零碳建筑和零能耗建筑到底有什么区别吗

不少人也许已接触过“零耗能住宅”这个术语，虽然还不大清楚这到底是什么，但它听起来不错。那么这到底是现实呢？还是对未来的一个设想？这的确是现实，在美国各地这样的设施已经帮助房主们节约了大笔的能源开支。过去几年中，美国能源部一直在推广这种高效住宅设计，目的是在全国范围内的住宅建设中采用高效能源或可再生能源策略。正是如此，美国各地都出现了能耗已经接近甚至达到零的住宅，甚至是社区。根据我国建设部门的统计，目前我国已建房屋有近400亿平方米属于高耗能建筑，新建房屋有95%以上是高耗能建筑。我国市面上已建成的“准零耗能”与“纯零耗能”住宅都是广泛采用各种节能策略以及太阳能发电与热水供应系统。

所谓“零耗能”，是指建筑在实现低耗能的基础上，补充太阳能、风能和浅层地能等可再生能源，达到节约或者不用传统化石能源的目的。现国际通行的所谓“零耗能”建筑主要是指通过最佳整体设计、利用最先进的建筑材料以及节能设备，达到房屋所需能源或电力100％自产的目标。零耗能建筑并不是说建筑不耗能，而是指对不可再生能源的消耗为零，用能主要是太阳能、风能和生物智能。

初夏的瑞士，摄氏30多度的气温让人吃不消，但一走进Eawag(瑞士联邦供水、废水处理与水体保护研究所)总部大厦，却是感觉清凉如春。这个大厦没有空调，但室温一年四季保持在23摄氏度。这就是著名的Chriesbach大厦——国际知名的零耗能建筑。它于2006年9月落成，在现有节能技术的创新基础上，为建筑业树立了新的标准。据介绍，Chriesbach大厦消耗的能源仅相当于规模最小的大厦所消耗的能源的1/4，其能耗已经达到欧洲2050年的标准。

大厦是一个紧凑型实体，有一个玻璃屋顶的中央大厅，因此阳光可以照射进大厦，同时也有助于大厦在夏日夜晚的降温。墙壁是钢筋混凝土框架结构，也是冷热蓄能体，绝缘层有30厘米厚。窗体底端天花板使用的是再生混凝土，地板用木屑板铺设，而大部分墙壁则采用木质结构。办公室之间的隔断墙壁采用了黏土材料，这样既符合环保的要求，又能调节空气湿度。逃生露台上，装有天蓝色的玻璃板，在兼顾美观的同时，可根据季节变化控制日光通透，或提供遮阴，或让太阳光直射进大厦。这些玻璃板可根据设定的角度自动调节，夏天可遮挡75%的太阳光；冬天则尽可能多地放进阳光。

在能源方面，个人活动、办公设备、照明灯光及自然光线产生的热量，通常足以维持一个舒适的室温，即23摄氏度左右。在大厦屋顶四周，分布着459平方米的窗体顶端窗体底端太阳能电池，可为大厦提供近1/3的建筑用电量，约等于21.9万千瓦时(不含服务器的用电量)。此外，屋顶上还种了小植物，用来保温及收集雨水。

在水源供给和处理上，Eawag动足了脑筋。饮用水主要用于员工食堂、每层楼的饮用水龙头及清洁设施。而其他用水则主要依靠雨水。比如，屋顶上有一个80立方米的露天水花园，用来储存雨水，它位于食堂的前面，有一根单独给水管，为厕所提供冲刷水源。尿液也会被特别处理，它经单独管道与无水便池和厕所分离，储存到两个大水箱(分男、女)中，用于Eawag的研究。在停车场、通道等地方，雨水不能直接排入地下，而是被收集到一个露天水道，流入排水区域。大厦周围，挖了小沟渠，种了大片树木，它们与建筑物组成了一个融入自然的整体系统。整个零耗能表现出的不仅仅是单个尖端技术的叠加，更是各个系统和技术相互作用的最优效果。

“绿色明天”（Green Tomorrow）住宅楼由两座建筑组成，一座是“零能源屋”（Zero Energy House）——面积为432平方米的一座单层楼房，另一座是双层的办公楼，面积为298平方米。前者容纳了四口之家，并实现零能耗。

设计之初考虑到了当地的位置，提出了适宜的目标，能够符合当地的气候、材料、可再生能源等条件。由SAMOO事务所与Arup香港公司合作的这个项目采用了所有可持续和环境友好型的设计元素，成为韩国第一座零能耗住宅楼，也是韩国第一座实现LEED白金级认证的建筑。

最近，“绿色明天”工程赢得了2010年BCI绿色设计奖的“住宅建筑绿色领先奖”。该项目的主要概念是要推动人们节能，并提供了绿色城市住房的模本，适合韩国的气候和生活习惯。建筑能与外部空间沟通，并遵循了传统韩国建筑的布局。在“零能源屋”里，空间布局十分简单，走廊成为南北两个区的分界线。走廊以南是起居室和卧室，走廊以北是临时使用的空间。房屋的东边是模仿传统韩国夏季亭台的“韩国屋”，靠近湖泊，有着自己的特点。“韩国屋”安装了双层外墙，内部环境在优化了热量、灯光和空气质量后提高了居住的舒适度。

根据住房和城乡建设部此前发布的公告，今年9月1日起，国家标准《近零能耗建筑技术标准》GB/T51350-2019正式实施。该标准由中国建筑科学研究院和河北省建筑科学研究院会同46家科研、设计、产品部品制造单位59位专家历时3年联合研究编制完成。

“这个标准是国际上首次通过国家标准形式对零能耗建筑相关定义进行明确规定，将在零能耗建筑领域建立符合中国国情的技术体系，提出中国解决方案。”中国建筑科学研究院专业总工徐伟认为，《标准》的实施将对推动建筑节能减排、提升建筑室内环境水平、调整建筑能源消费结构、促进建筑节能产业转型升级起到重要作用。

未来建筑能耗更低

自1980年以来，我国的建筑节能先后经历了30%、50%、65%三个阶段，尤其在降低严寒和寒冷地区居住建筑供暖能耗、公共建筑能耗和提高可再生能源建筑应用比例等领域取得了显著的成效。

“现阶段建筑节能65%的设计标准已经全面普及，提高了人们居住、工作和生活环境的质量。”徐伟分析说，推动建筑迈向更低能耗正在成为全球建筑节能的发展趋势，目前也相应出现了一些具有专属品牌的技术体系，如德国“被动房”、瑞士近零能耗建筑等。

9月1日起实施的《近零能耗建筑技术标准》中，对“近零能耗建筑”做出了定义：其建筑能耗水平应较国家标准《公共建筑节能设计标准》和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》降低60%至70%以上。同时，也明确了“超低能耗建筑”和“零能耗建筑”的标准。

在此之前，我国建筑领域已经开始超低能耗建筑的探索。在河北高碑店国家建筑节能技术国际创新园内，记者看到一栋被动式专家公寓楼，这是获得德国被动房研究所(PHI)和中国超低能耗建筑联盟双认证的单体住宅建筑。

“楼内没有集中供暖，仅靠被动房相关技术，就可实现冬季室内平均温度在20摄氏度以上。238平方米的房子，仅采暖这一项每年可以节约将近4000元。”公寓楼住户林峰告诉经济日报记者，这栋楼与此前的基准建筑相比，节能了92%。

林峰介绍说，实现这个效果主要靠三点：一是房子的密封、保温效果要好；二是新风系统24小时持续为室内输送新鲜空气，冬季将电视、灯具、做饭等生活中产生的热量，通过环境一体机的热交换功能，将室外进到室内的冷风预加热，以保持室内温度，不再需要传统的集中供暖与空调制冷系统；三是建筑外遮阳，夏季室内窗帘大概能挡住20%的太阳辐射，室外遮阳则可以挡住80%以上的辐射，以此降低空调使用的能耗。

正是因为目前高碑店市在超低能耗建筑方面积累的产业基础和技术优势，今年10月份，有着世界节能建筑领域的“奥林匹克”之称的第23届国际被动房大会将首次走进亚洲在高碑店市举办。

多省绘制产业蓝图

住建部《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》提出，积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范，引领标准提升进程，在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设，到2020年，建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000万平方米以上。

随后，山东、河北、河南、北京、吉林等省市针对超低能耗建筑示范推广的政策和技术标准陆续出台，在财政补贴、非计容面积奖励、备案价上浮、绿色信贷等方面提出了政策优惠。特别是今年以来，黑龙江、上海、天津等省市先后出台了超低能耗建筑的相关技术标准。

记者从河北省住建厅了解到，自2014年开始，河北省级财政每年给予超低能耗建筑建设补助资金，现已累计超过4400万元。石家庄、保定等市也相继出台相关资金支持政策，如石家庄市出台的《关于加快推进被动式超低能耗建筑发展的实施意见》提出，2018年到2019年开工建设的，每平方米补贴200元，单个项目不超过300万元；2020年开工建设的，每平方米补贴100元，单个项目不超过200万元，并在用地等方面给予支持。

在技术层面，河北省借鉴德国经验和瑞典被动式房屋标准，在总结河北试点工作实践的基础上，于2015年2月份颁布了国内第一部《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》，组织编制了河北省《被动式低能耗居住建筑节能构造》《被动式低能耗公共建筑设计标准》。

截至目前，河北已累计建成超低能耗建筑18个，建筑面积27.52万平方米；在建建筑面积237.22万平方米，竣工和在建超低能耗建筑面积居全国首位。

建筑节能掘金“蓝海”

“早在2004年，高碑店就开始与德国企业合作节能门窗的研发和生产。2013年，国家科技部批准建设了‘高碑店国家建筑节能技术国际创新园’。”河北高碑店市经济开发区管理委员会副主任曹自涛介绍，目前高碑店市已经形成了以生产加工、设计研发、展览交易、检测认证、仓储物流五大功能配套齐全的建筑节能产业集群，年销售收入超过50亿元。

近十年来，位于高碑店市的奥润顺达集团已先后为50多个被动房项目提供技术服务与核心产品，并从中收集了数万个数据，突破无数技术难关，从多层建筑、高层建筑、别墅、学校等不同类型的建筑，进行规模化的探索，成功研发出洛卡恩“7+3”被动房集成系统。

“我们最早从普通门窗行业做起，随着建筑标准的提升，我们的技术也在不断完善，后来发现技术含量最高的门窗是用在超低能耗建筑上。”奥润顺达集团项目总监林少中介绍说，门窗只占房屋建筑面积的不到五分之一，但是通过门窗的能耗损失达到了50%以上。

“被动房技术虽然起源于欧洲，但是完全复制引进到中国后，由于自然环境和气候条件差异，出现了不同程度的水土不服。”林少中告诉记者，为此，奥润顺达集团与德国被动房研究院、奥地利因斯布鲁克大学等欧洲科研院所和清华大学、中国建筑科学研究院等国内十余所著名科研机构、高校合作，组建了数百人的研发团队，围绕建筑物理与热工性能、机电系统、新风系统、热交换系统、智能控制系统等技术领域，细分数千个科研课题联合攻关，攻克了适合中国不同气候带的被动式建筑重大课题。

近日，记者在高碑店市列车新城项目建设工地看到，这个完全采用被动式超低能耗建筑技术的住宅小区，一期工程44万平方米即将竣工，9月份可实现交房。该项目是目前国内规模最大、节能标准最高的超低能耗建筑示范社区。项目120万平方米全部建成后，将成为世界上规模最大的被动房综合社区。

“超低能耗综合社区不仅完全采用被动式建筑技术，而且采用海绵城市、雨水回收、生态自我修复技术、智能控制技术，打造全新的绿色智慧生态社区，包括高层、多层、学校、商住等不同类型的建筑业态。”林少中分析认为，随着超低能耗建筑技术广泛应用于单体建筑、民用建筑、公共建筑、多层建筑和高层建筑领域，将带来万亿元级的市场规模。

规划提出，到2025年，完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上，建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上，装配式建筑占当年城镇新建建筑的比例达到30%，全国新增建筑太阳能光伏装机容量0.5亿千瓦以上，地热能建筑应用面积1亿平方米以上，城镇建筑可再生能源替代率达到8%，建筑能耗中电力消费比例超过55%。

规划同时明确了“十四五”时期建筑节能与绿色建筑发展9项重点任务——提升绿色建筑发展质量、提高新建建筑节能水平、加强既有建筑节能绿色改造、推动可再生能源应用、实施建筑电气化工程、推广新型绿色建造方式、促进绿色建材推广应用、推进区域建筑能源协同、推动绿色城市建设。(完)

节约能源方面的研究主要包括两部分：减少传统化石能源用量和可再生能源替代应用。我们所说的零能耗、低能耗、节能建筑都指的是一次能源的节约，也就是化石能源的节约，可以采用可再生能源替代化石能源的方法来降低化石能源的使用。其实只要建筑在运行就一定会发生能耗，所以从这个角度来说是不可能有零能耗建筑的，超低能耗建筑是指建筑本身的运行能耗极低，这个能源消耗包括各种能源。我们可以通过一系列的被动式方法将建筑运行的采暖、空调和照明能耗降到最低，可以使用节能灯和电器将电力消耗降到最低；当建筑能耗降低到可以用可再生能源完全供给时，就是零能耗建筑；当建筑中的可再生能源供给量超过建筑运行的消耗量时就出现了正能量建筑。尽管这些概念和设想很早就提出了，但因为其成本的高昂和技术的瓶颈很难变成现实。

降低排放方面的研究主要以建筑物运行的不同排放物类型为不同研究方向，大致分为以下几个方向：废气的排放、污废水的排放、垃圾（固体废弃物）的排放。其中废气的排放主要以减量为主，因其接受体是大气，所以不用专门的收集管线和设施。污废水的排放必须通过管网收集和处理设施处理，达到无害化标准后排放到自然水体或重新应用。垃圾的收集和处理因为其收集、运输和处理的困难和潜在的危害更加直接是目前难度最大的部分。人们提出的零排放建筑概念，是指无限地减少建筑运行的污染物和能源排放直至为零的活动。可以利用清洁生产，3R(Reduce,Reuse,Recycle) 及生态产业等技术，实现对自然资源的完全循环利用，从而不给大气，水体和土壤遗留任何废弃物。零排放比零能耗更加难以做到，对于废气可以尽量降低其中的有害物质实现无害化，先进的污水水处理工艺和回用措施使污水零排放的性价比逐渐趋向合理，但建筑运行产生的垃圾很难就地处理，这需要垃圾收集策略和技术的进一步发展和创新。

一直以来，绿色建筑因为可再生能源、节能减排技术的高昂投资和不稳定效果而饱受诟病，许多人认为绿色和可持续是华而不实的概念，无法真正推广应用。但随着技术进步和经济发展，原来昂贵技术的性价比正在不断趋向合理，经济水平的提高使传统建筑的成本不断增加，也使新技术的投资比重也就相应地不断降低；人们也开始越来越关注建筑物的运行维护成本和效果，使一些新技术的社会接受度逐渐提高，一些绿色可持续发展技术逐渐从研究尝试进入到实用阶段。

一、节能方面的技术进展

1、被动房系统

我们认为超低能耗建筑概念是指不论是否采用可再生能源，建筑物本身的运行能耗要低，这个概念与被动房比较相近。

德国的被动房体系通过30多年的研究和实践，总结出从设计、施工、产品、材料到运行的全生命周期解决方案，其性能可以在夏季和冬季保证一个舒适的室内环境，而无需传统的供热系统的建筑物。被动房的性能要求完全量化，在中欧气候条件下其性能指标如下：

采暖制冷能耗：居住空间的采暖能耗不超过15 kWh/（m2a），采暖热指标不超过10 W/m2；在有制冷要求的地区，制冷能耗的限值与采暖匹配，可以有一定的除湿补偿。

电气设备能耗：所有设备的一次能源消耗不超过120 kWh/（m2a），包括的设备有采暖设备、热水设备及其它用电设施。

气密性的要求：在室内外压差50Pa的条件下，每小时的换气次数不得超过0.6次 。

热舒适度要求：在全部居住空间内，一年内不超过10％的时间温度超过25摄氏度。

被动房系统其实综合了保温材料、高气密低传热门窗、高效热回收、防冷热桥施工做法等多种绿色建筑技术，是被动式绿色建筑技术的集成。

建设优质共享经济高效的能源消费体系以产业革命为契机推动工业用能率能率先进入。

解析：重塑能源体系对实现“美丽中国”和“两个一百年”发展目标至关重要。基于情景分析、案例分析以及模型定量测算等方法，课题组对中国实现2050年愿景目标的能源消费和生产革命的可行路径、实施效果和路线图进行了全面分析。

研究提出，要以产业革命为契机推动工业用能率先步入平台增长期，以零能耗建筑为核心破解建筑物用能高增长的锁定效应，以交通模式创新和新技术革新为重点推动交通用能的多元化和去油化，以可再生能源和智能电网为突破口实现能源供应转型升级。

研究表明，重塑能源能够以经济可行、技术有效、社会可接受的方式，彻底破解资源环境约束瓶颈、大幅削减二氧化碳排放、支撑实现全面现代化目标。

扩展资料：

在2050年传统化石能源枯竭之前实现向新能源时代全面转型的路线图，并分别为交通、建筑、工业和电力四大能源消耗领域提供了具有商业可行性的现实解决方案，目标是重塑现有能源体系，彻底摆脱化石燃料的束缚，再造一个不同于人类已经沿用了几百万年的“新火源”。

论述关于商业模式创新的思考和判断，为我国的能源转型之路提供了一套可以借鉴的方法论，对我国政府、企业界、科技界都具有参考价值。

参考资料来源：百度百科-重塑能源

整体碳中和设计旨在减少碳排放项目的所有方面。这将包括运行能源以及建筑和材料，此外还有与居住者对建筑的商业、机构或住宅使用相关的碳。这包含了在建筑内进行的工作或活动的性质。确定建筑位置以降低运输成本将是这个等式中的一个因素，因此包括邻里和当地或区域规划问题。

零能耗设计不同于碳中和设计。因为它更关心降低建筑物的运行能源需求，重点是最终使用零化石能源。ASHRAE官方对净零能源建筑的定义是“每年使用的能源不超过现场可再生能源的建筑”能源效率和可再生能源办公室为净零能源建筑提供了一系列定义，其基本前提是，“一个净ZEB产生的能量与它在一年中使用的能量一样多。净ZEBs是非常节能的建筑，剩余的低能源需求通常通过使用现场可再生能源来满足。”

能源部根据以下案例提供补充定义净零点:现场能源、源能源、能源成本、能源排放和能源。首选的可再生资源是太阳能和风能，但可再生资源可以包括生物质、木屑和其他废料，只要它们来自可再生资源。显然，燃烧任何类型的燃料，无论是化石燃料还是可再生燃料，都会导致排放——这是零净能和碳中和设计目标的显著差异之一。

ZED建筑利用太阳和风，采用高度被动的太阳能加热、自然通风和采光，以降低其能源需求。它们通常是超级隔热的，也使用更高质量的玻璃系统。它们的内部装饰包括热质，以储存从太阳获取的自由热量。他们将通过风力涡轮机、光伏发电和微型发电设施自行发电。他们的目标是能够产生比运行所需更多的电力。这些设计意图与碳中和建筑共享。

碳中和设计与现有的可持续设计协议有何不同？

人们对建筑对环境的负面影响的兴趣可以追溯到《建筑与环境》一书的出版寂静的春天雷切尔·卡森在1962年写的维克多·奥尔吉耶(Victor Olgyay)于1963年出版的《设计与气候》(Design With Climate)一书，是第一本批判性地审视建筑设计与气候之间关系的必要性，并探讨建筑中的人类舒适度以及本土设计潜力的书。奥尔吉耶有影响力的书开始用被动设计原则来定义环境性能，该原则还将性能与人类舒适性联