][151] - это 110-летний дом в Анн-Арборе, где живет телеведущий Greenovation.TV и автор доклада об окружающей среде. Мэтью Грокоф.^[152] По состоянию на 2011 год этот дом является самым старым домом в Америке, в котором нет энергии.^[153][154] Владельцы ведут хронику своего проекта на Greenovation.TV и Экологический отчет на общественном радио.
• Проект Vineyard - это дом с нулевым потреблением энергии (ZEH) благодаря пассивной солнечной конструкции, 3,3 кВт фотоэлектрической энергии, солнечной горячей воды и геотермального отопления и охлаждения. Дом предварительно подключен к будущей ветряной турбине и потребляет только 600 кВтч энергии в месяц, в то время как минимум 20 кВтч электроэнергии в день с многодневной обратной связью. В проекте также использовалась изоляция ICF по всему дому, и он был сертифицирован как Platinum согласно сертификации LEED for Homes. Этот проект был награжден журналом Green Builder «Дом года» в 2009 году.^[155]
• Центр устойчивого будущего Ленави, новый кампус для школьного округа Ленави, служит живой лабораторией для будущего сельского хозяйства. Это первое образовательное здание Net Zero в Мичигане, спроектированное инженерами-консультантами CMTA и разработанное The Collaborative, Inc. Проект включает в себя солнечные батареи на земле, а также крышу, геотермальную систему отопления и охлаждения, солнечные трубки, проницаемый тротуар. и тротуары, зеленая крыша из очитка и конструкция свеса для регулирования температуры в здании.^[156]

Миссури

• В 2010 году архитектурное бюро HOK работал с консультантом по энергетике и дневному освещению Weidt Group над проектом здания площадью 170 735 квадратных футов (15 861,8 м²) чистые нулевые выбросы углерода прототип офисного здания класса А в Святой Луи, Штат Миссури.^[157] Команда записала свой процесс и результаты на Netzerocourt.com.

Нью-Джерси

• В 31 Проект кожевенного завода, расположенный в Бранчбурге, штат Нью-Джерси, служит штаб-квартирой для Ferreira Construction, Ferreira Group и Новеда Технологии. Площадь 42000 квадратных футов (3900 м²) офисно-торговое здание было построено в 2006 году и является первым зданием в г. Нью-Джерси встретить Нью-Джерси Распоряжение 54. Это здание также является первым коммерческим зданием Net Zero Electric в Соединенных Штатах.

Нью-Йорк

• Green Acres, первый проект в Америке с истинным нулевым потреблением энергии,^[158] расположен в Нью-Палтце, примерно в 80 милях (130 км) к северу от Нью-Йорка. Компания Greenhill Contracting начала строительство 25 домов на одну семью летом 2008 года.^[159] с дизайном BOLDER Architecture. После полного года использования, с марта 2009 г. по март 2010 г., солнечные панели первого жилого дома в Green Acres произвела на 1490 кВтч больше энергии, чем потребила дом. Во втором жилом доме также было достигнуто нулевое потребление энергии. По состоянию на июнь 2011 года 5 домов построены, куплены и заселены, 2 находятся в стадии строительства, еще несколько домов в стадии планирования. Дома построены из изолированные бетонные формы с с изоляцией из распыляемой пены стропила и окна с тройным остеклением, обогреваемые и охлаждаемые геотермальная система, чтобы создавать чрезвычайно энергоэффективные и долговечные здания.^[160] В вентилятор с рекуперацией тепла обеспечивает постоянный свежий воздух и, с низким или нулевым ЛОС (летучие органические соединения), в этих домах очень здорово жить. Насколько нам известно, Green Acres - это первая разработка из нескольких зданий, жилых или коммерческих, которая обеспечивает истинное нулевое потребление энергии в Соединенных Штатах, и первое в мире строительство домов на одну семью с нулевым потреблением энергии.^[161][162]
• Компания Greenhill Contracting построила два роскошных дома с нулевым потреблением энергии в Эсопусе, завершенных 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 Строителя Министерства энергетики США Веб-сайт конкурса.^[163] Эти дома были образцом для Green Acres и других домов с нулевым потреблением энергии, построенных Greenhill Contracting с точки зрения методов и материалов.
• Штаб-квартира Hudson Solar, дочернего предприятия Hudson Valley Clean Energy, Inc., расположенная в Райнбеке и завершенная в 2007 году, была определена NESEA (Северо-восточная ассоциация устойчивой энергетики) как первое испытанное коммерческое здание с нулевым потреблением энергии в Нью-Йорке. Штат Йорк и десятая северо-восточная часть 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.^[164]

Оклахома

• Первые 5 000 квадратных футов (460 м²) конструкция с нулевым потреблением энергии^[165] дом был построен в 1979 году при поддержке нового президента Картера. Министерство энергетики США. Он сильно полагался на пассивная солнечная конструкция здания для отопления помещений, нагрева воды и охлаждения помещений. Он эффективно нагревается и охлаждается в климате, где максимальная летняя температура составляет 110 градусов по Фаренгейту, а низкая зимняя температура составляет -10 F. Он не использовал активный солнечный системы. Это дом с двойным конвертом который использует гравитационную подачу естественная конвекция конструкция воздушного потока для циркуляции пассивного солнечного тепла от 1000 квадратных футов (93 м²) южного стекла на его теплица через термобуферную зону зимой. Бассейн в теплице служил термальной массой для хранения тепла зимой. Летом воздух из двух 24-дюймовых (610 мм) под землей длиной 100 футов (30 м) заземляющие трубы используется для охлаждения буферной зоны и отвода тепла через вентиляционные отверстия в крыше на 7200 кубических футов в минуту.

Орегон

• Сертификат Net Zero Energy Building был запущен в 2011 году и имеет международное признание. Первый проект, Зал художников,^[166] Общественный центр Прингл-Крик, кафе, офис, художественная галерея и место проведения мероприятий. Изначально построенный в 1930-х годах, Painters Hall был отремонтирован в соответствии со строительными стандартами LEED Platinum Net Zero в 2010 году, продемонстрировав потенциал преобразования существующего фонда зданий в высокопроизводительные и экологически безопасные строительные площадки. Painters Hall предлагает простые и недорогие решения по снижению потребления энергии, такие как естественное дневное освещение и пассивное охлаждение, которые позволяют сэкономить деньги и повысить комфорт. Районный геотермальный контур из грунта обслуживает GSHP здания для высокоэффективного отопления и кондиционирования воздуха. Избыточная выработка от солнечной батареи на крыше 20,2 кВт компенсирует перекачку для системы гео-петли района. Открытый для публики Painters Hall - это центр собраний друзей, соседей и посетителей в центре района, спроектированного вокруг природы и сообщества.

Пенсильвания

• Центр устойчивых ландшафтов им. Фиппса в Питтсбург был спроектирован как одно из самых зеленых зданий в мире. В феврале 2014 года компания получила сертификат Net Zero Energy Building Challenge от Living Building Challenge, и в настоящее время проводится полная сертификация.^[167] Центр Phipps использует технологии энергосбережения, такие как солнечные коллекторы горячей воды, датчики углекислого газа и дневное освещение, а также технологии возобновляемых источников энергии, позволяющие достичь статуса Net Zero Energy.^[168]
• Центр приема гостей Ломбардо в Университет Миллерсвилля стал первым зданием в штате, получившим сертификат нулевого энергопотребления. Это был самый большой шаг в Университет Миллерсвилля цель быть углеродно-нейтральный к 2040 году. По данным Международного института живого будущего, Центр приветствия Ломбардо является одним из самых эффективных зданий по всей стране, вырабатывая на 75% больше энергии, чем используется в настоящее время. ^[169]

Род-Айленд

• В Ньюпорте школа MET School Пола В. Кроули в Ист-Бэй - первый проект Net Zero, который будет построен в Род-Айленде. Это здание площадью 17 000 кв. Футов, в котором находятся восемь больших классных комнат, семь ванных комнат и кухня. В нем будут фотоэлектрические панели для снабжения здания всем необходимым электричеством и геотермальная скважина, которая будет источником тепла.

Рисунок 4: Строительство лаборатории нулевого потребления энергии в кампусе UNT в Дентоне, штат Техас

Теннесси

• civitas, разработанный архимания, Мемфис, Теннесси.^[170] civitas - это строящийся дом на берегу реки Миссисипи. Он направлен на решение культурных, климатических и экономических проблем. Этот дом станет прецедентом для высокопроизводительного дизайна в Юго-Востоке.

Техас

• Университет Северного Техаса (UNT) строил исследовательскую лабораторию нулевой энергии.^[171] в его исследовательском кампусе площадью 300 акров, Discovery Park, в Дентоне, штат Техас. Финансирование проекта составляет более 1 150 000 долларов США, и в первую очередь он будет полезен студентам, специализирующимся в области машиностроения и энергетики (UNT стал первым университетом, предлагающим степени в области машиностроения и энергетики в 2006 году). Это здание площадью 1200 квадратных футов в настоящее время проходит церемонию перерезания ленточки для лаборатории нулевой энергии Университета Северного Техаса 20 апреля 2012 года.^[172]
• В Библиотека Западного Ирвинга в Ирвинг, Техас, в 2011 году стала первой библиотекой в ​​Техасе, полностью работающей от солнечной энергии.^[173] С тех пор он произвел излишки. Имеет золотой сертификат LEED.^[174]

Вермонт

• В Школа Путни Чистый нулевой полевой дом был открыт 10 октября 2009 года. В период эксплуатации более года, по состоянию на декабрь 2010 года, Полевой дом потреблял 48 374 кВтч и произвел в общей сложности 51 371 кВтч в течение первых 12 месяцев работы, таким образом, работая на уровне чуть лучше, чем net-zero.^[175] Также в декабре здание было удостоено награды AIA-Vermont Honor Award.^[176]
• Дом Шарлотты Вермонт, спроектированный Pill-Maharam Architects, является проверенным домом с нулевым потреблением энергии, завершенным в 2007 году. В 2009 году проект получил награду Northeast Sustainable Energy Association в номинации Net Zero Energy.^[177]

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Ниссон, Дж. Д. Нед; и Гаутам Датт, "Суперизолированная домашняя книга", Джон Уайли и сыновья, 1985, ISBN  978-0-471-88734-8, ISBN  978-0-471-81343-9.
• Маркварт, Томас; Редактор журнала «Солнечное электричество» Джон Уайли и сыновья; 2-е издание, 2000 г., ISBN  978-0-471-98853-3.
• Кларк, Джозеф; «Энергетическое моделирование в проектировании зданий», второе издание Баттерворт-Хайнеманн; 2-е издание, 2001 г., ISBN  978-0-7506-5082-3.
• Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии, Отчет о встрече 2000 ZEB
• Ногучи, Маса, ред., "В поисках решений для жилищного строительства с нулевым выбросом углерода", Open House International, Том 33, № 3, 2008 г., Международный день открытых дверей
• Восс, Карстен; Мусалл, Эйке: "Здания с нулевым потреблением энергии - Международные проекты углеродной нейтральности в зданиях", Мюнхен, 2011, ISBN  978-3-920034-80-5.

внешняя ссылка

• Проект домов Net Zero Energy в Австралии