제로 에너지 빌딩

Zero-energy building
제로 카본 하우징과 혼동하지 마십시오.
에스토니아 탈린에 있는 제로 에너지 테스트 빌딩.탈린 공과대학입니다.

네트 제로 에너지 소비량을 가진 제로 에너지 건물(ZEB), 또한 넷 제로 에너지(NZE)빌딩 또는 제로 넷 에너지(ZNE)건물로 알려져 있는 건물, 에너지의 재생 에너지의 양이 site[1][2]또는 재생 가능한 에너지로 다른 정의에 만들어 내는 평등한 것은 총량이 건물에 의해 연간 기준으로 사용한다는 점을 의미한다.sources 오프사이트에서 열펌프, 고효율 윈도우 및 단열재, 태양광 [3]패널 등의 기술을 사용합니다.목표는 이러한 건물들이 유사한 비 ZNE 건물보다 운영 중 대기에 대한 전반적인 온실가스를 덜 기여하는 것이다.그들은 때때로 비재생 에너지를 소비하고 온실 가스를 생산하지만, 다른 곳에서는 에너지 소비와 온실 가스 생산을 같은 양만큼 감소시킨다.제로 에너지 빌딩은 환경에 미치는 영향을 줄이고자 할 뿐만 아니라 돈에 의해서도 추진됩니다.세금 감면과 에너지 비용 절감을 통해 제로 에너지 빌딩을 재정적으로 실현할 수 있습니다.유럽연합(EU)과 기타 합의국들에 의해 승인 및 구현된 유사한 개념은 거의 제로 에너지 빌딩(nZEB)이며,[4] 2020년까지 이 지역의 모든 신규 건물을 nZEB 표준에 따라 보유하는 것을 목표로 한다.

용어는 국가, 기관, 도시, 마을 및 보고서에 따라 달라지는 경향이 있으므로, 이 개념과 다양한 용도에 대한 일반 지식은 청정에너지와 재생 [5][6][7]에너지에 대한 다목적 이해에 필수적이다.IEA와 유럽연합은 가장 일반적으로 Net Zero Energy를 사용하고 있으며, "제로(zero net)"는 주로 미국에서 사용되고 있다.

개요

전형적인 법규 준수 건물은 미국과 유럽연합의 총 화석 연료 에너지의 40%를 소비하며 온실 [8][9]가스의 중요한 기여자이다.이러한 높은 에너지 사용에 맞서기 위해, 점점 더 많은 건물들이 탄소 배출을 줄이고 화석 연료에 대한 의존도를 줄이기 위한 수단으로 여겨지는 탄소 중립성 원칙을 시행하기 시작하고 있다.제로 에너지 건물은 여전히 제한적이지만, 선진국에서도 중요성과 인기를 얻고 있다.

대부분의 제로 에너지 건물은 에너지 저장을 위해 전기 그리드를 사용하지만 일부는 그리드와 독립적이며 일부는 온사이트 에너지 저장소를 포함한다.이 건물들은 "에너지 플러스 건물" 또는 경우에 따라서는 "저에너지 하우스"라고 불립니다.이러한 건물은 태양광이나 풍력 등의 재생 가능한 기술을 사용하여 온사이트에서 에너지를 생산하고, 고효율의 번개 및 난방, 환기 및 공조(HVAC) 기술을 통해 전체적인 에너지 사용을 줄입니다.제로 에너지 목표는 대체 에너지 기술의 비용이 감소하고 전통적인 화석 연료의 비용이 증가함에 따라 더욱 현실화되고 있다.

현대 제로 에너지 건물의 개발은 주로 새로운 에너지 및 건설 기술과 기법의 진보를 통해 가능해졌다.여기에는 단열성이 높은 스프레이 폼 단열재, 고효율 태양광 패널, 고효율 히트 펌프 및 단열성이 높고 방사율이 낮으며 3중 및 4중 유리창이 [10][11]포함됩니다.이러한 혁신은 또한 전통적인 건물과 실험적인 건물의 정확한 에너지 성능 데이터를 수집하고 엔지니어링 설계의 효율성을 예측하기 위해 고급 컴퓨터 모델에 성능 매개변수를 제공하는 학술 연구에 의해 크게 개선되었습니다.

제로 에너지 건물은 스마트 그리드의 일부가 될 수 있다.이러한 건물의 장점은 다음과 같습니다.

Net Zero 개념은 광범위한 자원, 물 및 폐기물에 적용할 수 있지만, 일반적으로 에너지가 가장 먼저 대상이 되는 자원입니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

  • 에너지, 특히 천연가스나 난방유와 같은 전기와 난방 연료는 비싸다.따라서 에너지 사용을 줄이면 건물 소유주의 비용을 절약할 수 있습니다.반면에, 물과 쓰레기는 개인 건물주들에게 저렴하다.
  • 에너지, 특히 전기와 난방 연료는 탄소 배출량이 높습니다.따라서 에너지 사용을 줄이는 것은 건물의 탄소 배출량을 줄이는 주요 방법입니다.
  • 건물의 에너지 사용과 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있는 수단이 잘 확립되어 있다.단열재 추가, 용해로 대신 열펌프 사용, 저방사율, 삼중 또는 사중 유리창 사용, [10]지붕에 태양광 패널 추가 등이 이에 해당합니다.
  • 일부 국가에서는 열펌프, 태양광 패널, 3중 또는 4중 유리창 및 단열재를 설치하는 데 정부가 지원하는 보조금과 세금 감면 혜택이 있어 건물 [12]소유주가 에너지 제로(net-zero) 건물을 건설하는 데 드는 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

기후 영향을 위한 제로 에너지 빌딩 최적화

제로 에너지 빌딩의 도입은 건물을 보다 에너지 효율로 만들고 건물이 가동되면 탄소 배출량을 감소시킨다. 그러나 건물의 내장 [13]탄소와 관련된 오염은 여전히 많다.구체화탄소란 건물의 재료의 제조 및 운송과 구조물 자체의 건설에서 배출되는 탄소이며, 전 세계 GHG 배출량의 11%, 전 세계 건물 부문 [13]배출량의 28%를 차지한다.건물 탄소 배출량의 대부분을 차지하기 시작하면서 내장 탄소의 중요성은 더욱 커질 것입니다.일부 새롭고 에너지 효율적인 건물에서는 내장 탄소가 건물 수명 [14]배출량의 47%까지 증가했습니다.구체화된 탄소에 대한 집중은 기후 영향을 위한 건설 최적화의 일부이며, 탄소 배출 제로는 에너지 [15][16][17]효율만을 위한 최적화와는 약간 다른 고려사항이 필요합니다.

2019년 연구에 따르면 2020년에서 2030년 사이에는 건물 효율 향상보다 탄소 집약적인 물질을 [18]사용할 경우 "에너지 효율이 높은 구조물을 구축하는 것이 실제로 기본 법규를 준수하는 것보다 더 많은 온실가스를 생산할 수 있기 때문에" 건물 효율을 높이는 것보다 탄소 배출량을 줄이고 청정 또는 재생 에너지로 전환하는 것이 더 중요한 것으로 나타났다.이 연구는 "넷 제로 에너지 코드는 시간 내에 배출량을 크게 줄이지 않을 것이기 때문에 정책 입안자와 규제 당국은 넷 제로 에너지 [18]건물이 아닌 진정한 넷 제로 탄소 건물을 목표로 해야 한다"고 밝혔다.

내장 탄소를 줄이는 한 가지 방법은 짚, 목재, 리놀륨 또는 삼나무와 같은 저탄소 재료를 건축에 사용하는 것입니다.콘크리트나 강철과 같은 재료의 경우, 내장 배출량을 줄이는 옵션이 존재하지만,[19] 이러한 옵션은 단기적으로 대규모로 사용할 수 있을 것 같지 않다.결론적으로 온실가스 감축의 최적 설계점은 저탄소 [18]배출 구조물의 템플릿이 될 수 있는 위와 같은 저탄소 소재의 4층 다층 건물인 것으로 판단되었다.

정의들

"제로 순 에너지"라는 이름을 공유하고 있음에도 불구하고, 실제로 이 용어가 의미하는 바는 여러 가지이며, 북미와 [5][6][7]유럽 간의 사용방법에 특별한 차이가 있다.

설치장소의 에너지 사용량 제로
이러한 유형의 ZNE에서 현장 재생 에너지원이 제공하는 에너지의 양은 건물이 사용하는 에너지의 양과 같다.미국에서 "제로 순 에너지 빌딩"은 일반적으로 이러한 유형의 빌딩을 말합니다.
순수 에너지 사용량 제로
이 ZNE는 건물로 에너지를 운반하는 데 사용되는 에너지를 포함하여 사용되는 것과 동일한 양의 에너지를 생성합니다.이 유형은 발전 및 전송 [20]중 에너지 손실을 설명합니다.이러한 ZNE는 제로 사이트 에너지 빌딩보다 더 많은 전기를 생성해야 한다.
에너지 배출 제로(0)
미국 및 캐나다 이외의 국가에서는 일반적으로 순수 에너지 배출량이 제로인 ZEB(Zero Carbon Building) 또는 제로 배출 빌딩(ZEB)으로 정의됩니다.이 정의에 따르면 현장 또는 소외 화석 연료 사용에서 발생하는 탄소 배출은 현장 재생 에너지 생산량에 의해 균형을 이룬다.다른 정의로는 사용 중인 건물에서 발생하는 탄소 배출뿐만 아니라 건물 건설에서 발생하는 탄소 배출과 구조물의 내장 에너지도 포함된다.다른 사람들은 건물로 출퇴근하는 탄소 배출량도 계산에 포함시켜야 하는지 여부를 논의한다.뉴질랜드에서의 최근 연구는 제로 에너지 빌딩 프레임워크 [21]내에 사용자 수송 에너지를 구축하는 것을 포함하는 접근방식을 시작했다.
순비용 제로
이러한 유형의 건물에서 에너지 구매 비용은 현장에서 생성된 전력망에 대한 전기 판매 수입으로 균형을 이룬다.이러한 상태는 전력회사가 순 발전량을 어떻게 공제하고 건물이 사용하는 전력요금 구조에 따라 달라진다.
오프사이트에서의 에너지 사용 제로 순
구입한 에너지의 100%가 재생 에너지원에서 나오는 경우, 에너지가 현장에서 생성되더라도 건물은 ZEB로 간주될 수 있다.
오프 더 그리드
오프-더-그리드(Off-the-grid) 빌딩은 오프-사이트 에너지 유틸리티 시설과 연결되지 않은 독립형 ZEB입니다.이러한 기술에는 분산 재생 에너지 생성 및 에너지 저장 능력이 필요하다(태양이 비치지 않을 때, 바람이 불지 않을 때 등).에너지 자동 주택은 자신의 에너지 소비와 생산의 균형을 시간당 또는 더 작은 단위로 만들 수 있는 건물 개념입니다.에너지 자동 주택은 외부로부터 분리될 수 있다.
넷 제로 에너지 빌딩
공동 연구 프로그램인 "Net Zero Energy Solar Buildings(Net Zero Energy Solar Buildings)"[22]의 과학적 분석에 기초하여 국가의 정치적 목표, 특정(기후) 조건 및 실내 조건에 대한 각 공식 요건에 따라 서로 다른 정의를 허용하는 방법론적 프레임워크가 수립되었다.Net ZEB에 대한 전반적인 개념적 이해는 에너지 효율이 높고 그리드 연결된 건물로 재생 에너지 소스에서 에너지를 생성하여 자체 에너지 수요를 보상할 수 있다(그림 1 참조).
그림 1: 순 ZEB 잔액 개념: 에너지 수요(x축) 및 에너지 수출(피드인 크레딧)의 각 가중치 에너지 수입 잔액(y축)
).
"Net"이라는 문구는 건물과 에너지 인프라 간의 에너지 교환을 강조합니다.건물-그리드 상호 작용에 의해, 순 ZEB는 재생 에너지 인프라의 활성 부분이 된다.에너지 그리드에 대한 이러한 연결은 에너지 자율 건물과 같이 재생 가능한 소스에서 발생하는 에너지 발생을 위한 계절 에너지 저장 및 초과 규모 현장 시스템을 방지한다.두 개념의 유사성은 두 가지 조치의 경로이다. 1) 에너지 효율 조치와 수동 에너지 사용을 통해 에너지 수요를 감소시키고 2) 재생 가능한 소스에서 에너지를 생성한다.그러나 Net ZEBs 그리드 상호작용은 에너지 부하 이동의 유연성 향상과 [24]피크 수요 감소에 대한 검토[23] 횟수를 크게 늘릴 계획이다.
포지티브 에너지 지구
제로 에너지 빌딩의 원칙을 도시 지구 수준으로 확장한 PED(Positive Energy Districts)는 연간 최소 소비량만큼 에너지를 생산하는 지구 또는 기타 도시 지역이다.단일 건물이 아닌 긍정적인 에너지 지역 전체를 개발하려는 추진력은 자원을 공유하고 많은 건물에 걸쳐 효율적으로 시스템을 관리하며 규모의 [25]경제에 도달할 수 있는 가능성을 기반으로 합니다.

이 균형 조정 절차에서는 다음과 같은 몇 가지 측면과 명시적 선택을 [26][27][28]결정해야 합니다.

  • 그 건물 계통 경계하는 재생 가능한 자원(예를 들어에 건물들 현장 또는 심지어 외부 footprint)[29]각각 얼마나 많은 건물들이 균형(하나의 건물, 건물 군집)과(예는 포함되어 에너지 사용을 결정하는 균형 경계에 포함되어 있다고 생각될지 여부를 결정하는 물리적인 경계로 나뉘어 져..그냉각, 환기, 온수, 조명, 기기, IT, 중앙 서비스, 전기 자동차, 내장 에너지 등)를 포함합니다.재생 에너지 공급 옵션은 우선 순위를 매겨질 수 있으며(예를 들어 운송 또는 전환 노력, 건물의 수명 전체에 걸친 가용성 또는 미래에 대한 복제 가능성 등에 의해) 계층 구조를 형성할 수 있다는 점에 유의해야 한다.건물 내 또는 현장 내 자원은 소외 공급 옵션보다 우선되어야 한다고 주장할 수 있다.
  • 가중치 시스템은 서로 다른 에너지 캐리어의 물리적 단위를 균일한 측정 기준(현장/최종 에너지, 포함 여부, 에너지 비용, 등가 탄소 배출량, 심지어 에너지 또는 환경 크레딧)으로 변환하고 단일 균형에서 서로 비교 및 보상을 가능하게 한다(예:수입 바이오매스(biomas)정치적으로 영향을 받아 비대칭적이거나 시간 의존적인 변환/가중계 인자는 에너지 운반체의 상대적 가치에 영향을 미칠 수 있으며 필요한 에너지 생성 용량에 영향을 미칠 수 있다.
  • 균형 조정 기간은 종종 1년(모든 운영 에너지 사용을 커버하기에 적합)으로 가정됩니다.더 짧은 기간(월별 또는 계절별)은 전체 수명 주기(운영 에너지 사용과 더불어 연간화 및 계수할 수 있는 내장 에너지 포함)에 걸쳐 균형도 고려할 수 있다.
그림 2: 순 ZEB 잔액 개념: 다양한 유형의 잔액: 가중 수출 에너지와 전달 에너지 간의 수입/수출 잔액, 가중 발전 및 부하 간의 부하/발전 잔액, 가중 월별 발전 및 부하 순액 간의 월별 순 잔액.
  • 에너지 균형은 두 가지 균형 유형으로 이루어질 수 있다. 1) 전달/수입 및 수출 에너지의 균형(현장에서 발생하는 에너지의 자가 소비로서의 모니터링 단계 포함), 2) 에너지 수요(가중치)와 에너지 생성(일반 최종 사용자의 일시 소비 패턴으로서의 설계 단계) 간의 균형(예: 빛).잉그, 어플라이언스 등)이 결여되어 있다.또는 월별 잔액만을 연간 잔액으로 합산한 월별 순가치에 기초한 잔액을 상상할 수 있다.이는 부하/세대 균형 또는 "가상 월간 자가 소비"를 가정한 수입/수출 균형 특수 사례로 볼 수 있다(그림 2 및 [26]비교 참조).
  • 에너지 균형 외에도, 순 ZEB는 에너지 생성에 의해 건물의 부하를 일치시키거나(부하 일치), 로컬 그리드 인프라의 요구와 관련하여 유익하게 작업할 수 있는 능력(그린드 상호작용)으로 특징지을 수 있다.두 가지 모두 평가 도구만을 목적으로 하는 적절한 지표로 나타낼 수 있습니다.

설계 및 시공

건물의 에너지 소비를 줄이기 위한 가장 비용 효율적인 단계는 일반적으로 설계 프로세스 [30]중에 발생합니다.효율적인 에너지 사용을 달성하기 위해 제로 에너지 설계는 기존 건설 관행에서 크게 벗어납니다.성공적인 제로 에너지 빌딩 설계자는 일반적으로 현장 자산과 함께 작동하는 시간 테스트된 수동형 태양열 또는 인공/가짜 조절 원칙을 결합한다.햇빛과 태양열, 미풍, 그리고 건물 아래 대지의 서늘함은 최소한의 기계적인 방법으로 채광과 안정된 실내 온도를 제공할 수 있습니다.ZEB는 일반적으로 수동형 태양 열 이득 및 음영을 사용하도록 최적화되어 있으며, 열 질량과 결합하여 하루 종일 주행 온도 변동을 안정시키고 대부분의 기후에서 [31]초절연된다.제로 에너지 빌딩을 만드는 데 필요한 모든 기술은 현재 기성품입니다.

정교한 3D 건물 에너지 시뮬레이션 도구를 사용하여 건물의 방향(태양의 일별 및 계절별 위치와 비교), 창문과 문의 유형 및 배치, 돌출 깊이, 단열재 유형 및 건물 요소의 값, 기밀성(날씨) 등 다양한 설계 변수를 사용하여 건물이 어떻게 작동하는지를 모델링할 수 있습니다.지역 기후뿐만 아니라 난방, 냉방, 조명 및 기타 장비의 효율성.이러한 시뮬레이션을 통해 설계자는 건물이 지어지기 전에 어떤 성능을 발휘할지 예측할 수 있으며, 건축 비용 편익 분석 또는 보다 적절한 수명 주기 평가에 대한 경제적, 재정적 영향을 모델링할 수 있습니다.

제로 에너지 빌딩은 상당한 에너지 절약 기능을 갖추고 있습니다.난방 및 냉방 부하는 고효율 장비(예: 용해로가 아닌 열 펌프)를 사용하여 낮춥니다.열 펌프는 단열재(특히 다락방 및 주택 지하실) 추가, 고효율 창문(예: 저방사율, 삼중 유리창), 통풍 방지, 고효율 어플라이언스(특히 최신 고효율 냉장고), 고효율 LED 조명, 수동형 태양광 이득겨울에는 수동 음영, 여름에는 자연 환기 및 기타 기술.이러한 기능은 공사가 수행되는 기후 지역에 따라 달라집니다.물 절약 기구, 폐수 열 회수 유닛, 태양열 온수, 고효율 온수 설비를 사용하여 온수 부하를 낮출 수 있다.또한, 천창이나 솔라튜브를 이용한 채광은 가정 내 주간 조명을 100% 제공할 수 있습니다.야간 조명은 일반적으로 백열등보다 1/3 이하의 전력을 사용하는 형광등 및 LED 조명으로 수행되며 불필요한 열을 가하지 않습니다.또한 효율적인 어플라이언스를 선택하고 팬텀 부하 또는 대기 전력을 최소화함으로써 기타 전기 부하를 줄일 수 있습니다.순 제로(기후에 따라 다름)에 도달하기 위한 다른 기술로는 지구 보호 건물의 원리, 짚 베일 구조를 사용한 초절연 벽, 조립식 건물 패널과 지붕 요소, 계절적 음영을 위한 외부 조경 등이 있습니다.

건물의 에너지 사용을 최소화하면 지붕에 설치된 태양 전지판을 사용하여 현장에서 모든 에너지를 생산할 수 있습니다.여기서 제로넷 에너지 하우스의 예를 참조해 주세요.

제로 에너지 빌딩은 종종 백색품을 포함한 이중 에너지를 사용하도록 설계된다.예를 들어 냉장고 배기가스를 사용하여 가정용수를 가열하면 환기 공기와 샤워기의 열 교환기, 사무실 기계와 컴퓨터 서버, 건물 난방을 위한 체온이 배출됩니다.이 건물들은 기존의 건물들이 바깥에서 배출할 수 있는 열에너지를 이용한다.열 회수 환기, 온수 열 재활용, 열과 전력 결합 및 흡수 냉각기 [citation needed]장치를 사용할 수 있습니다.

에너지 수확

ZEB는 전기 및 난방 또는 냉방 요구를 충족시키기 위해 가용 에너지를 수집합니다.지금까지 에너지를 모으는 가장 일반적인 방법은 지붕에 설치된 태양 광전지 패널을 사용하는 것입니다. 태양 빛을 전기로 바꾸는 것이다.에너지는 태양열 집열기로도 얻을 수 있다.열 펌프는 또한 공기(공기 공급) 또는 건물 근처의 지면(지열이라고도 함)에서 열과 냉각을 수집할 수 있습니다.기술적으로 열 펌프는 열을 수집하기보다는 이동하지만 에너지 사용량 감소 및 탄소 배출량 감소 측면에서 전체적인 효과는 유사합니다.개별 주택의 경우, 다양한 마이크로제너레이션 기술을 사용하여 건물에 열과 전기를 공급할 수 있으며, 전기는 태양전지 또는 풍력 터빈, 공간 난방을 위한 계절 열 에너지 저장 장치(STES)와 연결된 바이오 연료 또는 태양열 집열기를 사용할 수 있다.STES는 겨울 추위를 지하에 저장함으로써 여름 냉방에도 사용할 수 있습니다.수요 변동에 대응하기 위해 제로 에너지 빌딩은 전력망에 자주 접속하고, 잉여 전력은 그리드에 수출하고,[5] 전력량이 부족할 때는 전력을 끌어낸다.다른 건물들은 완전히 자율적일 수 있다.

에너지 수확은 개별 주택이 아닌 주택 그룹, 코하우징, 지역 지구 또는 마을과 같이 국지적이지만 결합된 규모에서 수행될 경우 비용과 자원 활용에 있어 가장 효과적인 경우가 많다.이러한 국지적인 에너지 수확의 에너지 이점은 송전 및 배전 손실을 실질적으로 제거하는 것입니다.지붕 꼭대기에 장착된 태양 전지판을 사용하는 것과 같은 현장 에너지 수집은 이러한 전송 손실을 완전히 제거한다.상업용 및 산업용 애플리케이션에서의 에너지 수확은 각 위치의 지형으로부터 혜택을 받을 수 있습니다.그러나 그늘이 없는 부지는 건물 옥상에서 많은 양의 태양열 전기를 발생시킬 수 있으며, 거의 모든 부지는 지열 또는 공기 공급 열 펌프를 사용할 수 있다.화석 에너지 소비가 제로인 상태에서 상품을 생산하기 [32]위해서는 지열, 마이크로히드로, 태양광 및 풍력 자원의 위치가 필요하다.

BedZ와 같은 제로 에너지 지역영국의 ED 개발 및 캘리포니아와 중국에서 빠르게 확산되고 있는 ED 개발은 분산형 발전 방식을 사용할 수 있습니다.여기에는 지역난방, 지역냉수, 공유풍력터빈 등이 포함될 수 있다.현재 ZEB 기술을 사용하여 전체 자체 또는 에너지 사용 제로 도시를 건설할 계획이 있습니다.

"에너지 수확" 대 "에너지 절약" 논쟁

제로 에너지 빌딩 설계의 핵심 영역 중 하나는 에너지 절약과 재생 에너지(태양 에너지, 풍력 에너지 및 열 에너지)의 분산 사용 시점 수확 사이의 균형을 둘러싼 것이다.대부분의 제로 에너지 가정은 이러한 [citation needed]전략의 조합을 사용합니다.

태양광 태양광 발전 시스템, 풍력 터빈 등에 대한 정부 보조금이 상당하기 때문에 ZEB는 재생 에너지 수확 기술이 분산된 재래식 주택이라고 주장하는 사람들이 있다.이러한 주택의 전체 증축은 태양광 발전 보조금이 [33]중요한 지역에 나타났지만, 소위 "제로 에너지 주택"이라고 불리는 많은 주택들은 여전히 공과금을 가지고 있다.이러한 에너지 절약이 추가되지 않은 에너지 수확은 전력회사 [34]전력의 현지 가격에 따라서는 태양광 발전기기로 발생하는 전력의 현재[when?] 가격으로는 비용 효율이 높지 않을 수 있다.현장 에너지 발전(예: 태양 전지판)에 비해 보존(예: 단열재 추가, 3중 유리창 및 열 펌프)으로 인한 비용, 에너지 및 탄소 발자국 절감 효과는 기존 주택으로의 업그레이드를 위해 공표되었다.

1980년대 이후, 수동형 태양열 건물 설계와 수동형 주택은 많은 장소에서 에너지 수집이 활발하지 않은 상태에서 난방 에너지 소비량이 70~90% 감소하는 것으로 나타났다.새로운 빌딩과 전문가 설계를 통해 기존 빌딩에 비해 재료에 대한 추가 건설 비용을 거의 들이지 않고 이를 달성할 수 있습니다.패시브 [35]설계의 장점을 충분히 살릴 수 있는 기술이나 경험을 갖춘 업계 전문가는 극소수입니다.이러한 수동형 태양광 설계는 기존의 비효율적인 건물 [34]옥상에 값비싼 태양광 발전 패널을 추가하는 것보다 훨씬 비용 효율적입니다.태양광 발전 패널의 몇 킬로와트 시간(연간 kWh 생산당 US$2-3에 상당하는 비용)은 외부 에너지 요구사항을 15% - 30%만 줄일 수 있다.29kWh(100,000BTU)의 고계절 에너지 효율비 14 기존 에어컨은 작동 중에 7kW 이상의 태양광 발전 전력을 필요로 하며, 이는 그리드 밖에서 야간 운영을 위한 충분한 전력을 포함하지 않습니다.수동 냉각 및 우수한 시스템 엔지니어링 기술을 통해 에어컨 요구량을 70~90% 줄일 수 있습니다.태양광 발전 전기는 전체적인 전력 수요가 낮을수록 비용 효율이 높아진다.

기존 건물에 대한 신속한 개조를 위한 복합 접근 방식

독일과 네덜란드의 기업들은 기존 건물에 대해 신속한 기후 개조 패키지를 제공하고 있습니다. 이 패키지는 건물 외부에 맞춤형 단열재를 추가하고 열 펌프와 같은 보다 지속 가능한 에너지 사용을 위한 업그레이드를 제공합니다.비슷한 파일럿 프로젝트가 [36][37]미국에서 진행 중이다.

승객의 동작

건물에서 사용되는 에너지는 거주자의 행동에 따라 크게 달라질 수 있습니다.편안하다고 여겨지는 것에 대한 수용은 매우 다양하다.동일한 주택에 대한 연구는 다양한 기후에서 에너지 사용의 극적인 차이를 보여주었다.동일한 가정에서 가장 높은 에너지 소비자와 가장 낮은 에너지 소비자의 평균 비율은 약 3이며, 일부 동일한 가정은 다른 [38]가정보다 최대 20배의 난방 에너지를 사용합니다.승객의 동작은 설정 및 프로그래밍 서모스탯의 차이, 다양한 수준의 조명 및 온수 사용, 윈도우 및 차양 시스템 작동, 사용되는 [39]각종 전기 장치 또는 플러그 부하에 따라 달라질 수 있습니다.

유틸리티에 관한 문제

전력회사는 일반적으로 도시, 지역 및 개별 건물에 전력을 공급하는 전기 인프라를 유지할 법적 책임이 있습니다.전력회사는 일반적으로 이 인프라스트럭처를 개별 구획의 재산 범위까지 소유하고 있으며, 경우에 따라서는 개인 토지에도 전기 인프라스트럭처를 소유하고 있습니다.

미국에서는 ZNE 프로젝트에 Net Metering을 사용하면 전력회사의 기본 수익이 위협받고, 이는 다시 그들이 책임지고 있는 전기 그리드의 부분을 유지 및 서비스하는 능력에 영향을 미칠 수 있다는 우려를 표명했다.전력회사는 Net Metering법을 유지하는 주정부가 비 ZNE 주택에 더 높은 공공 비용을 부담시킬 수 있다고 우려를 표명했다. 왜냐하면 이들 주택 소유자는 그리드 유지비를 부담하는 반면 ZNE 주택 소유자는 이론적으로 ZNE 지위를 획득할 경우 아무런 비용도 지불하지 않을 것이기 때문이다.이는 잠재적인 형평성 문제를 야기하는데, 이는 현재 부담이 저소득 가구에 있는 것처럼 보일 수 있기 때문이다.이 문제에 대한 가능한 해결책은 전력망에 연결된 모든 가정에 최소 기본요금을 마련하는 것이다. 그러면 ZNE 주택 소유자는 전기 사용과 독립적으로 그리드 서비스에 대해 요금을 지불해야 할 것이다.

추가적인 우려 사항은 대형 전송 그리드뿐만 아니라 지역 배전이 양방향으로 전기를 전달하도록 설계되지 않았다는 점입니다. 이는 더 높은 수준의 분산 에너지 발전이 온라인 상태가 되면 필요할 수 있습니다.이 장벽을 극복하려면 전력망에 대한 광범위한 업그레이드가 필요할 수 있지만, 2010년 현재, 재생 에너지 발전이 훨씬 더 높은 [40]보급 수준에 도달할 때까지 이는 큰 문제가 되지 않을 것으로 생각된다.

개발 노력

제로 에너지 빌딩 기술을 폭넓게 수용하려면 더 많은 정부 인센티브나 건축 법규 규제, 공인 표준의 개발 또는 재래식 [citation needed]에너지 비용의 상당한 증가가 필요할 수 있다.

Google 태양광 발전 캠퍼스 및 Microsoft 480킬로와트 태양광 발전 캠퍼스는 미국 연방, 특히 캘리포니아, 보조금 및 재정적 인센티브에 의존했습니다.캘리포니아는 현재 에너지 제로(0)에 가까운 주거용 및 상업용 건물에 32억 달러의 보조금을[41] 지급하고 있다.다른 미국 주의 재생 에너지 보조금(와트당 최대 5.00달러)에 대한 자세한 내용은 재생 에너지 및 효율성에 [42]대한 주 인센티브 데이터베이스에서 확인할 수 있다.플로리다 태양 에너지 센터에서 이 [43]지역의 최근 진행 상황에 대한 슬라이드 프레젠테이션을 합니다.

세계지속가능개발사업협의회[44](World Business Council for Sustainable Development)는 ZEB 개발을 지원하기 위한 주요 이니셔티브를 시작했습니다.United Technologies CEO와 Lafarge 회장이 이끄는 이 조직은 글로벌 대기업의 지원과 기업 세계 및 ZEB를 실현하기 위한 정부 지원을 모두 보유하고 있습니다.부동산과 건설업계의 주요 관계자들을 대상으로 한 그들의 첫 번째 보고서는 친환경 건축 비용이 300퍼센트나 과대평가되어 있다는 것을 보여준다.조사 응답자들은 건물별 온실가스 배출량이 전 세계 총량의 19%에 달하며 실제 배출량은 약 40%에 [45]달한다고 추정했다.

영향력 있는 제로 에너지 및 저에너지 건물

수동 주택과 제로 에너지 주택의 건설을 위탁한 사람들은 (지난 30년[when?] 동안) 첨단 기술 혁신을 반복하는 데 필수적이었다.많은 중요한 성공과 몇 가지 값비싼 [46]실패로부터 많은 것을 배웠습니다.

제로 에너지 빌딩 개념은 다른 저에너지 빌딩 설계에서 발전된 것이다.그 중에서도 캐나다의 R-2000과 독일의 패시브 하우스 규격은 국제적으로 영향력이 있다.초절연 서스캐처원 하우스나 국제에너지기구 태스크13 등 정부의 협력적인 시연 프로젝트도 한몫했다.

순 제로 에너지 빌딩의 정의

미국 국립 재생 에너지 연구소(NREL)는 "Net-Zero Energy Buildings: 재생 에너지 [3]공급 옵션에 기반한 분류 시스템"이라는 보고서를 발표했다.이는 현장 및 현장 외 모두 청정 에너지원의 전체 스펙트럼을 포함하는 순 제로/재생 에너지 건물에 대한 전체 스펙트럼 분류 시스템을 설계한 최초의 보고서이다.이 분류 시스템은 Net Zero Energy Buildings/Site/Campus의 다음 네 가지 주요 범주를 식별합니다.

  • NZEB:A — 풋프린트 재생 가능 Net Zero Energy Building
  • NZEB:B — 재생 가능한 Net Zero Energy 빌딩
  • NZEB:C — 수입 재생 에너지 네트워크 제로 에너지 빌딩
  • NZEB:D — 오프사이트에서 구입한 재생 에너지 순제로 에너지 빌딩

이 미국 정부의 Net Zero 분류 시스템을 적용하면 주요 Net Zero 기술인 PV(태양광), GHP(지열 냉난방, 열전지), EE(에너지 효율), 때로는 풍력 및 전기 배터리를 적절히 조합하여 모든 건물이 넷 네로가 될 수 있습니다.그물을 0을 위한 이러한 NREL 지침을 적용하는 충격의 규모의 그래픽 관련한 그래픽에 넷 제로 재단에서"넷 제로 효과 미국 토탈 에너지 이용"[47]미국 만약 우리가 여전히 자연을 사용한다 순 0으로, 미국과 상업 주거용 건물 37%저축을 변경하여 가능한 39%화석 연료 사용 감소를 보여 주는 제목을 볼 수 있다.l같은 레벨의 조리용 가스.

순 제로 탄소 변환의 예

많은 잘 알려진 대학들은 그들의 에너지 시스템을 화석 연료로부터 완전히 전환하기를 원한다고 공언해왔다.태양광 발전 및 지열 히트 펌프 기술의 지속적인 발전과 발전하는 전기 배터리 분야에서 탄소 없는 에너지 솔루션으로의 완전한 전환이 쉬워지고 있습니다.대규모 수력전기는 1900년 이전부터 존재해 왔다.이러한 프로젝트의 예는 MIT의 Net Zero Foundation이 제안한 화석 연료 [48]사용을 완전히 중단하자는 것입니다.이 제안서는 향후 지역 에너지 규모에서의 Net Zero Energy Buildings 기술의 적용을 보여준다.

장점과 단점

이점

  • 건물주가 미래의 에너지 가격 상승으로부터 격리하는 것
  • 실내 온도가 낮아져 쾌적성이 향상됨(이는 비교 등온도 맵을 통해 입증할 수 있음
  • 에너지 효율 향상으로 총소유비용 절감
  • 월순 총생계비 절감
  • 그리드 정전으로 인한 손실 위험 감소
  • 건물주의 에너지 가격 인상으로 에너지 긴축 및 탄소 배출세 요건 감소
  • 향상된 신뢰성 – 태양광 발전 시스템은 25년 보증이 있으며 기상 문제 시에도 고장이 거의 없습니다 – Walt Disney World EPCOT(Experimental Prototype Community of Tomorrow) 에너지 파빌리온의 1982년 태양광 발전 시스템은 세 번의 허리케인이 발생하더라도 2018년까지 계속 사용되었습니다.그들은 2018년에 새로운 [49]놀이기구를 타기 위해 철거되었다.
  • 잠재적 소유자가 공급 가능한 ZEB보다 더 많은 ZEB를 요구하기 때문에 재판매 가치가 높아집니다.
  • 에너지 비용이 증가할 때마다 유사한 기존 건물에 대한 ZEB 건물의 가치가 증가해야 한다.
  • 사회의 더 큰 편익에 기여한다. 예를 들어, 그리드에 지속 가능한 재생 에너지 공급, 그리드 확장의 필요성을 감소시킨다.

단점들

  • 초기비용은 더 높을 수 있습니다.ZEB 보조금(존재하는 경우)의 이해, 적용 및 적용 자격에 대한 노력이 필요합니다.
  • ZEB를 구축하는[35] 데 필요한 기술이나 경험을 가진 디자이너나 건축업자는 거의 없습니다.
  • 미래 유틸리티 회사의 재생 에너지 비용의 가능한 감소는 에너지 효율에 투자되는 자본의 가치를 감소시킬 수 있다.
  • 새로운 태양광 발전 태양 전지 장비 기술 가격은 매년 약 17% 하락하고 있다 – 태양광 발전 시스템에 투자된 자본의 가치를 감소시킬 것이다 – 태양광 발전 대량 생산이 미래 가격을 낮추기 때문에 현재의 보조금은 단계적으로 폐지될 수 있다.
  • 높은 초기 비용을 회수하기 위한 과제를 안고 있지만 새로운 에너지 등급 시스템이 점차 [50]도입되고 있습니다.
  • 개별 주택은 1년 동안 평균 0의 순 에너지를 사용할 수 있지만, 그리드에 대한 최대 수요가 발생할 때 에너지를 요구할 수 있다.이러한 경우, 그리드의 용량은 모든 부하에 전력을 공급해야 한다.따라서 ZEB는 그리드 정전으로 인한 손실 위험을 감소시키지 못할 수 있습니다.
  • 최적화된 열 엔벨로프가 없으면 내장 에너지, 난방 및 냉각 에너지 및 자원 사용량이 필요 이상으로 높아집니다.ZEB는 정의에 따라 최소 난방 및 냉방 성능 수준을 의무화하지 않기 때문에 초과 크기의 재생 에너지 시스템이 에너지 격차를 메울 수 있다.
  • 주택 외피를 이용한 태양 에너지 포획은 태양으로부터 방해받지 않는 장소에서만 효과가 있다.태양 에너지 포획은 그늘이나 수목이 우거진 환경을 마주하는 북쪽(북반구의 경우 또는 남반구의 경우)에서는 최적화할 수 없다.
  • ZEB는 탄소 배출이 없는 것이 아니며, 유리는 높은 내장 에너지를 가지고 있으며, 생산에는 많은 [51]탄소가 필요합니다.
  • 높이 제한이나 화재 규정과 같은 건축 규제는 풍력이나 태양광 발전의 구현이나 기존 열 [52]외피로의 외부 추가를 방해할 수 있다.

제로 에너지 빌딩 대 그린 빌딩

친환경 건축과 지속 가능한 건축의 목표는 자원을 보다 효율적으로 사용하고 건물이 [53]환경에 미치는 부정적인 영향을 줄이는 것입니다.제로 에너지 빌딩은 1년 동안 사용하는 만큼의 재생 에너지를 수출한다는 하나의 핵심 목표를 달성합니다. 온실 가스 [54]배출을 줄이는 것입니다.ZEB의 목표는 설계 [55]프로세스에 매우 중요하므로 정의 및 설정이 필요합니다.제로 에너지 빌딩은 폐기물 감소, 재활용 건축 자재 사용 등 모든 영역에서 "친환경"으로 간주될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다.그러나 에너지 제로 또는 순 제로 빌딩은 수입 에너지 및/또는 화석 연료가 거주 가능하고 거주자의 요구를 충족시켜야 하는 다른 "친환경" 빌딩에 비해 건물 수명 동안 훨씬 낮은 생태학적 영향을 미치는 경향이 있다.

제로 에너지 빌딩과 그린 빌딩이라는 용어는 모두 유사점과 차이를 가지고 있다."친환경" 건물은 종종 운영 에너지에 초점을 맞추고 [56]건설에서 구현된 탄소 배출량을 무시합니다.IPCC에 따르면, 내장 탄소는 지금부터 [56]2050년 사이에 총 탄소 배출량의 절반을 차지할 것이다.한편, 제로 에너지 건물은 자체 소비 요건을 충족하기에 충분한 에너지를 재생 에너지원에서 생산하도록 특별히 설계되었으며, 그린 빌딩은 일반적으로 부정적인 영향을 줄이거나 자연 환경에 긍정적인 영향을 미치는 건물로 정의할 수 있다[[57][58]1-NEWUSDE].건물이 친환경 건물로 결정되기 전에 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다.그린 빌딩 건설은 물과 에너지와 같은 유틸리티의 효율적인 사용, 재생 에너지 사용, 폐기물을 줄이기 위한 재활용 및 재사용 관행, 적절한 실내 공기질 제공, 윤리적으로 소스와 무독성 물질의 사용, 건물이 변화하는 환경 기후에 적응할 수 있도록 하는 설계 사용을 포함해야 한다.거주자의 환경과 삶의 질을 다루는 설계, 시공 및 운영 프로세스의 d 측면.그린빌딩이라는 용어는 설계부터 건설, 운영 프로세스, 궁극적으로는 [59]해체까지 자원 효율이 뛰어난 그린빌딩의 관행을 지칭하는 데에도 사용될 수 있다.그린 빌딩의 실천은 제로 에너지 빌딩과 약간 다르다. 왜냐하면 제로 에너지 빌딩의 범위는 건물의 에너지 소비와 재생 에너지로부터 동일한 양 또는 그 이상의 에너지를 생산할 수 있는 능력만을 포함한다.y 소스

이 기술의 많은 부분이 새로운 것이기 때문에 건물과 거주자의 재생 에너지 요구를 효율적으로 충족시키기 위해 필요한 예상치 못한 설계 과제와 현장 조건이 많이 있습니다.설계자는 전체론적 설계 원칙을 적용해야 하며, 수동형 태양 방향, 자연 환기, 채광, 열 질량 및 야간 냉각과 같은 사용 가능한 자연 발생 자산을 활용해야 한다.디자이너와 엔지니어는 또한 보다 저렴하고 효율적인 [60]생산을 위해 노력하면서 새로운 재료와 기술적 진보를 실험해야 합니다.

제로 에너지 빌딩 대 제로 난방 빌딩

초저 U-값 유리가 발전함에 따라 (거의) 제로 난방 건물이 EU의 거의 제로 에너지 건물을 대체하기 위해 제안된다.무난방 빌딩은 수동적인 태양열 설계를 줄이고 건물을 전통적인 건축 설계에 더 개방적으로 만듭니다.무난방 빌딩은 계절/동절기 전력 절약의 필요성을 없애줍니다.제로 난방 주택의 연간 비 난방 수요는 3 kWh/ma를2 초과해서는 안 됩니다.무난방 빌딩은 설계와 조작이 더 간단합니다.예를 들어: 변조된 태양 음영이 필요하지 않습니다.

인정.

그린 빌딩에 대한 가장 일반적인 두 가지 인증은 패시브 하우스와 [61]LEED입니다.Passive House의 목표는 에너지 효율을 높이고 냉난방 사용을 표준 [61]이하로 줄이는 것입니다.LEED 인증은 에너지 사용에 관해 보다 포괄적이며, 건물은 다양한 [61]카테고리에 걸쳐 지속 가능한 관행을 보여주기 때문에 신용을 부여받습니다.건물을 순 제로 에너지 건물로 지정하는 또 다른 인증은 ILFI(International [62]Living Future Institute)가 제공하는 Net Zero Energy Building(NZEB) 인증이라고 불리는 LBC(Living Building Challenge)의 요건 내에 존재합니다.이 지명은 2011년 11월 NZEB 인증으로 개발되었으나 [63]2017년 제로 에너지 빌딩 인증으로 간소화되었습니다.BCA Green Mark 등급제는 친환경 건축물 인증 목록에 포함되며, 건물의 성능 및 환경에[64] 대한 영향을 평가할 수 있습니다.

전 세계

국제적인 대처

지구 온난화와 온실가스 배출 증가에 대한 대응으로 세계 각국은 ZEB에 대처하기 위한 다양한 정책을 점진적으로 시행하고 있다.2008년부터 2013년까지 호주, 오스트리아, 벨기에, 캐나다, 덴마크, 핀란드, 프랑스, 독일, 이탈리아, 한국, 뉴질랜드, 노르웨이, 포르투갈, 싱가포르, 스페인, 스웨덴, 스위스, 영국, 미국 연구진이 공동으로 '태양광 건물 제로'라는 공동 연구 프로그램에 참여했다.이 프로그램은 국제 에너지 기구(IEA) 태양 난방 및 냉방 프로그램(SHC) 태스크 40 / 건물 및 커뮤니티 에너지(EBC, 이전 ECBCS) Annex 52의 산하에 만들어졌으며,[65] 이를 세분화함으로써 제로 및 초저에너지 빌딩에 관한 국제 정의 프레임워크를 조화시킬 목적으로 만들어졌다.2015년 유엔기후변화협약(UNFCC)에 따라 온실가스 [66]배출을 제한함으로써 21세기 지구 기온 상승을 섭씨 2도 이하로 유지하고 기온 상승을 1.5도로 제한한다는 취지로 파리협정이 만들어졌다.강제 준수는 없었지만 197개국이 상호 협력을 통해 선진국을 법적으로 구속하는 국제조약에 서명했다.각국은 5년마다 INDC를 갱신하고 [67]COP에 매년 보고한다.에너지 효율과 탄소 배출 삭감의 이점 때문에, ZEB는 인프라 [68]분야의 에너지 및 환경 문제에 대한 해결책으로 많은 국가에서 광범위하게 구현되고 있습니다.

호주.

호주에서 연구자들은 최근 산업화와 에너지 [69]제로 건물에서의 응용에 적합한 시각적으로 투명한 태양 에너지 수확 창구 건설에 대한 새로운 접근법을 개발했다.2016년에 [70]태양 창문의 여러 원형 배치의 산업 생산이 시작되었습니다.

2017년 12월까지 퀸즐랜드주에는 옥상 태양광 발전(PV) 시스템을 갖춘 가구의 30% 이상이 있다.호주 옥상 태양광 발전 시스템의 평균 크기는 3.5kW를 넘어섰다.브리즈번에서는 6kW 옥상 PV 시스템과 합리적인 에너지 정격(예: Australian National House Energy Rating의 별 5개 또는 6개)을 가진 가구는 총 에너지 목표치 0개 또는 양의 [71]에너지를 달성할 수 있다.

벨기에

벨기에에서는 [72]2030년에 벨기에 도시 루벤을 기후 중립으로 만드는 것을 목표로 하는 프로젝트가 있습니다.

브라질

브라질에서는 2021년 2월 24일 조례 제42호가 상업, 서비스 및 공공건물의 에너지 효율 분류에 관한 INI-C(Inmetro Normative Instruction for the Commercial, Service and Public Building)를 승인하여 상업, 서비스 및 공공건물의 에너지 효율 수준에 대한 기술적 품질 요건을 개선하였다(INI-C).에너지 효율과 관련하여 상업, 서비스 및 공공건물을 분류하기 위한 리아 및 방법.부록 D는 지역 재생 에너지 발생 가능성을 결정하는 절차와 NEB(Near Zero Energy Buildings) 및 PEB([73]Positive Energy Buildings)에 대한 평가 조건을 제시한다.

캐나다

  • Canadian Home Builders Association - National은 Net Zero[74] Homes 인증 라벨을 감독하고 있습니다.Net Zero Homes 인증 라벨은 업계 주도의 자발적인 라벨링 이니셔티브입니다.
  • 2017년 12월, BC 에너지 스텝 코드가 브리티시 컬럼비아에서 법적 효력을 발휘했습니다.브리티시컬럼비아 지방정부는 기준을 사용하여 기본 건축 법규의 요건을 초과하는 신규 건축에 인센티브를 부여하거나 에너지 효율 수준을 요구할 수 있다.이 규정은 도가 2032년까지 모든 신축건물이 에너지 사용 가능 순수준을 달성한다는 목표 달성을 돕기 위한 기술 로드맵으로 설계되었다.
  • 2017년 8월, 캐나다 정부는 캐나다의 국가 기후 전략인 Pan Canadian Framework on Clean Growth and Climate Change의 핵심 추진자로서 Build Smart - Canada's Builds [75]Strategy를 발표했습니다.Build Smart 전략은 에너지 제로 수준의 성능을 추구하여 캐나다 건물의 에너지 효율을 극적으로 높이는 것을 목표로 하고 있습니다.
  • 캐나다에서 Net-Zero Energy Home[76] Coalition은 에너지 제로 주택 건설과 거의 제로인 에너지 주택(NZEH), NZEH Ready 및 NZEH 표준 채택을 추진하는 업계 단체입니다.
  • 캐나다 주택담보대출 및 주택공사는 EQuilibrium Sustainable Housing[77] Competition을 후원하고 있으며, 2008년부터 전국에서 15개의 제로 에너지 및 거의 제로 에너지 시연 프로젝트가 완료됩니다.
  • 퀘벡 이스트먼에 있는 EcoTerra House는 CMHC EQuilibrium Sustainable Housing [78]Competition을 통해 지어진 캐나다 최초의 거의 제로 에너지 주택입니다.그 집은 아삭에 의해 설계되었다.멜버른 대학의 노구치 마사 박사(알로에트 홈스)로, 교수에 의해 설계되었다.안드레아스 K 박사 콩코디아 대학의 [79]Athienitis.
  • 2014년, QC 베렌스의 공공 도서관 건물은 캐나다 [80]최초의 ZNE 기관 건물이 되었습니다.도서관도 LEED Gold 인증을 받았습니다.
  • 에코플러스뉴브런즈윅의 배서스트에 있는 집.Eco Plus Home은 Maple Leaf Homes에 의해 Bosch Thermote [81][82]테크놀로지의 기술로 지어진 조립식 테스트 하우스입니다.
  • 모호크 대학은 해밀턴의 첫 번째 네트 제로 빌딩을 지을 것이다.

중국

인구 14억3932만3776명으로 추산되는 중국은 급속한 도시화로 인해 온실가스 배출의 세계 1위가 되었다.인프라 구축이 증가하고 있음에도 불구하고, 중국은 오랫동안 전반적인 에너지 수요가 지속적으로 [83]중국의 국내총생산(GDP)보다 덜 빠른 나라로 여겨져 왔다.중국은 1970년대 후반부터 1997년 대비 절반의 에너지를 소비해 왔지만 인구밀도와 인프라의 급속한 성장으로 세계 2위의 에너지 소비국으로 성장해 다음 [83]세기에 온실가스 배출을 주도할 수 있는 위치에 있다.

2010년 이후, 중국 정부는 ZEB 설계 기준을 높이는 새로운 국가 정책의 발표에 주도해,[68] 중국에서의 ZEB 프로젝트 증대를 위한 일련의 인센티브를 제시해 왔다.2015년 11월, 중국 주택도시농촌개발부(MOHURD)는 에너지 절약 주택용 건축물에 [68]관한 기술 가이드를 발표했다.이 가이드는 중국 인프라의 에너지 효율을 개선하기 위한 것으로, 에너지 [68]효율의 가이드로서 정식 발표된 최초의 가이드이기도 하다.또, 최근 3년간 ZEB의 급속한 성장에 수반해, 2020년까지 중국에 건설되는 ZEB와 기존의 [68]ZEB 프로젝트가 함께 건설될 것으로 예측되고 있습니다.

파리 협정에 2015년에 대한 응답으로서, 가는 반면 중국 또한 60-65%2005년 방출로부터 GDP.[67]의 단위당 2020년 한국에 이산화 탄소 배출량을 낮추는 것을 목표로 하고 그것이 2030년에 최대 이산화 탄소 배출 감소 목표를 세웠다, 중국 공산당 지도자 시진핑 유엔 총회에 그의 주소에서 성명을 발표했다 밝혔다. decl중국은 기후변화 [84]개혁을 추진하는 2060년까지 탄소중립국가가 될 것이라고 경고했다.중국 에너지의 95퍼센트 이상이 이산화탄소를 배출하는 연료원에서 발생하므로, 중국의 탄소 중립성은 태양 에너지, 풍력, 수력 [85]또는 원자력 같은 연료원으로의 거의 완전한 전환을 필요로 할 것이다.탄소 중립을 달성하기 위해 중국이 제안한 에너지 쿼터 정책은 [86]건물의 에너지 성능을 정확하게 측정할 수 있는 새로운 모니터링과 메커니즘을 포함해야 한다.향후 [86]연구는 중국에서의 ZEB 정책 시행으로 인해 발생할 수 있는 여러 가지 가능한 문제들을 조사해야 한다.

중국의 에너지 제로 프로젝트

  • 성공적으로 건설된 차세대 에너지 제로 오피스 빌딩 중 하나는 중국 [87]광저우에 위치한 71층짜리 진주강 타워입니다.Skidmore Owings Merrill LLP가 설계한 이 타워는 건물이 연간[87] 사용량과 동일한 양의 에너지를 발생시키는 동시에 에너지 제로(0)를 실현하기 위한 네 가지 단계(감소, 흡수, 매립, 발전)[88]를 따르도록 설계되었다.진주강 타워의 초기 계획에는 발전용 천연가스 연소식 마이크로터빈, 유리 지붕에 통합된 태양광 발전 패널 및 VAWT의 전력 발전과 결합된 차양 루버 및 전술적 건물 설계가 포함되었지만,[87] 현지 규정 때문에 대신 선택되었습니다.

덴마크

에너지 제로 빌딩 전략 연구 센터는 덴마크 전략 연구 위원회(DSF), 지속 가능한 에너지 및 환경을 위한 프로그램 위원회 및 덴마크 기술 대학, 덴마크 건설 협회와 협력하여 2009년에 올보르 대학에 설립되었습니다.아티온과 몇몇 개인 회사들.이 센터의 목적은 상당한 에너지 절약과 재생 에너지 최적 적용을 보장하는 건물을 위한 통합 지능형 기술의 개발을 통해 제로 에너지 빌딩 개념을 개발하는 것이다.이 센터는 업계와 협력하여 건축 분야의 장기적인 지속 가능한 발전을 위해 필요한 기반을 마련합니다.

독일.

  • Technische Universityitét Darmstadt는 2007년 국제 제로 에너지 설계에서 패시브 하우스 설계(패시브 하우스) + 재생 에너지로 건축, 조명, 엔지니어링[89] 대회에서 최고 점수를 획득하여 1위를 차지하였습니다.
  • 프라운호퍼 태양광 시스템 연구소 ISE, Freiburg im[90] Breisgau
  • 차세대 전력망에서 에너지 제로, 에너지 플러스 또는 기후 중립적인 건물

인도

인도 최초의 네트 제로 빌딩은 2014년 뉴델리에 위치한 Indira Paryavaran Bhawan입니다.특징으로는 수동형 태양열 건물 설계 및 기타 친환경 [91]기술이 있습니다.고효율 태양 전지판이 제안된다.냉각기 시스템의 부하를 줄이기 위해 서멀 휠을 사용하여 화장실 배기가스의 공기를 냉각합니다.그것은 많은 물 절약 [92]기능을 가지고 있다.

이란

2011년, 파예시 에너지 그룹(EPG)이 관리하는 파예시 에너지 하우스(PEH) 또는 카네시 파예시 니루(Kaneh Payesh Niroo)는 파예시 에너지[93] 그룹(PEG)과 밴쿠버 그린 홈즈(Vancouver Green Homes Ltd)의 협력에 의해 이란 최초의 넷 제로 패시브 하우스를 출시했다.이 개념은 PEH의 설계와 건설을 MAPSA에 [94]의한 대량 생산을 위한 샘플 모델 및 표준화된 프로세스로 만듭니다.

또, 신세대 제로 오피스 빌딩의 예로서 2011년에 착공한 24층 규모의[95] OIIC Office Tower를 OIIC Company 본사입니다.에너지 효율은 다소 낮으며, 태양광과 풍력 모두에서 대규모 분산 재생 에너지 발전을 사용합니다.그것은 이란 테헤란에 있는 Rahgostar Naft Company에 의해 관리된다.이 타워는 현재 많은 화석 연료 없는 [96]노력에 자금을 대는 정부 보조금으로부터 경제적 지원을 받고 있다.

아일랜드

2005년 한 민간 기업이 아일랜드에서 세계 최초로 표준화된 패시브 하우스를 출시했는데, 이 개념은 패시브 하우스의 설계와 건설을 표준화된 프로세스로 만든다.기존의 저에너지 건설 기법이 PHP(Passive House Design Package)를 기반으로 개선되고 모델링되어 표준화된 패시브 하우스를 만들었습니다.오프사이트의 빌딩은 고정밀 기술을 사용할 수 있도록 하고 시공 오류 가능성을 줄입니다.

2009년, 동사는, 계절 저장 탱크에 23,000리터의 물을 넣어 1년 내내 대피한 태양관에 의해 가열하는 프로젝트를 개시해, 겨울 내내 충분한 열을 공급해, 집을 쾌적하게 따뜻하게 유지하기 위한 전기난방의 필요성을 배제했습니다.이 시스템은 얼스터 대학의 연구팀에 의해 감시되고 기록되며, 그 결과는 박사 논문의 일부에 포함될 것이다.

2012년 Cork Institute of Technology는 에너지 제로의 건물 [97]개조를 개발하기 위해 1974년 건축 자재에 대한 보수 작업을 시작했습니다.예시적인 프로젝트는 아일랜드 최초의 제로 에너지 테스트베드가 될 것이며, 설계 벤치마크에 대한 실제 건물 성능의 거주 후 평가를 제공할 것이다.

자메이카

자메이카와 카리브해에 있는 최초의 제로 에너지 빌딩은 [98]2017년 서인도제도 대학(UWI)의 모나 캠퍼스에 문을 열었다.2300평방피트의 빌딩은 이 [98]지역의 보다 지속 가능하고 에너지 효율적인 빌딩에 영감을 주기 위해 설계되었다.

일본.

2011년 4월 후쿠시마 대지진에 이어 후쿠시마 제1원자력 재해까지 겹쳐 일본은 에너지 절약의 중요성을 인식하게 된 심각한 전력 위기를 겪었다.

2012년 경제산업성, 국토교통성, 환경성(일본)은 2020년 [99]신규 건설 기준이 되는 저탄소 사회 로드맵을 정리했다.

미쓰비시 전기는 2020년 10월(2020년 [100]9월 현재)에 일본 최초의 제로 에너지 오피스 빌딩의 건설을 목표로 하고 있다.ZEB [100]기술을 개발하기 위해 일본 가마쿠라에 있는 SUSTIE ZEB 테스트 시설.이 시설은 넷 제로 인증을 통해 에너지 소비를 103%[101] 절감할 수 있을 것으로 예측하고 있습니다.

일본은 [102]2030년까지 모든 신규 주택이 에너지 제로(0)가 되는 것을 목표로 하고 있다.개발사인 세키스이하우스는 2013년 첫 넷제로홈을 선보였으며, 현재 나고야시에 일본 최초의 에너지 제로아파트인 [103]12채의 지상 3층짜리 건물을 계획하고 있다.지붕에는 태양 전지판이 있고 각 유닛에는 예비 [104]전력을 제공하기 위한 연료 전지가 있습니다.

말레이시아

2007년 10월 말레이시아 에너지 센터(PTM)는 PTM 제로 에너지 오피스(ZEO) 빌딩의 개발과 건설을 성공적으로 완료했습니다.이 건물은 단 286 kWh/day를 사용하는 초 에너지 효율적인 건물로 설계되었습니다.재생 에너지와 태양광 발전의 조합은 그리드로부터 순수 제로 에너지 요건을 초래할 것으로 예상된다.이 건물은 현재 현지 에너지 관리 팀에 의해 미세 조정 과정을 거치고 있습니다.연구결과는 [105]1년 안에 발표될 예정이다.

2016년 말레이시아 지속가능 에너지 개발청(SEDA Malaysia)은 저탄소 빌딩 촉진 프로그램이라는 자발적인 이니셔티브를 시작했습니다.그 목적은 말레이시아의 현재 저탄소 도시 프로그램을 지원하는 것이다.이 프로그램에서는 여러 프로젝트 데모를 통해 에너지와 탄소를 50% 이상 절감할 수 있었고 75% 이상 절감할 수 있었습니다.현장 재생 가능 에너지의 상당한 구현과 함께 슈퍼 에너지 효율적인 건물의 지속적인 개선으로 일부 건물은 거의 제로 에너지(nZEB)와 넷 제로 에너지 빌딩(NZEB)이 되었다.2018년 3월, SEDA 말레이시아는 제로 에너지 빌딩 촉진 [106]프로그램을 시작했습니다.

말레이시아는 또한 그린이라고 불리는 저탄소 제로 에너지 빌딩을 위한 그들만의 지속 가능한 건축 도구를 가지고 있다.PASS는 2012년 말레이시아 건설산업개발위원회(CIDB)에 의해 개발되어 현재 SEDA 말레이시아에 의해 관리 및 추진되고 있다.GreenPASS 공식 명칭은 건설산업표준(CIS) 20:2012입니다.

네덜란드

2006년 9월, 세계야생생물기금(WWF)의 네덜란드 본부가 자이스트에 문을 열었다.이 지구 친화적인 건물은 사용하는 것보다 더 많은 에너지를 되돌려 준다.건물의 모든 재료는 WWF와 [107]건축가가 정한 엄격한 요건에 따라 테스트되었습니다.

노르웨이

2009년 2월 노르웨이 연구위원회는 노르웨이 과학 기술 대학의 건축 및 파인 아트 학부를 환경 친화적 에너지 연구 8개 국립 센터(FME) 중 하나인 배출 제로 빌딩 연구 센터(ZEB)의 개최지로 지정했다.FME 센터의 주요 목표는 환경 친화적인 에너지를 위한 좋은 기술 개발에 기여하고 이 분야의 노르웨이 전문 지식 수준을 높이는 것이다.또한, 그들은 새로운 산업 활동과 새로운 일자리를 창출하는 데 도움을 주어야 한다.향후 8년간 FME-Centre ZEB는 기존 및 신규 건물을 위한 경쟁력 있는 제품과 솔루션을 개발하여 생산, 운영 및 철거와 관련된 배출 제로 빌딩의 시장 침투를 유도할 것입니다.

싱가포르

싱가포르는 에너지 제로(Net-Zero) 건물인 싱가포르 국립대학에서 주목할 만한 개발을 공개했다.SDE4라고 불리는 이 건물은 SDE에 [108]있는 세 개의 건물 그룹 내에 위치하고 있습니다.건물 설계는 최적의 에너지 효율을 달성하기 위해 태양 전지판을 덮은 옥상과 하이브리드 냉각 시스템과 많은 통합 시스템으로 소비되는 만큼의 에너지를 생산하기 때문에 Green Mark Platinum 인증을 받았습니다.이 개발은 싱가포르에서 최초로 제로 에너지 빌딩을 건설한 것이며, NUS에서는 최초의 제로 에너지 빌딩이다.싱가포르에서 개발된 최초의 개조 제로 에너지 빌딩은 2009년 [109]10월 26일 제1회 싱가포르 그린 빌딩 주간에서 국가개발부 장관 Mah Bow Tan에 의해 BCA(Building and Construction Authority) 아카데미의 건물이었다.싱가포르의 그린 빌딩 위크(SGBW)는 지속 가능한 개발을 촉진하고 성공적으로 설계된 지속 가능한 [110]빌딩의 성과를 기념합니다.

최근 공개된 에너지 제로 빌딩은 SMU Connexion(SMUC)입니다.이 건물은 대량 공학적 목재(MET)를 사용하는 도시 최초의 에너지 제로 건물이다.BCA(Building and Construction Authority) Green Mark Platinum 인증을 충족하도록 설계되었으며 2020년 1월부터 운영되었습니다.

스위스

스위스 MINERGIE-A-Eco 라벨은 제로 에너지 빌딩을 인증합니다.이 라벨이 붙은 첫 번째 건물인 단독 주택은 2011년 [111]뮐레베르크에 완공되었다.

아랍에미리트

영국

상세 정보:영국 주택의 에너지 효율

2006년 12월, 정부는 2016년까지 영국의 모든 새로운 주택이 에너지 제로 빌딩이 될 것이라고 발표했다.이를 장려하기 위해 인지세 토지세 면제가 계획되어 있다.웨일즈에서는 2011년 초에 표준을 충족할 계획이지만 실제 시행일은 2012년이 될 가능성이 높다.다만, 2011년 3월 예산에 있어서의 일방적인 정책 변경의 결과,[112][113] 현재는, 새로운 주택의 배출량의 3분의 2만을 삭감하는 보다 제한적인 정책이 계획되고 있다.

  • BedZED 개발
  • 호커튼 주택 프로젝트

2019년 1월 주택공동체와 지자체는 단순히 '제로 에너지'[114]를 '현재 건축기준에 부합할 뿐'이라고 정의해 이를 깔끔하게 해결했다.

미국

그림 3: Net Zero Court 배출 제로 오피스 빌딩의 시제품. 미주리 주

미국에서는, ZEB 연구는 현재 미국 에너지부(DOE는)건물 미국 Program,[115]로 해서 국가 신재생 에너지 연구소(NREL), 플로리다 태양열 에너지 센터(FSEC), 로렌스 버클리 국립 연구소(LBNL), 오크리지 국립 Labo에 업계 기반 컨소시엄과 연구원 단체 등 지원되고 있다.ratory(ORNL)DOE는 2008 회계연도부터 2012 회계연도까지 4개의 Building America 팀, Building Science Corporation, IBACOS, Advanced Research Buildings 컨소시엄, 그리고 학계 및 건설업계 리더 컨소시엄에 4,000만 달러를 지급할 계획입니다.이 자금은 기존 [116]주택보다 50%에서 70% 적은 에너지를 소비하는 순 제로 에너지 주택을 개발하는 데 사용될 것이다.

DOE는 또한 에너지 효율이 높은 신기술의 도입을 가속화하는 두 개의 지역 빌딩 기술 애플리케이션 센터에 410만 달러를 지급하고 있습니다.센트럴 플로리다 대학과 워싱턴 주립 대학에 위치한 두 센터는 상업적으로 이용 가능한 에너지 효율 [116]기술에 대한 정보와 훈련을 제공하면서 17개 주에 서비스를 제공할 것입니다.

2007년 미국[117] 에너지 독립 및 보안법은 2008년부터 2012년까지 새로운 태양광 공조 연구 개발 프로그램을 위한 기금을 조성했으며, 이는 곧 여러 새로운 기술 혁신과 규모의 대량 생산 경제를 입증할 것이다.

2008년 Solar America Initiative는 비용 효율이 뛰어난 제로 에너지 주택의 미래 개발에 대한 연구 개발에 자금을 지원했으며,[118][119] 2008년에는 1억4800만달러의 금액을 지원했다.

태양광 세액 공제는 2016년 말까지 연장되었다.

버락 오바마 미국 대통령은 행정명령 13514에 따라 2015년까지 기존 연방건물의 15%가 새로운 에너지 효율 표준을 준수하고 2030년까지 모든 연방건물의 100%가 제로넷 에너지(Zero-Net Energy)를 준수하도록 의무화했다.

에너지 절약형 홈 챌린지

2007년 자선단체인 Siebel Foundation은 Energy Free Home Foundation을 설립했습니다.목표는 2,000 평방 피트(186 평방 미터)의 침실 3개, (1) 연간 공과금이 0인 화장실 2개의 주택을 설계하고 건설하기 위해 2천만 달러의 글로벌 인센티브 상금을 제공하는 것이었습니다.또한 이 주택은 (2) 시장 매력이 높고 (3) 기존 [120]주택보다 비용이 적게 듭니다.

이 계획에는 상위 10개 출품작을 각각 25만 달러, 1천만 달러의 상금을 받고 총 100개의 그러한 집을 지어 일반에 팔기 위한 자금이 포함되어 있다.

2009년부터 Thomas Siebel은 그의 에너지 프리 [121]홈 챌린지에 대해 많은 발표를 했다.Siebel Foundation Report는 Energy Free Home Challenge가 "2009년 후반에 론칭"[122]이었다고 밝혔습니다.

버클리 캘리포니아 대학의 로렌스 버클리 국립 연구소는 2천만 달러의 에너지 프리 홈 챌린지를 위해 "제로 네트 에너지 제로 코스트 [123]주택 달성 가능성"을 집필하는 데 참여했습니다.

만약 시행되었다면, 에너지 프리 홈 챌린지는 기존 주택과 같은 비용으로 들어오는 제로 에너지 빌딩에 대한 향상된 기술 및 소비자 교육에 대한 인센티브를 제공했을 것이다.

미국 에너지부 10종 경기

미국 에너지부(Department of Energy Decaslon)는 대학 팀이 가장 매력적이고 효과적이며 에너지 효율이 뛰어난 태양열 주택의 설계, 건설 및 운영에 도전하는 국제 대회입니다.제로 순 에너지 밸런스를 달성하는 것이 경쟁의 주요 초점입니다.

미국.

애리조나 주
캘리포니아
  • 캘리포니아 주는 모든 신규 저층 및 중층 주거용 건물과 모든 신규 상업용 건물을 [124][125]각각 2020년과 2030년부터 ZNE 표준에 따라 설계 및 건설할 것을 제안했다.이 요건은 이행될 경우 3년 주기로 갱신되고 현재 미국에서 가장 높은 에너지 효율 표준 중 일부를 의무화하는 캘리포니아 건축 법규를 통해 공표됩니다.캘리포니아주는 2020년까지 효율성 요건을 더욱 높일 것으로 예상되며, 따라서 위에서 설명한 표준 주택 건설과 다량의 재생 에너지 추가를 통한 ZNE 달성 추세는 피할 수 있을 것으로 예상된다.캘리포니아 에너지 위원회는 새로운 규정이 주 거주민에게 순 편익을 창출한다는 것을 증명하기 위해 비용 편익 분석을 수행해야 한다.
  • 웨스트 빌리지(West Village)는 캘리포니아 데이비스에 있는 캘리포니아 대학 캠퍼스에 위치하고 있으며 2014년 [126]오픈 당시 북미에서 가장 큰 ZNE 계획 커뮤니티였습니다.개발에는 약 1,980명의 UC Davis 학생을 위한 학생용 주택, 임대 가능한 사무실 공간 및 커뮤니티 어메니티(커뮤니티 센터, 수영장, 체육관, 레스토랑, 편의점 등)가 포함되어 있습니다.개발 중인 사무실 공간은 현재 에너지 및 교통 관련 대학 프로그램에 의해 임대되고 있습니다.이 프로젝트는 대학과 민간 개발자인 샌프란시스코의 Carmel Partners가 이끄는 West Village Community Partnership LLC 간의 민관 파트너십으로, 대학과 60년간 지상 임대 계약을 체결하고 3억 달러의 프로젝트 설계, 건설 및 구현을 담당했습니다.데이비스를 위한 시장급 주택이 될 것입니다.이는 개발자가 자신이나 거주자에게 추가 비용 없이 ZNE를 달성할 수 있도록 프로젝트를 설계한 것이 특징입니다.ZNE를 달성하기 위해 설계 및 모델링된 이 프로젝트는 수동 요소(지붕 돌출부, 단열벽, 방열 장벽, 절연 공간 내 덕트 등)와 능동적 접근 방식(조명, 고효율 기기 및 조명 등)을 혼합하여 사용합니다.2008년 캘리포니아의 Title 24 에너지 코드보다 50% 높은 성능을 발휘하도록 설계된 이 프로젝트는 운영 [126]첫 해에 소비된 에너지의 87%를 생산했습니다.ZNE 상태의 단점은 열 펌프 온수기의 부적절한 작동을 포함한 몇 가지 요인에 기인하며, 그 후 문제가 해결되었습니다.거주자의 행동은 예상과 상당히 다르다. 모든 학생 인구가 이 지역의 전형적인 단독 주택 거주자보다 1인당 더 많은 에너지를 소비한다.에너지 사용을 증가시키는 주요 요인 중 하나는 미니 냉장고, 조명, 컴퓨터, 게임 콘솔, 텔레비전 및 기타 전자기기의 형태로 기타 전기 부하(MEL, 즉 플러그 부하)가 증가한 것입니다.대학은 ZNE의 지위를 획득하기 위한 전략을 특정하기 위해 개발자와 계속 협력하고 있습니다.이러한 접근방식에는 거주자 행동 장려 및 현장의 재생 에너지 용량 증가가 포함된다. 이 접근방식은 원래 설계에 따라 4MW의 태양광 발전 어레이이다.또한 West Village 사이트에는 에너지 관리, 조명, 건축 및 용수 효율의 최첨단 기술을 통합한 ZNE를 넘어서는 단독 주택인 Honda Smart Home [127]US가 있습니다.
  • IDeAs Z2 Design[128] Facility는 2007년 이후 사용된 순수 에너지 제로, 탄소 제로 개조 프로젝트입니다.이 제품은 채광, 접지원 히트 펌프에 의한 복사 가열/냉각, 높은 에너지 성능의 조명 및 컴퓨팅 등의 전략을 적용하여 일반적인 미국 사무실의 에너지[129] 소비량이 4분의 1 미만입니다.나머지 에너지 수요는 건물 통합 태양광 발전 어레이의 재생 에너지로 충족된다.2009년 건물 소유자와 탑승자 통합 설계 어소시에이츠(IDeAs), 1년마다 평방 피트 당 21.72 만 영국 열량 단위(68.5 kWh/m2)으로, squar당 −0.55 만 영국 열량의 단위 조직에게는 연간 평방 피트(66.8kWh/m2)당은 211만 영국 열량 단위의 실제로 측정된 에너지 사용 강도를 기록했다.e연간 피트(-1.7kWh2/m)이 건물은 또한 탄소 뉴트럴이며 가스 연결이 없으며 리노베이션에 사용된 건축 자재의 내장 탄소를 커버하기 위해 구입한 탄소 오프셋이 있습니다.
  • 2013년 산 레안드로에 문을 열 예정인 제로넷 에너지 센터는 국제전기노동자형제단(International Brotherhood of Electric Workers Local 595)과 전미전기계약자협회(National Electric Contractors Association)의 북부 캘리포니아 지부가 만든 46,000평방피트의 전기기술자 훈련 시설입니다.교육에는 에너지 효율이 높은 건설 [130]방법이 포함됩니다.
  • Green Idea House는 Hermosa [131]해변에 있는 에너지 제로, 탄소 제로 개조 시설입니다.
  • 2011년 가을부터 점거한 George LeyVa 중학교 행정실은 [132]9,000평방피트가 조금 넘는 순 에너지 제로, 탄소 배출 제로 건물입니다.채광, 가변 냉매 흐름 HVAC 및 변위 환기를 통해 기존 캘리포니아 학교 건물의 에너지 절반을 사용하도록 설계되었으며, 건물 통합형 태양열 어레이를 통해 연간 전력 사용량을 상쇄하는 데 필요한 에너지의 108%를 제공합니다.그 과잉은 중학교 캠퍼스의 나머지 부분에 전력을 공급하는데 도움이 된다.캘리포니아에서 최초로 공공 자금 지원을 받은 NZE K-12 빌딩입니다.
  • 캘리포니아에 있는 Sacred Heart Schools의 Stevens Library는 미국 최초의 넷제로 도서관이며, PG&E 제로 에너지 파일럿 [133]프로젝트의 일부인 International Living Future Institute로부터 넷제로 에너지 빌딩의 지위를 획득했습니다.
  • Santa Monica City Services 빌딩은 캘리포니아 최초의 에너지 제로, 물 제로 공공/시영 건물 중 하나입니다.2020년에 완공된 50,000평방피트의 이 역사적인 산타모니카 시청 건물 증축은 효율적인 건물 시스템을 [134]통해 자체 에너지와 물을 공급하고 에너지 사용을 최소화하도록 설계되었습니다.
  • 402,000평방피트의 캘리포니아 항공 자원 위원회 남부 캘리포니아 본부 - 메리 D.Nichols Campus는 미국에서 [135]가장 큰 넷제로 에너지 시설입니다.태양광 발전 시스템은 시설 옥상과 주차장 [136]사이의 204,903평방피트를 덮고 있다.+3.5 메가와트 시스템은 연간 약 6,235,000 kWh의 재사용 가능한 에너지를 생성할 것으로 예상됩니다.이 시설은 2021년 11월 18일에 완공되었다.
콜로라도
  • 무어 하우스는 수동형 태양열 설계, '튜닝된' 열 반사창, 초단열 및 기밀 구조, 자연 채광, 온수 및 공간 난방용 태양열 패널, 필요한 것보다 더 많은 탄소 없는 전기를 생산하는 태양광 발전(PV) 시스템 및 에너지 회수 환기를 통해 에너지 사용량을 0으로 달성합니다.신선한 공기를 [137]위한 Lator(ERV).무어 하우스에 사용된 그린 빌딩 전략은 HERS(Home Energy Rating System) 점수를 [138]-3으로 검증했습니다.
  • 골든에 있는 NREL Research Support Facility는 A급 오피스 빌딩입니다.에너지 효율의 특징은 다음과 같습니다.열저장 콘크리트 구조, 전열형 태양열 집열기, 70마일의 복사 배관, 고효율 오피스 기기, 에너지 효율이 뛰어난 데이터 센터로 기존 접근 [139]방식보다 에너지 사용을 50% 절감합니다.
  • 그랜드 정션에 있는 웨인 아스피널 연방 빌딩은 1918년에 처음 건설되었으며, 국가 사적 등록부에 등재된 최초의 Net Zero Energy 건물이 되었습니다.현장 재생 에너지 생성은 다음과 같은 에너지 효율성 기능을 사용하여 연간 건물 에너지의 100%를 생산하는 것을 목적으로 한다.HVAC, 지역 교환 시스템, 고급 계량 및 빌딩 제어, 고효율 조명 시스템, 열로 강화된 빌딩 엔벨로프, 내부 윈도우 시스템(이력 창 유지 관리), 개별 점유 [139]센서가 있는 고급 전원 스트립(APS)을 위한 가변 냉매 흐름.
  • 콜로라도 대학의 Tutt Library는 2017년에 넷제로 도서관으로 개조되어 [140]ZNE 최대의 학술 도서관이 되었습니다.이 상은 전미 대학 경영자 협회로부터 혁신상을 받았다.
플로리다
  • 1999년 플로리다 솔라 에너지 센터의 레이크랜드 시범 프로젝트는[141] "제로 에너지 집"이라고 불렸다.이는 미국 에너지, 에너지 효율 및 재생 에너지부 제로 에너지 홈 프로그램의 창설에 큰 영향을 준 1세대 대학의 노력이었다.
일리노이 주
  • 에반스톤의 시카고 거리 741번지에 위치한 월그린스 매장은 이 회사의 매장 중 처음으로 건설 및/또는 에너지 제로([142]net zero) 건물로 개조된 곳입니다.이 회사는 최초로 설립된 넷 제로 에너지 소매점이며 가까운 미래에 넷 제로 에너지 소매점을 개조하고 건설할 수 있는 기반을 마련할 것입니다.Walgreens 스토어에는 다음과 같은 에너지 효율 기능이 있습니다: 지리 교환 시스템, 에너지 효율적인 건축 자재, LED 조명 및 일광 수확, 이산화탄소 냉매.
  • 2014년에 지어진 일리노이 대학교 어바나 샴페인에 있는 전기 및 컴퓨터 공학 빌딩은 네트 제로 [139]빌딩입니다.
아이오와 주
  • MUM Sustainable Living Center는 LEED Platinum 자격을 초과하도록 설계되었습니다.페어 필드, 아이오와에서 그 정신적 지도자 대학 관리의( 바라)마하리시 마헤시 요가 수도자(가장 서양에 Transcendental 명상을 가져다 주는 것으로 유명)에 의해 설립된 바우 생물학의 원칙뿐만 아니라 아치의 마하리시 베딕 건축(인도 시스템(건강한 실내 환경 조성에 중점을 두고 있는 독일 시스템)[143]을 포함하고 있다.itec방의 [144]정확한 방향, 비율, 배치에 초점을 맞춥니다).이 빌딩은 국내에서 넷제로 자격을 갖춘 몇 안 되는 건물 중 하나이며, 태양광 발전 시스템을 통해 그리드 플러스의 기치를 주장할 수 있는 건물 중 하나이기도 합니다.빗물 집수 시스템과 현장의 자연 폐수 처리도 마찬가지로 물과 폐기물 처리와 관련하여 건물을 (세척자) 그리드에서 분리합니다.모든 방의 자연 채광, 자연스럽고 통기성이 좋은 흙 블록 벽(프로그램 수강생이 만든), 음용과 비음용 기능을 위한 정제된 빗물, 식물, 조류, [145]박테리아로 구성된 현장 정수 및 재활용 시스템 등이 추가적인 녹색 특징입니다.
켄터키 주
  • 켄터키 중남부에 있는 워렌 카운티 공립학교 학군의 일부인 리차드빌 초등학교는 미국 최초의 Net Zero 에너지 학교입니다.Net Zero에 도달하기 위해 CMTA Consulting Engineers와 Sherman Carter Barnhart Architects는 혁신적인 에너지 절감 전략을 사용하였습니다. 여기에는 동적 리셋을 갖춘 전용 실외 공기 시스템(DOAS), 새로운 IT 시스템, 점심 식사 준비를 위한 대체 방법, 태양광 발전기 사용이 포함됩니다.이 프로젝트는 단열 콘크리트 형태(ICF) 벽, 지열 상수원 열 펌프, 저유량 고정 장치로 구성된 효율적인 열 외피를 가지고 있으며, 전체적으로 채광 기능을 광범위하게 갖추고 있습니다.켄터키 [146]최초의 진정한 무선 학교이기도 하다.
  • Fayette County Public Schools 및 그 주변 학군에 서비스를 제공하는 농업 기반의 직업학교인 Lautcast Trace AgriScience Center는 CMTA Consulting Engineers가 설계하고 Tate Hill Jacobs Architects가 설계한 Net Zero Academic Building을 갖추고 있습니다.켄터키주 렉싱턴에 위치한 이 시설에는 온실, 노점이 있는 승마 경기장, 헛간도 있습니다.아카데믹 빌딩의 Net Zero에 도달하기 위해 이 프로젝트는 밀폐된 엔벨로프, 특정 지역의 실내 온도 설정점을 확장하여 실제 환경, 태양열 시스템 및 지열 상수원 열 펌프를 보다 면밀하게 모델링합니다.이 학교는 표준 침출수장 시스템과 건설된 습지 시스템으로 구성된 이중 시스템을 사용하여 도시 용수 사용을 최소화하고, 투과성 표면을 사용하여 농작물 관개 및 동물 [147]물 공급에 빗물을 모으고, 배수하고, 사용함으로써 현장의 영향을 더욱 줄였습니다.
매사추세츠 주
미시간 주
  • 미션 제로[149][150] 하우스는 그리노베이션의 110년 된 앤아버의 집이다.TV 진행자이자 환경 리포트의 기고가인 매튜 그로코프입니다.[151]2011년 현재, 이 집은 에너지 제로([152][153]0)를 달성한 미국에서 가장 오래된 집이다.소유주들은 그린로베이션에 대한 그들의 프로젝트를 연대순으로 기록하고 있다.공중 라디오의 TV와 환경 보고서.
  • Vineado Project는 Passive Solar Design, 3.3Kws의 태양광 발전, 태양열 온수 및 지열 냉난방 덕분에 ZEH(Zero Energy Home)가 되었습니다.이 가정은 미래 풍력 터빈을 위해 사전 배선되어 있으며, 매달 600kWh의 에너지만 사용하는 반면, 여러 날 동안 역방향으로 그물 측정으로 하루에 최소 20kWh의 전기를 사용합니다.이 프로젝트는 또한 집 전체에 ICF 단열재를 사용했으며 LEED for Homes 인증에 따라 Platinum 인증을 받았습니다.이 프로젝트는 Green Builder Magazine 2009년 올해의 [154]주택상을 수상했습니다.
  • Lenawee 중학교 학군의 새로운 캠퍼스인 Lenawee Center for a Sustainable Future는 농업의 미래를 위한 살아있는 실험실 역할을 합니다.미시간주 최초의 Net Zero 교육용 빌딩으로 CMTA Consulting Engineers가 설계하고 The Collaborative, Inc.가 설계했습니다.이 프로젝트에는 지붕뿐만 아니라 지상의 태양열 어레이, 지열 냉난방 시스템, 태양관, 투과성 보도와 보도, 세덤 그린 지붕, 건물 [155]온도를 조절하는 돌출 설계가 포함됩니다.
미주리 주
  • 2010년 건축 회사인 HOK는 에너지 및 채광 컨설턴트 The Weidt Group과 협력하여 170,735 평방 피트(15,8612.8 m)의 순 탄소 배출 제로 클래스 A 사무실 건물 프로토타입을 세인트루이스에 설계했습니다. 미주리 [156]주 루이팀은 프로세스와 결과를 Netzerocourt.com에 기록했습니다.
뉴저지
  • 뉴저지 브랜치버그에 위치한 31 태너리 프로젝트는 Ferreira Construction, Ferreira Group 및 Noveda Technologies의 본사 역할을 합니다.42,000평방피트(3,900m2) 규모의 사무실과 상점 건물은 2006년에 건설되었으며 뉴저지 주에서 행정명령 54호를 충족한 최초의 건물입니다.이 건물은 미국 최초의 Net Zero Electric Commercial 빌딩이기도 합니다.
뉴욕
  • 그린 에이커는 미국 [157]최초의 진정한 제로넷 에너지 개발로 뉴욕시에서 북쪽으로 약 80마일(130km) 떨어진 뉴팔츠에 위치해 있다.Greenhill Contracting은 BOLDER Architecture에 의한 [158]설계로 2008년 여름 25개의 단독주택 개발을 시작했습니다.2009년 3월부터 2010년 3월까지 1년 동안 거주한 후, 그린 에이커에 있는 첫 번째 거주 주택의 태양광 패널은 주택 소비량보다 1490 kWh 더 많은 에너지를 생성했다.두 번째 거주 주택도 제로넷 에너지 사용을 달성했습니다.2011년 6월 현재 5채의 주택이 준공, 매입, 입주, 2채의 주택이 건설중이며, 몇채의 주택이 계획되고 있다.이 주택은 분무 거품 단열 서까래와 3중 창틀을 갖춘 단열 콘크리트 형태로 지열 시스템으로 난방 및 냉각되어 에너지 효율이 뛰어나고 내구성이 뛰어난 [159]건물을 만듭니다.열 회수 환풍기는 신선한 공기를 지속적으로 공급하며, 휘발성 유기 화합물(VOC)이 낮거나 전혀 없는 가정은 매우 건강합니다.우리가 아는 한, 그린 에이커는 미국에서 진정한 제로넷 에너지 사용을 달성한 주거용 또는 상업용 건물의 첫 번째 개발이며,[160][161] 세계 최초의 싱글 패밀리 주택의 제로넷 에너지 개발입니다.
  • Greenhill Contracting은 Esopus에 고급 제로넷 에너지 주택 2채를 지어 2008년에 완공했습니다.한 집은 북동부 최초의 에너지 스타 등급 제로넷 에너지 주택이자 미국 에너지부의 빌더스 챌린지 [162]웹사이트에 등록된 최초의 제로넷 에너지 주택입니다.이 주택들은 방법과 재료 면에서 그린 에이커와 그린힐 계약사가 건설한 다른 제로넷 에너지 주택의 템플릿이었다.
  • 2007년에 완공된 허드슨 밸리 클린 에너지 주식회사의 DBA인 허드슨 솔라의 본사는 NESA(North Nusth Sustainable Energy Association)에 의해 뉴욕주와 미국 북동부 10개주(2008년 10월)에서 최초로 검증된 제로넷 에너지 상업 건물이 되었다.이 건물은 태양으로부터 전력을 생산하기 위해 태양 전기 시스템을 사용하고, 지열 난방과 냉각, 그리고 모든 뜨거운 [163]물을 데우기 위해 태양열 집열기를 사용하여, 발전하는 에너지보다 적은 에너지를 소비합니다.
오클라호마 주
  • 최초의 5,000 평방 피트 (4602 m) 제로 에너지[164] 설계 주택은 카터 대통령의 새로운 미국 에너지부의 지원으로 1979년에 지어졌다.공간 난방, 수열 및 공간 냉각을 위한 수동형 태양열 건물 설계에 크게 의존했습니다.여름 최고기온이 화씨 110도, 겨울 최저기온이 화씨 -10도인 기후에서 효과적으로 난방과 냉방을 했다.그것은 활동적인 태양계를 사용하지 않았다.중력에 의해 공급되는 자연 대류 기류 설계를 사용하여 겨울에 온실의 남향 유리 1,000평방피트(93m2)에서 열 완충 지대를 통해 수동 태양열을 순환시키는 이중 엔벨로프 하우스입니다.온실의 수영장은 겨울 열을 저장하기 위한 열량을 제공했다.여름에는 길이 100피트(30m)의 지하 24인치(610mm)의 접지관 2개의 공기를 사용하여 열 완충 영역을 냉각하고 7200cfm의 외피 지붕 통풍구를 통해 열을 배출합니다.
오리건 주
  • 2011년 Net Zero Energy Building 인증이 시작되었으며 국제적인 추종자가 있습니다.첫 번째 프로젝트인 페인트 [165]홀은 프링글 크릭의 커뮤니티 센터, 카페, 사무실, 미술관, 이벤트 장소입니다.1930년대에 지어진 페인트 홀은 2010년 LEED Platinum Net Zero 에너지 건축 규격에 따라 리노베이션되어 기존 건축 재고를 고성능의 지속 가능한 건축 부지로 전환할 수 있는 가능성을 입증했습니다.페인트 홀은 천연 채광이나 수동 냉각 조명 등 에너지 절감을 위한 심플한 저비용 솔루션을 갖추고 있어 비용을 절감하고 쾌적함을 높입니다.지역 지상원 지열 루프는 건물의 GSHP에 매우 효율적인 난방 및 공기 조절 기능을 제공합니다.20.2kW 옥상 태양광 어레이로부터의 과잉 발전으로 인근 지역 루프 시스템의 펌핑이 상쇄된다.일반인에게 개방되어 자연과 공동체를 중심으로 한 동네의 중심에 있는 친구, 이웃, 방문객들의 모임의 중심지입니다.
펜실베이니아 주
  • 피츠버그에 있는 핍스 지속가능경관센터는 세계에서 가장 친환경적인 건물 중 하나로 설계되었다.2014년 2월 리빙빌딩 챌린지에서 Net Zero Energy Building 인증을 획득하여 완전 [166]인증을 추진하고 있습니다.핍스 센터는 태양 온수 수집기, 이산화탄소 센서, 채광 등의 에너지 절약 기술과 재생 에너지 기술을 사용하여 넷 제로 에너지 [167]지위를 획득하고 있습니다.
  • 밀러스빌 대학의 롬바르도 웰컴 센터는 제로 에너지 인증을 받은 주 최초의 건물이 되었습니다.이는 2040년까지 탄소중립을 목표로 하는 밀러스빌 대학의 목표 중 가장 큰 진전이었다.국제생활미래연구소에 따르면 롬바르도 웰컴센터는 현재 사용 [168]중인 건물보다 75% 더 많은 에너지를 생산하는 전국에서 가장 높은 성능을 자랑하는 건물 중 하나이다.
로드아일랜드
  • 뉴포트에 있는 Paul W. Crowley East Bay MET School은 로드 아일랜드에 건설되는 최초의 Net Zero 프로젝트입니다.17,000평방피트의 건물로 8개의 큰 교실, 7개의 욕실, 부엌이 있습니다.건물에 필요한 모든 전기를 공급할 수 있는 PV 패널과 열원이 될 지열 유정을 갖출 것이다.
그림 4: 텍사스 Denton의 UNT 캠퍼스에 제로 에너지 랩을 구축
테네시 주
  • 테네시 [169]멤피스의 아르키마니아가 디자인한 시비타입니다civitas는 현재 건설 중인 미시시피 강둑의 사례 연구 주택입니다.그것은 문화적, 기후적, 경제적 도전을 수용하는 것을 목표로 한다.이 집은 남동부 고성능 디자인에 선례를 남길 것이다.
텍사스
  • 노스텍사스 대학(UNT)은 텍사스 덴튼에 있는 300에이커의 연구 캠퍼스 디스커버리 파크에 제로 에너지 연구소를 건설하고[170] 있었습니다.이 프로젝트에는 1,150,000달러 이상의 자금이 투입되어 주로 기계 및 에너지 공학을 전공하는 학생들에게 도움이 됩니다(UNT는 2006년에 기계 및 에너지 공학을 전공하는 최초의 대학이 되었습니다).이 1,200평방피트의 구조물은 [171]현재 경쟁 중이며 2012년 4월 20일 노스텍사스 대학의 제로 에너지 연구소에서 리본 커팅 행사를 열었다.
  • 텍사스 어빙에 있는 West Irving 라이브러리는 2011년 태양 [172]에너지로 운영되는 텍사스 최초의 넷 제로 도서관이 되었습니다.그 이후 흑자를 내고 있다.LEED 골드 [173]인증을 받았습니다.
버몬트 주
  • 퍼트니 스쿨의 넷 제로 필드 하우스는 2009년 10월 10일에 문을 열었다.2010년 12월 현재 1년 이상 사용 중인 Field House는 48,374 kWh를 사용했으며 운영 첫 12개월 동안 총 51,371 kWh를 생산하여 순 [174]0보다 약간 더 나은 성능을 보였습니다.또한 12월에는 AIA-Vermont Honor Award를 수상했다.[175]
  • 필-마하람 건축가가 설계한 샬롯 버몬트 하우스는 2007년에 완공된 검증된 네트 제로 에너지 하우스입니다.이 프로젝트는 2009년 [176]동북지속가능에너지협회의 Net Zero Energy 상을 수상했다.

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추가 정보

외부 링크