大家都在說(shuō)的“零能耗建筑” 到底是什么樣？

在全球變暖、資源緊缺的大背景下，碳減排已經(jīng)成為中國(guó)乃至全球人民的共同意志，實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”任重而道遠(yuǎn)。建筑領(lǐng)域作為能源消耗的重點(diǎn)領(lǐng)域，積極開(kāi)展綠色低碳建筑將成為實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”的重要一環(huán)。

今年3月，住建部印發(fā)《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》，其中提到，到2025年，完成既有建筑節(jié)能改造面積3.5億平方米以上，建設(shè)超低能耗、近零能耗建筑0.5億平方米以上，裝配式建筑占當(dāng)年城鎮(zhèn)新建建筑的比例達(dá)到30%，全國(guó)新增建筑太陽(yáng)能光伏裝機(jī)容量0.5億千瓦以上，地?zé)崮?/strong>建筑應(yīng)用面積1億平方米以上，城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率達(dá)到8%，建筑能耗中電力消費(fèi)比例超過(guò)55%。

4月，住建部印發(fā)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》，再次明確新建建筑應(yīng)安裝太陽(yáng)能系統(tǒng)，太陽(yáng)能建筑一體化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)同步完成。該政策意味著從2022年4月1日起實(shí)施的新增建筑講必須同步配套設(shè)計(jì)建設(shè)太陽(yáng)能系統(tǒng)，這將利好分布式光伏、光伏建筑一體化的企業(yè)及產(chǎn)品。

未來(lái)光伏建筑將成為大勢(shì)所趨，而真正的零碳排、零能耗建筑將不僅僅限于光伏與建筑的簡(jiǎn)單結(jié)合，它可以更低碳、更智能、更宜居。

可再生能源將作為建筑能源供給形式

在能源輸入方面，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)。以太陽(yáng)能為主、運(yùn)用晶硅、薄膜組件、發(fā)電玻璃和瓦片等光伏發(fā)電產(chǎn)品，結(jié)合風(fēng)能、地?zé)崮艿茸鳛檠a(bǔ)充。

具體來(lái)看，晶硅組件對(duì)光照條件要求較高，可置于屋頂，盤(pán)活資源；薄膜組件透光性好，且在弱光條件下也能發(fā)揮作用，還可根據(jù)自身建筑風(fēng)格來(lái)制定不同顏色，可代替普通幕墻材料成為建筑本身的一部分，不僅能發(fā)電，還具有阻燃、隔熱和消音等節(jié)能作用。

下圖為光伏組件在建筑中的應(yīng)用：

BIPV光伏一體化建筑

晶硅組件

光伏發(fā)電玻璃

光伏幕墻

光伏薄膜組件

光伏瓦

光伏光熱一體化技術(shù)應(yīng)用，可有效解決光伏發(fā)電與光熱采暖爭(zhēng)屋面的問(wèn)題。即通過(guò)在屋頂光伏組件下面安裝熱泵蒸發(fā)器，不僅可以將光伏組件的廢熱加以吸收利用，同時(shí)還能有效降低光伏組件工作溫度。

在墻體建材方面，可使用特朗勃集熱墻墻體材料，這是一種依靠墻體獨(dú)特構(gòu)造的設(shè)計(jì)，無(wú)機(jī)械動(dòng)力、無(wú)傳統(tǒng)能源消耗、僅僅依靠被動(dòng)式收集太陽(yáng)能為建筑供暖的集熱墻體。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將墻體外的玻璃涂為深色，使向陽(yáng)面的玻璃和集熱墻體之間有幾十厘米厚的空氣層，將里面的熱空氣通過(guò)上窗口，輸送到室內(nèi)，室內(nèi)冷空氣通過(guò)下層窗口輸出，形成循環(huán)對(duì)流，便可對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

特朗勃集熱墻

還可使用預(yù)制化秸稈草磚，這是一種綠色環(huán)保的單層秸稈草磚裝配式住宅建筑結(jié)構(gòu)，其保溫隔熱效果佳、質(zhì)輕、造價(jià)低、可大量消耗廢棄秸稈具有成本低、全生命周期零碳排等優(yōu)點(diǎn)。

制化秸稈草磚材料

光儲(chǔ)直柔一體化技術(shù)應(yīng)用

光儲(chǔ)直柔，是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用光伏、儲(chǔ)能、直流配電和柔性交互四項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)稱?！肮狻笔侵冈诜课莅惭b分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。但未來(lái)低碳建筑，更趨向于多能互補(bǔ)的能源供給形式。

儲(chǔ)是在能源存儲(chǔ)方面，可同時(shí)配備儲(chǔ)能系統(tǒng)以及可轉(zhuǎn)移負(fù)荷，包括電動(dòng)汽車(chē)反向充電、雙向直流充電樁等，進(jìn)一步保障房屋用電穩(wěn)定。

直流配電的優(yōu)勢(shì)在于形式簡(jiǎn)單，易于控制以及傳輸效率高等，屋內(nèi)可安裝使用帶有滅弧裝置的插座面板和直流電器，這將進(jìn)一步減少建筑用電損耗。

此外，低碳建筑還可以使用綜合智慧能源管理系統(tǒng)對(duì)房屋用能情況進(jìn)行精細(xì)化管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家用電器用能情況。針對(duì)家庭電器用電特性以及光伏發(fā)電、儲(chǔ)能特性，柔性調(diào)節(jié)用電需求。在做到開(kāi)源的同時(shí)，還能保障節(jié)流。

空調(diào)、采暖系統(tǒng)

室內(nèi)空調(diào)、采暖系統(tǒng)可使用太陽(yáng)能集熱器對(duì)水箱進(jìn)行加熱，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)供暖系統(tǒng)。還可以使用空氣源熱泵和地源熱泵技術(shù)，二者皆可利用清潔電能作驅(qū)動(dòng)。

空氣源熱泵技術(shù)利用空氣中的熱量作為低溫?zé)嵩?，通過(guò)風(fēng)機(jī)盤(pán)管或吊頂?shù)姆绞綖槭覂?nèi)提供舒適溫度。地源熱泵技術(shù)是利用地下淺層地?zé)崮?/strong>、為建筑供熱、制冷的高效可再生的新能源形式，系統(tǒng)通常設(shè)在地下，隱藏復(fù)雜形式，利用熱泵主機(jī)循環(huán)水泵將地下冷熱源提取出來(lái)，將能量在用戶測(cè)得以數(shù)倍利用。這兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是人在室內(nèi)的體感是非常舒適的，幾乎沒(méi)有任何吹風(fēng)感。

低碳建筑是集電力生產(chǎn)、消費(fèi)和儲(chǔ)存三位一體的綜合身份，更是未來(lái)的理想建筑。全球變暖、森林退化等氣候問(wèn)題迫切呼吁低碳建筑的發(fā)展。未來(lái)希望我國(guó)低碳建筑能夠平穩(wěn)、迅速、順利的發(fā)展，早日進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ睢?/p>

零能耗住宅案例分享：