NREL的研究支持机构致力于零能耗

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在美国,减少气候变化方面最重要的进展之一正在丹佛郊外的Front Range山麓展开,在那里,国家可再生能源实验室(NREL)正在完成可再生能源和能源效率方面的旗舰项目。研究支持设施(RSF)位于科罗拉多州的戈尔登市,建造和装修费用为6700万美元,包括22.2万平方英尺的零能耗建筑(ZEB),由RNL设计公司和Stantec设计,由科罗拉多州的Haselden建设公司建造。为了获得美国绿色建筑委员会(USGBC) LEED认证的白金地位,NREL确实在实践它所宣扬的:它的科学家和技术人员在这个夏天占领了有阳光的空间,在他们努力对抗气候变化和争取国家能源独立的同时,提供能源策略。

NREL的研究支持机构致力于零能耗 希瑟·拉默斯,美国能源部/NREL提供

NREL的研究支持机构致力于零能耗

NREL的研究支持机构致力于零能耗

据RNL设计的可持续发展总监汤姆·胡特曼说,“这座建筑将被高度监控——它基本上是NREL的一个生活实验室。我们很高兴看到结果,并分享我们的成功和经验教训。作为四个国家实验室之一,NREL拥有研究科学家和他们的支持团队,包括可再生燃料和电力的研究和开发,以及综合能源系统工程和战略能源分析。对于国家的建筑行业,NREL支持能源部的its美国建筑零净商业建筑倡议,创造工具,帮助专业人员更好地设计、建造和重建节能项目。NREL还支持能源部的住宅建筑研究项目,包括其零能耗住宅的开发,考虑到我国39%的一次能源消耗用于商业和住宅建筑,这一点很重要。

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正如Architecture 2030的创始人兼首席执行官Edward Mazria所描述的,降低商业和住宅建筑的能耗是一个具有国家和国际意义的重大问题。特别是零能耗建筑(ZEBs)可以在减少碳足迹、减缓全球变暖进程和不可避免的气候破坏方面发挥巨大作用。NREL对设计和建筑行业的支持尤为重要,因为它为正在开发新技术的企业提供了一个至关重要的环节,而这些新技术需要推动才能成为行业中的力量。RSF的建筑也许是NREL最明显的技术转移工作:建筑暖通空调系统的能源策略,材料,信封,配置,选址,和其他技术相结合,教我们如何成为更好的设计师和建设者,采取积极措施,减少对外国石油的影响,同时提供建筑物,也更好的工作。

NREL_Aerial_Haselden_Construction_Duncan_Foss__SincereDuncanStudios.com作为建筑师一直追求节能建筑设计,我在我25年的职业生涯中,我发现(我敢肯定我的建筑师致力于提供环保建筑发现),会议客户的规划和预算要求的挑战是很困难的事情没有尝试未经检验或具有挑战性的建筑系统,外部客户的risk-adversity概要文件。

随着我国商业房地产市场从衰退中复苏,它将面临越来越大的压力,要求对新建和现有建筑实施严格的国际节能法规(IECC)。设计和建筑行业必须更多地了解NREL所做的,包括它为建筑节能需求提供经济有效的解决方案的使命。这一点尤为重要,因为研究支持设施的建造价格与传统商业写字楼的价格相当。当被问及试图提供ZEB的设计团队所面临的典型成本压力时,RNL design的Hootman说:“我们仍在评估该建筑的具体成本和效益方案。由于该建筑是通过基于性能的设计获得的——建造交付,我们不必在财务上证明个别节能策略的合理性。相反,我们必须以一个固定的价格实现一个激进的能源目标。”

零能耗建筑

根据2006年NREL的一项题为“零能耗建筑:定义的关键审视”的研究,一个成功的ZEB可以被定义为四个主要方面:

  • 净零现场能量:一个ZEB站点产生的能量至少相当于它一年的消耗,如果计算在站点上的话。
  • 净零源能源:如果从源头计算的话,ZEB生产的能源至少相当于它一年的消耗。源能源是指用于产生能源并向场地输送能源的一次能源。若要计算建筑物的总能源,请将输入和输出的能源乘以适当的地点到源的转换乘数。
  • 净零能源成本:在成本ZEB中,公用事业公司为建筑输往电网的能源支付给业主的金额,至少等于业主支付给公用事业公司的能源服务和全年使用的能源。
  • 净零能源排放:一个净零排放的建筑产生的零排放的可再生能源至少和它从产生排放的能源中使用的能源一样多。

采光

采光是RSF的主要节能策略,这是一种在新建和改建的“智能”建筑中广泛采用的简单解决方案。利用日光设计模拟和积累的经验,设计团队决定建筑的办公地板从外墙到外墙的最大面积应该是60英尺,这个距离通常允许整个办公空间有效地采光。然后设计集中在需要均匀地分配阳光在整个空间,而不导致不适当的眩光或过于明亮的空间紧邻外部窗户。如图所示,根据窗户对太阳的朝向,遮阳设备被小心地放置在外部和内部,以管理直接和间接的阳光,均匀地分配它,创造一个明亮、愉快的工作环境。

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空气处理系统

另一种策略将被仔细监测以评估其有效性,它是在建筑的爬行空间建造一系列简单但广泛的混凝土挡板,与它的空气处理系统相连接。冷热空气通过这个迷宫,在这里对流捕获能量,并根据需要通过一个地下通风系统返回到建筑的空间。根据Hootman的说法,“我们已经通过演示和案例研究确定了迷宫的一般参数。迷宫是一个综合热回收策略的一部分,其中包括一个热回收循环。围绕这个集成系统的详细分析是复杂的,而且是针对具体项目的。随着NREL和设计建造团队开发更多的案例研究,并继续与业界分享经验教训,这一策略的更多细节可能会被公布。”

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视频

NREL研究支持设施(RSF)纪录片

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NRELPR的YouTube视频:“定义NREL的理念和创新正在塑造下一代商业办公楼。能源部在NREL的研究支持设施,将为可承受的、可持续的商业设计和建造建立一个新的基准。RSF的独特形式是由节能策略驱动的,许多节能策略都是NREL研究和改进的。”

Haselden/RNL -研究支持机构纪录片

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NRELPR的YouTube视频:“位于美国国家可再生能源实验室校园内的美国能源部研究支持设施(RSF)被定位为世界上最节能的建筑之一。它将展示NREL在将先进技术和知识转化为商业应用方面的作用。由于美国19%的能源用于商业建筑,能源部计划使这个设施成为能源效率的展示。能源部希望RSF的设计能被建筑行业复制,并通过改变商业建筑的设计和建造方式来帮助减少国家的能源消耗。”

能源部/ NREL建造了世界上最节能的办公空间之一

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NRELPR的YouTube视频:“技术——从复杂的计算机建模到能真正打开的先进窗户——将帮助美国能源部国家可再生能源实验室成为世界上最节能的办公室之一。这个222,000平方英尺的RSF计划在今年夏天开放,将容纳800多名员工和一个节能信息技术数据中心。由于美国19%的能源用于商业建筑,能源部计划使这个设施成为能源效率的展示。能源部希望RSF的设计能被建筑行业复制,并通过改变商业建筑的设计和建造方式来帮助减少国家的能源消耗。”

Morey Bean, AIA, LEED AP

Morey是1999年科罗拉多州年度建筑师和城市土地研究所博尔德分会的副主席,他的经验包括成功发展科罗拉多建筑伙伴关系,这是一家致力于可持续发展和绿色建筑的建筑公司。Morey被GSA的首席建筑师任命为同行专业人员的国家注册。他是ULI服务咨询小组成员,是USGBC科罗拉多分会的特许会员,也是AIA科罗拉多南分会的前任主席。他是建筑诉讼服务的专家证人、土地发展分析师和可持续发展策略顾问。

作者在1999年被美国建筑师协会科罗拉多分部授予年度建筑师奖,并被美国仲裁协会(AAA)列入中立者名单,为设计和建筑行业提供纠纷解决方案。

网站:www.cyberarchitects.com