在現(xiàn)代社會(huì)，人們對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的需求日益增加，為了摒棄對傳統(tǒng)能源的過度依賴，零能耗建筑概念應(yīng)運(yùn)而生。這一理念最早由丹麥的Esbensen教授提出，在對一座丹麥居住建筑的太陽能利用試驗(yàn)中，他首次引入太陽能集熱器和保溫性能卓越的蓄水池，成功將建筑的能耗量大幅度降低。這一革新性的理念被冠以“零能耗建筑”的名號。

1.概念劃分

在現(xiàn)代科技受到多重限制的背景下，實(shí)現(xiàn)理想中的“零能耗建筑”在實(shí)際工程中顯得頗具挑戰(zhàn)性。然而，我們可以寄望于目前較為可行的方案，其中“近零能耗建筑”的可行性較為樂觀。全球范圍內(nèi)，各國和地區(qū)對于“近零能耗建筑”的定義和標(biāo)準(zhǔn)各異，其中德國的“被動(dòng)房”引人注目。被動(dòng)房以滿足舒適度需求和確保人體健康為前提，其建筑能耗極低。全年空調(diào)系統(tǒng)耗能范圍在0~15kWh/(m²·a)，而總建筑能耗低于120kWh/(m²·a)。這為我們提供了一個(gè)可借鑒的典范，展示了在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更加節(jié)能和環(huán)保的可能性。

2.物理邊界

零能耗建筑根據(jù)是否與電網(wǎng)連接分為上網(wǎng)零能耗建筑和網(wǎng)下零能耗建筑。

（1）上網(wǎng)零能耗建筑通過電網(wǎng)輸送的能量和建筑產(chǎn)生的能量達(dá)到平衡，電表讀數(shù)在計(jì)算期內(nèi)為零；

（2）網(wǎng)下零能耗建筑則依賴可再生能源供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)能量平衡，被稱為“無源建筑”。

3.能耗計(jì)算范圍

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的能耗包括供暖、供冷、通風(fēng)、照明、熱水等方面，但不包括與用戶關(guān)聯(lián)度較大的能耗，如插座負(fù)荷、電動(dòng)汽車負(fù)荷等。

4.衡量指標(biāo)

為了評估零能耗建筑的效果，目前有四大衡量指標(biāo)：

（1）終端用能

（2）一次能源

（3）能源賬單

（4）能源碳排放

這四類指標(biāo)的評價(jià)結(jié)果存在明顯差異，因此在我國選擇衡量指標(biāo)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用，可能需要選擇一個(gè)或多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評估。

5.轉(zhuǎn)換系數(shù)的挑戰(zhàn)

確定衡量指標(biāo)后，建筑相關(guān)能量需要通過轉(zhuǎn)換系數(shù)統(tǒng)一到相同的單位水平上。由于世界各國的能源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)、熱網(wǎng)組成的不同，轉(zhuǎn)換系數(shù)會(huì)有很大差異，增加了轉(zhuǎn)換系數(shù)確定的難度。

6.平衡周期的思考

雖然以年為能量平衡計(jì)算的基本單位最為簡單合理，但有專家提出可以基于平衡周期進(jìn)行計(jì)算，例如30~50年，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，建筑物在30年~50年時(shí)會(huì)進(jìn)行一次大修。

我國目前以年為計(jì)算周期。

7.中國零能耗建筑的定義

結(jié)合對零能耗建筑因素的分析研究，我國將零能耗建筑定義為以年為計(jì)算周期，以終端用能形式作為衡量指標(biāo)，建筑物及其附近的可再生能源系統(tǒng)產(chǎn)生的能源總量大于或等于其消耗的能源總量的建筑物。

通過對中國“零能耗建筑”影響因素的歸納總結(jié)，我們迎來了建筑領(lǐng)域邁向零能耗的新時(shí)代。在科技不斷創(chuàng)新的推動(dòng)下，我們有信心實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保、可持續(xù)的建筑設(shè)計(jì)，為未來創(chuàng)造更加清潔、高效的生活環(huán)境。

讓我們共同期待零能耗建筑的未來，為地球健康、可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。