科普|近零能耗建筑、超低能耗建筑、零能耗建筑标准
科普|近零能耗建筑、超低能耗建筑、零能耗建筑标准
在建筑领域，近零能耗建筑、超低能耗建筑和零能耗建筑是实现节能减排的重要技术路径。这三种建筑类型虽然能耗目标不同，但都遵循相似的技术原理。本文将详细介绍这三种建筑类型的概念、标准及其相互关系。
在迈向零能耗建筑的过程中，根据能耗目标实现的难易程度表现为三种形式，即超低能耗建筑、近零能耗建筑及零能耗建筑，这三类属于同一技术体系。其中，超低能耗建筑节能水平略低于近零能耗建筑，是近零能耗建筑的初级表现形式；零能耗建筑能够达到能源产需平衡，是近零能耗建筑的高级表现形式。超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑三者之间在控制指标上相互关联，在技术路径上具有共性要求，因此，近零能耗建筑设计、施工质量控制与验收及运行管理的技术措施和评价基本适用于超低能耗建筑和零能耗建筑。
近零能耗建筑
近零能耗建筑是指适应气候特征和场地条件，通过被动式建筑设计最大幅度降低建筑供暖、空调、照明需求，通过主动技术措施最大幅度提高能源设备与系统效率，充分利用可再生能源，以最少的能源消耗提供舒适室内环境，且其室内环境参数和能效指标符合标准规定的建筑。其建筑能耗水平应较国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015 和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26 -2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134 -2016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75-2012 降低60%~75%以上。
最早“近零能耗建筑”(nearly zero energy building)一词源于欧盟。欧盟于 2010 年7月9日发布了《建筑能效指令》修订版)(Energy Performance of Building Directive recast)，要求各成员国确保在 2018年12月31日起，所有政府持有或使用的新建建筑达到“近零能耗建筑”要求；在2020年12月31日起，所有新建建筑达到“近零能耗建筑”要求。由于欧盟成员国经济不平衡气候区跨度大、成员国可以以本国实际情况为基础、以充分考虑节能技术成本效益比为前提，提出其“近零能耗建筑”量化目标并没有统一明确的量化节能目标。对于“近零能耗建筑”，欧盟各国也存在不同的具体定义，如瑞士的“近零能耗房”(Minergie也称迷你能耗房或迷你能耗标准)，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%(即节能 25%)，化石燃料消耗低于常规建筑的 50%(可理解为节省一次能源 50%)；如意大利的“气候房”(climate house，Casaclima)，指建筑全年供暖通风空调系统的能耗在30kWh/(m·a以下；再如德国被动房研究所(Passive House Institute)提出的“被动房”(也称被动式房屋、被动式住宅，passive house)，指通过大幅度提升围护结构热工性能和气密性，利用高效新风热回收技术，将建筑供暖需求降低到15kWh/(m°·a)以下，从而可以使建筑摆脱传统的集中供热系统的建筑，其技术路线为通过被动式手段达到近零能耗，也属于“近零能耗建筑”的一种类型。
总之，近零能耗建筑是以能耗为控制目标，首先通过被动式建筑设计降低建筑冷热需求，提高建筑用能系统效率降低能耗在此基础上再通过利用可再生能源，实现超低能耗、近零能耗和零能耗。近零能耗建筑是以超低能耗建筑为基础，是达到零能耗建筑的准备阶段。近零能耗建筑在满足能耗控制目标的同时，其室内环境参数应满足较高的热舒适水平，健康、舒适的室内环境是近零能耗建筑的基本前提。
为在定义中定量表征其能耗水平，同时考虑与现行国家建筑节能设计标准的衔接，以2016 年国家建筑节能设计标准为基准给出相对节能水平。2016 年执行的国家建筑节能设计标准包括《公共建筑节能设计标准》GB 50189 - 2015《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26 - 2010《夏热冷地区居住建筑节能设计标准》GJ 134 -2016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》GJ 75- 2012。能耗计算范围包括建筑全年供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯能耗及可再生能源的利用量。考虑我国不同气候区特点，使用同一个百分比约束不同气候区不同类型建筑难度较大，因此，对不同气候区近零能耗建筑提出不同能耗控制指标。以2016 年国家建筑节能设计标准为基准，严寒和寒冷地区，近零能耗居住建筑能耗降低70%~75%以上，不再需要传统的供热方式，夏热冬暖和夏热冬冷地区近零能耗居住建筑能耗降低 60%以上；不同气候区近零能耗公共建筑能耗平均降低60%以上。
超低能耗建筑
超低能耗建筑是近零能耗建筑的初级表现形式，其室内环境参数与近零能耗建筑相同，能效指标略低于近零能耗建筑。其建筑能耗水平应较国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015 和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 1342016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75 - 2012 降低50%以上。
超低能耗建筑是实现近零能耗建筑的预备阶段，除节能水平外，均满足近零能耗建筑要求。以 2016 年为基准，在此基础上，建筑能耗降低25%~30%的建筑可称为“低能耗建筑”正在修订的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》GJ 26，其修订目标为 75%节能率，相对于 2016 年国家建筑节能设计标准，此标准即属于“低能耗建筑”标准。超低能耗建筑是较“低能耗建筑”更高节能标准的建筑，是现阶段不借助可再生能源，依靠建筑技术的优化利用可以实现的目标，其建筑能效在 2016年国家建筑节能标准水平上有较大水平的提升，建筑室内环境也更加舒适，其供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯能耗应较2016 年国家建筑节能设计标准降低50%以上。
零能耗建筑
零能耗建筑能是近零能耗建筑的高级表现形式，其室内环境参数与近零能耗建筑相同，充分利用建筑本体和周边的可再生能源资源，使可再生能源年产能大于或等于建筑全年全部用能的建筑。
零能耗建筑是近零能耗建筑发展的更高层次。“零能耗建筑”(zeroenergy building)一词源于美国。美国能源部建筑技术项目在《建筑技术项目2008一2012 规划》中提出，建筑节能发展的战略目标是使“零能住宅”(zero energy home)在2020年达到市场可行，使“零能耗建筑”在 2025 年可商业化。“零能耗住宅指通过利用可再生能源发电，建筑每年产生的能量与消耗的能量达到平衡的3层及以下的低层居住建筑。“零能耗建筑”包括4 层及以上的中高层居住建筑和公共建筑，其技术路线为使用更加高效的建筑围护结构、建筑能源系统和家用电器，使建筑的全年能耗降低为目前的 25%~30%，由可再生能源发电对其供电，达到全年用能平衡。美国对“零能耗建筑”这一名词的使用，也经过多次变更，先后使用过“zero net energy building”“net zero energy building”等词语，最终，2015年9月，美国能源部发布零能耗建筑官方定义:以一次能源为衡量单位，其输人建筑场地内的能源量小于或等于建筑本体和附近的可再生能源产能量的建筑。
与此同时，欧盟、日本、韩国等也已经对零能耗建筑进行了定义。欧盟对零能耗建筑的定义为“由场地内或周边可再生能源满足极低或近似零的能量需求的建筑”。日本经济产业省(METI)对零能耗建筑的定义:“采用被动式设计方法，引入高性能设备系统，最大程度降低建筑能耗的同时保证良好的建筑室内环境，充分利用可再生能源，实现建筑能源需求自给自足，年一次能源消费量为零的建筑”。国际能源组织建议在零能耗定义中应考虑平衡周期、能量边界、衡量指标等因素。
中国在借鉴国际成熟经验的基础上，考虑我国建筑和能源管理法规和管理制度，因地制宜，确定了我国零能耗建筑的定义。零能耗建筑并不是指建筑能耗为零，而是在近零能耗建筑基础上，通过充分利用可再生能源，实现建筑用能与可再生能源产能的平衡。可再生能源产能包括建筑本体及周边的可再生能源的产能量，建筑周边的可再生能源通常指区域内同一业主或物业公司所拥有或管理的区域，可将可再生能源发电通过专用输电线路输送至建筑使用。
本文原文来自绿建之窗