近零能耗建筑研究.docx
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1、近零能耗建筑研究1、概念起源及发展1992年,德国Fraunhofer太阳能研究所的Voss.K1等人通过使用太阳能光热光电技术对德国一栋建筑物进行供热供暖,并进行了为期三年的检测研究发现:在气候较为温和的欧洲部分地区,通过精心设计可以使建筑物全年总能耗降低到10Kwh/m2以下,且建筑物所有能耗需求可以由太阳能提供。Voss.K由此提出“无源建筑”(EnergyAutonomousHouse,也称Self-sufficientSolarHouse),即无需和外界能源基础设施相连,通过太阳能光热光电系统与蓄能技术集成应用,保证建筑所有时段能源供应的建筑。“无源建筑”要求建筑物在以年为时间单位的
2、时段内达到能量或排放量中和。由于“零能耗建筑”在实现上还较为困难且成本较高,欧洲目前公认的更加广泛的可实施的为“近零能耗建筑”(nearlyzero-energybuildings)。对于“近零能耗建筑”,各国定义不同,如德国的“被动房”(PassiveHouse,也翻译为微能耗建筑、零能耗建筑)2,指在满足规范要求的舒适度和健康标准的前提下,全年供暖通风空调系统的能耗在0-15Kwh/(m2年)的范围内、建筑物总能耗低于120Kwh/(m2年)的建筑;瑞士的“近零能耗房”(Minergie,也称“迷你”能耗房,或“迷你”能耗标准)3,要求按此标准建造的建筑其总体能耗不高于常规建筑的75%,化
3、石燃料消耗低于常规建筑的50%;意大利的“气候房”(ClimateHouse,Casaclima)4,指全年供暖通风空调系统的能耗在30Kwh/(m2年)以下的建筑。2、近零能耗建筑政策及发展目标欧盟于2010年7月9日发布的建筑能效指令(修订版)(EnergyPerformanceofBuildingDirectiverecast,EPBD)5在欧盟内部影响力巨大,它要求各成员国应确保在2018年12月31日后,所有的政府拥有或使用的建筑应达到“近零能耗建筑”,在2020年12月31日前,所有新建建筑达到“近零能耗建筑”(nearlyzero-energybuildings)。建筑能效指令定
4、义零能耗建筑为“具有非常高的能效”的建筑,指令还要求“近零能耗建筑”能耗表达单位应使用kWh/(m2年)。欧洲暖通学会联合会(REHVA)的JarekKurnitski等专家6将“近零能耗建筑”进一步定义为:以各国实际情况为基础,在充分考虑节能技术成本效益比的前提下,其一次能耗0kwh/(m2年)的建筑。欧盟专家还对零能耗计算的边界范围、一次能源转换系数、是否应考虑区域供热供冷等系统、是否应考虑电器使用能耗进行了探讨研究。虽然欧盟各国对“近零能耗建筑”定义和技术路径都不同,但大多数国家还是给出了相对明晰的发展目标,发展目标主要针对新建建筑,具体见表17。虽然“零能耗建筑”一词听起来很容易理解,
5、似乎很容易定义,但目前各国政府及机构对于零能耗建筑研究的边界划分、计算范围、衡量指标、转换系数、平衡周期等问题还都不尽相同。物理边界的划分对能耗平衡的计算有着较大的影响。对建筑物来说,以单栋建筑还是建筑群(小区)作为计算对象,是需要探讨的问题。目前国际大多数意见还是以单栋建筑为计算对象,根据是否与电网连接,将零能耗建筑分为两种,一种是“上网零能耗建筑”(On-gridzeroenergybuilding),其由电网输送给建筑物的能量和建筑物返回给电网的能量达到平衡,即在计算期内,电表读数为0;一种是“网下零能耗建筑”(Off-gridzeroenergybuilding)8,即与建筑一体化或建
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