歐洲零碳建筑發展情況
隨著全球氣候變暖及極端氣候威脅等問題日益嚴重，為維護環境可持續發展，許多西方國家如歐盟各國、美國、日本等，都提出了大量的近（凈）零能源建筑倡 議和政策，通過導入建筑節能技術和可再生能源，提出有效降低建 筑總體耗能的技術解決方案。
1、國際間對近零耗能建筑的相關定義
建筑物的生命周期可達40至120年，系統中還包含各種設備運轉，因此任何建筑節能措施的效果，遠比其他產業貢獻大且具體，是減碳最需積極推動的重點產業。據國際能源總署（IEA）統計，預計至2030年，建筑部門耗能約占全球溫室氣體排放總量的30％。因此，降低建筑產業耗能已是全球節能減碳趨勢下，各國積極發展技術的方向?？梢?，節能是建筑發展的主軸，而建筑則是全球節能減碳的核心。建筑物是全球對生產副產品溫室氣體（GHG）的能源和材料需求的主要來源。為降低全球暖化以及面對極端嚴峻的氣候變遷挑戰，建筑業必須導入零能源建筑技術與相關制度策略目標。
零能源建筑（ZEB）的各種定義在2008 年首次在國際上被討論和提出。這些定義中的主要要求是在一定時間間隔（例如一年或一個月）內使用和產生的能量（或從電網導入并導出到電網）之間的零能量平衡。目前國際間對于零能源建筑的說法與定義大致可分為兩種，凈零能源建筑（Net Zero Energy Building, NZEB）與近零能源建筑（Nearly Zero Energy Building, nZEB）。凈零（net zero）與近零(nearly zero)的差別在于平衡狀態定義上些微的不同，尤其是”近零“程度到底要多少，沒有明確的定義。但兩者都是指建筑能源的平衡狀態，希望建筑物每年產生的能源（如可再生能源） 相等于自身所消耗的能源。零耗能建筑需要仰賴可再生能源來抵銷自身耗能， 故進一步分類還能再區分為“場內零能源建筑（Site ZEB）“與”場外零能源建筑（Off-Site ZEB）“。
圖1.凈零能源建筑（Net Zero Energy Building, NZEB）與近零能源建筑
圖2近零能源建筑中可再生能源應用路徑Source [Marszal 2011]
整體而言，“凈零能源建筑”的說法定義以美國為主，“近零能源建筑”的說法定義則以歐盟為主，世界上許多國家各有不同傾向的定義類型。兩者意義相近，首先要求建筑物本身，包含使用耗能設備必需高效節能，其次是建筑物消耗能源，必須能與經由場地自身產出或鄰近供應的可再生能源相抵銷，使整體耗能接近或達到能源消耗與產出的平衡。設計過程要領與方法原則如下： (一)通過優化和整合加熱及冷卻技術，減少供熱冷卻的能源需求。 (二)提升主動建筑設備系統的能源效率。 (三)導入可再生能源，平衡建筑能源消耗。
在政策面的實施情況，歐盟、美國及部分亞洲國家已經將建筑零耗能納入國家減碳目標期程。零耗能建筑設計的情況，過去著名的零碳建筑/零耗能建筑設計均出現在歐美國家，尤以英國、德國為主。歐美國家的氣候干燥涼爽為主，夏季冷房的需求較少，冬季可透過良好的建筑隔熱設計與太陽能的運用，能大幅降低建筑物的日常耗能。近年來在亞洲地區也陸續出現零耗能建筑/近零耗能建筑設計。由于亞洲大部分地區處于亞熱帶熱濕氣候區，只有有運用空調才能除濕排熱達成室內環境的舒適，這是亞熱帶地區建筑日常零耗能的最大挑戰。
2、歐洲近零能源建筑政策發展
在歐洲建筑業向能源效率高、近零能源建筑（nZEB）轉型的時代，定性和定量指標有助于實踐目前歐盟2020年零能源建筑目標。為了在建筑物中實現高效率指標，對nZEB需要進行積極的建筑節能和碳減排。在2020年以后，所有新建筑都必須表現出高能源效率，再佐以導入可再生能源來實現建筑減碳的需求。
圖3.歐盟EN標準的住宅建筑能源使用架構
圖4.近零能耗建筑凈輸送能量的詳細能量邊界（Source [REHVA 2012]）
2002年，歐盟首度制訂能源效率建筑指令(Energy Performance of Buildings Directive, EPBD)，并導入“建筑能源護照”（Energy Performance Certificate, EPC）制度，成為世界各國學習建筑節能的立法典范。
2007年，歐洲標準化委員會（CEN）引入了歐洲標準EN15251，該標準建議采用Fanger的PMV/PPD機械加熱和冷卻建筑模型，以及Humfreys與Nicol的無機械冷卻系統建筑的適應性模型。對于nZEB，除了能源效率指標外，還應根據EN15251計算短期和長期舒適指標。各會員國已經提出了自己的舒適度目標建議。法國法規要求在空調建筑中夏季的設定溫度不應低于26°C；PH(Passive House)標準則要求作為夏季舒適標準，“超過25℃的小時數不得超過工作時間的5％”，該標準必須藉由使用動態仿真來驗證。
2010年EPBD修正時，提出“近零耗能”建筑（Nearly Zero-Energy Buildings, nZEB）的落實時程，要求2019年起所有新建公有建物達到近零耗能，2021年起，則是所有的新建物（包括民間）都要達到這個標準，借以改造能源績效，為歐洲新建和翻修的建筑物設定標準。EPBD要求歐盟會員國首先降低供暖和制冷的能源需求，使用建筑基地內或附近可再生能源做為主要的能源提供。另外，nZEB要求施工質量必須達到一定的水平，施工過程中需要通過使用新的施工技術、高科技材料等節能技術來達到要求。
圖5.EPBD歷來修正均不斷拉高能耗標準，務求在本世紀中達到建筑部門零排放
EUR-Lex - 02010L0031-20210101 - EN - EUR-Lex
隨著EPBD的推行，歐盟大多數成員國修訂了現有的法規和準則，并開始在國家層面上制定與近零能源建筑等相關規范，做為高性能建筑發展的指向性策略。然而，各成員國中，nZEB的進展和實施有顯著差異。北歐一方面設法開發或調整了nZEB的概念、定義和施工技術，其中誘導式建筑或被動房（PH，Passive House）標準就是典型例子。歐盟在建筑隔熱、主動建筑設備系統的效率、可再生能源的地方轉換越來越嚴格，下一個目標是將能源永續性從設計時間延伸到整個建筑的整個生命周期。
圖6.PHI 被動房分級標準（passipedia.org/...）
2018年歐盟通過新一版的EPBD，要求從2021年1月1日起，所有新建筑物（以及進行重大翻新的建筑物）必須為近乎零能耗的建筑物（NZEBs）。諸如加強能源管理與監測系統、建立“建筑智慧指標”（smart readiness indicator）、規定建筑得配置電動車充電設備或管線等內容，都是最新加入的內容之一。這次修法最大影響在于明確要求歐盟會員國必須在2020年3月10日前，制定或修正國內法規、并提出明確的政策實施路徑，以符合2050年前全部建筑達到低排放或零排放（low and zero-emission）溫室氣體的標準。
2019年，歐盟委員會近日了旨在提高存量建筑能源效率的建筑翻新計劃（Building and Renovation）。根據計劃，未來10年歐盟將資助改造3500萬棟建筑，將翻新率提高至少一倍，有望創造16萬個綠色建筑崗位。每個歐盟國家還需要通過其綜合國家能源和氣候計劃（NECPs）提出其2021-2030年期間解決建筑能源問題的戰略，最終助力歐盟實現2030年提高32.5%能源效率的目標。EUR-Lex - 32019H0786 - EN - EUR-Lex
圖7.綜合國家能源和氣候計劃
3、歐洲零碳建筑政策進展
EPBD 要求從2019年1月1日起所有新的公共建筑物都為 nZEB，大多數成員國都滿足了這個日期，盡管在某些情況下無法確定確切的實施日期。四個國家錯過了最后期限。自 2021年1月1日起，整個歐盟的所有新建筑，無論是住宅還是非住宅、公有或私有，都必須按照國家 nZEB 標準建造。 希臘、匈牙利和保加利亞最后期限前未達成要求。
圖8.歐盟成員國EPBD實施情況
歐盟推動凈零能源建筑不只為了環保，也有促進經濟的考量。建筑占歐盟能源消耗的40%和溫室氣體排放量的36%。目前，歐盟約35%的建筑超過50年，近75%的建筑存量是能源低效的。同時，每年只有大約1%的建筑存量得到翻新。對現有建筑進行翻新可顯著節省能源，因為它可將歐盟的總能耗降低 5-6%，將二氧化碳排放量降低約 5%。另外能源效率投資刺激經濟，特別是建筑業，建筑業占歐洲GDP的9%左右，直接就業崗位達1800萬個。特別是貢獻了歐盟建筑行業70%以上附加值的中小企業將受益于建筑翻新市場的提振。（Energy performance of buildings directive Energy）
圖9.歐盟委員會節能建筑相關項目及舉措
歐盟零碳建筑項目實施相關措施還包括裝修浪潮、長期翻新策略、建筑智能指標等關鍵舉措，后續計劃將對這些項目的實施進展和最新成果進行解讀，敬請期待。
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