Войти
На термограмме сравнивается тепловое излучение окон и стен двух зданий: экологичного пассивного дома с низким энергопотреблением (справа) и обычного дома. Дом с низким энергопотреблением отличается энергоэффективным дизайном и техническими характеристиками, которые позволяют обеспечить высокий уровень жизни и комфорт при низком потреблении энергии и выбросах углерода. Традиционные системы отопления и активного охлаждения отсутствуют, либо их использование вторично. Здания с низким энергопотреблением можно рассматривать как примеры устойчивой архитектуры. Дома с низким энергопотреблением часто имеют конструкцию и компоненты с активными и пассивными солнечными батареями, которые снижают энергопотребление дома и минимально влияют на образ жизни жильцов. Во всем мире компании и некоммерческие организации предоставляют руководящие принципы и выдают сертификаты, чтобы гарантировать энергоэффективность зданий, их процессов и материалов. Сертификаты включают пассивный дом, BBC - Bâtiment Basse Consomtivation - Effinergie (Франция), дом с нулевым выбросом углерода (Великобритания) и Minergie ( Швейцария ).
В 1970-х годах экспериментальные инициативы по созданию зданий с низким энергопотреблением были предприняты в Дании, США, Швеции, Канаде и Германии. Немецкий институт Passivhaus представил первый пассивный дом в 1990 году. Реализация стандартизированных концепций строительства с низким энергопотреблением развивалась по-разному в каждой стране.
Только на здания приходится 38% всех выбросов парниковых газов человека (20% жилых домов, 18% коммерческих) по состоянию на 2008 год. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), здания представляют собой сектор, который представляет наиболее рентабельные возможности для выбросов парниковых газов. сокращения.
Интерес к зданиям с низким энергопотреблением возрос в Соединенных Штатах, в первую очередь из-за роста цен на энергию, снижения затрат на локальные системы возобновляемой энергии и растущей озабоченности по поводу изменения климата. Калифорния требует, чтобы все новое жилое строительство к 2020 году было нулевым чистым энергопотреблением.
Спровоцированная первым энергетическим кризисом 1970-х годов и растущим вниманием к окружающей среде, энергосбережение в Германии приобрело все большее значение. В 1977 году был принят первый в стране строительный стандарт, связанный с энергетикой. Годовая потребность в отоплении была введена в качестве важного параметра третьим Постановлением Германии о теплоизоляции (1995 г.). Однако в 2013 году в Германии не существовало четкого юридического требования для стандарта строительства с низким энергопотреблением. По словам Марии Панагиотиду и Роберта Дж. Фуллера, определения, политика и строительная деятельность зданий с нулевым потреблением энергии должны быть четкими. Европейский Союз «s Директива Energy Performance требует, начиная с 2021 года, может быть построен только низкоэнергетические здания.
Изменения в национальной политике произошли с мая 2015 года в Великобритании. Одним из наиболее значительных событий стал отказ от Кодекса экологически безопасных домов (CfSH) как системы оценки и поощрения улучшений в экологическом дизайне жилищ. Это отказалось от схемы кода, которая обеспечивала структуру уровней достижений и которую проектировщики с низким энергопотреблением могли стремиться достичь или превзойти. Несмотря на то, что законодательство об энергосбережении все еще существует в строительных нормах и правилах, отсутствуют подходящие стандарты, превышающие базовые нормы. В результате Стандарт пассивного дома может расширить свое влияние и повлиять на энергоэффективные дома.
Термин «дома с низким энергопотреблением» может относиться к национальным строительным стандартам. Эти стандарты иногда стремятся ограничить энергию, используемую для отопления помещений, которые являются крупнейшими потребителями энергии во многих климатических зонах. Другие виды использования энергии также могут регулироваться. История пассивного солнечного дизайна здания обеспечивает международный вид одной из форм развития и стандартов низкоэнергетического строительства.
Стандарты для зданий с низким энергопотреблением в Европе действуют по-разному в каждой стране, и нет единой сертификации или законодательства для зданий с низким энергопотреблением, действующих во всех странах-членах ЕС. Директива об энергетических характеристиках зданий (EPBD) была опубликована в 2002 году и вступила в силу в январе 2003 года как движение к сокращению использования энергии и выбросов, общее законодательство, касающееся энергетических характеристик зданий.
В NS 3700, проект официального стандарта, определены здания с низким энергопотреблением. Что касается энергоэффективности зданий, обсуждаются две альтернативы для оценки их использования первичной энергии:
Дома с низким энергопотреблением определены в Национальных строительных нормах и правилах строительства 08 и делятся на два класса. Они регулируются в главе 7.2.4 правил: Низкое энергопотребление.
В домах с низким энергопотреблением, сертифицированных по RAL-GZ 965, потери тепла на 30 процентов меньше, чем это предусмотрено национальными строительными нормами EnEV. Другие критерии влияют на изоляцию, герметичность и вентиляцию. Здания с низким энергопотреблением могут быть сертифицированы RAL-GZ 965 для планирования или строительства.
Здания с низким энергопотреблением могут получить сертификат Minergie, «знак качества для новых и отремонтированных зданий». Стандарт Minergie требует, чтобы здания не превышали 75 процентов среднего энергопотребления, а потребление ископаемого топлива не превышало 50 процентов от среднего.
Директива Европейского Союза прояснила дома с низким энергопотреблением в Европе, и большая часть дискуссий о строительстве с нулевым потреблением энергии в Северной Америке происходит от Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США (NREL).
Программа Energy Star является крупнейшим органом по сертификации домов с низким энергопотреблением и потребительских товаров в США. Хотя сертифицированные Energy Star дома потребляют как минимум на 15 процентов меньше энергии, чем стандартные новые дома, построенные в соответствии с Международным жилищным кодексом, они обычно достигают 20- до 30% экономии. В 2008 году Министерство энергетики США представило программу по распределению жилья с нулевым потреблением энергии по всей стране.
Канадские строители могут использовать ряд стандартов, этикеток и программ сертификации, чтобы продемонстрировать высокий уровень энергоэффективности в конкретном проекте. Это включает:
В Британской Колумбии вышеперечисленные программы согласуются с Кодексом энергоэффективности Британской Колумбии, постановлением провинции, чтобы стимулировать (или требовать) уровень энергоэффективности в новом строительстве, превышающий базовый строительный кодекс. Кодекс был разработан как техническая дорожная карта, чтобы помочь провинции достичь своей цели по строительству всех новых зданий с нулевым энергопотреблением к 2032 году.
Дома с низким энергопотреблением имеют широкое определение, но обычно известны как дома с более низким энергопотреблением, чем обычные здания, регулируемые национальным строительным кодексом. Термин «дом с низким энергопотреблением» используется в некоторых странах для обозначения определенного типа здания.
Дом с низким энергопотреблением - это ориентир, который редко указывается в фактических значениях (тепловая нагрузка или минимум отопления помещения). Пассивный дом - это стандарт, с конкретными рекомендациями по экономии тепловой энергии.
На одном конце спектра находятся здания со сверхнизкими требованиями к отоплению помещений, которые требуют низкого уровня импортируемой энергии (даже зимой), приближающиеся к автономному зданию. На противоположном конце находятся здания, в которых делается мало попыток снизить потребность в отоплении помещений и которые в зимний период потребляют большое количество импортируемой энергии. Хотя это может быть уравновешено высоким уровнем производства возобновляемой энергии в течение года, зимой это предъявляет более высокие требования к национальной энергетической инфраструктуре.
Энергоэффективный дизайн часто основан на новых технологиях и методах. Они могут создавать технические препятствия в дополнение к социальным, культурным и экономическим препятствиям нетехнического характера. Несмотря на эти препятствия, для квалифицированных и знающих специалистов существуют возможности для создания экономичных решений для повышения энергоэффективности зданий.
Здания, спроектированные с учетом хорошей энергоэффективности, не всегда соответствуют целям проектирования; Разные причины приводят к такому разрыву в производительности.
Дизайн зданий с низким энергопотреблением считается важным для поощрения эффективности использования ресурсов и уменьшения глобального изменения климата, связанного со сжиганием ископаемого топлива. Дизайн включает две общие стратегии: минимизация потребности в использовании энергии в зданиях (особенно для отопления и охлаждения) за счет энергоэффективных мер (EEM) и внедрение возобновляемых источников энергии и других технологий (RET) для удовлетворения остающихся потребностей в энергии. EEM включают ограждающие конструкции, внутренние условия и системы обслуживания здания; RET включают фотоэлектрические или встроенные в здание фотоэлектрические установки, ветряные турбины, солнечную тепловую энергию (солнечные водонагреватели), тепловые насосы, а также централизованное отопление и охлаждение. Воздействие включает затраты на жизненный цикл, воздействие на окружающую среду, изменение климата и вопросы социальной политики. Лучшие конструкции с низким энергопотреблением предлагают пассажирам улучшенные условия окружающей среды и более стабильный контролируемый тепловой комфорт в дополнение к снижению затрат на электроэнергию.
Выбросы парниковых газов, связанные со строительством зданий, в основном происходят от:
Строительство, реконструкция и демонтаж типичного здания в среднем ответственны за выбросы 1000-1500 кгCO2e / м2 (около 500 кгCO2e / m2 только для строительства).
Стратегии, принятые низкоуглеродными зданиями для сокращения выбросов парниковых газов во время строительства, включают:
Снижение энергопотребления более выгодно с экологической и финансовой точек зрения, чем увеличение производства на месте для достижения цели с низким энергопотреблением. Чем меньше дом потребляет, тем меньшего размера система возобновляемой энергии ему требуется почти до нуля. Энергоэффективность всегда должна быть основной стратегией проектирования дома с низким энергопотреблением.
|
Пассивная солнечная конструкция здания и энергоэффективное озеленение поддерживают энергосбережение дома и могут интегрировать его в окрестности и окружающую среду. Следование методам пассивного солнечного строительства, когда здания имеют компактную форму, чтобы уменьшить площадь поверхности, а основные окна, ориентированные на экватор (на юг в Северном полушарии и на север в Южном полушарии ), максимизируют пассивное солнечное усиление. Однако солнечная энергия (особенно в умеренном климате ) является вторичной по отношению к минимизации общих потребностей дома в энергии. При высоких температурах избыток тепла может создать неудобные условия в помещении. Пассивные альтернативы системам кондиционирования, такие как вентиляция в зависимости от температуры, показали свою эффективность в регионах, где требуется охлаждение. Другие методы уменьшения избыточного солнечного тепла включают в себя солончаки, деревья, навесные беседки с виноградными лозами, вертикальные сады и зеленые крыши.
Хотя дома с низким энергопотреблением могут быть построены из плотных или легких материалов, внутренняя тепловая масса обычно используется для снижения пиковых летних температур, поддержания стабильных зимних температур и предотвращения возможного перегрева весной или осенью до того, как более высокий угол солнечного света «затмит» полуденное воздействие на стены. и проникновение в окно. Цвет наружных стен (если позволяет выбрать поверхность), отражение или поглощение зависит от преобладающей круглогодичной наружной температуры. Использование лиственных деревьев и решетчатых (или самоприкрепляющихся) виноградных лоз может помочь в умеренном климате.
Чтобы свести к минимуму общее потребление первичной энергии, пассивное и активное дневное освещение являются первыми решениями, которые можно использовать в дневное время. Для использования в дни с низкой освещенностью, в помещениях, где не бывает дневного света, и в ночное время, рациональное проектирование освещения с использованием источников энергии с низким энергопотреблением (таких как компактные люминесцентные лампы стандартного напряжения и твердотельное освещение со светодиодными лампами, OLED и полимерными светодиодами, а также низковольтные светодиоды). лампы накаливания, компактные металлогалогенные, ксеноновые и галогенные лампы ).
Наружная система безопасности на солнечных батареях и ландшафтное освещение с солнечными батареями на каждом приспособлении или подключением к центральной солнечной панели доступны для садов и наружных нужд. Низковольтные системы можно использовать для более контролируемого (или независимого) освещения, потребляя меньше электроэнергии, чем обычные светильники и лампы. Таймеры, датчики движения и дневного света еще больше снижают потребление энергии и световое загрязнение.
Для домов с низким энергопотреблением предпочтительны бытовые приборы, прошедшие независимые испытания на энергоэффективность и получившие сертификационные знаки Ecolabel за снижение потребления электроэнергии и природного газа, а также маркировку выбросов углерода при производстве продукции. Другими сертификационными знаками являются Energy Star и EKOenergy.
Здания
Воздух и температура
Солнечная
Устойчивость
Стандарты энергоэффективности
