Edificio De Energía Cero: Energía total de servicios públicos consumida igual a energía renovable total producida

Por Fouad Sabry

¿Qué es un edificio de energía cero?

Un edificio de energía cero (ZEB), también conocido como edificio de energía cero neta (NZE) o edificio de energía neta cero (ZNE) , es un edificio con consumo energético neto nulo. Esto significa que la cantidad total de energía utilizada por el edificio anualmente es igual a la cantidad de energía renovable creada en el sitio o en otras definiciones por fuentes de energía renovables fuera del sitio, utilizando tecnología como bombas de calor, ventanas de alta eficiencia y aislamiento. y paneles solares. Otros nombres para este tipo de edificio incluyen energía neta cero. Durante su vida útil, estas estructuras deberían poder liberar a la atmósfera una cantidad de gases de efecto invernadero menor, en promedio, que la de las estructuras comparables que no pertenecen a la ZNE. Hay momentos en que emiten gases de efecto invernadero y utilizan fuentes de energía no renovables, pero también hay momentos en que disminuyen el uso de energía y la generación de gases de efecto invernadero en otros lugares en la misma cantidad. La búsqueda de edificios de energía cero está motivada no solo por el deseo de tener una influencia menos negativa en el entorno circundante, sino también por el deseo de ahorrar dinero. La viabilidad financiera de los edificios de energía cero está garantizada por la disponibilidad de beneficios fiscales y ahorros en los gastos de energía. La iniciativa Virtually Zero Energy Building (nZEB) es una idea similar que ha sido aceptada y ejecutada por la Unión Europea y otras naciones colaboradoras. El objetivo de la iniciativa es que todos los edificios de nueva construcción en la zona cumplan con los criterios nZEB para el año 2020.

Cómo se beneficiará

(I) Perspectivas y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Edificio de energía cero

Capítulo 2: Energía renovable

Capítulo 3: Energía solar

Capítulo 4: BedZED

Capítulo 5: Calentamiento solar de agua

Capítulo 6: Impacto ambiental de la generación de electricidad

Capítulo 7: Sostenible energía

Capítulo 8: Vivienda de bajo consumo energético

Capítulo 9: Edificio de energía plus

Capítulo 10: Vivienda pasiva

Capítulo 11 : Arquitectura sostenible

Capítulo 12: Microgeneración

Capítulo 13: Calor renovable

Capítulo 14: Eficiencia energética en viviendas británicas

Capítulo 15 : Aire acondicionado solar

Capítulo 16: Energía solar

Capítulo 17: BrightBuilt Barn

Capítulo 18: Modernización ecológica

Capítulo 19: Hogares con energía creativa

Capítulo 20: Vivienda con cero emisiones de carbono

Cap capítulo 21: Edificio con cero consumo de energía

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre edificios con cero consumo de energía.

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de edificios con cero consumo de energía en muchos campos.

(IV) 17 apéndices para explicar, brevemente, 266 tecnologías emergentes en cada industria para tener una comprensión completa de 360 ​​grados de las tecnologías de construcción de energía cero.

Quién es este libro Es para

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieren ir más allá del conocimiento básico o la información para cualquier tipo de edificio de energía cero.

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 18 oct 2022

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Derechos de autor

Zero Energy Building Copyright © 2022 por Fouad Sabry. Todos los derechos reservados.

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este libro puede ser reproducida en cualquier forma o por cualquier medio electrónico o mecánico, incluyendo sistemas de almacenamiento y recuperación de información, sin permiso por escrito del autor. La única excepción es por un revisor, que puede citar extractos cortos en una revisión.

Portada diseñada por Fouad Sabry.

Este libro es una obra de ficción. Los nombres, personajes, lugares e incidentes son productos de la imaginación del autor o se usan ficticiamente. Cualquier parecido con personas reales, vivas o muertas, eventos o lugares es completamente coincidencia.

Sobresueldo

Puede enviar un correo electrónico a [e-mail] con el asunto Edificio de energía cero: energía total de servicios públicos consumida igual al total de energía renovable producida, y recibirá un correo electrónico que contiene los primeros capítulos de este libro.

Fouad Sabry

Visite el sitio web de 1BK en

www.1BKOfficial.org

Prefacio

¿Por qué escribí este libro?

La historia de escribir este libro comenzó en 1989, cuando era estudiante en la Escuela Secundaria de Estudiantes Avanzados.

Es notablemente como las escuelas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), que ahora están disponibles en muchos países avanzados.

STEM es un plan de estudios basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas específicas: ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado. Este término se usa típicamente para abordar una política educativa o una elección de currículo en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional y la política de inmigración.

Había una clase semanal en la biblioteca, donde cada estudiante es libre de elegir cualquier libro y leer durante 1 hora. El objetivo de la clase es animar a los estudiantes a leer materias distintas al currículo educativo.

En la biblioteca, mientras miraba los libros en los estantes, noté libros enormes, un total de 5,000 páginas en 5 partes. El nombre del libro es La Enciclopedia de la Tecnología, que describe todo lo que nos rodea,desde el cero absoluto hasta los semiconductores, casi todas las tecnologías, en ese momento, se explicaban con ilustraciones coloridas y palabras simples. Comencé a leer la enciclopedia y, por supuesto, no pude terminarla en la clase semanal de 1 hora.

Así que convencí a mi padre para que comprara la enciclopedia. Mi padre compró todas las herramientas tecnológicas para mí al comienzo de mi vida, la primera computadora y la primera enciclopedia tecnológica, y ambas tienen un gran impacto en mí y en mi carrera.

He terminado toda la enciclopedia en las mismas vacaciones de verano de este año, y luego comencé a ver cómo funciona el universo y cómo aplicar ese conocimiento a los problemas cotidianos.

Mi pasión por la tecnología comenzó hace más de 30 años y aún así el viaje continúa.

Este libro es parte de La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes, que es mi intento de dar a los lectores la misma experiencia increíble que tuve cuando estaba en la escuela secundaria, pero en lugar de las tecnologías del siglo 20, estoy más interesado en las tecnologías emergentes del siglo 21, las aplicaciones y las soluciones de la industria.

La Enciclopedia de Tecnologías Emergentes constará de 365 libros, cada libro se centrará en una sola tecnología emergente. Puede leer la lista de tecnologías emergentes y su categorización por industria en la parte de Próximamente, al final del libro.

365 libros para dar a los lectores la oportunidad de aumentar su conocimiento sobre una sola tecnología emergente todos los días en el transcurso de un período de un año.

Introducción

¿Cómo escribí este libro?

En cada libro de La Enciclopedia de las Tecnologías Emergentes, estoy tratando de obtener información de búsqueda instantánea y cruda, directamente de las mentes de las personas, tratando de responder a sus preguntas sobre la tecnología emergente.

Hay 3 mil millones de búsquedas en Google todos los días, y el 20% de ellas nunca se han visto antes. Son como una línea directa a los pensamientos de la gente.

A veces eso es '¿Cómo elimino el atasco de papel?'. Otras veces, son los miedos desgarradores y los anhelos secretos que solo se atreverían a compartir con Google.

En mi búsqueda por descubrir una mina de oro sin explotar de ideas de contenido sobre Zero Energy Building, utilizo muchas herramientas para escuchar los datos de autocompletar de motores de búsqueda como Google, luego rápidamente saco cada frase y pregunta útil, la gente pregunta sobre la palabra clave Zero Energy Building.

Es una mina de oro de conocimiento de las personas, que puedo usar para crear contenido, productos y servicios frescos y ultra útiles. La gente amable, como tú, realmente quiere.

Las búsquedas de personas son el conjunto de datos más importante jamás recopilado sobre la psique humana. Por lo tanto, este libro es un producto en vivo, y constantemente actualizado por más y más respuestas para nuevas preguntas sobre Edificio de Energía Cero, hechas por personas, como usted y yo, que se preguntan sobre esta nueva tecnología emergente y les gustaría saber más sobre ella.

El enfoque para escribir este libro es obtener un nivel más profundo de comprensión de cómo las personas buscan en torno a Zero Energy Building, revelando preguntas y consultas que no necesariamente pensaría en la parte superior de mi cabeza, y respondiendo estas preguntas con palabras súper fáciles y digeribles, y navegar por el libro de una manera directa.

Entonces, cuando se trata de escribir este libro, me he asegurado de que sea lo más optimizado y específico posible. El propósito de este libro es ayudar a las personas a comprender mejor y aumentar sus conocimientos sobre el Edificio de Energía Cero. Estoy tratando de responder a las preguntas de la gente lo más cerca posible y mostrando mucho más.

Es una manera fantástica y hermosa de explorar preguntas y problemas que tienen las personas y responderlos directamente, y agregar perspicacia, validación y creatividad al contenido del libro, incluso lanzamientos y propuestas. El libro descubre áreas ricas, menos concurridas y, a veces, sorprendentes de demanda de investigación que de otro modo no alcanzaría. No hay duda de que, se espera que aumente el conocimiento de las mentes de los lectores potenciales, después de leer el libro utilizando este enfoque.

He aplicado un enfoque único para hacer que el contenido de este libro sea siempre fresco. Este enfoque depende de escuchar las mentes de las personas, mediante el uso de las herramientas de escucha de búsqueda. Este enfoque me ayudó a:

Conozca a los lectores exactamente donde están, para que pueda crear contenido relevante que toque la fibra sensible y genere una mayor comprensión del tema.

Mantén mi dedo firmemente en el pulso, para que pueda obtener actualizaciones cuando la gente hable sobre esta tecnología emergente de nuevas maneras y monitorear las tendencias a lo largo del tiempo.

Descubra tesoros ocultos de preguntas que necesitan respuestas sobre la tecnología emergente para descubrir ideas inesperadas y nichos ocultos que aumentan la relevancia del contenido y le dan una ventaja ganadora.

El bloque de construcción para escribir este libro incluye lo siguiente:

(1) He dejado de perder el tiempo en ideas viscerales y conjeturas sobre el contenido deseado por los lectores, llené el contenido del libro con lo que la gente necesita y dije adiós a las infinitas ideas de contenido basadas en especulaciones.

(2) He tomado decisiones sólidas, y he tomado menos riesgos, para obtener asientos de primera fila para lo que la gente quiere leer y quiere saber, en tiempo real, y usar los datos de búsqueda para tomar decisiones audaces, sobre qué temas incluir y qué temas excluir.

(3) He simplificado mi producción de contenido para identificar ideas de contenido sin tener que examinar manualmente las opiniones individuales para ahorrar días e incluso semanas de tiempo.

Es maravilloso ayudar a las personas a aumentar su conocimiento de una manera directa simplemente respondiendo a sus preguntas.

Creo que el enfoque de escribir este libro es único, ya que recopila y rastrea las preguntas importantes que hacen los lectores en los motores de búsqueda.

Reconocimientos

Escribir un libro es más difícil de lo que pensaba y más gratificante de lo que podría haber imaginado. Nada de esto hubiera sido posible sin el trabajo realizado por prestigiosos investigadores, y me gustaría reconocer sus esfuerzos para aumentar el conocimiento del público sobre esta tecnología emergente.

Dedicación

Para los iluminados, los que ven las cosas de manera diferente y quieren que el mundo sea mejor, no les gusta el status quo o el estado existente. Puedes estar demasiado en desacuerdo con ellos, y puedes discutir con ellos aún más, pero no puedes ignorarlos, y no puedes subestimarlos, porque siempre cambian las cosas ... Empujan a la raza humana hacia adelante, y mientras algunos pueden verlos como locos o aficionados, otros ven genios e innovadores, porque los que están lo suficientemente iluminados como para pensar que pueden cambiar el mundo, son los que lo hacen, y llevan a la gente a la iluminación.

Epígrafe

Un edificio de energía cero (ZEB), también conocido como edificio de energía neta cero (NZE) o edificio de energía neta cero (ZNE), es un edificio con un consumo neto de energía cero. Esto significa que la cantidad total de energía utilizada por el edificio anualmente es igual a la cantidad de energía renovable creada en el sitio o en otras definiciones por fuentes de energía renovables fuera del sitio, utilizando tecnología como bombas de calor, ventanas y aislamiento de alta eficiencia y paneles solares. Otros nombres para este tipo de edificios incluyen una energía neta cero Durante su vida útil, estas estructuras deberían ser capaces de liberar a la atmósfera una cantidad de gases de efecto invernadero que es menor, en promedio, que la de estructuras comparables no ZNE. Hay momentos en que emiten gases de efecto invernadero y utilizan fuentes de energía no renovables, pero también hay momentos en que disminuyen el uso de energía y la generación de gases de efecto invernadero en otros lugares en la misma cantidad. La búsqueda de edificios de energía cero está motivada no solo por el deseo de tener una influencia menos negativa en el medio ambiente circundante, sino también por el deseo de ahorrar dinero. La viabilidad financiera de los edificios de energía cero está garantizada por la disponibilidad de beneficios fiscales y ahorros en gastos de energía. La iniciativa virtualmente Zero Energy Building (nZEB) es una idea similar que ha sido aceptada y ejecutada por la Unión Europea y otras naciones cooperantes. El objetivo de la iniciativa es que todos los edificios de nueva construcción en el área cumplan con los  criterios nZEB para el año 2020.

Tabla de contenidos

Derechos de autor

Sobresueldo

Prefacio

Introducción

Reconocimientos

Dedicación

Epígrafe

Tabla de contenidos

Capítulo 1: Edificio de energía cero

Capítulo 2: Energía solar

Capítulo 3: BedZED

Capítulo 4: Calentamiento solar de agua

Capítulo 5: Desarrollo energético

Capítulo 6: Energía sostenible

Capítulo 7: Casa de bajo consumo energético

Capítulo 8: Edificio con energía plus

Capítulo 9: Casa pasiva

Capítulo 10: Arquitectura sostenible

Capítulo 11: Microgeneración

Capítulo 11: Energía híbrida

Capítulo 9: Micro producción combinada de calor y electricidad

Capítulo 14: Aire acondicionado solar

Capítulo 15: Energía solar

Capítulo 15: Energía solar

Capítulo 17: Colector solar híbrido térmico fotovoltaico

Capítulo 18: Hogares de energía creativa

Capítulo 19: Vivienda con cero emisiones de carbono

Capítulo 20: ENERPOS

Capítulo 21: Edificio con calefacción cero

Epílogo

Sobre el autor

Próximamente

Apéndices: Tecnologías emergentes en cada industria

Capítulo 1: Edificio de energía cero

Un edificio con consumo neto de energía cero se conoce como un edificio de energía cero (ZEB), un edificio de energía neta cero (NZE) o un edificio de energía neta cero (ZNE). Esto significa que la cantidad total de energía utilizada por el edificio anualmente es igual a la cantidad de energía renovable creada en el sitio. Otros nombres para este tipo de edificio incluyen un edificio de energía neta cero (NZE) o un edificio de energía neta cero (ZNE).

Debido a la tendencia de la terminología a diferir entre naciones, agencias, ciudades, pueblos e informes, es vital tener una conciencia integral de esta idea y sus muchos empleos para tener una comprensión flexible de la energía limpia y las energías renovables. La Agencia Internacional de Energía y la Unión Europea utilizan con mayor frecuencia el término energía neta cero, mientras que cero neto se utiliza principalmente en los Estados Unidos.

Las estructuras típicas que cumplen con los códigos de construcción representan la emisión de una gran parte de los gases de efecto invernadero y utilizan el cuarenta por ciento de la energía total derivada de los combustibles fósiles en los Estados Unidos y la Unión Europea. Para luchar contra una demanda de energía tan alta, un número creciente de edificios están comenzando a seguir el concepto de neutralidad de carbono. Este principio es visto como una estrategia para minimizar las emisiones de carbono y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Aunque el número de edificios de energía cero en las naciones industrializadas sigue siendo relativamente pequeño, la relevancia y el atractivo de estas estructuras está creciendo.

La gran mayoría de los edificios de energía cero almacenan su exceso de energía en la red eléctrica; Sin embargo, algunos edificios de energía cero no están conectados a la red y otros contienen almacenamiento de energía localmente. Las estructuras a menudo se denominan hogares de bajo consumo energético o edificios de energía plus, dependiendo de su nivel de eficiencia. Estas estructuras generan su propia energía en el sitio mediante el uso de fuentes renovables de energía como la solar y la eólica, al tiempo que disminuyen su consumo total de energía mediante el uso de sistemas de iluminación y calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) altamente eficientes. El objetivo de lograr un consumo neto de energía cero es cada vez más alcanzable a medida que el costo de las fuentes de energía renovables continúa disminuyendo y el precio de los combustibles fósiles convencionales continúa aumentando.

El progreso que se ha logrado en las nuevas tecnologías energéticas, así como en los métodos de construcción, ha sido el principal responsable de hacer factible la creación de estructuras contemporáneas que utilizan energía cero. Estos incluyen aislamiento de espuma en aerosol altamente aislante, paneles solares con una alta calificación de eficiencia, bombas de calor con una alta calificación de eficiencia y ventanas de triple y cuádruple acristalamiento con una baja clasificación de emisividad y altos niveles de aislamiento. La investigación académica, que recopila datos exactos de rendimiento energético en edificios convencionales y experimentales y ofrece características de rendimiento para modelos informáticos sofisticados para estimar la efectividad de los diseños de ingeniería, también ha contribuido en gran medida al avance de estos avances.

Los edificios que no utilizan electricidad en absoluto pueden integrarse en redes inteligentes. La siguiente es una lista de algunos de los beneficios que ofrecen estas estructuras:

La incorporación de diversas formas de fuentes de energía renovables

La integración de automóviles eléctricos que se conectan a la red se conoce como integración de vehículo a red.

Los conceptos de uso cero de energía se ponen en acción.

A pesar del hecho de que la noción de cero neto puede aplicarse a una amplia variedad de recursos, como el agua y la basura, la energía es a menudo el primer recurso al que se apunta debido a su importancia:

El coste de la energía, en particular la electricidad y las formas de combustible utilizadas para la calefacción, como el gas natural o el gasóleo para calefacción, es elevado. Por lo tanto, reducir la cantidad de energía utilizada puede ahorrar dinero para el propietario de la propiedad. El agua y la basura, por otro lado, son bastante asequibles para el propietario individual de un edificio.

Las emisiones de carbono están asociadas con el uso de energía, principalmente electricidad y combustible para calefacción. En consecuencia, reducir el uso de energía es una de las formas más efectivas de reducir la huella de carbono general del edificio.

Existen métodos bien establecidos que pueden disminuir considerablemente la cantidad de energía que consumen los edificios, así como su huella de carbono. Estos incluyen la instalación de paneles solares en el techo, la sustitución de hornos por bombas de calor, la instalación de ventanas con baja emisividad, triple o cuádruple acristalamiento, y la instalación de aislamiento en las paredes y techos.

Hay subsidios patrocinados por el gobierno y exenciones fiscales en algunos países para instalar bombas de calor, paneles solares, ventanas de triple o cuádruple acristalamiento y aislamiento. Estas medidas reducen significativamente la cantidad de dinero que el propietario de un edificio tendrá que gastar para convertir su estructura en un edificio de energía neta cero.

Sin embargo, todavía hay una cantidad significativa de contaminación relacionada con el carbono incrustado de un edificio, incluso si la introducción de edificios de energía cero hace que los edificios sean más eficientes energéticamente y ralentiza el ritmo al que se producen las emisiones de carbono una vez que la estructura está operativa.

A pesar del hecho de que todos tienen el mismo nombre, energía neta cero puede tener una serie de significados diferentes dependiendo del contexto. La forma en que se usa la palabra en América del Norte y Europa es particularmente distinta entre sí.

Cero consumo neto de energía en el sitio

En este tipo particular de ZNE, la cantidad de energía requerida por la estructura es equivalente a la cantidad de energía suministrada por las fuentes de energía renovables ubicadas en la propiedad.

Los Estados Unidos de América, edificio de energía neta cero generalmente se refiere a este tipo de edificio.

Cero uso neto de energía

Este ZNE crea exactamente la misma cantidad de energía que se utiliza, incluida la energía que se requiere para transferir la energía al edificio. Esta categoría tiene en cuenta las pérdidas de energía que se producen durante la producción y transmisión de energía eléctrica. Se requiere que estas ZNE produzcan más energía que las estructuras que usan energía neta cero en el sitio.

Emisiones netas de energía cero

Un edificio de energía cero, también conocido como edificio de cero carbono (ZCB) o edificio de cero emisiones, se entiende ampliamente como una estructura que emite energía neta cero y no está ubicada ni en los Estados Unidos ni en Canadá (ZEB). De acuerdo con esta definición, la cantidad de emisiones de carbono que se crean a través del uso de combustibles fósiles, ya sea en el sitio o fuera del sitio, se equilibra con la cantidad de energía renovable que se produce en el sitio. Otras definiciones tienen en cuenta no solo las emisiones de carbono producidas por el edificio mientras está ocupado, sino también las emisiones de carbono producidas durante la construcción del edificio y la energía incorporada de la estructura. Algunas personas cuestionan si las emisiones de carbono causadas por viajar hacia y desde el edificio también deben incluirse en el cálculo. Un trabajo reciente en Nueva Zelanda ha puesto en marcha una iniciativa para integrar la energía de transporte de los usuarios de edificios dentro de los marcos de los edificios de energía cero.

Coste neto cero

En este tipo de estructura, el costo de adquisición de energía se compensa con los ingresos obtenidos de la venta de electricidad producida in situ a la red eléctrica local, que cubre con creces el costo de compra de energía. Este estado está determinado por la manera en que una empresa de servicios públicos acredita la producción neta de energía de un edificio, así como la estructura de tarifas de servicios públicos utilizada por el edificio.

Consumo neto de energía cero fuera del sitio

Una estructura puede ser designada como Edificio de Energía Cero (ZEB) si deriva el cien por ciento de la energía que consume de fuentes de combustibles no fósiles, incluso si la energía se produce en otro lugar.

Fuera de la red

Los edificios independientes de energía cero (ZEB) que no están vinculados a una instalación de servicios públicos de energía fuera del sitio se conocen como estructuras fuera de la red. Necesitan la producción de energía renovable para dispersarse y la capacidad de almacenamiento de energía (para cuando el sol no brilla, el viento no sopla, etc.). Una idea de construcción conocida como hogar autárquico energético es aquella en la que el equilibrio entre el consumo de energía personal de un individuo y la producción puede mantenerse por hora o incluso con mayor frecuencia. La vida fuera de la red es posible en hogares que incluyen independencia energética.

Edificio de Energía Neta Cero

Basado en el análisis científico dentro del programa de investigación conjunto Hacia edificios solares de energía neta cero

Distrito de Energía Positiva

Los Distritos de Energía Positiva (PED) son distritos u otras regiones metropolitanas que crean al menos tanta energía anualmente como la que utilizan. Estos distritos representan una expansión de algunas de las ideas de edificios de energía cero a un nivel que es aplicable a todo un distrito de la ciudad. Es posible compartir recursos, gestionar sistemas de eficiencia energética en un gran número de edificios y lograr economías de escala si se desarrollan distritos de energía positiva completa en lugar de edificios individuales. Esta es la razón detrás del desarrollo de distritos de energía positiva.

Un límite físico, que determina qué recursos renovables se consideran (como los que están en la huella del edificio, en el sitio o incluso fuera del sitio), respectivamente, cuántos edificios están incluidos en el balance (un solo edificio, grupo de edificios), y un límite de equilibrio, que determina qué usos de energía se incluyen en el análisis, son parte del límite del sistema de construcción. El límite del sistema de construcción se divide en dos partes (por ejemplo, calefacción, refrigeración, ventilación, agua caliente, iluminación, electrodomésticos, TI, servicios centrales, vehículos eléctricos y energía incorporada, etc.). Es importante tener en cuenta que las diversas opciones para el suministro de energía renovable se pueden clasificar en orden de prioridad (por ejemplo, por la cantidad de esfuerzo requerido para el transporte o la conversión, la disponibilidad a lo largo de la vida útil del edificio o el potencial de replicación para el futuro, etc.), lo que resulta en la formación de una jerarquía. Es posible argumentar que los recursos ubicados dentro de la huella del edificio o en el sitio deben priorizarse sobre las posibilidades de suministro que provienen de fuera del sitio.

El sistema de ponderación toma las unidades físicas de los diversos vectores energéticos y las convierte en una métrica estándar (energía del sitio/final, partes renovables de la fuente/energía primaria incluidas o no, costo de energía, emisiones de carbono equivalentes e incluso créditos energéticos o ambientales), que luego permite la comparación y compensación de estos diversos vectores energéticos entre sí en un solo balance (por ejemplo, la electricidad fotovoltaica exportada puede compensar la biomasa importada). El valor relativo de los diferentes vectores energéticos puede verse afectado, así como la cantidad de capacidad de producción de energía que se necesita, por variables de conversión y ponderación que están sujetas a influencia política y, como resultado, pueden ser asimétricas o dependientes del tiempo.

Es una práctica común suponer que el período de equilibrio será de un año (adecuado para cubrir todos los usos energéticos de operación). También podría tenerse en cuenta un marco temporal más corto, como mensual o estacional, además de lograr un equilibrio a lo largo de todo el ciclo de vida (incluida la energía incorporada, que también podría anualizarse y contarse además de los usos operativos de energía).

El balance energético puede lograrse mediante cualquiera de estos dos tipos de balances: 1) El equilibrio entre la cantidad de energía entregada/importada y la que se exporta (se puede incluir la fase de seguimiento como autoconsumo de energía generada in situ); 2) Lograr un equilibrio entre la demanda (ponderada) de energía y la oferta (ponderada) de energía (durante la fase de diseño, teniendo en cuenta, por ejemplo, los hábitos de consumo temporal de los usuarios finales habituales).

para iluminación, electrodomésticos, etc.- están ausentes).

Alternativamente, es concebible que se calcule un saldo anual basado en valores netos mensuales, con los residuos mensuales sirviendo como el único componente en el cálculo.

Esto puede verse como un balance de carga/generación o como un caso especial de saldo de importación/exportación donde se supone un autoconsumo mensual virtual (ver figura 2 y comparar).

Además de su balance energético, los edificios de energía neta cero se pueden definir por su capacidad para hacer coincidir la carga del edificio con la energía que genera (un proceso conocido como coincidencia de carga) o para trabajar de una manera que sea beneficiosa para los requisitos de la infraestructura de la red en el área circundante (interacción de molienda). Ambas cosas son posibles de ser transmitidas por indicadores apropiados, que están destinados únicamente a ser utilizados como herramientas de evaluación.

En la mayoría de los casos, las medidas que se toman durante la fase de diseño de un edificio para disminuir su consumo total de energía terminan siendo las que ahorran más dinero. Actualmente, toda la tecnología que se requiere para hacer edificios que utilizan energía cero son fácilmente accesibles listos para usar.

Es posible modelar cómo funcionará un edificio con una variedad de variables de diseño, como la orientación del edificio (en relación con la posición diaria y estacional del sol), el tipo y la ubicación de ventanas y puertas, la profundidad del voladizo, el tipo de aislamiento y los valores de los elementos del edificio, la estanqueidad al aire (climatización), la eficiencia de la calefacción, la refrigeración, la iluminación y otros equipos,  así como el entorno en el que se encuentra el edificio. Sofisticadas herramientas de simulación energética de edificios en 3D están disponibles. Estas simulaciones permiten a los diseñadores estimar las consecuencias económicas y financieras del análisis de costo-beneficio del edificio, o incluso más apropiadamente, su evaluación del ciclo de vida. Además, estas simulaciones ayudan a los diseñadores a pronosticar cómo funcionará la estructura antes de que se complete.

Las estructuras que utilizan energía cero son aquellas que incluyen elementos considerables de ahorro de energía en su diseño. La utilización de equipos de alta eficiencia (como bombas de calor en lugar de hornos, por ejemplo) es una forma de reducir la cantidad de energía necesaria para calentar y enfriar. Las bombas de calor son aproximadamente cuatro veces más eficientes que los hornos. Aislamiento adicional (especialmente en el ático y en el sótano de las casas), ventanas de alta eficiencia (como ventanas de baja emisividad y triple acristalamiento), protección contra corrientes de aire, electrodomésticos de alta eficiencia (particularmente refrigeradores modernos de alta eficiencia), iluminación LED de alta eficiencia, ganancia solar pasiva en invierno y sombreado pasivo en verano, ventilación natural y otras técnicas. Las bombas de calor son aproximadamente cuatro veces más eficientes que los hornos. Estas características cambian según las diversas zonas climáticas donde se lleva a cabo el edificio. El uso de accesorios de conservación de agua, unidades de recuperación de calor en aguas residuales, la utilización de calentamiento solar de agua y la utilización de equipos de calentamiento de agua de alta eficiencia son todas formas en que se pueden disminuir las cargas de calentamiento de agua. Además, el uso de claraboyas o tubos solares para la iluminación natural puede proporcionar a toda la casa el cien por cien de la iluminación diaria que necesita. La iluminación fluorescente y LED se utilizan generalmente para iluminar el ambiente nocturno, ya que utilizan hasta un tercio menos de electricidad que la iluminación incandescente, mientras que también producen mucho menos calor. Seleccionar equipos domésticos energéticamente eficientes y reducir las cargas fantasma y la energía de reserva son otras dos formas de reducir la cantidad total de electricidad utilizada. Los principios de construcción protegidos por la tierra, los muros de superaislamiento que emplean la construcción de balas de paja, los paneles de construcción prefabricados y las