在既有建筑中通过增加一些创新技术，以实现零能耗、零碳排放的目标，在国内已经开始启动试点工程。除了要对建筑本体进行被动式节能改造，降低建筑的冷暖能耗，在建筑外立面增加光伏幕墙也是个有效降低碳排放的手段。根据当前电耗、太阳能光伏幕墙的成本来看，这种技术的投资回收期不长，值得试验。我们拿一些项目案例过来分享分享，希望能给大家带来一些指引作用。
2017年，当地建筑/开发公司洋葱公寓购买了办公室对面的地块，该地块位于菲什敦和肯辛顿之间的高架轨道上，菲什敦是一个已经完全化为时尚艺术和餐饮目的地的社区，肯辛顿也开始效仿。洋葱公寓项目初衷是注意到该地区缺乏经济适用的公寓，因此建设单位设计并建造了Front Flats，这是一个四层多户住宅原型，采用经济、净零弹性设计的手段。该项目有28个单元——450平方英尺的一居室单元和320平方英尺的工作室——其租金低于市场价，目标是新近毕业的大学生、服务业工人和逃离郊区的空巢老人。
Front Flats的零碳建筑，其光伏电池板包裹着屋顶和外墙，加强其内部的节能效果。洋葱公寓总裁兼首席执行官蒂莫西·麦克唐纳说:“我们在许多方面都把太阳能电池板当作一种材料。半透明的双面面板悬挂在建筑外部24英寸的地方，有三个功能:让自然光透过内部，为居住者提供隐私，并产生电力——这足以让Front Flats在多数时间可以保持净正电。
Front Flats， in Philadelphia''s Kensington neighborhood
前楼与现有相邻建筑的连接详图
高性能成套暖通空调和除湿装置设计在厨房橱柜中
在光伏阵列的后面，预制的超隔热墙板包裹着建筑的外部——它们的规格将建筑时间缩短了一半。一项创新的管道策略是在热水供应管道中设置了水再循环管道，将热量损失减少了一半，并通过多个空气源热泵热水器分散了建筑的热水来源——这些热水器自然都是电动的，光伏发电即可用。每套公寓都有自己的小房间放置米诺泰尔暖通空调和除湿装置，不使用外部冷凝器，通过抗菌和HEPA空气过滤器循环室内空气。麦克唐纳说，这种分散的方法比传统方法更简单、更经济、更容易维护。
或许该团队面临的最大挑战是设计租金低于竞争对手的生活单元，尽管建筑成本相当。事实证明，Front Flats的高性能吸引了年轻一代——尤其是当他们得知房租中包含公用事业费用时。
尽管如此，完成这些单元仍然具有挑战性，因为该开发在美国新冠肺炎大流行爆发前两个月才开始。但在夏季社交媒体宣传能量回收呼吸机的24/7空气净化功能后，剩余的单元在一个月内就完成了。以下是该项目的一些照片信息。
Front Flats， Kensington， Philadelphia
从高空俯瞰该建筑的效果，其他建筑是红色系的，这一栋变成了一个黑色的盒子
从下方仰视建筑外立面“太阳能墙板”立面细节
多功能“太阳能面罩”用于产生能量，并提供遮阳和隐私。这个设计很棒，结合了多种设计理念需求在这里
预测能源消耗和生产的能源模型以及12个月的实际能源消耗证明了净正能量住宅建筑。屋顶的光伏板充当了一种构造遮阳
梯田庭院；corten钢底层；上面的双面太阳能光伏立面
地下室办公空间俯瞰露台庭院
高性能成套暖通空调和除湿装置设计在厨房橱柜中
以下是建筑的一些信息：
项目认证信息：
项目名称:Front Flats
项目位置:费城
客户/所有者:洋葱公寓
建筑师:费城洋葱公寓建筑，霍华德·斯坦伯格、蒂莫西·麦克唐纳、卡拉·哈格蒂-威尔逊(项目建筑师)；丹·亚迪斯，乔纳森·多兰(项目设计师)
记录架构师:洋葱公寓
结构工程师:拉森&兰迪斯结构工程师公司
环境保护工程师:厨房及相关服务
土木工程师:鲁杰罗普朗泰土地设计
岩土工程师:地理结构公司。
施工经理:乔希·哈里斯，帕特里克·麦克唐纳
总承包商:洋葱公寓建设
租赁代理兼首席财务官:约翰尼·麦克唐纳
绿色屋顶:格拉斯公司(洋葱公寓建筑)
太阳能装置:草(洋葱公寓建设)
太阳能设计和能源监控:赛伦塔诺能源服务公司。Ron Celentano
认证被动房屋顾问:洋葱公寓建筑。卡拉·哈格蒂·威尔逊
热水设计:加里·克莱因和同事
被动房屋认证机构:美国被动房屋协会
尺寸:25，000平方英尺
成本:450万美元
材料和来源
楼宇管理系统/服务:塞来塔诺能源服务公司
外墙系统:构建智能
地板:T&G地板(纯白OA)
暖通空调:小型分户通风
保温材料:岩棉
光伏:公民社会公司；Sunpreme公司。
管道/水系统:Rheem(混合泵热水器):Viega(管中管再循环系统)
屋顶:GRASS(绿色屋顶)；顶线结构(TPO屋面薄膜)
软件:一体化建筑设计
结构系统:木
窗户/窗帘墙/门:阿尔彭高性能产品