真的有不用交电费的房子？对，学名叫零耗能建筑，是指不消耗常规能源，完全依靠可再生能源的建筑。简单来说，就是通过“节流和开源”的能源利用方式实现建筑能源的自给自足。
今天跟明源君一起看下中外的两个“零耗能”建筑案例。
“南京绿色灯塔”
南京新地标、零碳建筑“南京绿色灯塔”于2015年7月落成。是中国大陆做的第一个零碳排放的建筑。设计的驱动程序是创建一个公园，然后一个建筑，然后一个室内设计，这个设计的突出特点是创造一个巨大的空间为人们提供日光。
南京绿色灯塔是中国与丹麦合作的示范项目，设计灵感来自丹麦哥本哈根的绿色灯塔。通过顶部和四周全方位采光，高效节能，通过可持续和创新的建筑设计方法达到平衡，日后将用作园区高新规划展示馆使用。
南京绿色灯塔设计原则一是尽量减少能耗，通过“智能设计”将能耗降到中国标准需求基准线的60%；二是尽量使用可再生能源，通过主动式设计和采用可再生能源，降低能源需求大约20%。
而在可利用的能源上，光能无疑是能通过设计与技术达到低能耗的最佳选择，因此项目花在采光模拟计算上的时间，较之以往的任何建筑都要多出许多。
1、“计算”光
在多学科小组和3D工具优化领域的辅助下，建筑从外立面、建筑表皮、内部中庭到天窗、就连一扇窗户的朝向、面积、高度，都经过了精确计算。使所有永久工作区域通过复杂的立面设计，达到了200勒克斯自然日光水平。
主体上运用最先进的技术，通过顶部和四周全方位采光，实现了高效节能。能源消费低于25千瓦时/平方米/年，而且剩余的能量负荷能通过挡光板抵消殆尽。外表呈锯齿状分布的玻璃幕墙，可随光照角度调节强度，在采集太阳能即时数据变化的同时，也有效杜绝了玻璃幕墙导致的光污染。
窗细部
2、管理能
建筑内部没有传统空调，制冷供暖依靠的是全新的地源热泵技术。每层楼板厚度为30厘米，中间预埋了具有蓄冷蓄热功能的TABS（热辐射管道系统），分别与地下21--100米深井里的U形管相连。冬季，热泵机组从岩土体中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。
分析图
通风系统更为精妙，采用的是“变风量”新风系统。由于外中空、内真空的“三玻两腔”玻璃幕墙，实现了有效隔热和保暖，因此智能侧窗与天窗，便承担了联动通风功能。其中，中庭上大下小的渐开型旋转楼梯，发挥了类似烟囱的“拔风”作用，把温湿度适宜的新风带到每个角落。
3、低能耗
作为以近“零碳”为标准的建筑，项目充分收集利用雨水、风能等自然资源，依靠主动式设计，把节能降耗做到了极致。在建筑的顶部和周边，均有机铺设了太阳能光伏发电装置。值得一提的是天窗系统，采用的是全球领先的太阳能动力窗技术，智能开关由太阳能供电。实现能源消费低于25千瓦时/平方米/年，而且剩余的能量负荷能通过挡光板抵消殆尽。
窗地比
西班牙 CSI-IDEA
该项目设计的可持续建筑，将为马加拉机场未来所有的建筑提供一个有效参考。可持续的设计策略在该建筑中体现在以下几方面：通过被动式设计减少能耗；将植被作为建设元素，与外界形成缓冲层；充分利用建筑表面和地板的热惯量；高效利用照明和空调设备；采用太阳能供热，并结合建筑中的空调、照明控制和其他发电设备，减少水资源消耗和垃圾生成量；充分利用雨水；回收可循环利用材料，控制空气质量。
该建筑作为一个试点项目，让未来的开发商和用户得到直接的体验。相比传统模式，将产生5%的额外建设支出，但随着对可行性检测结果的公布，它对推动马加拉可持续建筑的普及，将产生良好的示范作用。
建筑试图对周边社区的影响降到最低，通过抬升的方式使得原有公园可以从建筑下方通过，并在毗邻公园的一面布置垂直花园，与其呼应。
项目中的发电量已超过建筑的能耗量，因此我们自豪地称其为零能耗建筑，甚至是产能建筑。
与法定规划建筑相比，该建筑将减少65%的能耗。CO2的排放量将一年减少14678.19千克。相比传统建筑用水量也将减少50%。垃圾产生量通过工业系统被减少，其中75%的垃圾将被循环利用。有选择的利用剩余材料，将环境影响从源头降到最低。通过增加建筑寿命，可达50-100年，进一步降低建设过程带来的负面影响。
从自身而言，建筑通过对用户的健康维护，可保证其高水平的生活品质。办公空间限制了有毒室内装修材料的使用；通过定期检测保证良好的空气质量；避免不适的高速空调出风；保证办公空间充足的自然采光，防止眩光；提供适宜的人工照明；通过将办公空间与外部隔离来保证听觉的舒适性，同时限制房间中的混声时间；通过让使用者共同参与建筑的管理维护工作，来保障服务品质。
如何从建筑本身的被动式设计和技术设备的采用两个方面实现零能耗建筑呢：
一、建筑的体量控制
建筑体量的大小是影响建筑能耗总能耗的主要因数，较小的建筑体量有利于降低建筑的总能耗，从而为实现可再生能源产生量与能源消耗量的平衡提供更多的可能性。通过文献调研发现，现有大部分案例的楼层为4层以下。其中较为著名的建筑案例，德国巴斯夫“三升房”为地上4层；英国贝丁顿零碳社区的住宅为地上三层。
二、围护结构设计
现有案例均采用了大幅度高于当地节能要求的围护结构设置和技术。例如英国的金斯潘住宅采用了一种高度绝热的外墙表皮系统，其传热系数降至0.11W/（m2k）；巴斯夫“三升房”通过在内墙采用相变储能隔热砂浆技术大幅度提高墙体的保温性能；杜塞尔多夫住宅则在岩棉保温的基础上进一步采用外包的木质材料进一步降低其传热系数。因而，零能耗建筑在维护结构的设计上应注重保温性能的大幅度提高。
三、空调采暖系统
1、冷热源及输配系统的选用
为减少空调系统的能耗，高效的冷热源机组和设备是零能耗建筑必须采用的技术。此外，在场地条件的情况下，有较多案例采用了地源热泵或污水源热泵技术。
2、末端设备选用
在末端设备的选择上，也存在着较多可选的既具有高舒适性又节能的技术措施，例如辐射采暖和吊顶等。
四、电力及照明设备系统
对于以零能耗（ZEB）为设计导向的建筑，由于建筑体量和能耗需求的限制，其用电设备总容量一般都在250kW以上并以低压供电，其电力的主要消耗为通风空调设备、照明以及水泵、电梯等动力设备。其中，水泵和风机需选用高效变频设备；如有电梯或扶梯，则宜选用节能设备并采用感应启停、轿厢无人关灯等节能控制技术。
采用能量再生回馈技术的节能电梯示例
对于照明系统的设计，除了在光源的选择上，选用发光二极管、配备电子镇流器的高效荧光灯等高效光源。在灯具布置及控制上，也需达到充分利用自然光和降低无人工况下的照明电耗。
五、可再生能源利用
可再生能源利用技术产生的能量是平衡建筑能源消耗，以实现建筑零能耗的关键。需依据当地条件，因地制宜的选取适宜的技术。结合案例情况，主要有如下形式：
1、太阳能利用
太阳能生活热水
太阳能生活热水是太阳能利用最为成熟的一项技术之一，参考现有国内外零能耗和低碳建筑，太阳能生活热水也是应用率较高的可再生能源技术措施。
太阳能采暖和制冷
A 太阳能采暖
就太阳能采暖采暖而言，其原理与生活热水系统相似，但由于采暖的用热量一般要远大于生活热水用热量，故而系统的装机容量会大幅增大。依据相关文案案例总结，对于住宅而言，采暖的集热器装机容量一般是生活热水的4至10倍。依据利用方式的不同，可区分为季节性蓄热采暖和非季节性蓄热采暖两种。
B 太阳能制冷
随着太阳能集热器技术的不断发展和性能的提高，已经有产品可以为150℃左右的太阳能中低温利用提供可能，也即为太阳能驱动吸收、吸附制冷装置或转轮除湿制冷装置提供了可能性。
光伏发电
光伏发电技术目前已发展成熟，且由于其可直接产出高品位电能的特点，光伏技术已成为当前几乎所有低能耗建筑都会采用的技术。
2、风能利用
由于风力发电对于当地的风速有较高的要求，可依据场地条件选择适宜的机组对建筑的电能进行补充。
3、生物质能源利用
生物质能源的应用对于建筑场地的资源有特殊的要求，需要有可利用的农作物废弃料、木材废弃物或动物粪便等。目前主要的利用技术可以分为如下几类：直接燃烧技术（包括生物质与煤的混合燃烧技术、压缩成型和烘焙技术）、生物转化技术（如沼气池、大中型厌氧消化等）、热化学转化技术（如生物质气化等技术）、液化技术（如乙醇、甲醇制取技术）和有机垃圾能源化处理技术等。
真的有不用交电费的房子？对，学名叫零耗能建筑，是指不消耗常规能源，完全依靠可再生能源的建筑。简单来说，就是通过“节流和开源”的能源利用方式实现建筑能源的自给自足。
今天跟明源君一起看下中外的两个“零耗能”建筑案例。
“南京绿色灯塔”
南京新地标、零碳建筑“南京绿色灯塔”于2015年7月落成。是中国大陆做的第一个零碳排放的建筑。设计的驱动程序是创建一个公园，然后一个建筑，然后一个室内设计，这个设计的突出特点是创造一个巨大的空间为人们提供日光。
南京绿色灯塔是中国与丹麦合作的示范项目，设计灵感来自丹麦哥本哈根的绿色灯塔。通过顶部和四周全方位采光，高效节能，通过可持续和创新的建筑设计方法达到平衡，日后将用作园区高新规划展示馆使用。
南京绿色灯塔设计原则一是尽量减少能耗，通过“智能设计”将能耗降到中国标准需求基准线的60%；二是尽量使用可再生能源，通过主动式设计和采用可再生能源，降低能源需求大约20%。
而在可利用的能源上，光能无疑是能通过设计与技术达到低能耗的最佳选择，因此项目花在采光模拟计算上的时间，较之以往的任何建筑都要多出许多。
1、“计算”光
在多学科小组和3D工具优化领域的辅助下，建筑从外立面、建筑表皮、内部中庭到天窗、就连一扇窗户的朝向、面积、高度，都经过了精确计算。使所有永久工作区域通过复杂的立面设计，达到了200勒克斯自然日光水平。
主体上运用最先进的技术，通过顶部和四周全方位采光，实现了高效节能。能源消费低于25千瓦时/平方米/年，而且剩余的能量负荷能通过挡光板抵消殆尽。外表呈锯齿状分布的玻璃幕墙，可随光照角度调节强度，在采集太阳能即时数据变化的同时，也有效杜绝了玻璃幕墙导致的光污染。
窗细部
2、管理能
建筑内部没有传统空调，制冷供暖依靠的是全新的地源热泵技术。每层楼板厚度为30厘米，中间预埋了具有蓄冷蓄热功能的TABS（热辐射管道系统），分别与地下21--100米深井里的U形管相连。冬季，热泵机组从岩土体中吸收热量，向建筑物供暖；夏季，热泵机组从室内吸收热量并转移释放到地源中，实现建筑物空调制冷。
分析图
通风系统更为精妙，采用的是“变风量”新风系统。由于外中空、内真空的“三玻两腔”玻璃幕墙，实现了有效隔热和保暖，因此智能侧窗与天窗，便承担了联动通风功能。其中，中庭上大下小的渐开型旋转楼梯，发挥了类似烟囱的“拔风”作用，把温湿度适宜的新风带到每个角落。
3、低能耗
作为以近“零碳”为标准的建筑，项目充分收集利用雨水、风能等自然资源，依靠主动式设计，把节能降耗做到了极致。在建筑的顶部和周边，均有机铺设了太阳能光伏发电装置。值得一提的是天窗系统，采用的是全球领先的太阳能动力窗技术，智能开关由太阳能供电。实现能源消费低于25千瓦时/平方米/年，而且剩余的能量负荷能通过挡光板抵消殆尽。
窗地比
西班牙 CSI-IDEA
该项目设计的可持续建筑，将为马加拉机场未来所有的建筑提供一个有效参考。可持续的设计策略在该建筑中体现在以下几方面：通过被动式设计减少能耗；将植被作为建设元素，与外界形成缓冲层；充分利用建筑表面和地板的热惯量；高效利用照明和空调设备；采用太阳能供热，并结合建筑中的空调、照明控制和其他发电设备，减少水资源消耗和垃圾生成量；充分利用雨水；回收可循环利用材料，控制空气质量。
该建筑作为一个试点项目，让未来的开发商和用户得到直接的体验。相比传统模式，将产生5%的额外建设支出，但随着对可行性检测结果的公布，它对推动马加拉可持续建筑的普及，将产生良好的示范作用。
建筑试图对周边社区的影响降到最低，通过抬升的方式使得原有公园可以从建筑下方通过，并在毗邻公园的一面布置垂直花园，与其呼应。
项目中的发电量已超过建筑的能耗量，因此我们自豪地称其为零能耗建筑，甚至是产能建筑。
与法定规划建筑相比，该建筑将减少65%的能耗。CO2的排放量将一年减少14678.19千克。相比传统建筑用水量也将减少50%。垃圾产生量通过工业系统被减少，其中75%的垃圾将被循环利用。有选择的利用剩余材料，将环境影响从源头降到最低。通过增加建筑寿命，可达50-100年，进一步降低建设过程带来的负面影响。
从自身而言，建筑通过对用户的健康维护，可保证其高水平的生活品质。办公空间限制了有毒室内装修材料的使用；通过定期检测保证良好的空气质量；避免不适的高速空调出风；保证办公空间充足的自然采光，防止眩光；提供适宜的人工照明；通过将办公空间与外部隔离来保证听觉的舒适性，同时限制房间中的混声时间；通过让使用者共同参与建筑的管理维护工作，来保障服务品质。
如何从建筑本身的被动式设计和技术设备的采用两个方面实现零能耗建筑呢：
一、建筑的体量控制
建筑体量的大小是影响建筑能耗总能耗的主要因数，较小的建筑体量有利于降低建筑的总能耗，从而为实现可再生能源产生量与能源消耗量的平衡提供更多的可能性。通过文献调研发现，现有大部分案例的楼层为4层以下。其中较为著名的建筑案例，德国巴斯夫“三升房”为地上4层；英国贝丁顿零碳社区的住宅为地上三层。
二、围护结构设计
现有案例均采用了大幅度高于当地节能要求的围护结构设置和技术。例如英国的金斯潘住宅采用了一种高度绝热的外墙表皮系统，其传热系数降至0.11W/（m2k）；巴斯夫“三升房”通过在内墙采用相变储能隔热砂浆技术大幅度提高墙体的保温性能；杜塞尔多夫住宅则在岩棉保温的基础上进一步采用外包的木质材料进一步降低其传热系数。因而，零能耗建筑在维护结构的设计上应注重保温性能的大幅度提高。
三、空调采暖系统
1、冷热源及输配系统的选用
为减少空调系统的能耗，高效的冷热源机组和设备是零能耗建筑必须采用的技术。此外，在场地条件的情况下，有较多案例采用了地源热泵或污水源热泵技术。
2、末端设备选用
在末端设备的选择上，也存在着较多可选的既具有高舒适性又节能的技术措施，例如辐射采暖和吊顶等。
四、电力及照明设备系统
对于以零能耗（ZEB）为设计导向的建筑，由于建筑体量和能耗需求的限制，其用电设备总容量一般都在250kW以上并以低压供电，其电力的主要消耗为通风空调设备、照明以及水泵、电梯等动力设备。其中，水泵和风机需选用高效变频设备；如有电梯或扶梯，则宜选用节能设备并采用感应启停、轿厢无人关灯等节能控制技术。
采用能量再生回馈技术的节能电梯示例
对于照明系统的设计，除了在光源的选择上，选用发光二极管、配备电子镇流器的高效荧光灯等高效光源。在灯具布置及控制上，也需达到充分利用自然光和降低无人工况下的照明电耗。
五、可再生能源利用
可再生能源利用技术产生的能量是平衡建筑能源消耗，以实现建筑零能耗的关键。需依据当地条件，因地制宜的选取适宜的技术。结合案例情况，主要有如下形式：
1、太阳能利用
太阳能生活热水
太阳能生活热水是太阳能利用最为成熟的一项技术之一，参考现有国内外零能耗和低碳建筑，太阳能生活热水也是应用率较高的可再生能源技术措施。
太阳能采暖和制冷
A 太阳能采暖
就太阳能采暖采暖而言，其原理与生活热水系统相似，但由于采暖的用热量一般要远大于生活热水用热量，故而系统的装机容量会大幅增大。依据相关文案案例总结，对于住宅而言，采暖的集热器装机容量一般是生活热水的4至10倍。依据利用方式的不同，可区分为季节性蓄热采暖和非季节性蓄热采暖两种。
B 太阳能制冷
随着太阳能集热器技术的不断发展和性能的提高，已经有产品可以为150℃左右的太阳能中低温利用提供可能，也即为太阳能驱动吸收、吸附制冷装置或转轮除湿制冷装置提供了可能性。
光伏发电
光伏发电技术目前已发展成熟，且由于其可直接产出高品位电能的特点，光伏技术已成为当前几乎所有低能耗建筑都会采用的技术。
2、风能利用
由于风力发电对于当地的风速有较高的要求，可依据场地条件选择适宜的机组对建筑的电能进行补充。
3、生物质能源利用
生物质能源的应用对于建筑场地的资源有特殊的要求，需要有可利用的农作物废弃料、木材废弃物或动物粪便等。目前主要的利用技术可以分为如下几类：直接燃烧技术（包括生物质与煤的混合燃烧技术、压缩成型和烘焙技术）、生物转化技术（如沼气池、大中型厌氧消化等）、热化学转化技术（如生物质气化等技术）、液化技术（如乙醇、甲醇制取技术）和有机垃圾能源化处理技术等。