零能耗建筑:住宅和商业建筑

零能耗建筑(NZEB)认证是国际未来生活研究所(ILFI)著名的生活建筑挑战的一个组成部分，被认为是世界上最严格的绿色建筑认证体系。“零能耗建筑”指的是通过现场可再生能源产生所需能源的建筑。除了可再生能源发电，零能耗建筑认证要求项目必须建造在以前开发的场地，灰田或棕地;不包括现场燃烧;不妨碍或降低新鲜空气、阳光和自然水道的质量;据ILFI网站称，它的设计功能完全是为了取悦人类。

由David Vandervort事务所设计的10个单元的联排别墅zHome和DPR建筑公司凤凰城总部是实现住宅和商业环境零能耗的最好例子，即使在看似恶劣的气候条件下也是如此。

节能特性

58工作站，开放式办公建筑DPR是一个活生生的实验室，根据瑞安弗格森，LEED AP BD + C在DPR建设。“我们已经与几个不同的建筑技术，可能会或可能不会在亚利桑那州工作的试验，”弗格森说。“到目前为止，他们的工作很不错，但总有改进的余地。”被动和主动冷却系统，依靠自然对流，自然通风和四个淋浴塔 - 蒸发冷却系统 - 用来帮助冷却空间，并帮助DPR实现零能耗。

弗格森说:“我们降低了大楼的能源需求，我们用一个我们所需要的很小的能源更新系统来抵消这一需求，最终变成了太阳能覆盖的停车场。”该停车场配备了79千瓦的直流光伏电池板，就地发电。建筑内部设有82 Solatubes®，它被放置在整个建筑中。“在白天，我们使用零电力来照明空间，”弗格森说。

生活建筑挑战项目技术总监、前zHome项目总监Brad Liljequist表示，zHome项目结合了节能系统和节能技术，以减少能源消耗，实现能源使用和二氧化碳排放的净零。据Liljequist介绍，对于西雅图地区的普通家庭来说，供暖和热水系统是最大的能源需求。zHomes利用地源热泵系统，在该系统中，住户从预先存在的社区井田抽取预先加热过的水，以帮助减少需求。zHomes还采用了热回收通风和采光。

“我们对窗户的位置进行了深思熟虑，每个住宅都有一个朝北的天窗，它在建筑上与住宅相结合，这也与住宅的通风策略相联系，”Liljequist说。朱梅斯夫妇还利用了烟囱效应，在较暖和的月份排出了热空气。

除了由森林管理委员会(FSC)认证的木材制成的结构隔热板(SIPs)和节能发泡聚苯乙烯绝缘材料外，zHome单元还配备了节能电器、LED和荧光灯、彩色开关插座，以帮助业主减少吸顶灯(即吸顶灯)的负荷。和个别能源监测系统。“我喜欢把零能源家庭看作是零能源潜力，”Liljequist说。“在一天结束的时候，让房子变成零真的是房主的事，所以我们试着帮助他们。”

通过上述方法，zHome单元的能耗约为标准住宅的三分之一。光伏板，美观地集成到房屋的建筑中，也产生电力，抵消剩余的能源消耗。微型逆变器被用在太阳能电池板上，代替了典型的大串逆变器，这将导致零故障，并将能够实时监测每个单独的电池板的性能。

虽然这两个项目均取得零能耗，节约能源是一个持续的过程。“东西我们一直在调整我们的楼宇控制系统。而这是什么做的是告诉可操作的窗户打开时，他们应该和球迷打开时，他们应该，”弗格森说。“这一直是一直是最复杂的系统的一部分。自从我们搬进空间建筑的性能有所提高，这是因为我们不断修改建筑管理系统。”

在追求零能耗的早期阶段，zHome团队试验了高效窗户。Lilijequist说:“我们发现，在我们的海洋气候中，使用三层玻璃窗和其他所有东西在我们的情况下是不划算的。”在对升级的成本与抵消的光伏成本进行了分析后，团队选择了安装双层玻璃窗。

未来的意义

除了在他们自己的项目中实现净零能耗，zHome和DPR项目还在每个项目周边社区产生了对净零能耗建筑的兴趣。

“[项目]完美地融入我们的核心价值观 - 诚信，独特性，享受，并不断前进，”弗格森说。“诚信对我们来说，做你说你要做的和步行的步行路程。我们觉得我们这样做，因为我们建立了很多前瞻性的公司，我们认为自己是前瞻性的，所以这个项目就是一个反映。”许多DPR客户都采取公司已树立的榜样的通知，目前正在争取纳入无害环境的工艺和材料为自己的项目。

“由于在我们的空间行走的客户，每个人都想知道他们的项目能融入多少自然采光，”Ferguson说。“他们想知道他们能做什么来减少他们的机械系统的能源账单，以及他们是否能把我们做的任何事情纳入到他们的项目中。”

休闲观察家也意识到有“特别的东西”关于zHome，这有助于产生在家里节约能源的兴趣，根据Liljequist。“这是一个相当的城市环境，” Liljequist说。“人们可以很容易地看到，有关于这些家庭不同的东西。”

zHome和DPR项目都是全球AEC行业节能运动的一部分，对未来具有重大影响。Liljequist说:“我认为，在世界范围内建设零碳能源建筑这一势不可当的运动中，我们处于领先地位。”“人们开始意识到，从技术和财务的角度来看，[零能耗建筑]是切实可行的。人们谈论和追求这些建筑已经有一段时间了，但我认为变化的速度让每个人都感到惊讶。我们将会看到零能耗建筑的加速发展这是任何人梦寐以求的，我认为这是非常令人兴奋的。它说明了创新的水平，以及我们的社区对气候变化的反应。”

自从ILFI的零能耗建筑净认证计划在2011年多伦多绿色建筑年会上首次推出以来，共有四个项目获得了认证。目前，大约有150个项目正在申请“生活建筑挑战”认证，这是深绿色建筑迅速崛起的一个衡量标准。