“零能耗住宅”的提出,为房子这种基本需求带来了全新看法。然而,它并不是住宅用电不再消耗能源,而是住宅电力改革的一种新形式。曾有人预测,住宅“零能耗”将是未来住宅发展的趋势。那么这究竟为何物呢?
住宅污染、能源紧缺推动“零能耗住宅”发展
工业消、交通能源、建筑是主要的能源消耗来源。来自住宅污染是不可小觑的问题。据中国住建部的研究报告显示,中国建筑垃圾的数量已达到城市垃圾总量的30%—40%,中国每年产生建筑垃圾4亿吨,这些垃圾的运输、处理和存放,都会给环境带来污染,并占用大片土地。据统计建设面积100平米房子产生的污染如下。
尽管欧美等国外建筑比中国建筑寿命要长,但随着社会的发展,新住宅的建设以及居住过程中仍排放大量的污染物。从2000年起,美国住宅耗能源超过了交通业和工界,占美国能源消耗总量的三分之一。
住宅污染的同时,消耗大量的不可再生能源,因此,绿色住宅、低碳住宅、微能耗住宅、零能耗住宅等概念应运而生。
“零能耗住宅”概念及技术要求
概念
“零能耗住宅”利用“建筑围护结构被动式节能设计”,以太阳能、风能、浅层地热能、生物质能等可再生能源代替传统能源,并采用排放量极低的新型电气设备,在供应住宅用电需求之际,也不制造额外污染。同时,这种住宅能保持室内空气清新,透过智慧控制装置自动调节温度、湿度、含氧量等,是更为优异的居住形式。
技术
集成技术是实现“零能耗住宅”的关键,据资料总结,“零能耗住宅”的技术要求包括。
根据气候、场地、结构要求选择合理的建筑功能布局;
建造智能、保温、遮阳的建筑围护结构;
优化室内通风、采光系统,采用置换送风技术;
大量使用太阳能、地热能、风能、生物能等可再生能源;
采用辐射采暖、制冷系统,提高能源利用效率;
推广节水技术、绿色建材、绿化技术等生态建筑技术;
使用智能建筑控制技术;
搭配储能系统和蓄电池
废热废水回收技术。
可再生能源材料和技术对零耗能住宅的选址、建筑以及居住使用而言具有核心地位。当前,随着太阳能技术成长,设备成本降低且转换效率提升,加上相关应用产品日臻成熟,太阳能冰箱、洗衣机等电器和设备逐渐开发并用于生活中,“零能耗住宅”更能有效把太阳能转化为电力,从而满足住宅需求、减少传统能源的利用。
住宅全面使用太阳能已不是梦想,高效、平价的太阳能发电系统,搭配相关的
全球“零能耗住宅”发展状况
“零能耗住宅”在瑞士、加拿大、德国、美国、英国已发展多年。日本、泰国和马来西亚、印度、中国也开始跟上脚步。本篇就中、美、日、英等四个重点国家的发展现状进行介绍与说明。
英国
英国最大的“零碳”生态社区贝丁顿位于伦敦南部,竣工于2002年。贝丁顿社区利用再生能源改造房屋,目前拥有公寓、独立洋房等住宅82套,另有大约2,500平方米的工作空间、一个展览中心、一家幼稚园、一家社区俱乐部和一个足球场,共有居民210人、工作人员60人。伦敦东部和葡萄牙等地也有模仿此社区进行的住宅建造。
该社区电站能利用枯枝败叶和废木料发电和供热,为了节电,朝南的房屋玻璃窗很高,充分接受阳光的热量,屋顶、地板有隔热保温设计;屋顶上这些风力驱动的通风管,能把新鲜空气送入屋内,而50厘米厚的砖墙能保证室内冬暖夏凉,屋内所有家俱都是用再生木料制造的,垃圾也能再次利用。
美国
美国格外注重改进建筑材料和技术,并透过太阳能发电来降低住宅能源消耗。近年,美国政府提出到政策,要求2030年新建建筑要达到零能耗的目标。
据美国能源部资料显示,太阳能是“零能耗住宅”技术的关键。“零能耗住宅”技术,需将以下因素进行最优组合,才得以实现住宅“零能耗”:根据不同气候特点确定设计、太阳能空调系统以及自然照明、先进的节能建筑设计和材料、太阳能家用电器和照明设备、太阳能热水供应和发电系统。此外,美国能源部指出,在无电网的偏远地区,“零能耗住宅”将更受欢迎。
中国
新建案“南京锋尚”是中国第一个零能耗住宅建案,但中国零耗能住宅的市场目前仍在新兴阶段。厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强指出,国内民众多居住在集合式住宅内,屋顶面积有限,且由整栋楼居民共有的;涉及屋顶产权问题,对装设屋顶型太阳能发电系统而言是很大的限制。
然而,晶科最近提出“零电费”时代的想法:即家庭住宅可以透过太阳能发电来实现电力自发自用,白天用不完的电还可以卖回给电网,用这部分的收益来抵消夜间的电费支出,从而实现“零电费”的目标。这样的方法可节约能源、减少消耗,又可带来额外的家庭收入,引发中国更多民众对“零耗能住宅”的关注和憧憬。
日本
日本政府吸收欧美经验,近年来开始着手规划国内的零能耗住宅发展。在日本政府全力支持下,日本10家大型房地产企业将从2017年开始大力设计开发和推广“零耗能住宅园区”,采用最先进的碳素纤维隔热层技术,从建材方面强化住宅的保温性能。
经济产业省计划从政策和税收两个方面支持企业开发建设零耗能住宅。预计到2020年时,日本将有50% 以上的新建住宅成为零耗能住宅,相关产业和设备产品的市场规模可达1.1万亿日元,将是未来最有发展潜力的产业。
小结:虽是雏形,但趋势凸显
虽然目前已有零能耗住宅出现,但由于资金与技术需求皆高、仍在发展阶段等等,不利后续发展的因素。但在严峻的能源形势和气候条件下,零能耗住宅将成为解决人类住宅问题的新措施。
Navigant Research研究室主任Noah Goldstein表示,“当前,各政府、企业和业主都在追求零能耗解决方案以减少能源成本,尽可能降低碳足迹。因此,未来20年,全球将有一大批零能耗建筑计划推出,这将有力地推动市场的发展。”此外,Navigant Research预计到2035年,全球零能耗建筑收益可产生近4.6万亿美元的受益。
与零耗能住宅相关的再生能源、节能电器、智慧控制系统、储能设备等需求,预计也将随着零耗能住宅的发展而持续增加。
参考文章
《住房污染:建100平方米住房要消耗多少能源?》
《美国房屋以“零能耗”为目标》
《日本“零耗能住宅”潜力大》
《英国新型住宅实现“零能耗”》
《走向零能耗》
《2035年全球零能耗建筑收益超28万亿 》
《晶科开启“零电费时代”:是愿景还是噱头》