Edificio A Energia Zero: Energia totale consumata pari all'energia rinnovabile totale prodotta

Di Fouad Sabry

Cos'è un edificio a energia zero

Un edificio a energia zero (ZEB), noto anche come edificio a energia zero (NZE) o edificio a energia zero (ZNE) , è un edificio a consumo energetico netto zero. Ciò significa che la quantità totale di energia utilizzata dall'edificio su base annua è pari alla quantità di energia rinnovabile creata sul sito o in altre definizioni da fonti di energia rinnovabile fuori sede, utilizzando tecnologie come pompe di calore, finestre ad alta efficienza e isolamento , e pannelli solari. Altri nomi per questo tipo di edificio includono Zero Net Energy Durante la loro vita, queste strutture dovrebbero essere in grado di rilasciare nell'atmosfera una quantità di gas serra inferiore, in media, a quella di strutture comparabili non ZNE. Ci sono momenti in cui emettono gas serra e utilizzano fonti di energia non rinnovabili, ma ci sono anche momenti in cui riducono l'uso di energia e la produzione di gas serra in altri luoghi della stessa quantità. La ricerca di edifici a energia zero è motivata non solo dal desiderio di avere un'influenza meno negativa sull'ambiente circostante, ma anche dal desiderio di risparmiare denaro. La sostenibilità finanziaria degli edifici a energia zero è assicurata dalla disponibilità di agevolazioni fiscali e risparmi sulla spesa energetica. L'iniziativa Virtualmente Zero Energy Building (nZEB) è un'idea simile che è stata accettata ed eseguita dall'Unione Europea e da altre nazioni cooperanti. L'obiettivo dell'iniziativa è che tutti gli edifici di nuova costruzione nell'area soddisfino i criteri nZEB entro il 2020.

Come ne trarrai vantaggio

(I) Approfondimenti e validazioni sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Edificio a energia zero

Capitolo 2: Energia rinnovabile

Capitolo 3: Energia solare

Capitolo 4: BedZED

Capitolo 5: Riscaldamento solare dell'acqua

Capitolo 6: Impatto ambientale della produzione di elettricità

Capitolo 7: Sostenibilità energia

Capitolo 8: Casa a basso consumo energetico

Capitolo 9: Edificio Energy Plus

Capitolo 10: Casa passiva

Capitolo 11 : Architettura sostenibile

Capitolo 12: Microgenerazione

Capitolo 13: Calore rinnovabile

Capitolo 14: Efficienza energetica negli alloggi britannici

Capitolo 15 : Aria condizionata solare

Capitolo 16: Energia solare

Capitolo 17: BrightBuilt Barn

Capitolo 18: Retrofit verde

Capitolo 19: Creative Energy Homes

Capitolo 20: Housing a zero emissioni di carbonio

Cap apter 21: Edifici a riscaldamento zero

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sugli edifici a energia zero.

(III) Esempi del mondo reale per l'utilizzo di edifici a energia zero in molti campi.

(IV) 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie degli edifici a energia zero.

Chi è il libro È per

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di edificio a energia zero.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 9 nov 2022

Anteprima del libro

Diritto d’autore

Zero Energy Building Copyright © 2022 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.

Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è quella di un recensore, che può citare brevi estratti in una recensione.

Copertina disegnata da Fouad Sabry.

Questo libro è un'opera di finzione. Nomi, personaggi, luoghi e incidenti sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati fittiziamente. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.

Bonus

Puoi inviare una mail a [e-mail] con oggetto Zero Energy Building: Total utility energy consumed equal to total renewable energy product, e riceverai un'email che contiene i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

Visita il sito web di 1BK all'indirizzo

www.1BKOfficial.org

Prefazione

Perché ho scritto questo libro?

La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Secondary School of Advanced Students.

È straordinariamente simile alle scuole STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.

STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è tipicamente usato per indirizzare una politica educativa o una scelta di curriculum nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica di immigrazione.

C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo del corso è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.

In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, per un totale di 5.000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology, che descrive tutto ciò che ci circonda, dallozero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, era spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono stato in grado di finirlo nella lezione settimanale di 1 ora.

Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato tutti gli strumenti tecnologici per me all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su di me e sulla mia carriera.

Ho finito l'intera enciclopedia nelle stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.

La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.

Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies che è il mio tentativo di dare ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del 20 ° secolo  , sono più interessato alle tecnologie, alle applicazioni e alle soluzioni industriali emergenti del 21° secolo.

The Encyclopedia of Emerging Technologies sarà composto da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon, alla fine del libro.

365 libri per dare ai lettori la possibilità di aumentare le loro conoscenze su una singola tecnologia emergente ogni giorno nel corso di un anno.

Introduzione

Come ho scritto questo libro?

In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies, sto cercando di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.

Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri delle persone.

A volte è Come faccio a rimuovere l'inceppamento della carta. Altre volte, sono le paure strazianti e i desideri segreti che oserebbero sempre e solo condividere con Google.

Nella mia ricerca di scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto su Zero Energy Building, uso molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico dai motori di ricerca come Google, quindi sforna rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone chiedono intorno alla parola chiave Zero Energy Building.

È una miniera d'oro di intuizioni delle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra-utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.

Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto dal vivo, e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande su Zero Energy Building, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbero saperne di più.

L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno a Zero Energy Building, rivelando domande e domande che non penserei necessariamente dalla cima della mia testa, e rispondendo a queste domande in parole super facili e digeribili, e di navigare nel libro in modo diretto.

Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che sia il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere ulteriormente e far crescere le loro conoscenze su Zero Energy Building. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più fedelmente possibile e mostrando molto di più.

È un modo fantastico e bello per esplorare le domande e i problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro - anche presentazioni e proposte. Il libro svela aree ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti della domanda di ricerca che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che, ci si aspetta che aumenti la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro usando questo approccio.

Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:

Incontra i lettori esattamente dove si trovano, in modo da poter creare contenuti pertinenti che colpiscano una corda e guidino una maggiore comprensione dell'argomento.

Tieni il dito saldamente sul polso, in modo da poter ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.

Scopri tesori nascosti di domande che richiedono risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.

Gli elementi costitutivi per scrivere questo libro includono quanto segue:

(1) Ho smesso di perdere tempo in congetture e congetture sul contenuto voluto dai lettori, ho riempito il contenuto del libro con ciò di cui la gente ha bisogno e ho detto addio alle infinite idee di contenuto basate su speculazioni.

(2) Ho preso decisioni solide, e preso meno rischi, per ottenere posti in prima fila per ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere - in tempo reale - e utilizzare i dati di ricerca per prendere decisioni audaci, su quali argomenti includere e quali argomenti escludere.

(3) Ho semplificato la mia produzione di contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover passare manualmente al setaccio le opinioni individuali per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.

È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo semplice semplicemente rispondendo alle loro domande.

Penso che l'approccio alla scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.

Riconoscimenti

Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Nulla di tutto ciò sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.

Dedica

Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente. Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi discutere ancora di più con loro, ma non puoi ignorarli e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose ... Spingono la razza umana in avanti, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono geni e innovatori, perché quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno, e conducono le persone all'illuminazione.

Epigrafe

Un edificio a energia zero (ZEB), noto anche come edificio a energia zero (NZE) o edificio a energia netta zero (ZNE), è un edificio con consumo energetico netto zero. Ciò significa che la quantità totale di energia utilizzata dall'edificio su base annua è pari alla quantità di energia rinnovabile creata sul sito o in altre definizioni da fonti di energia rinnovabile fuori sede, utilizzando tecnologie come pompe di calore, finestre e isolamento ad alta efficienza e pannelli solari. Altri nomi per questo tipo di edificio includono un Zero Net Energy Durante la loro vita, queste strutture dovrebbero essere in grado di rilasciare nell'atmosfera una quantità di gas serra inferiore, in media, a quella di strutture comparabili non ZNE. Ci sono momenti in cui emettono gas serra e utilizzano fonti di energia non rinnovabili, ma ci sono anche momenti in cui riducono l'uso di energia e la generazione di gas serra in altri luoghi della stessa quantità. La ricerca di edifici a energia zero è motivata non solo dal desiderio di avere un'influenza meno negativa sull'ambiente circostante, ma anche dal desiderio di risparmiare denaro. La sostenibilità finanziaria degli edifici a energia zero è garantita dalla disponibilità di agevolazioni fiscali e risparmi sulle spese energetiche. L'iniziativa virtualmente Zero Energy Building (nZEB) è un'idea simile che è stata accettata ed eseguita dall'Unione Europea e da altre nazioni cooperanti. L'obiettivo dell'iniziativa è che tutti gli edifici di nuova costruzione nell'area soddisfino i  criteri nZEB entro il 2020.

Sommario

Diritto d’autore

Bonus

Prefazione

Introduzione

Riconoscimenti

Dedica

Epigrafe

Sommario

Capitolo 1: Edificio a energia zero

Capitolo 2: Energia solare

Capitolo 3: BedZED

Capitolo 4: Riscaldamento solare dell'acqua

Capitolo 5: Sviluppo energetico

Capitolo 6: Energia sostenibile

Capitolo 7: Casa a basso consumo energetico

Capitolo 8: Energia più edifici

Capitolo 9: Casa passiva

Capitolo 10: Architettura sostenibile

Capitolo 11: Microgenerazione

Capitolo 11: Potenza ibrida

Capitolo 9: Microcogenerazione di calore ed elettricità

Capitolo 14: Aria condizionata solare

Capitolo 15: Energia solare

Capitolo 15: Energia solare

Capitolo 17: Collettore solare ibrido termico fotovoltaico

Capitolo 18: Case di energia creativa

Capitolo 19: Abitazioni a zero emissioni di carbonio

Capitolo 20: ENERPOS

Capitolo 21: Edificio a riscaldamento zero

Epilogo

Informazioni sull'autore

Prossimamente

Appendici: Tecnologie emergenti in ogni settore

Capitolo 1: Edificio a energia zero

Un edificio con consumo energetico netto pari a zero è indicato come edificio a energia zero (ZEB), edificio a energia zero netta (NZE) o edificio a energia netta zero (ZNE). Ciò significa che la quantità totale di energia utilizzata dall'edificio su base annua è pari alla quantità di energia rinnovabile creata sul sito. Altri nomi per questo tipo di edificio includono un Net Zero Energy Building (NZE) o un Zero Net Energy Building (ZNE).

A causa della tendenza della terminologia a differire tra nazioni, agenzie, città, paesi e rapporti, è fondamentale avere una consapevolezza completa di questa idea e dei suoi numerosi impieghi al fine di avere una comprensione flessibile dell'energia pulita e delle energie rinnovabili. L'Agenzia internazionale per l'energia e l'Unione europea usano più spesso il termine Net Zero Energy, mentre zero net è usato principalmente negli Stati Uniti.

Le strutture tipiche che sono conformi ai codici di costruzione rappresentano l'emissione di gran parte dei gas serra e utilizzano il quaranta per cento dell'energia totale derivata da combustibili fossili negli Stati Uniti e nell'Unione Europea. Per combattere una domanda energetica così elevata, un numero crescente di edifici sta iniziando a seguire il concetto di neutralità del carbonio. Questo principio è visto come una strategia per ridurre al minimo le emissioni di carbonio e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Anche se il numero di edifici a energia zero nelle nazioni industrializzate è ancora relativamente piccolo, la rilevanza e l'attrattiva di queste strutture sta crescendo.

La stragrande maggioranza degli edifici a energia zero immagazzina l'energia in eccesso sulla rete elettrica; Tuttavia, alcuni edifici a energia zero non sono collegati alla rete e altri contengono lo stoccaggio di energia localmente. Le strutture sono spesso indicate come case a basso consumo energetico o edifici energy-plus, a seconda del loro livello di efficienza. Queste strutture generano la propria energia in loco attraverso l'uso di fonti di energia rinnovabili come solare ed eolico, riducendo al contempo il consumo totale di energia attraverso l'uso di sistemi di illuminazione e riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC) altamente efficienti. L'obiettivo di raggiungere un consumo netto di energia pari a zero sta diventando sempre più raggiungibile poiché il costo delle fonti energetiche rinnovabili continua a scendere e il prezzo dei combustibili fossili convenzionali continua a salire.

I progressi compiuti nelle nuove tecnologie energetiche e nei metodi di costruzione sono stati principalmente responsabili della creazione di strutture contemporanee che utilizzano energia zero fattibile. Questi includono isolamento in schiuma spray altamente isolante, pannelli solari con un'alta classificazione di efficienza, pompe di calore con un'alta valutazione di efficienza e finestre a triplo e quadruplo vetro con un basso grado di emissività e alti livelli di isolamento. Anche la ricerca accademica, che raccoglie dati esatti sulle prestazioni energetiche degli edifici convenzionali e sperimentali e offre caratteristiche prestazionali per sofisticati modelli computerizzati per stimare l'efficacia dei progetti ingegneristici, ha contribuito notevolmente al progresso di questi progressi.

Gli edifici che non utilizzano elettricità possono essere integrati nelle reti intelligenti. Di seguito è riportato un elenco di alcuni dei vantaggi offerti da queste strutture:

L'incorporazione di varie forme di fonti energetiche rinnovabili

L'integrazione delle auto elettriche che si connettono alla rete è indicata come integrazione veicolo-rete.

Vengono messi in pratica concetti di consumo energetico zero.

Nonostante il fatto che la nozione di zero emissioni nette possa essere applicata a un'ampia varietà di risorse, come l'acqua e la spazzatura, l'energia è spesso la prima risorsa presa di mira a causa della sua importanza:

Il costo dell'energia, in particolare dell'elettricità e delle forme di combustibile utilizzate per il riscaldamento, come il gas naturale o l'olio combustibile, è elevato. Pertanto, abbassare la quantità di energia utilizzata può far risparmiare denaro per il proprietario della proprietà. Acqua e spazzatura, d'altra parte, sono abbastanza convenienti per il singolo proprietario di un edificio.

Le emissioni di carbonio sono associate all'uso di energia, principalmente elettricità e combustibile per il riscaldamento. Di conseguenza, ridurre il consumo di energia è uno dei modi più efficaci per ridurre l'impronta di carbonio complessiva dell'edificio.

Esistono metodi consolidati che possono ridurre considerevolmente la quantità di energia che gli edifici consumano e la loro impronta di carbonio. Questi includono l'installazione di pannelli solari sul tetto, la sostituzione dei forni con pompe di calore, l'installazione di finestre con bassa emissività, tripli o quadrupli vetri e l'installazione di isolamento nelle pareti e nei soffitti.

Ci sono sussidi sponsorizzati dal governo e agevolazioni fiscali in alcuni paesi per l'installazione di pompe di calore, pannelli solari, finestre a triplo o quadruplo vetro e isolamento. Queste misure riducono significativamente la quantità di denaro che un proprietario di un edificio dovrà spendere per convertire la propria struttura in un edificio a energia netta zero.

Tuttavia, c'è ancora una quantità significativa di inquinamento connesso al carbonio incorporato di un edificio, anche se l'introduzione di edifici a energia zero rende gli edifici più efficienti dal punto di vista energetico e rallenta il ritmo con cui le emissioni di carbonio vengono prodotte una volta che la struttura è operativa.

Nonostante abbiano tutti lo stesso nome, energia netta zero può avere un numero di significati diversi a seconda del contesto. Il modo in cui la parola viene utilizzata in Nord America e in Europa è particolarmente distinto l'uno dall'altro.

Zero consumo netto di energia del sito

In questo particolare tipo di ZNE, La quantità di energia richiesta dalla struttura è equivalente alla quantità di energia fornita dalle fonti di energia rinnovabile situate sulla proprietà.

Negli Stati Uniti d'America, edificio a energia netta zero si riferisce generalmente a questo tipo di edificio.

Zero consumo netto di energia da fonti

Questo ZNE crea esattamente la stessa quantità di energia utilizzata, compresa l'energia necessaria per trasferire l'energia all'edificio. Questa categoria tiene conto delle perdite di energia che si verificano durante la produzione e la trasmissione di energia elettrica. Questi ZNE sono tenuti a produrre più energia rispetto alle strutture che utilizzano zero energia netta del sito.

Emissioni nette di energia pari a zero

Un edificio a energia zero, noto anche come edificio a zero emissioni di carbonio (ZCB) o edificio a emissioni zero, è ampiamente inteso come una struttura che emette energia netta zero e non si trova negli Stati Uniti o in Canada (ZEB). Secondo questa definizione, la quantità di emissioni di carbonio create attraverso l'uso di combustibili fossili sia in loco che fuori sito sono compensate dalla quantità di energia rinnovabile prodotta in loco. Altre definizioni tengono conto non solo delle emissioni di carbonio prodotte dall'edificio mentre è occupato, ma anche delle emissioni di carbonio prodotte durante la costruzione dell'edificio e dell'energia incorporata della struttura. Alcune persone si chiedono se anche le emissioni di carbonio causate dal viaggio da e verso l'edificio debbano essere incluse nel calcolo. Un recente lavoro in Nuova Zelanda ha dato il via a un'iniziativa per integrare l'energia di trasporto degli utenti degli edifici all'interno delle strutture degli edifici a energia zero.

Costo netto zero

In questo tipo di struttura, il costo di acquisizione dell'energia è compensato dai ricavi derivanti dalla vendita di energia elettrica prodotta in loco alla rete elettrica locale, che copre più che il costo di acquisto dell'energia. Questo stato è determinato dal modo in cui un'utilità accredita la produzione netta di energia elettrica di un edificio e la struttura tariffaria utilizzata dall'edificio.

Zero consumo energetico netto off-site

Una struttura può essere designata come edificio a energia zero (ZEB) se deriva il cento per cento dell'energia che consuma da fonti di combustibili non fossili, anche se l'energia viene prodotta in un'altra posizione.

Fuori dalla griglia

Gli edifici autonomi a energia zero (ZEB) che non sono collegati a una struttura di servizi energetici fuori sede sono indicati come strutture off-the-grid. Hanno bisogno della dispersione della produzione di energia rinnovabile e della capacità di stoccaggio dell'energia (per quando il sole non splende, il vento non soffia, ecc.). Un'idea di costruzione nota come casa autarchica energetica è quella in cui l'equilibrio tra il consumo di energia personale di un individuo e la produzione può essere mantenuto su base oraria o anche più frequente. La vita off-grid è possibile nelle case che includono l'indipendenza energetica.

Edificio a energia netta zero

Sulla base di analisi scientifiche nell'ambito del programma di ricerca congiunto Towards Net Zero Energy Solar Buildings

Distretto energetico positivo

I distretti energetici positivi (PED) sono distretti o altre regioni metropolitane che creano almeno tanta energia su base annua quanta ne utilizzano. Questi quartieri rappresentano un'espansione di alcune delle idee di edifici a energia zero a un livello applicabile a un intero quartiere cittadino. È possibile condividere le risorse, gestire i sistemi di efficienza energetica in un gran numero di edifici e ottenere economie di scala se si sviluppano distretti energetici pienamente positivi piuttosto che singoli edifici. Questa è la logica alla base dello sviluppo di distretti energetici positivi.

Un confine fisico, che determina quali risorse rinnovabili sono considerate (come quelle nell'impronta dell'edificio, in loco o anche fuori sede) rispettivamente quanti edifici sono inclusi nel bilancio (singolo edificio, gruppo di edifici) e un confine di equilibrio, che determina quali usi energetici sono inclusi nell'analisi, fanno entrambi parte del confine del sistema di costruzione. Il confine del sistema edilizio è diviso in due parti (ad es. riscaldamento, raffreddamento, ventilazione, acqua calda, illuminazione, elettrodomestici, IT, servizi centrali, veicoli elettrici ed energia incorporata, ecc.). È importante notare che le varie opzioni per la fornitura di energia rinnovabile possono essere classificate in ordine di priorità (ad esempio, in base alla quantità di sforzo richiesto per il trasporto o la conversione, la disponibilità nel corso della vita dell'edificio o il potenziale di replica per il futuro, ecc.), il che si traduce nella formazione di una gerarchia. È possibile sostenere che le risorse situate all'interno dell'impronta dell'edificio o in loco dovrebbero avere la priorità rispetto alle possibilità di fornitura che provengono da fuori sede.

Il sistema di ponderazione prende le unità fisiche dei vari vettori energetici e le converte in una metrica standard (sito/energia finale, parti rinnovabili di fonte/energia primaria incluse o meno, costo energetico, emissioni di carbonio equivalenti e persino crediti energetici o ambientali), che consente quindi il confronto e la compensazione di questi vari vettori energetici tra loro in un unico bilancio (ad esempio, l'elettricità fotovoltaica esportata può compensare la biomassa importata). Il valore relativo dei diversi vettori energetici può essere influenzato, così come la quantità di capacità di produzione di energia necessaria, da variabili di conversione e ponderazione che sono soggette a influenza politica e, di conseguenza, possono essere asimmetriche o dipendenti dal tempo.

È prassi comune presumere che il periodo di bilanciamento sarà di un anno (adatto a coprire tutti gli usi energetici operativi). Potrebbe anche essere preso in considerazione un arco temporale più breve, ad esempio mensile o stagionale, oltre a trovare un equilibrio lungo l'intero ciclo di vita (compresa l'energia incorporata, che potrebbe anche essere annualizzata e conteggiata in aggiunta agli usi operativi di energia).

Il bilancio energetico può essere raggiunto mediante uno di questi due tipi di bilanci: 1) l'equilibrio tra la quantità di energia consegnata/importata e quella esportata (può essere inclusa la fase di monitoraggio come autoconsumo di energia generata in loco); 2) Trovare un equilibrio tra la domanda (ponderata) di energia e l'offerta (ponderata) di energia (durante la fase di progettazione, tenendo conto delle abitudini di consumo temporale degli utenti finali regolari, ad esempio).

per illuminazione, elettrodomestici, ecc. - sono assenti).

In alternativa, è ipotizzabile che un saldo annuale possa essere calcolato sulla base di valori netti mensili, con i residui mensili che fungono da singola componente nel calcolo.

Questo può essere visto come un bilancio di carico/generazione o come un caso speciale di saldo import/export in cui si assume un autoconsumo mensile virtuale (cfr. figura 2 e confronto).

Oltre al loro bilancio energetico, gli edifici a energia netta zero possono essere definiti dalla loro capacità di abbinare il carico dell'edificio con l'energia che genera (un processo noto come corrispondenza del carico) o di lavorare in modo vantaggioso per i requisiti dell'infrastruttura di rete nell'area circostante (interazione grind). Entrambe queste cose possono essere trasmesse da indicatori appropriati, che sono destinati esclusivamente ad essere utilizzati come strumenti di valutazione.

Nella maggior parte dei casi, le misure che vengono adottate durante la fase di progettazione di un edificio per ridurre il suo consumo energetico complessivo finiscono per essere quelle che consentono di risparmiare più denaro. Attualmente, tutte le tecnologie necessarie per realizzare edifici che utilizzano energia zero sono facilmente accessibili off-the-shelf.

È possibile modellare le prestazioni di un edificio con una varietà di variabili di progettazione come l'orientamento dell'edificio (rispetto alla posizione giornaliera e stagionale del sole), il tipo e il posizionamento di finestre e porte, la profondità di sporgenza, il tipo di isolamento e i valori degli elementi dell'edificio, la tenuta all'aria (agenti atmosferici), l'efficienza del riscaldamento, del raffreddamento, dell'illuminazione e di altre apparecchiature,  così come l'ambiente in cui si trova l'edificio. Sono disponibili sofisticati strumenti di simulazione energetica 3D degli edifici. Queste simulazioni consentono ai progettisti di stimare le conseguenze economiche e finanziarie dell'analisi costi-benefici dell'edificio o, ancora più appropriatamente, della sua valutazione del ciclo di vita. Inoltre, queste simulazioni aiutano i progettisti a prevedere come funzionerà la struttura prima che sia completata.

Le strutture che utilizzano energia zero sono quelle che includono notevoli elementi di risparmio energetico nel loro design. L'utilizzo di apparecchiature ad alta efficienza (come pompe di calore piuttosto che forni, ad esempio) è un modo per ridurre la quantità di energia necessaria per il riscaldamento e il raffreddamento. Le pompe di calore sono circa quattro volte più efficienti dei forni. Isolamento aggiuntivo (specialmente in soffitta e nel seminterrato delle case), finestre ad alta efficienza (come finestre a bassa emissività, tripli vetri), impermeabilità alle correnti d'aria, elettrodomestici ad alta efficienza (in particolare moderni frigoriferi ad alta efficienza), illuminazione a LED ad alta efficienza, guadagno solare passivo in inverno e ombreggiatura passiva in estate, ventilazione naturale e altre tecniche. Le pompe di calore sono circa quattro volte più efficienti dei forni. Queste caratteristiche cambiano a seconda delle varie zone climatiche in cui viene realizzato l'edificio. L'uso di dispositivi di conservazione dell'acqua, unità di recupero del calore sulle acque reflue, l'utilizzo del riscaldamento solare dell'acqua e l'utilizzo di apparecchiature di riscaldamento dell'acqua ad alta efficienza sono tutti modi in cui i carichi di riscaldamento dell'acqua possono essere ridotti. Inoltre, l'uso di lucernari o tubi solari per l'illuminazione diurna può fornire a tutta la casa il cento per cento dell'illuminazione giornaliera di cui ha bisogno. L'illuminazione fluorescente e a LED viene solitamente utilizzata per illuminare l'ambiente notturno poiché utilizzano fino a un terzo in meno di elettricità rispetto all'illuminazione a incandescenza producendo anche molto meno calore. La selezione di apparecchiature domestiche efficienti dal punto di vista energetico e la riduzione dei carichi fantasma e dell'alimentazione in standby sono altri due modi per ridurre la quantità complessiva di elettricità utilizzata. I principi di costruzione protetti dalla terra, le pareti di superisolamento che impiegano la