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建筑应该是一个讲述当地人和场所的故事,
是一种理解我们身处自然界的途径。
—— 西蒙·范·迪·瑞恩
建筑正在唤醒或“重新组合”我们同大自然之间的生态关系,解决能源和资源的消耗问题,体现出建筑的生态审美感。
—— 玛丽·古佐夫斯基
1976年,丹麦技术大学的Torben Esbensen等首次提出“零能耗建筑(住宅)”(Zero Energy House)。“零能耗建筑”与其他低能耗建筑最大的区别在于,它是抵消能源消耗,而不仅仅是减少能源消耗。建筑利用可再生能源产生的电量热量与建筑能源需求相同,也被称作“无源建筑”(energy autonomous building)、“太阳能自足建筑”(self-sufficient solar house)。经过近30年的发展,“零能耗建筑”衍生出了“近零能耗建筑”(nearly zero energy buildings)与“净零能耗建筑”(zero-net-energy commercial building)等概念。
我国的“零能耗建筑”概念通过明确建筑零能耗的实现技术路径做出定义。零能耗建筑是建筑能耗水平较2016年执行的国家节能设计标准降低60%~75%以上,并充分利用建筑本体和周边可再生能源资源,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。
建筑为实现零能耗目标,需要满足:
室内环境参数要求(约束性)
建筑能效指标要求(约束性)
技术参数要求(推荐性)
零能耗目标需求
零能耗建筑设计应根据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,最后利用可再生能源对建筑能源消耗进行平衡和替代,实现全年可再生能源产能量完全覆盖全年建筑的用能需求。
零能耗建筑技术路径
实现零能耗建筑的技术表达,需要对建筑设计的全过程进行性能化分析和优化。
由我院负责设计认证全过程咨询的浙江省首个零能耗展馆建筑——“湖州长东未来社区体验馆”(湖州市南太湖新区太湖湾单元TH-08-02-28D-1号地块开发建设项目)通过:
· 方案设计阶段的技术体系策划;
· 初步设计阶段的项目用能分析及增量成本分析;
· 确定适用的技术方案;
· 施工图设计阶段形成完整的技术表达;
最终达到国家《近零能耗建筑技术标准》GB/T 51350-2019的要求,实现零能耗目标。
零能耗建筑设计认证全过程咨询
零能耗建筑选用的部分技术方案
零能耗建筑认证证书
高性能围护结构
零能耗建筑需要搭建高性能的围护结构,该项目主要有6个方面的性能设计:
屋面
挤塑聚苯板保温
传热系数0.20 W/(㎡·K)
外墙
硬泡聚氨酯保温一体化砌块墙
传热系数0.20 W/(㎡·K)
地面
无机轻集料保温砂浆III型
传热系数2.10W/(㎡·K)
外窗
断热桥三玻两腔双银
传热系数1.30 W/(㎡·K)
热桥
外墙热桥处理
+
外门窗热桥处理
+
屋面热桥处理
+
特殊复杂节点热桥处理
可再生能源应用
采用高效碲化镉发电玻璃,建筑光伏总装机容量440kW左右,年发电量约为38万度电,全面覆盖建筑年能耗量30万度电,并将多余的电量提供给电网,可减少二氧化碳排放量约220吨。
光伏屋面
光伏车棚
光伏幕墙
低影响开发生态技术
采用垂直绿化、透水铺装地面和下凹式绿地、屋面雨水收纳景观水池。
零碳数智运维平台
结合未来社区智慧能源管理系统,搭建零碳数智运维平台,支持多维动态分析,实时建筑运行展示。
可视化驾驶舱UI设计
项目地点丨浙江省湖州市吴兴区南太湖新区
项目规模丨3908.66 ㎡
建设单位丨湖州市南太湖未来社区建设发展有限公司
咨询单位丨浙江大学建筑设计研究院有限公司
设计单位丨浙江东南未来建筑设计有限公司
技术总顾问丨杨丁毅
技术总策划丨丁丁德
项目总负责丨吴佳艳
技术顾问丨颜晓强、蒋金梁、韦丁强、陈丁激
咨询团队丨牟丁宇、邵春廷、陈泓蓓、董雯燕、李甬扬
来源:UAD浙大设计