4月26日消息，《河南省绿色建筑条例》去年底由省人大常委会审议通过后，于本月起正式施行。在专家推荐下，记者来到了郑州市二七区西岗建筑艺术体验园五方科技馆内，探访我省第一个投入运行的零碳楼示范项目，体验绿色、节能、低碳建筑的魅力。

零碳楼是如何实现零碳的呢？

被动式建筑能耗超低

进入五方科技馆展示厅，一块由河南省科学技术厅授予的“河南省被动式绿色建筑工程技术研究中心”的牌子，引人注目。

“被动式建筑的概念近几年已经在建筑节能领域受到广泛关注。”五方建筑科技集团研发主任郑慧研介绍，被动式建筑的技术体系源于德国，是当前领先的低碳节能绿色建筑技术, 相比传统建筑可以达到90%以上的节能率，有效实现建筑节能减排。

郑慧研说，被动式节能技术，就是充分发挥建筑本体的节能特性，同时利用自然中的风、光、热能达到降低建筑能耗的效果，因与使用空调、集中供暖等主动行为调节居住环境相对应，所以称为被动式节能降耗，这种理念最早源于中国传统建筑的顺应自然等理念，德国学者也确实受到了中国土楼、窑洞、地坑院等传统建筑的影响和启发。

超低能耗建筑，不仅能耗低，也让人居住质量明显提高。在超低能耗建筑内，室内温度可以长年控制在20℃到26℃之间，室内温度、湿度宜人，加上气密性较好，室内空气质量也能得到很好的控制。

先进技术大合成

“除了精准利用自然界的风、热、光外，超低能耗建筑的技术已经比较成熟，对这些先进技术进行合成，就可以实现建筑的超低能耗。”五方建筑科技集团教授级高工晁岳鹏说。

为了实现建筑的超低能耗，示范建筑采用了高效外保温、高性能门窗加外遮阳、无热桥设计、良好气密性、高效热回收新风系统等技术，加上辅助供冷供热、智能化运行维护、再生能源利用等措施。

在技术展示区，参观者可以把手放置在各种不同的玻璃上，感受玻璃的隔热效果。超低能耗的窗户玻璃，一般采用三玻两腔玻璃，就是三层玻璃中间两个空腔，空腔中再充入惰性气体，玻璃表面还镀有多层反射膜，再加上高性能的隔热型材，门窗整体的隔热保温性能大幅度提升，从而可以有效降低建筑能耗。

“在建筑能耗中，门窗能耗可占到建筑总能耗的一半左右。”郑慧研说，节能率超过82.5%就基本达到国家标准中对超低能耗建筑的节能要求，通过对各种先进节能技术的综合运用，近零能耗建筑可以达到节能率90%以上，这对于推动建筑节能减排意义重大。

自给自足零排放

“由于超低能耗技术日臻完善，为零能耗建筑和零碳建筑提供了可能。”晁岳鹏说。

五方科技馆内的零碳楼，是一个建筑面积400平方米的两层小楼。在小楼前面有一个玻璃阳光房。“这看似普通的玻璃板，实际是太阳能发电板，加上楼上护栏、屋顶的光伏发电设施，装机容量达到了27千瓦，每年可以发电两万千瓦时。”晁岳鹏说。

“室内是一个居家环境，有空调、照明、电视、冰箱、热水器、新风机等，为了充分利用光伏发电，我们在零碳楼旁边设置了光储直流智能电站。”郑慧研说，直流电不再变为交流电，室内的家电也使用的是直流电，此举为将来的分布式微电网系统摸索出了新的利用途径。此外，智能电站的蓄电池，可以在连续阴天时，维持零碳楼两天用电。通过智能管理系统，可以实现按需用电的柔性管理。经过实际运行，零碳楼的发电量大于用电量，实现了自给自足。

去年12月14日，省住房城乡建设厅组织国内专家对零碳楼进行了评审论证，专家组认为零碳楼实现了建筑电力自发自用，建筑运行阶段不再向环境排放二氧化碳，对河南建筑节能降碳及零碳建筑发展具有指导和引领意义。

当前，国内已经有许多的零碳建筑，我们一起来看看不同的建筑是如何实现节能的吧！

国内外七大零碳建筑案例

零碳建筑是在不消耗煤炭、石油、电力等能源的情况下，全年能耗由场地产生的可再生能源提供的节能建筑。零碳建筑节能效果显著，是节能理念的最佳体现。

一、世界首个零碳社区——英国贝丁顿社区

贝丁顿（BedZED）零碳社区位于英国伦敦西南的萨顿镇，由英国著名生态建筑师比尔·邓斯特（BillDunster）设计。占地1.65公顷，包括82套公寓和2500平方米的办公和商住面积，是世界上第一个完整的生态村，也是英国最大的零碳生态社区，被誉为人类的“未来之家”，如今已成为世界低碳建筑领域的标杆式先驱。

作为典型的绿色生态社区，贝丁顿“零能源” 理念自始至终贯穿于社区的规划、设计、建筑、环保等诸多硬件上，更体现在它所推崇的绿色文化、环境道德和完善的环境管理体制的建立上。实践证明，在实现社区低碳和可持续的同时，居民也获得了高品质的住宅和居住环境及体验。

二、新加坡首座零碳建筑——新加坡建设局办公大楼

新加坡建设局办公大楼是新加坡首座零碳建筑，并且是由一栋老房子改造的，目前这座外表崭新的建筑已成为新加坡样板建筑，集成了采光、通风、清洁可再生能源、绿植等多项绿色设计与技术。

为了有效遮挡阳光和利用太阳光，这座零碳大楼外墙按照适当的光照角度设置了遮阳板和导光板，阻止强烈的阳光透过玻璃直接射入室内，起到降温作用的同时，还可以将自然光线更深地反射到办公室，增加办公室的亮度，从而减少电源的使用。大楼拥有几个天井，通过导光管将太阳光从各管口折射进来，而且这个自然采光灯的亮度是可以人工调节的。另外，整栋大楼已实现电能的自收自支。楼顶的太阳能板将太阳能转化为电能，在发电高峰时还可将电能输送到公共电网，从全年情况看，发电量略有结余。

三、中国首座实践零碳排放的公共建筑——上海世博零碳馆

2010年上海世博会零碳馆是世博会历史上第一个以节能减排为主题的场馆，也是中国第一座实践零碳排放的公共建筑。

零碳馆位于上海世博园区城市最佳实践区，总建筑面积2657平方米，由南北两栋四层的连体建筑构成，是向全球展示城市层面节能减排设计的最佳案例。

零碳馆从自然界收集阳光、空气、电力和水，利用太阳能、风能和水源热能联动来实现空间内的通风、制热、制冷和除湿等，满足人居舒适性的各项要求。坡屋顶上大面积的太阳能板，提供馆内运营所需采暖制冷、太阳能热水。建筑的北面通过漫射太阳光培育绿色屋顶植被，由雨水收集系统和滴灌技术，自动对屋顶植被进行灌溉，这些植物不仅仅是作为装饰，还是中和碳排放不可缺少的角色。

零碳馆最引人注目的莫过于五颜六色的风帽，跟随风向灵活转动，利用温压和风压将新鲜的空气源源不断地输入每个房间，并将室内的污浊空气排出，随时保持室内空气纯净和舒适。

世博零碳馆除了利用传统的太阳能、风能实现能源“自给自足” 外，还取用黄浦江水，利用水源热泵作为房屋的天然 “空调”；用餐后留下的剩饭剩菜，也被降解为生物质能，用于发电。在世博会零碳馆还展示了地产、交通、建材及跨行业在节能减排、对抗气候变化方面所做出的努力。

四、中国香港首个零碳建筑——零碳天地

这片耗资2.4亿港元打造的城市绿洲，包括一栋集绿色科技于一身的两层高建筑，以及环绕其四周的全港首座原生林景区，通过绿色设计和清洁能源技术，不仅成功消灭建筑自身的碳足迹，还有多余电力回馈城市电网。

项目运用了被动式建筑设计，最大限度使用自然资源，力求从源头降低建筑对能源的依赖。建筑物位置、座向及形态均经过巧妙设计，考虑到微气候的研究，尽量采用该处的大自然热能及通风。考虑到香港的高温和高湿度的气候，特意规划绿化环境，绿化覆盖率高达50%，打造香港首个都市原生林。此外，建筑物锥状和长形的形态，能同时增加室内的空气流通和采光，并减少建筑物吸收到太阳热量；而内部的对流通风布局，可增强自然通风，达到减低空调需求。外墙方面，采用了高性能外墙和玻璃及室外遮阳，降低建筑物总热传值。项目设计概念高度结合了再生能源科技及建筑技巧，充分体现了环保效益。

五、中国台湾首个零碳建筑——绿色魔法学校

绿色魔法学校是中国台湾第一座零碳绿建筑，并取得台湾钻石级绿色建筑标章认证。项目百分之百使用环保建材，由成大建筑、土木及工程科学等系多位教授组成设计团队，花了近3年时间建构，地上三层、地下一层，2011年启用。项目采用了13种绿建设计手法，包括5种建筑本体与自然通风的软性节能手法、2种设备减量的方法、5种设备节能技术以及再生能源技术。其中最精彩的是采用自然浮力通风的技术，让一座300人国际会议厅在冬季四个月可以不开空调，采用陶瓷复金属灯二次反射照明设计，让国际会议厅达到节能四成的水准。

为了揭示碳足迹，研究团队计算绿色魔法学校的二氧化碳排放量，发现它比一般办公建筑物减少51.7%的碳排放。成功大学为了进一步把它打造成零碳，特别拨出校区内47000m2的绿地以创造一大片亚热带雨林，使其成为名符其实的零碳绿建筑。这不但是中国台湾第一座，也是世界第一座以造林的“碳中和措施”达成零碳建筑的先例。

六、天津首座零碳建筑——中新天津生态城公屋展示中心

中新天津生态城公屋展示中心集众多先进环保技术于一身，如屋顶太阳能光伏板提供足够使用的电能、基于烟囱效应的通风系统实现室内外空气循环、利用导光筒折射和反射太阳光为室内照明、地源热泵为建筑内供热制冷等等。整栋建筑的面积为3467m2，通过应用先进建筑技术、多种可再生能源实现零碳排放，成为天津首零碳建筑。

菱形建筑结构充分吸收利用太阳光、地热能与通风保证体感舒适，灯具亮度靠室内光亮度自动调节，还有一套控制系统对整栋建筑进行集中管理。这套系统对建筑内部所有设备能耗进行集中监控与管理，从而进一步降低能耗、节约资源。

七、雄安未来零碳馆预计今夏落成，建筑节能率可达93%

雄安新区“碳中和”示范建筑雄安未来零碳馆近日正式启动建设。未来零碳馆坐落于雄安未来城市创新中心内，建成后将成为兼具功能与体验、科技与人文、建筑与环境的全方位综合性示范项目，通过新技术与新理念的融合为雄安新区建设更多绿色建筑示范，预计今年夏天落成。

雄安未来零碳馆规划建筑面积313平方米，距白洋淀约1公里，坐落于一条城市河道之间。项目由天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室及沈阳建筑大学严寒地区建筑节能技术研究中心指导。项目负责人赵通是天津大学机械学院在读博士研究生，未来零碳馆的承建企业睿德天芯科技有限公司正是赵通的创业项目。

如何实现建筑的“零碳”？零碳馆的设计以“被动式技术优先、主动式技术辅助”为设计原则，通过综合“超低能耗建筑”“建筑装配化”“智慧能源”“清洁能源利用”以及“绿植固碳与循环”等方面，实现建筑全生命周期内的“碳中和”目标。

赵通解释说，可装配式的被动式超低能耗建筑是零碳馆的技术核心。通过在建筑设计中采用合适朝向、蓄热材料、遮阳装置、自然通风等策略，使建筑本身达到高效节能，仅建筑本身就可减少93%左右的能耗。零碳馆所有建筑结构都预先生产出来，如同搭积木一般在现场组装。第二项技术就是中低温高效利用技术可实现“地下能源搬运”，利用自然河道中的底层空间布置管道热交换器，通过“取热不取水”的方式将热量“搬运”到室内。天津大学的“网联智控城市管道空间蓄热系统”技术，像“热力大脑”一样，对建筑室内能源需求侧和室外能源供给侧进行实时调配和监测，为人们提供智慧、舒适的建筑室内环境。

据了解，“地下能源搬运”项目由街头随处可见的冒热气的窨井盖获得灵感，通过对城市管道空间热能的利用，实现能源的转化和再利用。技术已在德国及北京、盘锦等地得到实际应用，节电率高达76%。团队研发的网联智控城市管道空间蓄热系统，曾在2021年获得中国青年创业基金支持，并被纳入《雄安新区新产品推荐目录》，享受政府采购优先支持。雄安未来零碳馆的建设也象征着这一技术的正式落地。