微工坊零碳原型屋项目遵循“零碳绿色、以人为本”的指导思想，在设计中通过对该地的规划设计及地理环境入手，使建筑从空间形式到内部功能完美的协调起来，通过半地下室及内院空间的设计手段打造创意微工坊新型人居环境，着意刻画绿色环保、节能減排，践行绿色建筑发展理念，符合国家绿色建筑发展方向，并成功申报河北省科技计划环资专项资助项目“超低能耗建筑关键技术研究及示范”。
1项目概况
微工坊零碳原型屋项目是源盛城发集团倾力打造的高品质智慧生活空间，项目风格为现代中式简约，合院式布置，融合了10多项专利技术，微工坊零碳原型屋是。全国首次将建筑光伏一体化技术与多项能源应用建筑技术以及智能系统技术融为一体的零碳示范建筑。
该项目位于河北省保定市高开区，建筑层数3层，高度为17.5米 ，现状建筑有两栋厂房、一栋配套食堂建筑，位于场地南侧。总建筑面积4013㎡，其中地上建筑面积2313㎡，地下建筑面积1700㎡，其中地上部分由4栋580㎡的独栋建筑构成，地下部分相互连通。
2专项技术应用
微工坊零碳原型屋项目之所以能称之为超低能耗建筑，就是因为我们集成了多种国内外现行的优良的绿色技术：建筑光伏一体化技术、被动式技术、热泵技术、毛细血管空调技术等。
我们的日常居住的建筑物本身的保温厚度一般是在80-120毫米左右，但是此项目的保温厚度做到了200毫米，所以建筑自身的散热性就非常低。
门窗我们采用的是铝包木三玻两腔的被动窗，相比我们平时常见到的普通断桥铝窗户，被动式门窗的传热性仅是普通门窗的1/2。
还有非常重要的一点，就是被动式技术里面要求建筑本体的高气密性，其实，在建筑本身的损失中，冷热风侵入占一大项，冷热风会从各种看见看不见的缝隙中侵入室内，最明显的便是在北方，冬季家中无人，门窗关闭几天的情况下，还会在窗台上出现尘土，这便是侵入。而被动式技术里的做法，是要求采用气密性材料将所有可能被侵入的进行封闭，并使用防水隔汽膜敷设在窗台内外侧、透气膜，保证建筑物本身的高气密性，这个也是被动式检测的一大重点。
2.1 建筑光伏一体化技术
由英利嘉盛研发出的“青砖黛瓦”光伏发电板，创造性地将光伏材料应用到各种建筑的外立面，让光伏材料从单一的产能功能衍生出建筑外饰面材料的使用功能。光伏产品与建筑的相互融合，大大增加了光伏产品的使用场景和范围，也为对于现阶段绿色可持续发展要求找到新的思路和办法。
“青砖”“黛瓦”这两款新型光伏建筑材料由英利国家重点实验室基于20多项光伏建筑一体化专利技术研发成功，其设计理念源于艺术审美和人文价值，突破了传统光伏材料的外观设计的界限，并且在安装方式上这两款产品都采用干挂式安装方法，为装维、拆换以及回收提供了便利，提升了工作效率。
“青砖”是光伏装饰面板，应用于建筑外墙装饰材料，高效光伏电池和纳米光学膜结构，不仅能完美的隐藏电池，并且颜色持久，能与建筑同寿命。
“黛瓦”是光伏装饰面板，应用于建筑屋面装饰材料，一体模块满铺设计，定位搭接，快速固定有超强的抗压力，能与建筑同寿命
2.2被动式建筑
被动式建筑是指通过革新建筑空间形式，改良建筑的围护结构、优化建筑构造以及采用新型建筑节能材料，使建筑从自身耗能实现至建筑节能的方式，并且具备高效的保温隔热性能，真正做到不依赖主动供应的能源的建筑。被动式建筑并不是一种能耗标准，而是一种兼顾能效和最佳舒适度的解决方案。
通过利用热回收通风、自然采光、隔热保温、太阳能辐射、气密性构造等被动式建筑技术，从而实现了零碳原型屋实现了建筑的超低能耗。
被动式建筑满足标准：
·室内温度20~26°C
·温差：房间各围合面温度不低于室温3°C
·空气相对湿度：30%~70%
·室内空气流动速度：＜0.15m/s
2.3热泵技术
2.3.1地源热泵技术
零碳原型屋引入热泵机组，置于地下一层机房内，通过地源热泵系统技术，利用地下土壤自身良好的蓄冷热的能力，经过与地热能量交换后，为室内提供适宜的温度。
该原型屋利用采用地泵技术有效地将能源消耗节能相对于电加热节能的比例控制在70%。
为了对比不同空调系统的能耗表现，我们在同一原型屋内也引用了空气源热泵系统。其技术原理就是从空气中直接获取能量，在夏季利用热泵将室内热量排放至室外空气中，在冬季又从室外获得热量输送到室内。
2.4毛细管辐射空调系统
毛细管辐射空调系统作为新型节能空调系统，其室内温感舒适度高，其工作原理就是极细的水管道铺设在房顶、地板或者墙壁上，管内流动冷热水，为房间散热或散冷。原型屋通过毛细管辐射空调系统与新风系统结合自控技术，高效地调节和控制房屋内温度、湿度、氧含量，让房屋内拥有一个非常适宜居住和办公的生活环境。
相比传统空调系统，毛细管空调系统水温要求要低，在夏季供回水温度只需17-19℃，在冬季供回水温度只需32-30℃；而传统常规水空调供回水温度分别需要7-12℃与45-40℃，不言而喻毛细管空调系统更为节能。
3结束语
根据十三五规划及近期旧改动向，仅建筑光伏一体化技术应用为例，装机面积5亿平米，如果实际达到10%即5000万平米计算，以零碳原型屋装机容量（10万度）计算，可提供年22亿度绿色电力，相当于节约88万吨标煤，减少228.8万吨二氧化碳、1.936万吨二氧化硫、0.88万吨氮化物的排放，减少1.496万吨的粉尘排放，实现总体节能减排12.3亿元。
参考文献：
[1] 陈敬欣，丁阳，张翼飞，周海亮等.保定光伏产业园——从顶层设计到应用的研究.[J]绿色建筑 2021 38-39.
[2] 《网页》光伏＋被动式＋智能示范建筑：被动式超低能耗建筑的生动示范.https://new.qq.com/rain/a/20220517A098T000.
[3] 《网页》智慧办公|零碳设计的实践探索.
作者简介：
作者简介：翟路璐，工程师，保定嘉盛光电科技股份有限公，研究方向主要为企业策划，绿色建筑一体化、绿色建材工业设计。
通讯作者简介：朱莉莉,设计师,云鹰智维科技股份有限公司,研究方向主要为光伏产品\应用\运维与服务推广、企业形象策划。
