文/ 徐静波
当前，人们越来越关注能源价格的上涨、对能源的依赖性以及气候变化对生存环境产生的影响等问题。统计数据显示，建筑物是主要的能源消耗体。这一事实强调并显示了将楼宇中能源使用作为研究重点，以求减少国家的能源消耗。针对新建筑的设计、施工以及现有建筑的翻修，建筑行业通过整合高效节能策略，实现降低能耗的目的，同时实现现有建筑物的高效运作。通过增加使用现场和异地的可再生能源，进一步降低对化石燃料等能源的依赖。
如今，净零能耗建筑理念逐渐兴起。其本质是在建筑物使用一个周期的过程中，能够实现能源的再造。目前，这一思想逐渐由理论演变成现实。但是只有少数建筑符合高效节能建筑的要求，能够被称之为“净零能耗”建筑。随着施工技术的发展，可再生能源系统和学术研究的进步，净零能源建筑变得越来越具有可行性。
对于净零能耗建筑，存在多种不同的定义。但是，大多数都认为它必须满足两个要求：它是减少能源需求的典型建筑；利用可再生能源系统来弥补被消耗掉的能源。
大多数净零能耗建筑与电网进行了连接。当可再生能源的发电量不能满足建筑物的能量负载时，可以使用传统的能源（天然气，电等）提供的电能。反之，如果现场发电量超过建筑物所需的实际用电量，出于节能方面的考虑，在法律允许的范围内，将多余的能量应重新导入公用电网。超额电量与后期使用电量相抵消，实现了零净能耗。由于能量储存在技术和成本上受到限制，与电网连接通常是十分必要的，促使净零能耗实现均衡运行。
不管“净零能耗”建筑的定义和标准如何，通过有效的建筑设计，最大限度地减少能源的使用是最基本的设计原则和最高的设计标准。能源效率是投资回报率最高的、最具成本效益的战略。在发展可再生能源的计划之前，最大限度地增加提高效率的机会，将最大限度地减少可再生能源项目所需的成本。采用先进的节能分析工具，设计团队可以优化能源效率与设计技术。
节能措施包括为了降低需求负荷而采取的设计战略及相关功能，如高性能的信封，空气屏障系统，采光、遮阳设备，精心挑选的窗户和玻璃，被动式太阳能采暖，自然通风和水养护。一旦建筑物负荷减少，负载就能够满足建筑物设备和系统的高效运转。主要是节能照明，灯光控制，高性能的暖通空调和地热热泵。还有能量转换装置，如热电联合系统，燃料电池和不产生可再生能源的微型燃气轮机。他们将化石燃料转化为热能和电能，并考虑能源效率战略。
一旦提高效率的措施被采纳，后续所需能源就可以使用可再生能源技术来满足。常见的现场发电策略包括光伏(PV)、太阳能热水、风力涡轮机。可再生、现场提供的热能有时会通过有效利用生物质来实现。木材，木球，农业废弃物等类似的物品可以在现场实现燃烧，提供空间加热，热水服务等。生物燃料，如生物柴油，通常也可以与常规化石燃料一起使用，以满足热负荷的需求。对于那些随时可用的，可复制的，最符合成本效益的可再生资源要给予优先使用权。 随着时间的推进，必须充分考虑对系统的维护。使用生命周期成本分析法评估各个系统的经济价值。
根据净零能耗的标准以及发展方向，建筑物也被允许使用异地能源来抵消建筑物内部的能源消耗。如果空间有限，设施所有者会在一个特定的空间安装一个专门的风力涡轮机。但大多数情况下，异地可再生能源额度是通过购买来实现的。可再生能源额度源于可再生能源技术。一些大型的风力发电场，太阳能电站，地热发电厂，水电设施都无需使用化石燃料或主要能源。建设和使用这些设施的成本是通过销售可再生能源的额度来实现的。
净零能耗建筑是一种非常前卫的建筑理念，已日趋流行。这一建筑思想放弃了煤炭、石油、电力等常规能源，依靠太阳能、风能、生物质能等可再生能源实现建筑物的合理运行。净零能耗建筑的发展与普及不是一蹴而就的，需要一个长期的发展过程。它已经成为了建筑业的发展趋势，极具示范意义。
由于“零能耗”和“净零能耗”概念相对较新，行业内还没有给出明确的定义，但是零能耗的理念却被广泛接受。美国能源部（DOE）和国家可再生能源实验室（NREL）已经率先进行关于“净零能耗”的研究，并且一直持续到现在。可再生能源实验室提出了几种关于“净零能耗”的概念。他们鼓励建筑设计师，业主和经营者根据项目要求选择最佳建筑理念和建筑策略。他们公布了关于“净零能耗”的最终定义，从四个方面体现这一思想和理念。
①“净零能耗”的现场
通常是指在不考虑能源起源地的前提下，，某种能源消耗和创造的地点，如建筑物。在一个“净零能耗”的建筑物内，每单位空间在一年内消耗掉的能源，在一年内必须全部弥补和创造出来。
②“净零能耗”的来源
是指提供给能源使用地的主要能源类型，包括能源在产生、传输和分配过程中损耗和浪费的那部分。例如，煤电厂每发出1 焦耳的电力需要消耗3 焦耳的煤炭。如果某建筑物需要天然气，那么每消耗20 焦耳，就会提取1 焦耳，同时将创造的天然气输送到能源消耗地。虽然“净零能耗”建筑物的衡量标准会由于地区和具体因素而不同，但是一般都包含这些基本的要素。
③“净零能耗”的成本
是运用的最简单的衡量标准。意味着这个建筑物在一年内能耗账单为0 美元。 在某些情况下，业主或经营者可充分利用销售现场可再生能源额度实现成本的降低。
④“净零能耗”的排放
许多常规能源的消耗会造成二氧化碳，氮氧化物，二氧化硫等的排放。“净零能耗”排放的建筑物要么不适用造成排放问题的能源，要么通过现场可再生能源系统实现对废气排放的抵消，实现出口无排放能源的目的。
