1、 外文翻译零能耗建筑的理解关于作者：Paul A. Torcellini, Ph.D., RE在Golden, Colo可再生能源实验室是一个资深研究型设计师。Drury B. Crawley是美国华盛顿能源部建筑科技办公室的项目经理。摘要：美国能源部建筑技术规划组预计到2025年使商用零能耗建筑市场化。理论上，零能耗建筑大大的减少了耗费的能量，于是可再生能源就可以满足剩下的需求。但是这立即引起了一些质疑：“这是一个从现在的能耗建筑看来是遥不可及的事，还是一件有可能发生的事？”“现在有没有近似零能耗建筑了范例？”为了回答这些问题，国家可再生能源实验室对零耗能建筑的商用部分做了一份评估，确定了满
2、足这个目标的技术的可能性，这种可能性基于到2025年技术有可能的的发展进程。国家可再生能源实验室同时也对七座低能耗商用建筑做了评估，确定他们其中哪些方面能够满足零能耗建筑的要求。对零能耗建筑可以实现的可能性证明 为什么零能耗建筑重要呢？在美国，民用建筑和商用建筑消耗了百分之四十的一次能源和百分之七十一的总发电量。那对电能系统，可利用的能源，废气的排放和经济可行性来说都是很大的负担。 使事情变得更糟的是，预计美国的商用建筑耗能量将以每年百分之六点一的速度增长，这速度是商用建筑增长速度的两倍。这是经济的增长和人口的扩张所驱动的，因为这些每年需要越来越多的建筑物。全部的建筑面积和它的能量消耗比为能量
3、储备的规模和建筑物的翻新的速度还要快。于是，是否有新型的商用建筑能够被建造呢，事实上那是否就是零耗能建筑？并且那些老建筑怎样被改建成环境友好型，舒适，经济和节能的建筑呢？很多情况下，老建筑不能成为零耗能建筑。然而，研究表明应用一些简单的节能措施，建筑的能耗能够明显的降低。5附录2 零耗能建筑的定义 当确定具体节能目标时，节能的范围是很模糊的。从哪里节能的问题总是被提到。答案有：“从ANSl/ASHRAE/IESNA除了低层的民用建筑建筑节能标准中。”另一个被提到的目标是零耗能。一个来自90.1-2004标准的节能百分之三十的目标正在实行之中。 零耗能建筑是耗能建筑和产能建筑的交叉点。理论上说，
4、零耗能建筑只是一个不受能量影响建筑的假想。 首先，从定义来说，零这个词仅仅是个“纯粹的零”。流入和流出的能流是相等的并且方向是相反的。这并不是纯粹意义上的零耗能。 如果一个设计师有建造纯粹零耗能建筑的目标，那么他的设计团队首先要定义什么是零耗能，因为这确实要解释清楚。那什么是零耗能的能源呢？是初能源，末端能源，能源的价值，或者是由于耗能所产生的排放物？至少有四种零耗能的能量的定义还在用，其中还被错误的认为是同一种定义。 这篇文章会对四种能量的定义进行区别： 不耗费初能源的建筑不耗费末端能源的建筑不耗费能源价值的建筑没有排放物的能源的建筑 不耗费初能源的建筑所产生的能源和他所使用的能源是一样的，
5、和初能源产生相比。就建筑节能而言，系统的障碍一直存在着，如传输系统，电力设备和电力设备所需要的能源。它更趋向于整体能源影响的解释。然而，它确在获得能量的转变方面和这些转变的限制的困难而改变了。固定的改变因素不能说明今天能量的传输方式，和新建筑的处理的能量的方式，还有建筑中电力系统所需要的能量。这个定义可以取决于公司怎样买和产生能量，而不是建筑物所消耗的能量。于是，如果一个人想要在一个水力发电量很大的地方建造楼房的话，也许能量对这个建筑影响很小。但是，在那种地方盖房子的话，会需要新一代的化石燃料，而且这个建筑也许需要新的储备的能量，那就是煤。这个分析很困难。 不耗费末端能源的建筑当和末端使用的能
6、源一样。这个定义作为一个目标是实用的，因为它可以通过实地的考察来确定。它能够鼓励节能的设计。然而，它没有区分燃料的类别和无用的能源。这个末端设备仍然有待确定。这个末端是建筑的地基还是包括全部的部分？如果你在你的停车厂铺设了太多的电缆线，只是为了达到日后这能成为一个零耗能建筑，这会发生什么呢？这会使得电缆系统更加多耗电，因为它也是建筑的一部分。 建筑的主人对不花钱耗费能量的说法十分感兴趣，并且想要利用节能和可再生能源取得更大的经济效益。这个定义就像零耗能建筑的定义一样，很容易让人想到实用的价值。市场的力量在基于可利用能源方面提供了一个很好的平衡。能量的价值也包括基础设施的影响。要到到零耗能是困难
7、的甚至是不可能的，因为综合利用率的构造。许多综合利用率的构造能够少耗能，但是这还不能使这个耗能率的平均水平低于零。结果，没有方法是能够使耗能的价值恢复到固定的和所要求的数量。最后，假想有一天所有的建筑都是零耗能的。综合利用率需要调整以维持可以信赖的程度。 第四个定义没有排放物的能源的建筑着眼于能量消耗所产成的废气。这也许是一个更好的可持续能源的模型。然而，就像零耗能建筑的定义一样，他也是很能测量的。 为什么测量是很重要的？人们经常用定义满足他们自己的需要。设计团队必须做出决定哪一个才是接近目标的那个定义。稍后，我们将比较这些在低耗能建筑的定义。下一部分我们要讨论这些定义在平常的建筑中的作用。举
8、一个整个建筑设计过程的例子 我们研究的每一个建筑都有一个特定的目的和作用，并且都有共性。这些建筑建筑很成功，因为他们很好的利用了能量。这些建筑的主人都很重视低耗能和可持续的目标，并且把节能当做设计过程的一部分。这些建筑师和工程师设计了一个能满足我们视觉的，并且是一个完整的建筑设计过程。完整的建筑设计过程要求那些设计团队对建筑的设计负责，即建筑师，工程师（光学，电学和机械学），电能和其他一些顾问，还有建筑的主人和住户，一起建立和研究一个能源的实施的目标。全建筑的建设目的是使整个的设计团队通过这个相互的设计过程来理解系统之间的一些联系。系统的分析系统之间的联系能够确保我们离一个更加节能和省钱的建筑
9、的诞生更近一些。所有建筑都受能量的影响吗？零耗能建筑可能是否是一个更加宽广的范围？为了回答这个问题，NREL的研究人员在1999年对5375幢商业建筑能量消耗的调查进行了研究了，摘录了主要的和能量有关的建筑因素，并且创造了建筑耗能模型来模仿建筑中能量的作用，代表了整个商业建筑的部分。我们对所有建筑模型使用了90.1-2004标准执行要求，并且以它为一个底线。然后应用一系列容易的并且可用的能量保护措施，并且涉及了百分之五十的模拟屋顶的光电板。光电板仅限于屋顶的面积，而且只是提供能源的一方进行了分析。其他的能源也被考虑到了，但是没有进行分析。更宽范围的来考虑建筑的局部，技术需要能够适应更大规模建筑
10、的潜能。例如，侧送风受送风形式的影响。生物能源，例如木质材料，对于建筑来说是十分重要的。微生物和细胞生物消耗能源，并且把能源转化为热量和力量。这些东西的组合也许能够改善总体的能源效率，但是能源仍然要进入特定的系统里面。光电版能够适用于几乎任何建筑。Figure I显示这些分析的结果，用了展示全部的商业建筑的四个不同的形态的高密度的能量网。如果所有的建筑都按照90.1 -2004标准建造，这个基本方案代表了能量的使用强度。这个能量使用强度方案是49.7kBtu/ft- (564 MJ/m)，和1999年的商业建筑耗费量84.2kBtu/ft (956 MJ/m)相比，减少了百分之四十。这个结果显示如果我们按照现有的标准建造房屋，我们可以节省相当大的一部分能量。再加上屋顶的光电板技术能够使我们减少额外的能量耗费量，可以减少到35.8kBtu/ft- (407 MJ/m)。这是Figure I里显示的有光电版的基础方案。附录3 外文翻译原稿- 8 -
