2024年8月28日，《SCIENCE CHINA: Technological Sciences》期刊Healthy and Low-carbon Cities and Buildings專刊刊出封面論文Review on the recent progress of Nearly Zero Energy Building frontiers in China。本論文由全國工程勘察設計大師、中國建筑科學研究院有限公司總工程師徐偉團隊完成。

　　本文對我國近零能耗建筑10年發展歷程和當前發展趨勢進行全面總結，回顧本領域主要研究熱點和代表性成果，提出待解決科學問題和技術研究熱點，結合“30-60”雙碳目標下建筑節能降碳發展趨勢，提出近零能耗建筑在多能源靈活供給、建筑與電網柔性適配，及智慧建造和運維等綜合目標下的發展方向。

　　以下為《中國近零能耗建筑前沿進展研究》的全文概述。

　　過去二十年間，中國建筑能效提升進展迅速。近零能耗建筑（NZEB）作為建筑能效的綜合解決方案，在中國“十三五”規劃期間受到了廣泛關注，其技術體系不斷成熟。本研究基于中國國家重點研發計劃的成果，構建了研究框架，并通過對前期工作的深入回顧，提供了對最前沿研究的深入分析。根據技術發展特點，將中國近零能耗建筑的發展分為三個階段：（1）定義與標準制定，（2）示范與推廣，（3）跨領域集成。本研究通過分析過去十年間100個近零能耗和零能耗建筑的綜合數據，識別出四個值得注意的發展趨勢，并對符合這些趨勢的關鍵技術進步進行了綜合分析。此外，還討論了在中國碳達峰與碳中和目標背景下，可再生能源在建筑中廣泛應用所帶來的問題和挑戰。最后，基于這一分析，提出了未來研究面臨的挑戰及相應的建議，以指導未來近零能耗建筑領域新興趨勢的探索。關鍵詞：近零能耗建筑，能效，負荷靈活性，熱泵，可再生能源

　　1 引言隨著全球能源需求的增加和氣候變化的影響，采用可再生能源已成為可持續發展的重要解決方案。發達國家的數據顯示，城市建筑的能耗占城市總能耗的40%以上，部分大城市甚至超過70%。中國主要大都市區的建筑能耗模式也日益反映出這一趨勢。中國的快速城市化顯著增加了城市建筑的能耗。建筑業長期能源需求預測表明，到2045年，建筑相關的碳排放將達到7.04億噸標準煤，這與當前的城市化速度一致。

　　2 中國近零能耗建筑的發展

　　中國近零能耗建筑的發展經歷了三個階段（如圖1所示）：

　　2.1 第一階段：定義與標準在概念探索初期，研究主要集中于建立明確的學術定義和確定指標范圍。技術方法主要利用被動技術，特別是高性能建筑圍護結構，以有效減少建筑能耗。然而，全球對近零能耗建筑的統一定義仍不明確。不同國家和地區對能耗計算邊界和一次能源轉換基準存在較大差異。

　　2.2 第二階段：示范項目在此階段，近零能耗建筑技術體系根據不同氣候區的特點進行了細分。GB/T51350-2019《近零能耗建筑技術標準》作為建筑業的基礎指導性標準，引入了“約束性指標+建議性指標”的方法，根據建筑類型解釋了性能要求。隨著“十三五”規劃的結束，中國在建和已完成的近零能耗建筑項目面積超過1200萬平方米。項目類型從早期試點多層住宅、高層住宅和小型辦公樓發展到包括大型商業建筑、展覽館、醫院、游泳館、工業園區、交通樞紐等在內的多種類型。

　　2.3 第三階段：跨領域協作2022年，住房和城鄉建設部發布了《城鄉建設領域碳達峰實施方案》，旨在實現城鄉建設領域碳達峰。近零能耗建筑正逐步從關注能效轉向涵蓋碳減排。建筑物正在成為跨部門需求交換和電網互動的新型接口。為了增強電網合作，電動汽車被用作靈活的儲能介質，提高了單個和建筑群建筑的能源自主性。

　　3 近零能耗建筑在中國的發展進展

　　科學技術部與中國建筑科學研究院聯合啟動了“綠色建筑與建筑工業化”項目，聚焦七個主要方向，包括基礎理論、設計方法、建筑節能、室內環境保護等。其中，“近零能耗建筑技術體系及關鍵技術開發”項目涵蓋基礎建筑理論、關鍵技術及產品開發、設計施工及評價方法、實際工程示范等四個方面，共包含10個研究項目，產生了215篇論文、7部專著、24項國家和地方標準以及92項專利。

　　4 近零能耗建筑發展的建議

　　4.1 技術發展戰略考慮近零能耗建筑技術體系是中國30年建筑節能工作的結晶，結合預制建筑、可再生能源應用、智能建筑和健康建筑，形成了中國獨特的綠色建筑發展理念。應優先發展一系列核心設備和控制技術，提高建筑整體能效，并持續引入新技術組件和應用，引領和支持相關產業及更廣泛的國民經濟。

　　4.2 面臨的挑戰大規模快速發展對產品精細化提出了更高要求，需要提高建筑結構組件的適應性設計能力和性能。近零能耗建筑的調試和運行維護面臨挑戰，需要提高建筑運維人員的專業能力，并建立有效的建筑運行數據積累機制。可再生能源在建筑能耗中的比例增加，要求跨領域合作，解決分布式光伏并網容量受限等問題。近零能耗建筑的發展必須迅速與零碳建筑和零碳社區的發展相結合，實現100%建筑電氣化，滿足“能耗雙控”的需求。

　　4.3 未來發展方向建議加強建筑、能源、信息技術和政策制定等領域的跨學科合作，推動技術創新和實際應用。建筑將越來越多地融入智能系統，提高適應性和自動化能力，通過傳感器、數據分析和人工智能實現能源消耗的實時監控和優化。建筑將無縫集成多種能源介質，如電力、熱能和儲能系統，優化能源效率，使建筑能源在市場上更加活躍。近零能耗建筑將在實現碳中和與可持續發展目標中發揮重要作用，未來的研究應進一步強調建筑能源系統與國家及全球可持續發展目標的協調一致。

　　全文如下：