近零能耗建筑研究.docx

近零能耗建筑研究1、概念起源及发展HYPERLINK"//www.cbi360.net/"\h1992年，德国Fraunhofer太阳能研究所的Voss.K[1]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。HYPERLINK"//gov.cbi360.net/"\h2、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1[7]。虽然“零能耗建筑”一词听起来很容易理解，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筑物附近与建筑物连接的可再生能源供电供热系统提供的能量和建筑能源需求量保持平衡，这类建筑也被称为“无源建筑”(EnergyAutonomousBuilding)[1]、“太阳能自足建筑”(Self-sufficientsolarhouse)[1]。按照节能设计标准，与建筑物设计相关的能耗包括供暖、供冷、通风、照明、热水使用等负荷，但也有许多与用户关联度较大的负荷，如插座负荷、电动汽车负荷还没有进入平衡计算。如果未来能源网中电动汽车使用量大幅度提升，虽然不会对建筑物负荷造成影响，但使用这类产品和设备会对建筑物用电平衡有影响，考虑到随着我国国民经济生活水平提高，居民用电会进一步增多，相关数据逐步完善，应在平衡计算时加入插座能耗等相关能耗。目前共有四类指标可以用于衡量零能耗建筑：终端用能、一次能源、能源账单、能源碳排放。四类指标的评价结论相差很多，如衡量地源热泵系统或者建筑光电一体化系统等可再生能源建筑应用对节能减排