ساختمان انرژی صفر ساختمانی ست که مصرف انرژی سالیانه آن صفر است و آلاینده های کربنی تولید نمیکنند.

این ساختمانها میتوانند تمامی انرژی مورد نیاز خود را با دسترسی محلی و منابع تجدید پذیر و بدون آلاینده با کمترین هزینه تامین کند.

در این ساختمان‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های خاص برای سیستم‌های روشنایی و گرمایش و سرمایش پربازده، در مصرف هرچه کمتر انرژی تلاش شده است. به عبارت دیگر، در یک ساختمان انرژی صفر قبل از تولید انرژی پاک به بهینه سازی مصارف انرژی در بخش های مختلف ساختمان پرداخته شده و با استفاده هوشمندانه از تكنولوژی‌های تجدید پذیر، تعادل میان تولید و مصرف انرژی برقرار می‌شود.

 

نکات مهم در طراحی ساختمان انرژی صفر

‌در طراحی این ساختمان صفر علاوه بر رعایت موارد معمول باید موارد ویژه دیگری را نیز در نظر گرفت.

از آنجا كه انرژی مصرف شده در این ساختمان ها باید با استفاده از انواع روش‌های ممکن تولید و تامین شود، لذا اگر در ساختمان انرژی بیشتری استفاده شود باید ظرفیت تولید انرژی ساختمان افزایش داده شود.

در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر اصولی به شرح زیر مورد توجه قرار می‌گیرد:

• • شناخت لازم و کافی از اقلیم و شرایط محیطی.
  • بررسی دقیق محیط اطراف ساختمان (‌درختان، ساختمان‌ها و …).
  • تمرکز بر طراحی غیر فعال و کاهش نیاز انرژی ساختمان (عایق‌کاری مناسب سقف و کف سازه، سایبان، تهویه طبیعی و بهره‌گیری از نور روز).
  • بهره‌گیری از سیستم‌های کارامد ( راندمان بالاتر در سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی، چراغ‌ها و لامپ‌های پربازده).
  • بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر و تولید انرژی.

 

 مزایای ساختمان‌های انرژی صفر

• • کاهش هزینه های ناشی از افزایش آتی قیمت انرژی برای مالکان ساختمان.
  • درجه دمای داخلی یکنواخت در ساختمان.
  • نیاز به انرژی کمتر.
  • هزینه نگهداری کمتر بعلت بالا بودن کارایی سیستم‌های انرژی.
  • کاهش هزینه‌های کلی ماهیانه زندگی.
  • اعتبار افزایش یافته برای سیستم‌های تولید و مصرف انرژی، مثلاً سیستم‌های فتوولتائیک دارای گارانتی های طولانی مدت هستند و به ندرت بدلیل مشکلات آب و هوایی خراب می‌شوند.
  • هزینه اضافی برای ساخت و ساز جدید در مقایسه با اضافه کردن تکنولوژی جدید به طرح بعدی به حداقل می‌رسد.
  • افزایش قیمت ساختمان انرژی صفر نسبت به ساختمان مشابه معمولی در اثر افزایش هزینه انرژی.
  • محدودیت‌های قانونی آینده و مالیات‌ها، جریمه‌های آلایندگی کربن ممکن است تکنولوژی‌های نوسازی را به ساختما‌های ناکارآمد اعمال کند.
  • استفاده بهینه از ضایعات چوبی و تولید زیست سوخت.
  • تعادل مصرف انرژی با درخواست انرژی.
  • کاهش مصرف الکتریسیته.
  • حذف سیستم های زائد مصرف کننده انرژی.
  •  کاهش پنجاه درصدی مصرف آب آشامیدنی.
  •  استفاده از سیستم تهویه بدون وسیله مکانیکی.

 

  معایب ساختمان‌های انرژی صفر

• • بالا بودن هزینه‌های اولیه نسبت به ساختمانهای متداول
  • اندک بودن طراحان و مهندسانی که دارای مهارت‌ و تجربه لازم برای ساخت ساختمان‌های انرژی صفر هستند.
  • قیمت تکنولوژی تجهیزات سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک جدید، تقریباً سالیانه ۱۷درصد کاهش می‌یابد در نتیجه مقدار سرمایه موجود در سیستم تولید الکتریسیته خورشیدی کاهش می‌یابد.
  • همانطور که تولید انبوه فتوولتائیک قیمت آن را کاهش می‌دهد کمک‌های مالی اختصاص یافته به این طرح ها نیز به تدریج متوقف می‌شود.
  • هر خانه ممکن است از متوسط انرژی صفر شبکه در طول یک سال استفاده کند ولی ممکن است در زمانی که اوج تقاضا برای شبکه اتفاق می‌افتد به انرژی نیاز داشته باشد. در چنین موردی ظرفیت شبکه بایستی الکتریسیته را برای تمام بارها تامین کند.

 

انواع ساختمان‌های انرژی صفر 

 

      ۱) ‌انرژی صفر خالص سایت net zero site enegy

       این نوع از ساختمان‌ها، همان مقدار انرژی را که در طول یک سال مصرف می‌کند که در محوطه سایت خود تولید می‌کند.

       ۲)‌انرژی صفر خالص منبع net zero source energy‌

       منبع ساختمان انرژی صفر حداقل مقدار انرژیی که در یک سال مصرف می‌کند، همانقدر هم تولید می‌کند.منبع انرژی اشاره دارد به انرژی‌های ابتدایی که برای تولید و تحویل انرژی به سایت استفاده می‌شود.

      ۳)‌انرژی صفر خالص هزینه‌ها net zero cost energy‌

       هزینه‌های این ساختمان ،هزینه ای که صاحب ساختمان بر‌ای تاسیسات‌ وخدمات انرژی پرداخت می‌کند برابر است با حداقلِ مبلغی که مالک به علت صرفه‌جو‌یی در مصرف انرژی در ساختمان ذخیره می‌کند.

       ۴)‌انرژی صفر خالص انتشار ‌net zero emission energy‌

        یک ساختمان انرژی صفر همان قدر که از منابع انرژی دارای انتشار و آلودگی استفاده می‌کند، همان قدر هم انرژی از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر بدون انتشار آلودگی تولید   می‌کند.

 

اصول طراحی ساختمان‌های صفر انرژی ‌

به طور کلی انرژی مصرفی یک ساختمان در طول حیاتش به دو بخش عمده تقسیم می‌شود. بخش اول انرژی مصرف شده جهت ساخت بنا که حدود ۲۰٪ از کل انرژی را به خود اختصاص داده‌ و بخش دوم انرژی مصرف شده در هنگام استفاده از ساختمان است که تقریبا معادل ۸۰٪ کل انرژی یک ساختمان در طول حیاتش است.

‌بخش اول: انرژی مصرفی جهت ساخت بنا‌

با وجود آنکه در تعاریف ارائه شده از این ساختمان‌ها، مباحث مربوط به انرژی مصرف شده جهت ساخت بنا، مورد کم توجهی قرار گرفته است، موسسات تبیین و تدوین رتبه بندی انرژی ساختمان‌ها این عوامل را به دقت بررسی نموده و امتیاز ویژه‌ای را برای آن در نظر گرفته‌اند.

بخش دوم: انرژی مصرفی در استفاده از بنا ‌

انرژیی که پس از اتمام ساخت در طی استفاده از بنا مصرف میشود.

 

‌جلوگیری از اتلاف انرژی‌ در ساختمان انرژی صفر

در طراحی ساختمان‌های صفر انرژی، جلوگیری از تلفات انرژی مهمترین عامل صرفه جو‌یی در مصرف انرژی است. تلفات انرژی کمتر به معنی نیاز به تولید گرما یا سرمای کمتر توسط دستگاه‌های تهویه مطبوع است. تلفات انرژی در ساختمان عموماً از جداره‌ها صورت می‌گیرد.

بنابراین تمامی جداره حرارتی‌ یا به عبارت دیگر مرز فضاهای تهویه شده با فضاهای تهویه نشده باید در پلان و مقطع مشخص شده و به صورت کامل و پیوسته عایق باشد. نکته بسیار مهم در طراحی جداره حرارتی ساختمان‌ها حذف پله‌های حرارتی‌ است. پله‌های حرارتی محل اتصال اجزاء ساختمان (عموماً سازه) از داخل بخش‌های تهویه شونده به خارج از این محدوده هستند. این اتصال در صورت عدم ایزولاسیون و ایجاد شکست حرارتی‌ صحیح، باعث اتلاف انرژی از طریق رسانش خواهد بود.