Theo Hội đồng Kinh doanh Thế giới Phát triển Bền vững (World Business Council for Sustainable Development) cho biết: các công trình kiến trúc sẽ phải chịu trách nhiệm vì tiêu thụ 40% mức tiêu thụ năng lượng tổng thể. Công trình Zero năng lượng là công trình tiêu thụ năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch bằng 0 và có lượng phát thải carbon cũng bằng 0. Khái niệm này đã đi vào thực tế trong thập kỷ qua và các nhà lãnh đạo của các quốc gia đã áp dụng nhiều biện pháp, chính sách để làm giảm phát thải nhà kính thể hiện trách nhiệm đối với vấn đề biếnđổi khí hậu. Nhiều dự án từ khắp nơi trên thế giới chứng minh rằng tòa nhà Zero năng lượng là khả thi dù ở nhiều hình dạng và quy mô khác nhau.
Công trình khu dân cư
Vương quốc Anh đã đi đầu trong công nghệ xây dựng Zero năng lượng từ năm 2002.Chính phủ công bố rằng tất cả các ngôi nhà mới sẽ có thiết kế sử dụng Zero năng lượng vào năm 2016. Phía Nam London có tổ hợp Zero năng lượng Beddington/BedZED – khu sử dụng hỗn hợp phát triển bền vững được thiết kế bởi Bill Dunster - kiến trúc sư trưởng tại ZEDfactory và phát triển bởi công ty Trust Peabody. Tại đây, người ta sử dụng năng lượng tái tạo từ việc ứng dụng công nghệ các pa nô năng lượng mặt trời và chất thải hữu cơ. BedZED dành được nhiều giải thưởng bao gồm giải thưởng Năng lượng Toàn cầu 2002 và năm 2003, giải thưởng RIBA bền vững. BedZED là nguyên mẫu cho các công trình Zero năng lượng trên toàn cầu.
Công trình nhà ở Charlotte ở Hoa Kỳ thiết kế bởi Công ty kiến trúc Pill-Maharam. Tòa nhà đã nhận được Chứng nhận ENERGY STAR 5 sao, Chứng nhận Vermont Builds Greener và Chứng nhận LEED Platinum. Tòa nhà Charlotte là kết quả của sự phối hợp rất nhiều các chiến lược xây dựng xanh.
Công trình nhà ở Charlotte tại Hoa Kỳ
Theo các kiến trúc sư, việc sử dụng vật liệu xây dựng chất lượng cao và ứng dụngcấu trúc vỏ bọc cách điện là hai công nghệ cần thiết để đảm bảo tiết kiệm năng lượng cho một công trình. Tòa nhà Charlotte cũng sử dụng năng lượng mặt trời thụ động, cho phép một tỷ lệ ánh sáng mặt trời nhất định thông qua lớp kính trên tường phía đối diện để lưu giữ nhiệt. Ngoài ra, tòa nhà sử dụng một tua-bin gió 10kWh để tạo ra điện năng sử dụng cho các hoạt động hàng ngày từ nấu ăn đến chiếu sáng.
Công trình thương mại
Singapore công bố công trình Zero năng lượng đầu tiên tại Tuần lễ Xây dựng Xanh Singapore năm 2009. Đó là công trình xây dựng gồm các lớp học, thư viện, văn phòng. Đây là công trình nghiên cứu hàng đầu và là dự án phát triển của Học viện BCA, đồng thời là công trình Zero năng lượng đầu tiên ở Đông Nam Á có trang bị đầy đủ các công nghệ thiết kế xanh. Đó là quá trình thiết kế kỹ lưỡng hệ thống mái, ngoại thất, hệ thống đánh giá và lắp đặt các pa nô mặt trời để khai thác năng lượng tái tạo và nâng cao hiệu quả tổng thể của công trình. Kết quả là công trình đạt 40-50% hiệu quả năng lượng sử dụng hơn so với các tòa nhà văn phòng tương đương.
Công trình Zero năng lượng đầu tiên tại Singapore
Tập đoàn Thiết kế Tích hợp của Mỹ là một tập đoàn dịch vụ thiết kế chiếu sáng và kỹ thuật điện chuyên về thiết kế bền vững. Tập đoàn này có trụ sở chính tại California là công trình thương mại đầu tiên tại Hoa Kỳ đáp ứng các tiêu chuẩn xây dựng Zero năng lượng. Ý tưởng đã thành công trong việc nâng cấp và trang bị các công nghệ xanh để giảm thiểu tiêu thụ và lượng khí thải cho công trình 40 năm tuổi này. Công trình ứng dụng các pa nô mặt trời có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng hàng ngày của tập đoàn, công nghệ bức xạ nhiệt, cửa sổ hiệu ứng cao, hệ thống cảm biến và nhiều công nghệ xanh khác. Kết quả là trụ sở hoàn toàn không sử dụng nhiên liệu hóa thạch và tạo ra phát thải hiệu ứng nhà kính bằng 0.
Những thách thức của các công trình Zero năng lượng
Thách thức với thiết kế tòa nhà Zero năng lượng là đi tìm sự cân bằng giữa tính thẩm mỹ và các công năng. Đây quả thực là vấn đề khó khăn không dễ dàng đạt được. Đã có rất nhiều công trình thực tế chỉ có thể đạt được một trong hai điều: thẩm mỹ hoặc công năng hiệu quả. Tuy nhiên, khó nhưng không có nghĩa là không thể thực hiện.
Không phải chỉ có các công trình xây dựng mới là mục tiêu duy nhất của thiết kế Zero năng lượng. Các công trình hiện có và các tòa nhà đã tồn tại đều có thể đổi mới bằng công nghệ và quy trình cần thiết để trở thành công trình năng lượng bằng 0. Điều đó phụ thuộc vào người sử dụng phải có những thông tin hiểu biết cần thiết để hỗ trợ và bảo tồn lâu dài cho chính công trình sử dụng. Nếu một công trình ban đầu có thể thiết kế zero năng lượng nhưng không thể bền vững nếu người sử dụng không hợp tác và có những hành vi lãng phí năng lượng trong quá trình sử dụng.
Tương lai của các công trình Zero năng lượng
Liên minh Nhà ở Zero năng lượng ở Canada dự đoán rằng tất cả các công trình kiến trúc mới tại Canada sẽ đáp ứng được tiêu chuẩn Zero năng lượng vào năm 2030. Tổ chức này bao gồm các nhà xây dựng và phát triển nhà ở có chung mục đích là mong muốn thúc đẩy Canada đi đầu trong phong trào xây dựng Zero năng lượng, lập ra một kế hoạch chi tiết cho việc lồng ghép các chiến lược xây dựng trên toàn quốc.
Na Uy là một trong những quốc gia trên thế giới cống hiến tiền bạc và tài năng để phát triển công nghệ mới và các giải pháp để hỗ trợ các công trình mới và công trình hiện có nhằm tiếp cận mục đích Zero năng lượng.Các công trình nhà ở và thương mại cần phải thực hiện trên nhiều cấp độ, bao gồm cả nhà ở giá rẻ để đạt được mục tiêu bảo tồn năng lượng toàn cầu.
Theo Báo Xây dựng điện tử