Introduzione

L’edificio Z-NEB (net -zero energy building), costruzione energia netta zero, è un edificio con consumo energetico netto pari a zero, cioè la quantità totale di energia utilizzata dal costruire su base annua è pari a circa la quantità di energia rinnovabile creato sul sito. Questi edifici conseguenza non aumentano la quantità di gas serra nell’atmosfera.

 La maggior parte degli edifici a zero consumo netto di energia consumano la metà o più della loro energia dalla rete, e restituiscono lo stesso importo in altri momenti. Gli edifici che producono un surplus di energia nel corso dell’anno possono essere chiamati “edifici energeticamente più” e gli edifici che consumano un po ‘più energia di quanta ne producono sono chiamati “vicino allo zero edifici a energia” o “case ultra-basso consumo energetico”.

 Edifici tradizionali consumano il 40% dell’energia totale di combustibili fossili negli Stati Uniti e nell’Unione europea e contribuiscono in misura rilevante all’immissione di gas serra. Il principio di consumo energetico pari a zero è visto come un mezzo per ridurre le emissioni di carbonio e ridurre la dipendenza combustibili fossili.

 La maggior parte edifici zero energia utilizzano la rete elettrica per lo stoccaggio di energia, ma alcuni sono indipendenti griglia. L’ energia di solito è raccolta in loco attraverso una combinazione di tecnologie di produzione di energia come il solare e il vento, riducendo l’utilizzo complessivo di energia con tecnologie HVAC e di illuminazione ad alta efficienza. L’obiettivo di zero-energia stà diventando sempre più pratico, grazie anche alla diminuzione dei costi delle tecnologie energetiche e all’aumentare dei costi dei tradizionale combustibili fossili.

Lo sviluppo di moderni edifici a energia zero è diventato possibile non solo attraverso i progressi compiuti in nuove tecnologie e tecniche energetiche e di costruzione, ma è stato anche notevolmente migliorata dalla ricerca accademica, che raccoglie i dati precisi di rendimento energetico degli edifici tradizionali e sperimentali e fornisce prestazioni e parametri per i modelli informatici avanzati per predire l’efficacia dei progetti di ingegneria.

Zero Energy costruzione è considerata come una parte di rete intelligente. Alcuni vantaggi di questi edifici sono i seguenti:

  •  Integrazione delle risorse energetiche rinnovabili
  • Integrazione di plug-in veicoli elettrici
  • Realizzazione di concetti di energia nullo
  • Il concetto di energia zero consente un’ampia gamma di approcci causa delle molte opzioni per la produzione e conservazione dell’energia unito a vari modi di misurazione dell’energia (relativa alle emissioni costo, energia o di carbonio).

 Progettazione e costruzione

I passi più efficaci verso una riduzione dei consumi energetici di un edificio di solito si verificano durante il processo di progettazione. Per un utilizzo efficiente dell’energia, la progettazione energetica a zero si discosta in modo significativo dalla pratica costruzione convenzionale. L’involucro dovrà essere progettato e coibentato in maniera intellligente. La luce del sole e il calore solare, brezze prevalenti, e il fresco della terra sotto di un edificio, sarranno in grado di fornire luce naturale e le temperature interne stabili con mezzi meccanici minimi.

N-ZEB sono normalmente ottimizzati per utilizzare guadagni passivi di calore solare e l’ombreggiatura, in combinazione con la massa termica per stabilizzare le variazioni di temperatura diurne per tutta la giornata, e nella maggior parte dei climi.

 Tutte le tecnologie necessarie per creare edifici a zero energia sono disponibili.

Sofisticati 3-D strumenti di simulazione energetica dell’edificio sono utili per modellare un edificio eseguendo una una gamma di variabili di progetto come la costruzione in funzione dell’ orientamento (rispetto alla posizione giornaliera e stagionale del sole), finestra e tipo e posizionamento porta, profondità sbalzo, tipo di isolamento e valori degli elementi edilizi, tenuta all’aria (weatherization), l’efficienza di riscaldamento, raffreddamento, illuminazione e altre attrezzature, nonché del clima locale. Queste simulazioni aiutano i progettisti a prevedere come l’edificio si esibirà prima di essere costruito, e consentire loro di modellare le implicazioni economiche e finanziarie per l’analisi costi-benefici, costruzione o più appropriato, oltre alla valutazione del ciclo di vita.

Edifici a energia zero sono costruiti con significativi elementi di risparmio energetico. I carichi di riscaldamento e raffreddamento sono abbassati utilizzando attrezzature ad alta efficienza, isolamento aggiunto, finestre ad alta efficienza, la ventilazione naturale, e altre tecniche. Queste caratteristiche variano a seconda zone climatiche in cui avviene la costruzione. Carichi di riscaldamento ad acqua può essere abbassata utilizzando dispositivi di conservazione dell’acqua, unità di recupero calore delle acque reflue, e utilizzando il riscaldamento solare dell’acqua, e ad alta efficienza impianti di riscaldamento dell’acqua. Inoltre, l’illuminazione diurna con lucernari o solartubes in grado di fornire il 100% di illuminazione diurna all’interno della casa. L’ illuminazione notturna è in genere fatta con fluorescenza e l’illuminazione a LED che utilizzano 1/3 o meno energia che le luci incandescenti, senza l’aggiunta di calore indesiderato. I carichi elettrici possono essere ridotti scegliendo apparecchi efficienti e riducendo al minimo i carichi fantasma o di energia in standby.

Edifici Zero-energia sono spesso progettati per rendere duplice uso di energia tra cui elettrodomestici; per esempio, l’uso dello scarico frigorifero per riscaldare l’acqua sanitaria, scambiatori di calore aria di ventilazione e di scarico doccia, macchine per ufficio e server, e il calore del corpo per riscaldare l’edificio. Questi edifici fanno uso di energia termica che gli edifici convenzionali possono esaurire fuori. Possono usare la ventilazione del calore di recupero, il riciclo di calore ad acqua calda, cogenerazione, e unità chiller ad assorbimento.