Edifício Energia Zero: Total de energia elétrica consumida igual ao total de energia renovável produzida

De Fouad Sabry

O que é edifício de energia zero

Um edifício de energia zero (ZEB), também conhecido como edifício Net Zero Energy (NZE) ou edifício Zero Net Energy (ZNE) , é um edifício com consumo líquido zero de energia. Isto significa que a quantidade total de energia utilizada pelo edifício numa base anual é igual à quantidade de energia renovável criada no local ou em outras definições por fontes de energia renováveis ​​fora do local, utilizando tecnologias como bombas de calor, janelas de alta eficiência e isolamento , e painéis solares. Outros nomes para este tipo de edifício incluem Energia Líquida Zero Durante suas vidas, essas estruturas devem ser capazes de liberar para a atmosfera uma quantidade de gases de efeito estufa menor, em média, do que estruturas comparáveis ​​não ZNE. Há momentos em que emitem gases de efeito estufa e utilizam fontes não renováveis ​​de energia, mas também há momentos em que diminuem o uso de energia e a geração de gases de efeito estufa em outros lugares na mesma proporção. A busca por edifícios de energia zero é motivada não apenas pelo desejo de ter uma influência menos negativa no meio ambiente, mas também pelo desejo de economizar dinheiro. A viabilidade financeira dos edifícios de energia zero é assegurada pela disponibilidade de benefícios fiscais e economia nos gastos com energia. A iniciativa praticamente Zero Energy Building (nZEB) é uma ideia semelhante que foi aceita e executada pela União Européia e outras nações cooperantes. O objetivo da iniciativa é fazer com que todos os edifícios recém-construídos na área cumpram os critérios nZEB até o ano de 2020.

Como você se beneficiará

(I) Insights e validações sobre os seguintes tópicos:

Capítulo 1: Edifício com energia zero

Capítulo 2: Energia renovável

Capítulo 3: Energia solar

Capítulo 4: BedZED

Capítulo 5: Aquecimento solar de água

Capítulo 6: Impacto ambiental da geração de eletricidade

Capítulo 7: Sustentável energia

Capítulo 8: Casa de baixo consumo de energia

Capítulo 9: Edifício com mais energia

Capítulo 10: Casa passiva

Capítulo 11 : Arquitetura sustentável

Capítulo 12: Microgeração

Capítulo 13: Calor renovável

Capítulo 14: Eficiência energética na habitação britânica

Capítulo 15 : Ar condicionado solar

Capítulo 16: Energia solar

Capítulo 17: BrightBuilt Barn

Capítulo 18: Retrofit verde

Capítulo 19: Creative Energy Homes

Capítulo 20: Habitação sem carbono

Ch apter 21: Edifício com aquecimento zero

(II) Respondendo às principais perguntas do público sobre edifícios com energia zero.

(III) Exemplos do mundo real para o uso de edifícios com energia zero em muitos campos.

(IV) 17 apêndices para explicar, resumidamente, 266 tecnologias emergentes em cada setor para ter uma compreensão completa de 360 ​​graus das tecnologias de construção de energia zero.

Quem este livro É para

Profissionais, estudantes de graduação e pós-graduação, entusiastas, hobistas e aqueles que querem ir além do conhecimento ou informação básica para qualquer tipo de construção de energia zero.

• Idioma: Português
• Editora: Um Bilhão Bem Informado [Portuguese]
• Data de lançamento: 9 de nov. de 2022

Pré-visualização do livro

Direitos autorais

Zero Energy Building Copyright © 2022 por Fouad Sabry. Todos os direitos reservados.

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte deste livro pode ser reproduzida sob qualquer forma ou por qualquer meio eletrónico ou mecânico, incluindo sistemas de armazenamento e recuperação de informações, sem autorização por escrito do autor. A única exceção é por um revisor, que pode citar pequenos excertos numa revisão.

Capa desenhada por Fouad Sabry.

Este livro é uma obra de ficção. Nomes, personagens, lugares e incidentes são produtos da imaginação do autor ou são usados de forma fictícia. Qualquer semelhança com pessoas reais, vivas ou mortas, eventos ou locais é inteiramente coincidência.

Bónus

Pode enviar um e-mail para [e-mail] com a rubrica Zero Energy Building: Total de energia utilitária consumida igual ao total de energia renovável produzida, e receberá um e-mail que contém os primeiros capítulos deste livro.

Fouad Sabry

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www.1BKOfficial.org

Prefácio

Por que escrevi este livro?

A história de escrever este livro começou em 1989, quando eu era estudante na Escola Secundária de Estudantes Avançados.

É notavelmente como as escolas STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática), que estão agora disponíveis em muitos países avançados.

O STEM é um currículo baseado na ideia de educar os alunos em quatro disciplinas específicas - ciência, tecnologia, engenharia e matemática - numa abordagem interdisciplinar e aplicada. Este termo é normalmente usado para abordar uma política de educação ou uma escolha curricular nas escolas. Tem implicações no desenvolvimento da força de trabalho, nas preocupações de segurança nacional e na política de imigração.

Havia uma aula semanal na biblioteca, onde cada aluno é livre de escolher qualquer livro e ler durante 1 hora. O objetivo da aula é incentivar os alunos a lerem outras disciplinas que não o currículo educativo.

Na biblioteca, enquanto olhava para os livros nas prateleiras, notei livros enormes, num total de 5.000 páginas em 5 partes. O nome dos livros é A Enciclopédia da Tecnologia, que descreve tudo à nossa volta, from absoluto zero a semicondutores, quase todas as tecnologias, na altura, foram explicadas com ilustrações coloridas e palavras simples. Comecei a ler a enciclopédia, e claro, não consegui terminá-la na aula semanal de 1 hora.

Então, convenci o meu pai a comprar a enciclopédia. O meu pai comprou-me todas as ferramentas tecnológicas no início da minha vida, o primeiro computador e a primeira enciclopédia tecnológica, e ambos têm um grande impacto em mim e na minha carreira.

Terminei toda a enciclopédia nas mesmas férias de verão deste ano, e então comecei a ver como o universo funciona e como aplicar esse conhecimento aos problemas do dia-a-dia.

A minha paixão pela tecnologia começou há mais de 30 anos e ainda assim a viagem continua.

Este livro faz parte da Enciclopédia das Tecnologias Emergentes que é a minha tentativa de dar aos leitores a mesma experiência incrível que tive quando andava no liceu, mas em vez de tecnologias do século XX, estou mais interessado nas tecnologias emergentes do século XXI, aplicações e soluções industriais.

A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes será composta por 365 livros, cada livro será focado numa única tecnologia emergente. Pode ler a lista de tecnologias emergentes e a sua categorização pela indústria na parte de Em breve, no final do livro.

365 livros para dar aos leitores a oportunidade de aumentar os seus conhecimentos sobre uma única tecnologia emergente todos os dias, no decurso de um ano.

Introdução

Como escrevi este livro?

Em todos os livros de A Enciclopédia das Tecnologias Emergentes, estou a tentar obter insights instantâneos, de pesquisa bruta, diretamente das mentes das pessoas, tentando responder às suas perguntas sobre a tecnologia emergente.

Há 3 mil milhões de pesquisas no Google todos os dias, e 20% delas nunca foram vistas antes. São como uma linha direta para os pensamentos das pessoas.

Às vezes, é Como é que retiro o encravamento de papel. Outras vezes, são os medos e os desejos secretos que só se atreveriam a partilhar com o Google.

Na minha busca para descobrir uma mina de ouro inexplorada de ideias de conteúdo sobre Zero Energy Building, uso muitas ferramentas para ouvir dados autocompletos de motores de busca como o Google, e rapidamente escolho todas as frases e perguntas úteis, as pessoas estão a perguntar em torno da palavra-chave Zero Energy Building.

É uma mina de ouro de pessoas introspeção, posso usar para criar conteúdo fresco, ultra-útil, produtos e serviços. Do tipo que pessoas, como tu, realmente querem.

As pesquisas de pessoas são o conjunto de dados mais importante alguma vez recolhido na psique humana. Portanto, este livro é um produto vivo, e constantemente atualizado por cada vez mais respostas para novas perguntas sobre Zero Energy Building, feitas por pessoas, tal como tu e eu, a questionarem-se sobre esta nova tecnologia emergente e gostariam de saber mais sobre isso.

A abordagem para escrever este livro é obter um nível mais profundo de compreensão de como as pessoas procuram em torno de Edifício Energia Zero, revelando perguntas e perguntas que eu não pensaria necessariamente fora da minha cabeça, e respondendo a estas perguntas em palavras super fáceis e digestivas, e para navegar o livro de uma forma simples.

Por isso, quando se trata de escrever este livro, assegurei-me de que está o mais otimizado e direcionado possível. Este propósito do livro está a ajudar as pessoas a compreender e a desenvolver os seus conhecimentos sobre o Edifício Energia Zero. Estou a tentar responder as perguntas das pessoas o mais de perto possível e a mostrar muito mais.

É uma forma fantástica e bonita de explorar questões e problemas que as pessoas têm e responder diretamente, e adicionar insights, validação e criatividade ao conteúdo do livro – até mesmo pitchs e propostas. O livro revela áreas ricas, menos aglomeradas e, por vezes, surpreendentes, de procura de investigação que eu não alcançaria de outra forma. Não há dúvida de que, espera-se que aumente o conhecimento da mente dos potenciais leitores, depois de ler o livro usando esta abordagem.

Apliquei uma abordagem única para tornar o conteúdo deste livro sempre fresco. Esta abordagem depende de ouvir as mentes das pessoas, utilizando as ferramentas de escuta de pesquisa. Esta abordagem ajudou-me a:

Conheça os leitores exatamente onde estão, para que eu possa criar conteúdo relevante que atinge um acorde e impulsiona mais compreensão ao tema.

Mantenha o meu dedo firmemente no pulso, para que eu possa obter atualizações quando as pessoas falam sobre esta tecnologia emergente de novas maneiras, e monitorizar as tendências ao longo do tempo.

Descobrir tesouros ocultos de perguntas precisa de respostas sobre a tecnologia emergente para descobrir insights inesperados e nichos ocultos que impulsionam a relevância do conteúdo e lhe dão uma vantagem vencedora.

O bloco de construção para escrever este livro inclui o seguinte:

(1) Deixei de perder tempo com a intuição e a adivinhação sobre os conteúdos desejados pelos leitores, preenchi o conteúdo do livro com o que as pessoas precisam e despedi-me das intermináveis ideias de conteúdo baseadas em especulações.

(2) Tomei decisões sólidas e tomei menos riscos, para conseguir lugares na primeira fila para o que as pessoas querem ler e querem saber - em tempo real - e utilizar dados de pesquisa para tomar decisões ousadas, sobre quais os tópicos a incluir e quais os tópicos a excluir.

(3) Racionalizei a minha produção de conteúdos para identificar ideias de conteúdo sem ter de analisar manualmente as opiniões individuais para poupar dias e até semanas de tempo.

É maravilhoso ajudar as pessoas a aumentar os seus conhecimentos de uma forma simples, respondendo apenas às suas perguntas.

Penso que a abordagem da escrita deste livro é única à medida que se colide, e acompanha as questões importantes que os leitores fazem sobre os motores de busca.

Agradecimentos

Escrever um livro é mais difícil do que pensava e mais gratificante do que alguma vez poderia imaginar. Nada disto teria sido possível sem o trabalho concluído por investigadores de prestígio, e gostaria de reconhecer os seus esforços para aumentar o conhecimento do público sobre esta tecnologia emergente.

Dedicatória

Para os esclarecidos, aqueles que vêem as coisas de forma diferente, e querem que o mundo seja melhor. Podes discordar demasiado deles, e podes discutir ainda mais com eles, mas não podes ignorá-los, e não podes subestimá-los, porque mudam sempre as coisas... empurram a raça humana para a frente, e enquanto alguns podem vê-los como os loucos ou amadores, outros vêem génio e inovadores, porque aqueles que são iluminados o suficiente para pensar que podem mudar o mundo, são os que o fazem, e levam as pessoas à iluminação.

Epígrafe

Um Edifício De Energia Zero (ZEB), também conhecido como edifício Net Zero Energy (NZE) ou um edifício zero Net Energy (ZNE), é um edifício com consumo líquido de energia zero. Isto significa que a quantidade total de energia utilizada pelo edifício anualmente é igual à quantidade de energia renovável criada no local ou noutras definições por fontes de energia renováveis fora do local, utilizando tecnologias como bombas de calor, janelas de alta eficiência e isolamento, e painéis solares. Outros nomes para este tipo de edifício incluem uma Energia Líquida Zero Durante as suas vidas, estas estruturas devem ser capazes de libertar para a atmosfera uma quantidade de gases com efeito de estufa que é menor, em média, do que a de estruturas comparáveis não-ZNE. Há alturas em que emitem gases com efeito de estufa e utilizam fontes de energia não renováveis, mas também há momentos em que diminuem o uso de energia e a geração de gases com efeito de estufa noutros locais pela mesma quantidade. A procura de edifícios de energia zero é motivada não só pelo desejo de ter uma influência menos negativa no ambiente circundante, mas também pelo desejo de poupar dinheiro. A viabilidade financeira dos edifícios de energia zero é assegurada pela disponibilidade de benefícios fiscais e poupanças nas despesas energéticas. A iniciativa praticamente Zero Energy Building (nZEB) é uma ideia semelhante que foi aceite e executada pela União Europeia e por outras nações que colaboraram. O objetivo da iniciativa é que todos os edifícios recém-construídos na área cumpram os critérios do NZEB até ao ano 2020.

Tabela de Conteúdos

Direitos autorais

Bónus

Prefácio

Introdução

Agradecimentos

Dedicatória

Epígrafe

Tabela de Conteúdos

Capítulo 1: Construção de energia zero

Capítulo 2: Energia solar

Capítulo 3: BedZED

Capítulo 4: Aquecimento de águas solares

Capítulo 5: Desenvolvimento energético

Capítulo 6: Energia sustentável

Capítulo 7: Casa de baixa energia

Capítulo 8: Construção de energia-plus

Capítulo 9: Casa passiva

Capítulo 10: Arquitetura sustentável

Capítulo 11: Microgeração

Capítulo 11: Potência híbrida

Capítulo 9: Calor e potência micro combinados

Capítulo 14: Ar condicionado solar

Capítulo 15: Energia solar

Capítulo 15: Energia solar

Capítulo 17: Coletor solar híbrido térmico fotovoltaico

Capítulo 18: Casas criativas de energia

Capítulo 19: Habitação de carbono zero

Capítulo 20: ENERPOS

Capítulo 21: Edifício de aquecimento zero

Epílogo

Sobre o Autor

Brevemente

Apêndices: Tecnologias Emergentes em Cada Indústria

Capítulo 1: Construção de energia zero

Um edifício com consumo líquido de energia zero é referido como um Edifício de Energia Zero (ZEB), um Edifício De Energia Zero Líquida (NZE), ou um Edifício de Energia Zero Net (ZNE). Isto significa que a quantidade total de energia utilizada pelo edifício numa base anual é igual à quantidade de energia renovável criada no local. Outros nomes para este tipo de edifício incluem um Edifício De Energia Zero Líquida (NZE) ou um Edifício de Energia Zero Net (ZNE).

Devido à tendência para que a terminologia difera entre nações, agências, cidades, cidades e relatórios, é vital ter uma consciência abrangente desta ideia e dos seus muitos empregos, a fim de ter uma compreensão flexível das energias limpas e das energias renováveis. A Agência Internacional de Energia e a União Europeia utilizam mais frequentemente o termo Energia Zero Líquida, enquanto a rede zero é maioritariamente utilizada nos Estados Unidos.

As estruturas típicas que estão em conformidade com os códigos de construção são responsáveis pela emissão de uma grande parte dos gases com efeito de estufa e utilizam quarenta por cento da energia total derivada dos combustíveis fósseis nos Estados Unidos e na União Europeia. Para combater uma procura tão elevada de energia, um número crescente de edifícios começa a seguir o conceito de neutralidade carbónica. Este princípio é visto como uma estratégia para minimizar as emissões de carbono e reduzir a dependência dos combustíveis fósseis. Embora o número de edifícios de energia zero em nações industrializadas seja ainda relativamente pequeno, a relevância e o apelo destas estruturas estão a aumentar.

A grande maioria dos edifícios de energia zero armazena o seu excesso de energia na rede elétrica; no entanto, alguns edifícios de energia zero não estão ligados à rede e outros contêm armazenamento de energia localmente. As estruturas são muitas vezes referidas como casas de baixa energia ou edifícios com mais de energia, dependendo do seu nível de eficiência. Estas estruturas geram a sua própria energia no local através da utilização de fontes de energia renováveis, como a solar e a eólica, diminuindo também o seu consumo total de energia através da utilização de sistemas de iluminação e aquecimento, ventilação e ar condicionado altamente eficientes (AVAC). O objetivo de alcançar um consumo zero de energia líquida está a tornar-se cada vez mais alcançável, uma vez que o custo das fontes de energia renováveis continua a diminuir e o preço dos combustíveis fósseis convencionais continua a subir.

Os progressos alcançados nas novas tecnologias energéticas, bem como nos métodos de construção, foram os principais responsáveis pela criação de estruturas contemporâneas que utilizam energia zero. Estes incluem isolamento altamente isolante isolamento, painéis solares com uma alta eficiência, bombas de calor com uma alta eficiência, e janelas triplas e quadruplas com uma classificação de emissividade baixa e altos níveis de isolamento. A investigação académica, que reúne dados exatos de desempenho energético em edifícios convencionais e experimentais e oferece características de desempenho para modelos informáticos sofisticados para estimar a eficácia dos desenhos de engenharia, também contribuiu muito para o avanço destes avanços.

Os edifícios que não utilizam eletricidade podem ser integrados em redes inteligentes. Segue-se uma lista de alguns dos benefícios que estas estruturas oferecem:

A incorporação de várias formas de fontes de energia renováveis

A integração dos carros elétricos que se ligam à rede é referida como integração veículo-a-rede.

Conceitos de zero utilização de energia são postos em prática.

Apesar de a noção de zero líquido poder ser aplicada a uma ampla variedade de recursos, como a água e o lixo, a energia é muitas vezes o primeiro recurso que é direcionado devido à sua importância:

O custo da energia, em particular a eletricidade e as formas de combustível utilizadas para o aquecimento, como o gás natural ou o óleo de aquecimento, é elevado. Assim, a redução da quantidade de energia utilizada pode economizar dinheiro para o proprietário do imóvel. A água e o lixo, por outro lado, são bastante acessíveis para o proprietário individual de um edifício.

As emissões de carbono estão associadas à utilização de energia, principalmente eletricidade e combustível para aquecimento. Consequentemente, a redução do consumo de energia é uma das formas mais eficazes de reduzir a pegada de carbono global do edifício.

Existem métodos bem estabelecidos que podem diminuir consideravelmente a quantidade de energia que os edifícios consomem, bem como a sua impressão de carbono. Estes incluem a instalação de painéis solares no telhado, a substituição de fornos por bombas de calor, a instalação de janelas com baixa emissividade, o triplo ou o vidro quádruplo, e a instalação de isolamento nas paredes e tetos.

Há subsídios patrocinados pelo governo e benefícios fiscais em alguns países para a instalação de bombas de calor, painéis solares, janelas triplas ou quadruplicas e isolamento. Estas medidas reduzem significativamente a quantidade de dinheiro que um proprietário de um edifício terá de gastar para converter a sua estrutura num edifício de energia zero líquido.

No entanto, continua a existir uma quantidade significativa de poluição relacionada com o carbono incorporado de um edifício, mesmo que a introdução de edifícios de energia zero torne os edifícios mais eficientes em termos energéticos e abrande o ritmo a que as emissões de carbono são produzidas uma vez que a estrutura está operacional.

Apesar de todos terem o mesmo nome, energia líquida zero pode ter vários significados diferentes dependendo do contexto. A forma como a palavra é usada na América do Norte e na Europa é particularmente distinta umas das outras.

Zero consumo líquido de energia

Neste tipo particular de ZNE, a quantidade de energia exigida pela estrutura é equivalente à quantidade de energia fornecida pelas fontes de energia renováveis localizadas na propriedade.

Os Estados Unidos da América, zero net energy building geralmente refere-se a este tipo de edifício.

Uso zero de energia de fonte líquida

Este ZNE cria exatamente a mesma quantidade de energia que é usada, incluindo a energia que é necessária para transferir a energia para o edifício. Esta categoria tem em conta as perdas de energia ocorrem durante a produção e transmissão de energia elétrica. Estes ZNEs são obrigados a produzir mais energia do que estruturas que utilizam energia zero do local líquido.

Emissões líquidas de energia zero

Um edifício de energia zero, também conhecido como um edifício de carbono zero (ZCB) ou um edifício de emissões zero, é amplamente entendido como uma estrutura que emite zero energia líquida e não está localizada nem nos Estados Unidos nem no Canadá (ZEB). De acordo com esta definição, a quantidade de emissões de carbono que são criadas através do uso de combustíveis fósseis, quer no local, quer fora do local, são compensadas pela quantidade de energia renovável que é produzida no local. Outras definições têm em conta não só as emissões de carbono produzidas pelo edifício enquanto está ocupado, mas também as emissões de carbono produzidas durante a construção do edifício e a energia incorporada da estrutura. Algumas pessoas questionam se as emissões de carbono causadas por viajar de e para o edifício devem ser incluídas no cálculo também. Os trabalhos recentes na Nova Zelândia deram início a uma iniciativa de integração da energia de transporte de utilizadores no interior dos quadros de edifícios de energia zero.

Custo zero líquido

Neste tipo de estrutura, o custo de aquisição de energia é compensado pelas receitas obtidas com a venda de eletricidade produzida no local à rede elétrica local, que mais do que cobre o custo de compra de energia. Este estatuto é determinado pela forma como um utilitário credita a produção líquida de energia de um edifício, bem como a estrutura de taxa de utilidade utilizada pelo edifício.

Rede de consumo de energia zero fora do local

Uma estrutura pode ser designada como Edifício Energia Zero (ZEB) se obtém cem por cento da energia que consome a partir de fontes de combustíveis não fósseis, mesmo que a energia seja produzida noutro local.

Fora da rede

Os edifícios autónomos de energia zero (ZEBs) que não estejam ligados a uma instalação de serviços energéticos fora do local são referidos como estruturas off-the-grid. Precisam de dispersão da produção de energia renovável e da capacidade de armazenamento de energia (para quando o sol não brilha, o vento não sopra, etc.). Uma ideia de construção conhecida como uma casa autarkic de energia é aquela em que o equilíbrio entre o consumo de energia pessoal de um indivíduo e a produção pode ser mantido numa base horária ou ainda mais frequente. A vida fora da rede é possível em casas que incluem a independência energética.

Edifício de Energia Zero Líquida

Baseado em análises científicas no âmbito do programa de investigação conjunto Towards Net Zero Energy Solar Buildings

Distrito de Energia Positiva

Os Distritos De Energia Positiva (PED) são distritos ou outras regiões metropolitanas que criam pelo menos tanta energia anualmente como utilizam. Estes distritos representam uma expansão de algumas das ideias de edifícios de energia zero para um nível que é aplicável a todo um distrito da cidade. É possível partilhar recursos, gerir sistemas de eficiência energética em um grande número de edifícios e alcançar economias de escala se os distritos energéticos positivos forem desenvolvidos e não edifícios individuais. Esta é a lógica subjacente ao desenvolvimento de distritos de energia positiva.

Uma fronteira física, que determina quais os recursos renováveis considerados (como os que estão na pegada do edifício, no local ou mesmo fora do local) respectivamente quantos edifícios estão incluídos no equilíbrio (edifício único, aglomerado de edifícios) e um limite de equilíbrio, que determina quais as utilizações energéticas incluídas na análise, são ambos parte da fronteira do sistema de construção. O limite do sistema de construção é dividido em duas partes (por exemplo, aquecimento, arrefecimento, ventilação, água quente, iluminação, aparelhos, TI, serviços centrais, veículos elétricos e energia incorporada, etc.). É importante notar que as várias opções para o fornecimento de energias renováveis podem ser classificadas por ordem prioritária (por exemplo, pela quantidade de esforço necessário para o transporte ou conversão, disponibilidade ao longo da vida útil do edifício, ou potencial de replicação para o futuro, etc.), o que resulta na formação de uma hierarquia. É possível fazer com que os recursos localizados dentro da pegada do edifício ou no local sejam priorizados sobre as possibilidades de fornecimento que vêm de fora do local.

O sistema de ponderação leva as unidades físicas dos diversos transportadores energéticos e converte-as numa métrica padrão (energia local/energia final, peças renováveis de origem/energia primária incluídas ou não, custos energéticos, emissões de carbono equivalentes e até créditos energéticos ou ambientais), o que permite a comparação e compensação destes diversos transportadores energéticos entre si num único equilíbrio (por exemplo, a eletricidade em PV exportada pode compensar a biomassa importada). O valor relativo dos diferentes transportadores de energia pode ser afetado, bem como a quantidade de capacidade de produção de energia necessária, através da conversão e ponderação de variáveis sujeitas a influência política e, consequentemente, podem ser assimétricas ou dependentes do tempo.

É prática comum presumir que o período de equilíbrio será de um ano (adequado para cobrir todas as utilizações energéticas de operação). Um prazo mais curto, como mensal ou sazonal, também poderia ser tomado em consideração, para além de alcançar um equilíbrio em todo o ciclo de vida (incluindo a energia incorporada, que também poderia ser anualizada e contabilizada para além das utilizações operacionais de energia).

O equilíbrio energético pode ser alcançado por um destes dois tipos de saldos: 1) O equilíbrio entre a quantidade de energia entregue/importada e a que é exportada (fase de monitorização como autoconsumo de energia gerada no local pode ser incluída); 2) Encontrar um equilíbrio entre a procura (ponderada) de energia e o fornecimento de energia (ponderado) (durante a fase de conceção, tendo em conta os hábitos regulares de consumo temporal dos utilizadores finais, por exemplo).

para iluminação, aparelhos, etc.- estão ausentes).

Em alternativa, é concebível que um saldo anual possa ser calculado com base em valores líquidos mensais, com os residuais mensais a servirem de componente único no cálculo.

Isto pode ser visto como um equilíbrio carga/geração ou como um caso especial de equilíbrio importação/exportação onde se assume um autoconsumo mensal virtual (ver figura 2 e comparação).

Além do seu equilíbrio energético, os Edifícios Líquidos De Energia Zero podem ser definidos pela sua capacidade de corresponder à carga do edifício com a energia que gera (um processo conhecido como correspondência de carga) ou para funcionar de uma forma benéfica para as necessidades da infraestrutura de rede na área circundante (interação de moagem). Ambas as coisas são possíveis de serem transmitidas por indicadores adequados, que se destinam exclusivamente a ser utilizados como instrumentos de avaliação.

Na maioria dos casos, as medidas que são tomadas durante a fase de conceção de um edifício para diminuir o seu uso global de energia acabam por ser as que poupam mais dinheiro. Atualmente, toda a tecnologia que é necessária para fazer edifícios que usam energia zero são facilmente acessíveis fora da prateleira.

É possível modelar como um edifício irá funcionar com uma variedade de variáveis de design, tais como orientação de construção (em relação à posição diária e sazonal do sol), tipo de janela e porta e colocação, profundidade de sola, tipo de isolamento e valores dos elementos de construção, estanqueidade do ar (climatização), eficiência de aquecimento, arrefecimento, iluminação e outros equipamentos,  bem como o ambiente em que o edifício está localizado. Estão disponíveis ferramentas sofisticadas de simulação de energia de construção 3D. Estas simulações permitem aos designers estimar as consequências económicas e financeiras da análise do custo-benefício do edifício, ou ainda mais adequadamente – a sua avaliação do ciclo de vida. Além disso, estas simulações ajudam os designers a prever como a estrutura funcionará antes de ser concluída.

As estruturas que utilizam energia zero são aquelas que incluem elementos consideráveis que poupam energia no seu desenho. Utilizar equipamentos de alta eficiência (bombas de calor em vez de fornos, por exemplo) é uma forma de reduzir a quantidade de energia necessária para o aquecimento e arrefecimento. As bombas de calor são aproximadamente quatro vezes mais eficientes que os fornos. Isolamento adicional (especialmente no sótão e na cave das casas), janelas de alta eficiência (tais como baixa emissividade, janelas triplas), à prova de rascunho, aparelhos de alta eficiência (especialmente frigoríficos modernos de alta eficiência), iluminação LED de alta eficiência, ganho solar passivo no inverno e sombreamento passivo no verão, ventilação natural e outras técnicas. As bombas de calor são aproximadamente quatro vezes mais eficientes que os fornos. Estas características deslocam-se de acordo com as várias zonas climáticas onde o edifício é realizado. A utilização de equipamentos de conservação de água, unidades de recuperação de calor em águas residuais, a utilização do aquecimento das águas solares e a utilização de equipamentos de aquecimento de água de alta eficiência são todas as formas pelas quais as cargas de aquecimento da água podem ser diminuídas. Além disso, o uso de claraboias ou tubos solares para o dia pode fornecer a toda a casa com cem por cento da iluminação diária de que necessita. A iluminação fluorescente e LED é geralmente usada para iluminar o ambiente noturno, uma vez que eles usam até um terço menos eletricidade do que a iluminação incandescente, ao mesmo tempo que produzem muito menos calor. Selecionar equipamentos domésticos eficientes em termos energéticos e reduzir as cargas fantasma e a energia de espera são duas outras formas de reduzir a quantidade global de eletricidade utilizada. Os princípios de construção protegidos pela Terra, as paredes de superinsulação que empregam