净零能耗建筑：住宅和商业

净零能耗建筑(NZEB)认证是国际未来生活研究所(ILFI)著名的生活建筑挑战的一个组成部分，它被认为是世界上最严格的绿色建筑认证体系。“净零能源建筑”是指通过现场可再生能源生产所需能源的建筑。除了可再生能源的生产，净零能源建筑认证要求项目在以前开发的场地上建造，灰田或棕地;不包括现场燃烧;不妨碍或降低新鲜空气、阳光和自然水道的质量;根据ILFI的网站，它的设计功能完全是为了让人开心。

zHome，一个由David Vandervort建筑事务所设计的10个单元的联排别墅，以及DPR建筑凤凰城总部是如何在住宅和商业环境中实现净零能源的最好例子，即使在看似恶劣的气候中。

节能特性

DPR建筑公司的LEED AP BD+C负责人Ryan Ferguson表示，这座拥有58个工作站、开放式办公室的DPR建筑是一个生活实验室。弗格森说:“我们已经试验了几种不同的建筑技术，在亚利桑那州可能行得通，也可能行不通。”“到目前为止，它们工作得很好，但总有改进的空间。”一个被动和主动的冷却系统，依靠自然对流，自然通风，和四个淋浴塔-蒸发冷却系统-被用来帮助冷却空间，并帮助DPR达到净零能源。

Ferguson说:“我们降低了建筑内的能源需求，我们用我们需要的尽可能小的能源再生系统来抵消这一需求，最终形成了太阳能覆盖的停车场。”停车场设有79千瓦直流光伏板，可在现场产生能源。在建筑内部，82 Solatubes®被放置在整个建筑中。弗格森说:“在白天，我们不用电来照明。”

生活建筑挑战项目技术总监、前zHome项目总监布拉德·利杰奎斯特(Brad Liljequist)表示，zHome项目结合了节能系统和节能技术，以减少能源消耗，实现净零能耗和净零二氧化碳排放。利杰奎斯特表示，在西雅图地区，供暖和热水系统是典型家庭最大的能源需求。zHomes家利用地源热泵系统，从原有的社区井场抽取预温水，以帮助减少需求。住宅还使用热回收通风和日间照明。

Liljequist说:“我们非常慎重地考虑了窗户的位置，每个家庭都有一个朝北的天窗，从建筑学上讲，它与住宅融为一体，也与住宅的通风策略相关联。”卓姆夫妇还利用烟囱效应，在温暖的月份排出热空气。

除了由森林管理委员会(FSC)认证的木材和节能发泡聚苯乙烯绝缘材料制成的结构隔热板(sip)外，zHome单元还配备了节能电器、LED和荧光灯、彩色编码的开关插座，以帮助房主减少“吸热负荷”(即备用电源)，以及个人能源监测系统。利杰奎斯特说:“我认为零能源家庭就是零能源潜力。“在一天结束的时候，真正让房子保持零值的能力真正掌握在居住者的手中，所以我们试图帮助他们。”

通过上述方法，zHome单元的能耗约为标准家庭的三分之一。光伏板从美学角度融入了家庭建筑，也可以发电并抵消剩余的能源消耗。在太阳能电池板上使用微型逆变器代替了典型的大串逆变器，从而实现了零故障，并能够对每个单独的电池板进行实时性能监控。

虽然这两个项目都实现了净零能耗，但节能是一个持续的过程。“我们一直在调整的是建筑控制系统。这样做的目的是告诉可操作的窗户应该在什么时候打开，球迷应该在什么时候打开。”弗格森说。“这是系统中最复杂的一部分。自从我们搬进来之后，建筑的性能有所改善，这是因为我们一直在修改建筑管理系统。”

在追求零能耗的早期阶段，zHome团队尝试了高效窗户。Lilijequist说:“我们发现，在我们的海洋气候中，使用三层玻璃窗户和其他所有我们正在做的事情在我们的情况下并不划算。”在对升级相对于补偿光伏成本进行成本分析后，该团队选择安装双层玻璃窗。

未来的意义

除了为自己的项目实现净零能耗之外，zHome和DPR项目还在每个项目的周边社区产生了对净零能耗建筑的兴趣。

“(这个项目)正好符合我们的核心价值观——正直、独特、享受，永远向前，”弗格森说。“对我们来说，诚信意味着说到做到。我们觉得自己在做这件事，因为我们为许多有远见的公司做项目，我们认为自己是有远见的，所以这个项目反映了这一点。”许多DPR客户已经注意到该公司所树立的榜样，现在正努力将无害环境的过程和材料纳入他们自己的项目。

Ferguson说:“当客户在我们的空间中行走时，每个人都想知道他们能在项目中融入多少自然光。”“他们想知道他们能做些什么来减少机械系统的能源费用，以及他们是否能把我们做的任何事情纳入他们的项目中。”

据利杰奎斯特说，偶然的观察者也意识到zHome有“一些特别的东西”，它有助于引起人们对家庭节能的兴趣。“这是一个相当城市化的环境，”利杰奎斯特说。“人们可以很容易地看到，这些房子有一些不同之处。”

zHome和DPR项目都是AEC行业全球节能运动的一部分，对未来有重大影响。利杰奎斯特说:“我认为，在全球范围内，零碳能源建筑将成为一场势均力强的运动，我们在这方面处于非常领先的地位。”“人们开始意识到，从技术和财务角度来看，(净零能耗建筑)是切实可行的。人们谈论和追求这些建筑已经有一段时间了，但我认为变化的速度让每个人都感到惊讶。我们将看到零能耗建筑的快速发展这是所有人梦寐以求的，我认为这是非常令人兴奋的。它说明了创新的水平，以及我们的社区对气候变化的反应。”

自从ILFI的净零能耗建筑认证项目在2011年多伦多年度GreenBuild会议上首次启动以来，共有四个项目获得了认证。目前，约有150个项目正在“生活建筑挑战”(Living Building Challenge)认证过程中，这是深绿色建筑快速发展的一个衡量标准。