Edificio de energía cero

La introducción de edificios de energía cero aumenta la eficiencia energética de los edificios y reduce la tasa de emisiones de carbono una vez que el edificio está en funcionamiento; sin embargo, todavía existe mucha contaminación asociada con el carbono incorporado de un edificio . ^{[ 14 ]} El carbono incorporado es el carbono emitido en la fabricación y el transporte de los materiales de un edificio y la construcción de la estructura misma; es responsable del 11% de las emisiones globales de GEI y del 28% de las emisiones globales del sector de la construcción. ^{[ 14 ]} La importancia del carbono incorporado aumentará a medida que comience a representar la mayor parte de las emisiones de carbono de un edificio. En algunos edificios más nuevos y energéticamente eficientes, el carbono incorporado ha aumentado al 47% de las emisiones del edificio durante su vida útil. Centrarse en el carbono incorporado es parte de la optimización de la construcción para el impacto climático y las emisiones de carbono cero requieren consideraciones ligeramente diferentes a las de la optimización solo para la eficiencia energética. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

Un estudio de 2019 concluyó que, entre 2020 y 2030, reducir las emisiones iniciales de carbono y cambiar a energías limpias o renovables es más importante que aumentar la eficiencia de los edificios, ya que «construir una estructura altamente eficiente energéticamente puede producir más gases de efecto invernadero que una que cumpla con los códigos básicos si se utilizan materiales con alto contenido de carbono ». ^{[ 18 ]} El estudio afirmó que, dado que «los códigos de energía neta cero no reducirán significativamente las emisiones con el tiempo, los responsables políticos y los reguladores deben aspirar a edificios con cero emisiones netas de carbono reales, no a edificios con cero emisiones netas de energía». ^{[ 18 ]}

Una forma de reducir el carbono incorporado es mediante el uso de materiales de bajo carbono para la construcción, como paja, madera, linóleo o cedro. Para materiales como el hormigón y el acero, existen opciones para reducir las emisiones incorporadas; sin embargo, es poco probable que estén disponibles a gran escala a corto plazo. ^{[ 19 ]} En conclusión, se ha determinado que el punto de diseño óptimo para la reducción de gases de efecto invernadero parece estar en edificios multifamiliares de cuatro pisos con materiales de bajo carbono, como los mencionados anteriormente, que podrían servir de modelo para estructuras con bajas emisiones de carbono. ^{[ 18 ]}

Uno de los principales puntos de debate en el diseño de edificios de energía cero es el equilibrio entre la conservación de energía y el aprovechamiento distribuido de la energía renovable en el punto de uso ( energía solar , energía eólica y energía térmica ). La mayoría de las viviendas de energía cero utilizan una combinación de estas estrategias.

Como resultado de importantes subsidios gubernamentales para sistemas solares fotovoltaicos, turbinas eólicas, etc., hay quienes sugieren que una ZEB es una casa convencional con tecnologías distribuidas de aprovechamiento de energía renovable. Han aparecido ampliaciones completas de este tipo de viviendas en lugares donde los subsidios para energía fotovoltaica (FV) son significativos, pero muchas de las llamadas "Viviendas de Energía Cero" todavía tienen facturas de servicios públicos. Este tipo de aprovechamiento de energía sin un mayor ahorro energético puede no ser rentable con el precio actual de la electricidad generada con equipos fotovoltaicos, dependiendo del precio local de la electricidad de la compañía eléctrica. ^{[ 32 ]} Un autor publicó los ahorros en costos, energía y huella de carbono derivados del ahorro (por ejemplo, aislamiento adicional, ventanas de triple acristalamiento y bombas de calor) en comparación con los de la generación de energía in situ (por ejemplo, paneles solares) para una mejora de una vivienda existente. ^{[ 33 ]}

Desde la década de 1980, el diseño de edificios solares pasivos y las casas pasivas han demostrado reducciones del consumo de energía para calefacción de entre el 70 % y el 90 % en muchos lugares, sin captación activa de energía. Para construcciones nuevas, y con un diseño experto, esto se puede lograr con poco costo adicional de construcción para materiales en comparación con un edificio convencional. Muy pocos expertos de la industria tienen las habilidades o la experiencia para aprovechar plenamente los beneficios del diseño pasivo. ^{[ 35 ]} Estos diseños solares pasivos son mucho más rentables que agregar costosos paneles fotovoltaicos en el techo de un edificio convencional ineficiente. ^{[ 32 ]} Unos pocos kilovatios-hora de paneles fotovoltaicos (que cuestan el equivalente a unos US$ 2–3 dólares por kWh de producción anual) pueden reducir los requisitos de energía externa en un 15 % a 30 %. Un aire acondicionado convencional de 29 kWh (100 000 BTU) con una alta relación de eficiencia energética estacional 14 requiere más de 7 kW de electricidad fotovoltaica mientras está en funcionamiento, y eso no incluye lo suficiente para el funcionamiento nocturno fuera de la red . La refrigeración pasiva y las técnicas avanzadas de ingeniería de sistemas pueden reducir la necesidad de aire acondicionado entre un 70 % y un 90 %. La electricidad generada mediante energía fotovoltaica resulta más rentable cuando la demanda total de electricidad es menor.   

El consumo energético de un edificio puede variar considerablemente según el comportamiento de sus ocupantes. La percepción de lo que se considera confortable varía ampliamente. Estudios realizados en viviendas idénticas han demostrado diferencias drásticas en el consumo energético en diversos climas. Una proporción promedio ampliamente aceptada entre el mayor y el menor consumo energético en viviendas idénticas es de aproximadamente 3, llegando algunas viviendas idénticas a consumir hasta 20 veces más energía para calefacción que otras. ^{[ 38 ]} El comportamiento de los ocupantes puede variar debido a diferencias en la configuración y programación de los termostatos , distintos niveles de iluminación y consumo de agua caliente, el funcionamiento de los sistemas de ventanas y persianas, y la cantidad de dispositivos eléctricos o enchufes conectados . ^{[ 39 ]}

El concepto de edificio de energía cero ha sido una evolución progresiva a partir de otros diseños de edificios de bajo consumo energético . Entre estos, los estándares canadienses R-2000 y alemanes de casas pasivas han tenido una gran influencia internacional. Los proyectos de demostración gubernamentales en colaboración, como la Casa Saskatchewan con superaislamiento y el Grupo de Trabajo 13 de la Agencia Internacional de Energía , también han contribuido. ^{[ 5 ]}

El Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE. UU. (NREL) publicó un informe titulado Edificios de Energía Neta Cero: Un Sistema de Clasificación Basado en Opciones de Suministro de Energía Renovable. ^{[ 3 ]} Este es el primer informe que presenta un sistema de clasificación de espectro completo para edificios de energía neta cero/renovable que incluye todo el espectro de fuentes de energía limpia, tanto dentro como fuera del sitio. Este sistema de clasificación identifica las siguientes cuatro categorías principales de edificios/sitios/campus de energía neta cero:

• NZEB:A – Un edificio de energía neta cero con huella de energías renovables
• NZEB:B – Un edificio con energía neta cero proveniente de energías renovables.
• NZEB:C – Un edificio de energía neta cero importado de fuentes renovables
• NZEB:D – Un edificio de energía neta cero con energías renovables adquiridas fuera del sitio.

Aplicar este sistema de clasificación de cero neto del gobierno de EE. UU. significa que cada edificio puede convertirse en neto cero con la combinación adecuada de las tecnologías clave de cero neto: PV (solar), GHP (calefacción y refrigeración geotérmica, baterías térmicas), EE (eficiencia energética), a veces eólica y baterías eléctricas. Una exposición gráfica de la magnitud del impacto de aplicar estas directrices de NREL para cero neto puede verse en el gráfico de Net Zero Foundation titulado "Efecto de cero neto en el uso total de energía en EE. UU." ^{[ 50 ]} que muestra una posible reducción del 39 % en el uso total de combustibles fósiles en EE. UU. al convertir los edificios residenciales y comerciales de EE. UU. a cero neto, un ahorro del 37 % si seguimos usando gas natural para cocinar al mismo nivel.

La Fundación Net Zero es un proyecto de transición energética propuesto en el MIT para eliminar por completo el uso de combustibles fósiles en ese campus. ^{[ 51 ]} Esta propuesta muestra la futura aplicación de tecnologías de edificios de energía neta cero a escala de energía distrital .

• Aislamiento para los propietarios de edificios de futuros aumentos en los precios de la energía.
• Mayor confort gracias a temperaturas interiores más uniformes (esto se puede demostrar con mapas de isotermas comparativos).
• Reducción del coste total de propiedad gracias a una mayor eficiencia energética.
• costo de vida mensual neto total reducido
• riesgo reducido de pérdidas por apagones en la red eléctrica
• Aumentos mínimos o nulos en los precios de la energía para los propietarios de edificios, menor necesidad de austeridad energética e impuestos sobre las emisiones de carbono.
• Mayor fiabilidad: los sistemas fotovoltaicos tienen garantías de 25 años y rara vez fallan durante problemas climáticos. Los sistemas fotovoltaicos de 1982 del Pabellón de Energía de EPCOT en Walt Disney World siguieron en funcionamiento hasta 2018, incluso durante tres huracanes. Fueron desmantelados en 2018 para preparar la construcción de una nueva atracción. ^{[ 52 ]}
• mayor valor de reventa ya que los posibles compradores demandan más vehículos de cero emisiones que la oferta disponible.
• El valor de un edificio de consumo energético casi nulo (ZEB) en relación con un edificio convencional similar debería aumentar cada vez que aumenten los costes energéticos.
• Contribuir a mayores beneficios para la sociedad, por ejemplo, proporcionando energía renovable sostenible a la red, reduciendo la necesidad de expansión de la red.
• La optimización de los modelos energéticos de edificios urbanos ascendentes (UBEM) puede lograr avances en la exactitud de la recreación de la vitalidad de los edificios. ^{[ 53 ]}

• Los costos iniciales pueden ser más altos, debido al esfuerzo necesario para comprender, solicitar y calificar para los subsidios ZEB, si existen.
• Muy pocos diseñadores o constructores tienen las habilidades o la experiencia necesarias para construir ZEB ^{[ 35 ].}
• Las posibles disminuciones en los costos futuros de las energías renovables de las compañías de servicios públicos pueden reducir el valor del capital invertido en eficiencia energética.
• El precio de la nueva tecnología de equipos de células solares fotovoltaicas ha estado cayendo aproximadamente un 17% anual, lo que disminuirá el valor del capital invertido en un sistema de generación de energía solar. Los subsidios actuales podrían eliminarse gradualmente a medida que la producción masiva de energía fotovoltaica reduzca los precios futuros.
• El desafío radica en recuperar los costos iniciales más altos en la reventa del edificio, pero se están introduciendo gradualmente nuevos sistemas de calificación energética. ^{[ 54 ]}
• Si bien una vivienda individual puede consumir un promedio de energía neta cero al año, puede demandar energía en el momento de máxima demanda de la red eléctrica. En tal caso, la red debe seguir suministrando electricidad a todas las cargas. Por lo tanto, un edificio de consumo energético cero (ZEB) podría no reducir el riesgo de pérdidas por apagones.
• Sin una envolvente térmica optimizada, la energía incorporada, la energía para calefacción y refrigeración y el consumo de recursos son superiores a los necesarios. Por definición, los edificios de consumo energético casi nulo (ZEB, por sus siglas en inglés) no exigen un nivel mínimo de rendimiento en calefacción y refrigeración, lo que permite que sistemas de energía renovable sobredimensionados cubran el déficit energético.
• La captación de energía solar mediante la envolvente de la vivienda solo funciona en lugares sin obstáculos solares. No se puede optimizar la captación de energía solar en zonas sombreadas orientadas al norte (en el hemisferio norte) ni al sur (en el hemisferio sur), ni en entornos boscosos.
• ZEB no está exento de emisiones de carbono, el vidrio tiene una alta energía incorporada y la producción requiere mucho carbono. ^{[ 55 ]}
• Las normativas de construcción, como las restricciones de altura o el código contra incendios, pueden impedir la implementación de energía eólica o solar o adiciones externas a una envolvente térmica existente. ^{[ 56 ]}

El objetivo de la construcción verde y la arquitectura sostenible es utilizar los recursos de manera más eficiente y reducir el impacto negativo de un edificio en el medio ambiente. ^{[ 57 ]} Los edificios de energía cero logran un objetivo clave al exportar tanta energía renovable como la que utilizan a lo largo del año; reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero. ^{[ 58 ]} Los objetivos de los edificios de energía cero deben definirse y establecerse, ya que son fundamentales para el proceso de diseño. ^{[ 59 ]} Los edificios de energía cero pueden o no ser considerados "verdes" en todas las áreas, como la reducción de residuos, el uso de materiales de construcción reciclados , etc. Sin embargo, los edificios de energía cero, o de consumo neto cero, tienden a tener un impacto ecológico mucho menor durante la vida útil del edificio en comparación con otros edificios "verdes" que requieren energía importada y/o combustibles fósiles para ser habitables y satisfacer las necesidades de los ocupantes.

Ambos términos, edificios de energía cero y edificios verdes, tienen similitudes y diferencias. Los edificios "verdes" a menudo se centran en la energía operativa y no tienen en cuenta la huella de carbono incorporada de la construcción. ^{[ 60 ]} Según el IPCC, el carbono incorporado constituirá la mitad de las emisiones totales de carbono entre ahora [2020] y 2050. ^{[ 60 ]} Por otro lado, los edificios de energía cero están diseñados específicamente para producir suficiente energía a partir de fuentes de energía renovables para satisfacer sus propios requisitos de consumo, y los edificios verdes pueden definirse generalmente como un edificio que reduce los impactos negativos o impacta positivamente nuestro entorno natural [1-NEWUSDE]. ^{[ 61 ] [ 62 ]} Hay varios factores que deben considerarse antes de que un edificio sea determinado como un edificio verde. La construcción de un edificio verde debe incluir un uso eficiente de servicios públicos como agua y energía, el uso de energía renovable, el uso de prácticas de reciclaje y reutilización para reducir los residuos, proporcionar una calidad de aire interior adecuada, el uso de materiales de origen ético y no tóxicos, el uso de un diseño que permita al edificio adaptarse a los cambios climáticos ambientales, y aspectos del diseño, la construcción y el proceso operativo que aborden el medio ambiente y la calidad de vida de sus ocupantes. El término edificio verde también puede usarse para referirse a la práctica de la construcción verde que incluye ser eficiente en el uso de recursos desde su diseño, hasta su construcción, sus procesos operativos y, finalmente, su deconstrucción. ^{[ 63 ]} La práctica de la construcción verde difiere ligeramente de los edificios de energía cero porque considera todos los impactos ambientales como el uso de materiales y la contaminación del agua, por ejemplo, mientras que el alcance de los edificios de energía cero solo incluye el consumo de energía del edificio y la capacidad de producir una cantidad igual o mayor de energía a partir de fuentes de energía renovables.

Existen numerosos desafíos de diseño imprevistos y condiciones del sitio que deben cumplirse para satisfacer eficientemente las necesidades de energía renovable de un edificio y sus ocupantes, dado que gran parte de esta tecnología es nueva. Los diseñadores deben aplicar principios de diseño holísticos y aprovechar los recursos naturales disponibles, como la orientación solar pasiva, la ventilación natural, la iluminación natural, la masa térmica y la refrigeración nocturna. Los diseñadores e ingenieros también deben experimentar con nuevos materiales y avances tecnológicos, buscando una producción más asequible y eficiente. Un problema principal en la investigación reciente sobre los desafíos y la implementación es la falta de estándares o medidas comunes para definir y verificar el rendimiento energético "casi" cero (D'Agostino y Mazzarella, 2019). ^{[ 64 ]}

Gracias a los avances en el acristalamiento de ultra bajo valor U, se propone que un edificio de calefacción (casi) nula reemplace a los edificios de consumo energético casi nulo en la UE. El edificio de calefacción cero reduce el diseño solar pasivo y lo hace más flexible para el diseño arquitectónico convencional. Elimina la necesidad de una reserva de energía eléctrica estacional/invernal. La demanda anual específica de calefacción para una vivienda de calefacción cero no debe superar los 3 kWh/m²a ^. El diseño y el funcionamiento de un edificio de calefacción cero son más sencillos. Por ejemplo, no se necesita protección solar modulada.

Como respuesta al calentamiento global y al aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, países de todo el mundo han estado implementando gradualmente diferentes políticas para abordar los edificios de energía cero (ZEB). Entre 2008 y 2013, investigadores de Australia, Austria, Bélgica, Canadá, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Italia, la República de Corea, Nueva Zelanda, Noruega, Portugal, Singapur, España, Suecia, Suiza, el Reino Unido y Estados Unidos colaboraron en el programa de investigación conjunto denominado "Hacia edificios solares de energía neta cero". El programa se creó bajo el paraguas del Programa de Calefacción y Refrigeración Solar (SHC) de la Agencia Internacional de Energía (AIE), Tarea 40 / Energía en Edificios y Comunidades (EBC, anteriormente ECBCS), Anexo 52, con la intención de armonizar los marcos de definición internacionales sobre edificios de energía neta cero y de muy baja energía, dividiéndolos en subtareas. La Unión Europea incluso ha establecido que todos los edificios nuevos deben ser de energía casi cero para finales de 2020 (y los edificios públicos para 2018). Sin embargo, D'Agostino y Mazzarella (2019) señalan que esta directiva se ha aplicado de manera inconsistente. Algunos países utilizan el consumo de energía primaria como medida, mientras que otros priorizan las emisiones de CO₂ _o el aporte de energía renovable. ^{[ 69 ]} En 2015, se creó el Acuerdo de París en el marco de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) con la intención de mantener el aumento de la temperatura global del siglo XXI por debajo de 2 grados Celsius y limitar el aumento de la temperatura a 1,5 grados Celsius mediante la limitación de las emisiones de gases de efecto invernadero. ^{[ 70 ]} Si bien no hubo cumplimiento forzoso, 197 países firmaron el tratado internacional que vinculaba legalmente a los países desarrollados a través de una cooperación mutua en la que cada parte actualizaría su INDC cada cinco años e informaría anualmente a la COP . ^{[ 71 ]} Debido a las ventajas de la eficiencia energética y la reducción de las emisiones de carbono, los ZEB se están implementando ampliamente en muchos países diferentes como una solución a los problemas energéticos y ambientales dentro del sector de la infraestructura. ^{[ 72 ]}

trayectoria nacional

En Australia , la Trayectoria para Edificios de Bajo Consumo Energético y su Anexo fueron aprobados por todos los ministros de energía de la Commonwealth, los estados y los territorios en 2019.

El proyecto Trayectoria es un plan nacional que busca lograr edificios comerciales y residenciales con consumo energético cero y preparados para reducir las emisiones de carbono en Australia. Se trata de una iniciativa clave para alcanzar el objetivo de Australia de mejorar la productividad energética en un 40 % para 2030, en el marco del Plan Nacional de Productividad Energética.

El 7 de julio de 2023, el Consejo Ministerial de Energía y Cambio Climático acordó actualizar la Trayectoria para Edificios de Bajo Consumo Energético para finales de 2024. ^{[ 73 ]}

Las actualizaciones de la trayectoria incluirán:

• Apoyar la consecución de un sector de la construcción residencial y comercial de bajo consumo energético y cero emisiones netas para 2050.
• considerar el éxito del programa existente
• ayudar a desarrollar la hoja de ruta política para que el sector de la construcción alcance las cero emisiones netas para 2050.

ZEB en Australia

• Council House 2 (CH ₂ ) Council House 2 (también conocido como CH ₂ ) es un edificio de oficinas ubicado en 240 Little Collins Street en el distrito central de negocios de Melbourne , Australia. Es utilizado por el Ayuntamiento de Melbourne y, en abril de 2005, se convirtió en el primer edificio de oficinas construido específicamente para tal fin en Australia en obtener la máxima calificación de Seis Estrellas Verdes . ^{[ 74 ]}

En Bélgica existe un proyecto con la ambición de lograr que la ciudad belga de Lovaina sea climáticamente neutra en 2030. ^{[ 75 ]}

En Brasil, la Ordenanza N° 42, del 24 de febrero de 2021, aprobó la Instrucción Normativa Inmetro para la Clasificación de la Eficiencia Energética de Edificios Comerciales, de Servicios y Públicos (INI-C), que mejora los Requisitos de Calidad Técnica para el Nivel de Eficiencia Energética de Edificios Comerciales, de Servicios y Públicos (RTQ-C), especificando los criterios y métodos para clasificar dichos edificios según su eficiencia energética. El Anexo D presenta los procedimientos para determinar el potencial de generación local de energía renovable y las condiciones de evaluación para Edificios de Energía Casi Nula (NZEB) y Edificios de Energía Positiva (PEB). ^{[ 76 ]}

• La Asociación Nacional de Constructores de Viviendas de Canadá supervisa la etiqueta de certificación Net Zero Homes ^{[ 77 ]} , una iniciativa de etiquetado voluntaria liderada por la industria.
• En diciembre de 2017, el Código de Eficiencia Energética de la Columbia Británica entró en vigor. Los gobiernos locales de la provincia pueden utilizar esta norma para incentivar o exigir un nivel de eficiencia energética en las nuevas construcciones que supere los requisitos del código de construcción básico. La normativa está diseñada como una guía técnica para ayudar a la provincia a alcanzar su objetivo de que todos los edificios nuevos logren un nivel de eficiencia energética neta cero para el año 2032.
• En agosto de 2017, el Gobierno de Canadá publicó Build Smart – Estrategia de Edificios de Canadá, ^{[ 78 ]} como un elemento clave del Marco Pancanadiense sobre Crecimiento Limpio y Cambio Climático, la estrategia climática nacional de Canadá. La estrategia Build Smart busca aumentar drásticamente la eficiencia energética de los edificios canadienses con el objetivo de alcanzar un nivel de desempeño que permita lograr un consumo energético neto cero.
• En Canadá, la Coalición de Viviendas de Energía Cero Neta ^{[ 79 ]} es una asociación industrial que promueve la construcción de viviendas de energía cero neta y la adopción de una vivienda de energía casi cero neta (nNZEH), NZEH Ready y el estándar NZEH.
• La Corporación Canadiense de Hipotecas y Vivienda está patrocinando el Concurso de Vivienda Sostenible EQuilibrium ^{[ 80 ]} que verá la finalización de quince proyectos de demostración de energía cero y energía casi cero en todo el país a partir de 2008.
• La casa EcoTerra en Eastman, Quebec, es la primera vivienda de Canadá con un consumo energético casi nulo construida a través del concurso de vivienda sostenible EQuilibrium de la CMHC . ^{[ 81 ]} La casa fue diseñada por el Dr. Masa Noguchi, profesor asociado de la Universidad de Melbourne, para Alouette Homes , y su ingeniería estuvo a cargo del Dr. Andreas K. Athienitis, profesor de la Universidad Concordia . ^{[ 82 ]}
• En 2014, el edificio de la biblioteca pública de Varennes, QC , se convirtió en el primer edificio institucional ZNE de Canadá. ^{[ 83 ]} La biblioteca también cuenta con la certificación LEED oro.
• La EcoPlusHome en Bathurst, Nuevo Brunswick. La Eco Plus Home es una casa de prueba prefabricada construida por Maple Leaf Homes con tecnología de Bosch Thermotechnology . ^{[ 84 ] [ 85 ]}
• Mohawk College construirá el primer edificio con balance energético cero de Hamilton.

Con una población estimada de 1.439.323.776 personas, China se ha convertido en uno de los principales contribuyentes mundiales a las emisiones de gases de efecto invernadero debido a su rápida urbanización. Incluso con el creciente aumento de la infraestructura de construcción, China se ha considerado durante mucho tiempo un país donde la demanda energética total ha crecido de forma constante a un ritmo menor que el producto interno bruto (PIB) de China. ^{[ 86 ]} Desde finales de la década de 1970, China ha estado utilizando la mitad de energía que en 1997, pero debido a su alta densidad de población y al rápido crecimiento de la infraestructura, China se ha convertido en el segundo mayor consumidor de energía del mundo y está en condiciones de convertirse en el principal contribuyente a las emisiones de gases de efecto invernadero en el próximo siglo. ^{[ 86 ]}

Desde 2010, el gobierno chino ha impulsado la publicación de nuevas políticas nacionales para aumentar los estándares de diseño de ZEB y también ha establecido una serie de incentivos para aumentar los proyectos ZEB en China. ^{[ 72 ]} En noviembre de 2015, el Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural de China (MOHURD) publicó una guía técnica sobre edificios residenciales verdes pasivos y de bajo consumo energético. ^{[ 72 ]} Esta guía tenía como objetivo mejorar la eficiencia energética en la infraestructura de China y también fue la primera de su tipo en ser publicada formalmente como una guía para la eficiencia energética. ^{[ 72 ]} Además, con el rápido crecimiento de los ZEB en los últimos tres años, se estima una afluencia de ZEB que se construirán en China para 2020 junto con los proyectos ZEB existentes que ya están construidos. ^{[ 72 ]}

En respuesta al Acuerdo de París de 2015, China declaró que se fijó el objetivo de reducir las emisiones máximas de carbono alrededor de 2030, al tiempo que se propuso reducir las emisiones de dióxido de carbono entre un 60 y un 65 por ciento con respecto a las emisiones de 2005 por unidad de PIB. ^{[ 71 ]} En 2020, el líder del Partido Comunista Chino, Xi Jinping, emitió una declaración en su discurso ante la Asamblea General de la ONU en la que afirmó que China sería neutra en carbono para 2060, impulsando así las reformas contra el cambio climático. ^{[ 87 ]} Dado que más del 95 por ciento de la energía de China proviene de fuentes de combustible que emiten dióxido de carbono, la neutralidad de carbono en China requerirá una transición casi completa a fuentes de combustible como la energía solar, eólica, hidroeléctrica o nuclear. ^{[ 88 ]} Para lograr la neutralidad de carbono, la política de cuotas energéticas propuesta por China deberá incorporar nuevos mecanismos de monitoreo que garanticen mediciones precisas del desempeño energético de los edificios. ^{[ 89 ]} Las investigaciones futuras deberían analizar los diferentes desafíos posibles que podrían surgir debido a la implementación de políticas de edificios de cero emisiones en China. ^{[ 89 ]}

El Centro Estratégico de Investigación sobre Edificios de Energía Cero se creó en 2009 en la Universidad de Aalborg gracias a una subvención del Consejo Danés de Investigación Estratégica (DSF), la Comisión del Programa de Energía y Medio Ambiente Sostenibles y en colaboración con la Universidad Técnica de Dinamarca, el Instituto Tecnológico Danés, la Asociación Danesa de la Construcción y algunas empresas privadas. El objetivo del centro es desarrollar conceptos de edificios de energía cero mediante el desarrollo de tecnologías inteligentes e integradas para edificios, que garanticen un ahorro energético considerable y una aplicación óptima de las energías renovables. En colaboración con el sector, el centro sentará las bases necesarias para un desarrollo sostenible a largo plazo en la construcción.

• La Universidad Técnica de Darmstadt ganó el primer lugar en la competencia internacional de diseño de energía cero Solar Decathlon 2007, con un diseño passivhaus ( casa pasiva ) + energías renovables, obteniendo la puntuación más alta en los concursos de Arquitectura, Iluminación e Ingeniería ^{[ 92 ].}
• Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE , Friburgo de Brisgovia
• Edificios de consumo energético neto cero, de energía positiva o climáticamente neutros en la próxima generación de redes eléctricas.

El primer edificio de energía neta cero de la India es el Indira Paryavaran Bhawan , ubicado en Nueva Delhi e inaugurado en 2014. Entre sus características se incluyen un diseño de edificio solar pasivo y otras tecnologías verdes. ^{[ 93 ]} Se proponen paneles solares de alta eficiencia. Enfría el aire de los gases de escape de los inodoros mediante una rueda térmica para reducir la carga en su sistema de refrigeración . Cuenta con numerosas características de ahorro de agua. ^{[ 94 ]}

En 2011, Payesh Energy House (PEH) o Khaneh Payesh Niroo, fruto de la colaboración entre Fajr-e-Toseah Consultant Engineering Company ^{[ 95 ]} y Vancouver Green Homes Ltd, bajo la dirección de Payesh Energy Group (EPG), lanzó la primera casa pasiva de consumo energético cero en Irán. Este concepto convierte el diseño y la construcción de PEH en un modelo ejemplar y un proceso estandarizado para la producción en masa por parte de MAPSA. ^{[ 96 ]}

Asimismo, un ejemplo de la nueva generación de edificios de oficinas de energía cero es la Torre de Oficinas OIIC ^{[ 97 ]} de 24 pisos , cuya construcción comenzó en 2011 como sede de la empresa OIIC. Utiliza una eficiencia energética moderada y una gran generación distribuida de energía renovable proveniente de fuentes solares y eólicas. Es administrada por la empresa Rahgostar Naft en Teherán, Irán . La torre recibe apoyo económico de subsidios gubernamentales que actualmente financian importantes iniciativas libres de combustibles fósiles. ^{[ 98 ]}

En 2005, una empresa privada lanzó en Irlanda la primera casa pasiva estandarizada del mundo. Este concepto convierte el diseño y la construcción de casas pasivas en un proceso estandarizado. Las técnicas convencionales de construcción de bajo consumo energético se han perfeccionado y adaptado al PHPP (Passive House Design Package) para crear la casa pasiva estandarizada. La construcción modular permite utilizar técnicas de alta precisión y reduce la posibilidad de errores constructivos.

En 2009, la misma empresa inició un proyecto para utilizar 23.000 litros de agua almacenados en un depósito estacional, calentados durante todo el año mediante tubos solares al vacío , con el objetivo de proporcionar a la vivienda suficiente calor durante los meses de invierno, eliminando así la necesidad de calefacción eléctrica para mantener una temperatura confortable. El sistema es monitorizado y documentado por un equipo de investigación de la Universidad de Ulster , y los resultados se incluirán en una tesis doctoral .

En 2012, el Instituto Tecnológico de Cork inició trabajos de renovación en sus edificios de 1974 para desarrollar una rehabilitación energética neta cero. ^{[ 99 ]} El proyecto ejemplar se convertirá en el primer banco de pruebas de energía cero de Irlanda, que ofrecerá una evaluación posterior a la ocupación del rendimiento real del edificio en comparación con los parámetros de diseño.

El primer edificio de energía cero en Jamaica y el Caribe abrió sus puertas en el Campus Mona de la Universidad de las Indias Occidentales (UWI) en 2017. ^{[ 100 ]} El edificio de 2300 pies cuadrados fue diseñado para inspirar la construcción de edificios más sostenibles y energéticamente eficientes en la zona. ^{[ 100 ]}

Tras el terremoto de Fukushima de abril de 2011, seguido del desastre nuclear de Fukushima Daiichi , Japón sufrió una grave crisis energética que generó conciencia sobre la importancia del ahorro de energía.

En 2012, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria , el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo y el Ministerio de Medio Ambiente (Japón) resumieron la hoja de ruta para una sociedad baja en carbono que contiene el objetivo de que ZEH y ZEB sean el estándar de las nuevas construcciones en 2020. ^{[ 101 ]}

Mitsubishi Electric Corporation está en marcha con la construcción del primer edificio de oficinas de energía cero de Japón, cuya finalización está prevista para octubre de 2020 (a septiembre de 2020). ^{[ 102 ]} La instalación de pruebas SUSTIE ZEB está ubicada en Kamakura, Japón, para desarrollar la tecnología ZEB. ^{[ 102 ]} Con la certificación de energía neta cero, la instalación proyecta reducir el consumo de energía en un 103%. ^{[ 103 ]}

Japón se ha fijado como objetivo que todas las casas nuevas sean de energía neta cero para 2030. ^{[ 104 ]} La empresa constructora Sekisui House presentó su primera casa de energía neta cero en 2013 y ahora está planificando el primer condominio de energía cero de Japón en la ciudad de Nagoya, un edificio de tres plantas con 12 unidades. ^{[ 105 ]} Hay paneles solares en el tejado y pilas de combustible para cada unidad para proporcionar energía de respaldo. ^{[ 105 ]}

Los requisitos obligatorios de ZEB de Corea del Sur, que se aplicaban previamente a edificios con una superficie bruta construida (SBC) de más de 1000 m² en 2021, se extenderán a edificios con una SBC de más de 500 m² en 2022, hasta ser aplicables a todos los edificios públicos a partir de 2024. Para los edificios privados, la certificación ZEB será obligatoria para los permisos de construcción con una SBC superior a 100 000 m² a partir de 2023. Después de 2025, la construcción de energía cero para edificios privados se extenderá a SBC superiores a 1000 m². El objetivo de la política es convertir todos los edificios del sector público a ZEB de grado 3 (una tasa de independencia energética del 60 % al 80 %) y todos los edificios privados a ZEB de grado 5 (una tasa de independencia energética del 20 % al 40 %) para 2030. ^{[ 106 ]}

EnergyX DY-Building (에너지엑스 DY빌딩), el primer edificio comercial de energía neta cero (NZEB, o ZEB grado 1) y el primer edificio de energía positiva (+ZEB, o ZEB grado plus) en Corea, se inauguró y presentó en 2023. ^{[ 107 ]} La empresa de tecnología energética y plataforma arquitectónica sostenible EnergyX desarrolló, diseñó y construyó el edificio con sus tecnologías y servicios propios. ^{[ 108 ]} EnergyX DY-Building recibió la certificación ZEB con una tasa de independencia energética (o tasa de autosuficiencia energética) del 121,7 %. ^{[ 109 ]}

En octubre de 2007, el Centro de Energía de Malasia (PTM) finalizó con éxito el desarrollo y la construcción del Edificio de Oficinas de Energía Cero (ZEO) del PTM. El edificio ha sido diseñado para ser un edificio de alta eficiencia energética, con un consumo de tan solo 286  kWh/día. Se espera que la combinación de energía renovable y energía fotovoltaica dé como resultado un consumo energético neto cero de la red eléctrica. El equipo local de gestión energética está llevando a cabo un proceso de ajuste fino del edificio. Se prevé que los resultados se publiquen en un año. ^{[ 110 ]}

En 2016, la Autoridad de Desarrollo de Energía Sostenible de Malasia (SEDA Malasia) inició una iniciativa voluntaria denominada Programa de Facilitación de Edificios de Bajas Emisiones de Carbono. Su propósito es apoyar el programa actual de ciudades bajas en carbono en Malasia. En el marco de este programa, varios proyectos piloto lograron reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono en más del 50%, y algunos incluso superaron el 75%. La mejora continua de edificios de alta eficiencia energética, con una implementación significativa de energías renovables in situ, permitió que algunos de ellos se convirtieran en edificios de consumo energético casi nulo (nZEB) e incluso en edificios de consumo energético neto cero (NZEB). En marzo de 2018, SEDA Malasia puso en marcha el Programa de Facilitación de Edificios de Energía Cero. ^{[ 111 ]}

Malasia también cuenta con su propia herramienta de construcción sostenible, específica para edificios de bajas emisiones de carbono y de energía cero, llamada GreenPASS, desarrollada por la Junta de Desarrollo de la Industria de la Construcción de Malasia (CIDB) en 2012 y actualmente administrada y promovida por SEDA Malasia. La norma oficial de GreenPASS es la Norma de la Industria de la Construcción (CIS) 20:2012.

En septiembre de 2006, se inauguró la sede holandesa del Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) en Zeist . Este edificio ecológico devuelve más energía de la que consume. Todos los materiales utilizados en su construcción fueron sometidos a pruebas que cumplían con los estrictos requisitos establecidos por el WWF y el arquitecto. ^{[ 112 ]}

En febrero de 2009, el Consejo de Investigación de Noruega designó a la Facultad de Arquitectura y Bellas Artes de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología para albergar el Centro de Investigación sobre Edificios de Emisiones Cero (ZEB), uno de los ocho nuevos Centros Nacionales de Investigación sobre Energía Respetuosa con el Medio Ambiente (FME). El objetivo principal de los centros FME es contribuir al desarrollo de tecnologías eficaces para la energía respetuosa con el medio ambiente y elevar el nivel de especialización noruega en este ámbito. Además, se espera que contribuyan a generar nueva actividad industrial y nuevos puestos de trabajo. Durante los próximos ocho años, el Centro FME ZEB desarrollará productos y soluciones competitivas para edificios existentes y de nueva construcción, impulsando así la penetración en el mercado de los edificios de emisiones cero en lo que respecta a su producción, operación y demolición.

Singapur presentó un importante proyecto en la Universidad Nacional de Singapur: un edificio de energía neta cero. El edificio, llamado SDE4, se encuentra dentro de un grupo de tres edificios en su Escuela de Diseño y Medio Ambiente (SDE). ^{[ 113 ]} El diseño del edificio obtuvo la certificación Green Mark Platinum, ya que produce tanta energía como consume gracias a su techo cubierto de paneles solares y su sistema de refrigeración híbrido, junto con muchos sistemas integrados para lograr una eficiencia energética óptima. Este proyecto fue el primer edificio de nueva construcción de energía cero en materializarse en Singapur, y el primer edificio de energía cero en la NUS. El primer edificio de energía cero rehabilitado que se desarrolló en Singapur fue un edificio en la academia de la Autoridad de Edificación y Construcción (BCA) por el Ministro de Desarrollo Nacional, Mah Bow Tan, en la Semana de la Edificación Verde de Singapur inaugural el 26 de octubre de 2009. ^{[ 114 ]} La Semana de la Edificación Verde de Singapur (SGBW) promueve el desarrollo sostenible y celebra los logros de los edificios sostenibles diseñados con éxito. ^{[ 115 ]}

El SMU Connexion (SMUC), un edificio de energía neta cero inaugurado recientemente, es el primero en la ciudad que utiliza madera de ingeniería en masa (MET). Está diseñado para cumplir con la certificación Green Mark Platinum de la Autoridad de Edificación y Construcción (BCA) y se encuentra en funcionamiento desde enero de 2020.

La etiqueta suiza MINERGIE -A-Eco certifica edificios de energía cero. El primer edificio con esta etiqueta, una vivienda unifamiliar, se terminó en Mühleberg en 2011. ^{[ 116 ]}

• Masdar City en Abu Dabi
• Dubái, la ciudad sostenible de Dubái

En diciembre de 2006, el gobierno anunció que para 2016 todas las viviendas nuevas en Inglaterra serían edificios de energía cero. Para incentivar esta medida, se prevé una exención del Impuesto de Timbre sobre la Propiedad . En Gales , el plan es que el estándar se cumpla antes, en 2011, aunque parece más probable que la fecha de implementación real sea 2012. Sin embargo, como resultado de un cambio unilateral de política publicado en el presupuesto de marzo de 2011, ahora se prevé una política más limitada que, según las estimaciones, solo mitigará dos tercios de las emisiones de una vivienda nueva. ^{[ 117 ] [ 118 ]}

• Desarrollo de BedZED
• Proyecto de Viviendas Hockerton

En enero de 2019, el Ministerio de Vivienda, Comunidades y Gobierno Local simplemente definió "Energía Cero" como "que cumple con los estándares de construcción actuales", resolviendo así este problema. ^{[ 119 ]}

En Estados Unidos , la investigación sobre edificios de consumo energético cero (ZEB) cuenta actualmente con el apoyo del Programa Building America del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) ^{[ 120 ]} , que incluye consorcios industriales y organizaciones de investigación del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), el Centro de Energía Solar de Florida (FSEC), el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) y el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL). Desde el año fiscal 2008 hasta el 2012, el DOE planea otorgar 40 millones de dólares a cuatro equipos de Building America: Building Science Corporation, IBACOS, el Consorcio de Edificios Residenciales Avanzados y la Alianza de Investigación de la Industria de la Construcción, así como a un consorcio de líderes académicos y de la industria de la construcción. Los fondos se utilizarán para desarrollar viviendas de consumo energético cero que consuman entre un 50 % y un 70 % menos de energía que las viviendas convencionales. ^{[ 121 ]}

El Departamento de Energía (DOE) también está otorgando $4.1 millones a dos centros regionales de aplicación de tecnología de la construcción que acelerarán la adopción de tecnologías energéticamente eficientes nuevas y en desarrollo . Los dos centros, ubicados en la Universidad de Florida Central y la Universidad Estatal de Washington , prestarán servicios a 17 estados, proporcionando información y capacitación sobre tecnologías energéticamente eficientes disponibles comercialmente. ^{[ 121 ]}

La Ley de Independencia y Seguridad Energética de EE. UU. de 2007 ^{[ 122 ]} creó fondos entre 2008 y 2012 para un nuevo programa de investigación y desarrollo de aire acondicionado solar , que pronto debería demostrar múltiples innovaciones tecnológicas y economías de escala de producción en masa .

La iniciativa Solar America de 2008 financió la investigación y el desarrollo para el desarrollo futuro de viviendas de energía cero rentables por un monto de $148 millones en 2008. ^{[ 123 ] [ 124 ]}

Los créditos fiscales para la energía solar se prorrogaron hasta finales de 2016.

Mediante la Orden Ejecutiva 13514 , el presidente estadounidense Barack Obama dispuso que, para 2015, el 15 % de los edificios federales existentes debían cumplir con los nuevos estándares de eficiencia energética y que, para 2030, el 100 % de todos los edificios federales nuevos debían tener un consumo energético neto cero .

Estados

Arizona

• Casa de energía cero desarrollada por el Centro de Investigación de la NAHB y John Wesley Miller Companies , Tucson.

California

• El estado de California ha propuesto que todos los edificios residenciales nuevos de baja y mediana altura, y todos los edificios comerciales nuevos, se diseñen y construyan según los estándares ZNE a partir de 2020 y 2030, respectivamente. ^{[ 129 ]} Los requisitos, de implementarse, se promulgarán a través del Código de Construcción de California, que se actualiza cada tres años y que actualmente exige algunos de los estándares de eficiencia energética más altos de Estados Unidos. Se prevé que California aumente aún más los requisitos de eficiencia para 2020, evitando así las tendencias mencionadas anteriormente de construir viviendas estándar y lograr ZNE mediante la incorporación de grandes cantidades de energías renovables. La Comisión de Energía de California debe realizar un análisis de costo-beneficio para demostrar que las nuevas regulaciones generan un beneficio neto para los residentes del estado.
• West Village, ubicado en el campus de la Universidad de California en Davis , California, era la comunidad planificada de energía neta cero (ZNE) más grande de Norteamérica al momento de su inauguración en 2014. ^{[ 130 ]} El complejo cuenta con residencias estudiantiles para aproximadamente 1980 estudiantes de UC Davis, así como oficinas en alquiler y servicios comunitarios que incluyen un centro comunitario, piscina, gimnasio, restaurante y tienda de conveniencia. Los espacios de oficinas en el complejo están actualmente alquilados por programas universitarios relacionados con la energía y el transporte. El proyecto fue una asociación público-privada entre la universidad y West Village Community Partnership LLC, liderada por Carmel Partners de San Francisco, una empresa constructora privada, que firmó un contrato de arrendamiento de terrenos por 60 años con la universidad y fue responsable del diseño, la construcción y la implementación del proyecto de $300 millones, que está destinado a ofrecer viviendas a precio de mercado para Davis. Esto es único, ya que la empresa constructora diseñó el proyecto para lograr la energía neta cero sin costo adicional para ella ni para los residentes. Diseñado y modelado para lograr ZNE, el proyecto utiliza una mezcla de elementos pasivos (voladizos de techo, paredes bien aisladas, barreras de calor radiante, conductos en espacios aislados, etc.) así como enfoques activos (sensores de presencia en las luces, electrodomésticos e iluminación de alta eficiencia, etc.). Diseñado para superar en un 50% los códigos de energía Título 24 de California de 2008, el proyecto produjo el 87% de la energía que consumió durante su primer año de funcionamiento. ^{[ 130 ]} La deficiencia en el estado ZNE se atribuye a varios factores, incluidos calentadores de agua con bomba de calor que funcionaban incorrectamente, los cuales ya han sido reparados. El comportamiento de los ocupantes es significativamente diferente al previsto, ya que la población estudiantil utiliza más energía per cápita que los habitantes típicos de viviendas unifamiliares en el área. Uno de los factores principales que impulsan el aumento del consumo de energía parece ser el aumento de las cargas eléctricas diversas (MEL, o cargas de enchufes ) en forma de mini-refrigeradores, luces, computadoras, consolas de videojuegos, televisores y otros equipos electrónicos. La universidad continúa trabajando con el desarrollador para identificar estrategias para lograr el estatus de ZNE. Estos enfoques incluyen incentivar el comportamiento de los ocupantes y aumentar la capacidad de energía renovable del sitio, que es un conjunto fotovoltaico de 4 MW según el diseño original. El sitio de West Village también alberga la Honda Smart Home US, ^{[ 131 ]} una casa unifamiliar más allá de ZNE que incorpora tecnologías de vanguardia en gestión de energía, iluminación, construcción y eficiencia hídrica .
• El centro de diseño IDeAs Z2 ^{[ 132 ]} es un proyecto de rehabilitación energética neta cero y cero emisiones de carbono ocupado desde 2007. Utiliza menos de una cuarta parte de la energía de una oficina típica de EE. UU. ^{[ 133 ]} mediante la aplicación de estrategias como la iluminación natural, la calefacción/refrigeración radiante con una bomba de calor geotérmica y la iluminación y computación de alto rendimiento energético. La demanda energética restante se cubre con energía renovable procedente de su conjunto fotovoltaico integrado en el edificio . En 2009, el propietario y ocupante del edificio Integrated Design Associates (IDeAs) registró una intensidad de uso energético real medida de 21.170 unidades térmicas británicas por pie cuadrado (66,8 kWh/m² ⁾ al año, con 21.720 unidades térmicas británicas por pie cuadrado (68,5 kWh/m² ⁾ producidas al año, para un neto de -0,550 unidades térmicas británicas por pie cuadrado (-1,7 kWh/m² ⁾ al año. El edificio también es neutro en carbono, ya que no tiene conexión de gas y se han adquirido compensaciones de carbono para cubrir el carbono incorporado en los materiales de construcción utilizados en la renovación.      
• El Centro de Energía Neta Cero, cuya inauguración está prevista para 2013 en San Leandro , será un centro de capacitación para electricistas de 46 000 pies cuadrados, creado por la Hermandad Internacional de Trabajadores Eléctricos Local 595 y la sección del norte de California de la Asociación Nacional de Contratistas Eléctricos . La capacitación incluirá métodos de construcción energéticamente eficientes. ^{[ 134 ]}
• La Green Idea House es una remodelación con energía neta cero y cero emisiones de carbono en Hermosa Beach. ^{[ 135 ]}
• Las oficinas administrativas de la escuela secundaria George LeyVa, ^{[ 136 ]} ocupadas desde el otoño de 2011, son un edificio de energía neta cero y emisiones netas cero de carbono de poco más de 9000 pies cuadrados. Con iluminación natural, sistema de climatización de flujo de refrigerante variable y ventilación por desplazamiento, está diseñado para usar la mitad de la energía de un edificio escolar convencional de California y, a través de un sistema solar integrado en el edificio, proporciona el 108 % de la energía necesaria para compensar su consumo anual de electricidad. El excedente ayuda a alimentar el resto del campus de la escuela secundaria. Es el primer edificio K-12 de energía neta cero financiado con fondos públicos en California.
• La biblioteca Stevens de las Escuelas del Sagrado Corazón en California es la primera biblioteca con balance energético cero en los Estados Unidos, y recibió la certificación de Edificio de Energía Neta Cero del Instituto Internacional Living Future , como parte del Proyecto Piloto de Energía Neta Cero de PG&E. ^{[ 137 ]}
• El Edificio de Servicios Municipales de Santa Mónica se encuentra entre los primeros edificios públicos/municipales de California con consumo energético y de agua netos cero. Completada en 2020, la ampliación de 50 000 pies cuadrados del histórico edificio del Ayuntamiento de Santa Mónica fue diseñada para generar su propia energía y agua, y para minimizar el consumo energético mediante sistemas de construcción eficientes. ^{[ 138 ]}
• Con 402 000 pies cuadrados, la sede del sur de California de la Junta de Recursos del Aire de California (CARB), en el campus Mary D. Nichols, es la instalación de energía neta cero más grande de los Estados Unidos. ^{[ 139 ]} Un sistema fotovoltaico cubre 204 903 pies cuadrados entre la azotea de la instalación y los pabellones de estacionamiento. ^{[ 140 ]} Se prevé que el sistema de +3,5 megavatios genere aproximadamente 6 235 000 kWh de energía reutilizable al año. La instalación fue inaugurada el 18 de noviembre de 2021.

Colorado

• La Casa Moore logra un consumo energético neto cero gracias a un diseño solar pasivo, ventanas reflectantes de calor optimizadas, una construcción superaislada y hermética, iluminación natural, paneles solares térmicos para agua caliente y calefacción, un sistema fotovoltaico (FV) que genera más electricidad libre de carbono de la que requiere la casa y un ventilador con recuperación de energía (ERV) para aire fresco. ^{[ 141 ]} Las estrategias de construcción sostenible utilizadas en la Casa Moore le valieron una calificación de -3 en el sistema de calificación energética de viviendas verificado (HERS). ^{[ 142 ]}
• El Centro de Apoyo a la Investigación del NREL en Golden es un edificio de oficinas de clase A. Sus características de eficiencia energética incluyen: estructura de hormigón con almacenamiento térmico, colectores solares de aire transpirado, 112 kilómetros de tuberías radiantes, equipos de oficina de alta eficiencia y un centro de datos energéticamente eficiente que reduce su consumo energético en un 50 % en comparación con los métodos tradicionales. ^{[ 143 ]}
• El Edificio Federal Wayne Aspinall en Grand Junction, construido originalmente en 1918, se convirtió en el primer edificio de Energía Neta Cero incluido en el Registro Nacional de Lugares Históricos. La generación de energía renovable in situ tiene como objetivo producir el 100 % de la energía del edificio durante todo el año mediante las siguientes características de eficiencia energética: flujo de refrigerante variable para el sistema de climatización, un sistema de intercambio geotérmico, medición y controles avanzados del edificio, sistemas de iluminación de alta eficiencia, envolvente del edificio con aislamiento térmico mejorado, sistema de ventanas interiores (para preservar las ventanas históricas) y regletas de alimentación avanzadas (APS) con sensores de ocupación individuales. ^{[ 143 ]}
• La biblioteca Tutt del Colorado College fue renovada en 2017 para convertirse en una biblioteca de energía neta cero, lo que la convierte en la biblioteca académica ZNE más grande. ^{[ 144 ]} Recibió un Premio a la Innovación de la Asociación Nacional de Funcionarios de Negocios de Colegios y Universidades.

Florida

• El proyecto de demostración paralelo del Centro de Energía Solar de Florida en Lakeland en 1999 ^{[ 145 ]} se denominó "Casa de Energía Cero". Fue un esfuerzo universitario de primera generación que influyó significativamente en la creación del programa Casa de Energía Cero del Departamento de Energía de los Estados Unidos, dentro del área de Eficiencia Energética y Energías Renovables.

Illinois

• La tienda Walgreens ubicada en 741 Chicago Ave, Evanston, es la primera de las tiendas de la compañía en ser construida o convertida a un edificio de energía neta cero. ^{[ 146 ]} Es la primera tienda minorista de energía neta cero en ser construida y allanará el camino para la renovación y construcción de tiendas minoristas de energía neta cero en un futuro cercano. La tienda Walgreens incluye las siguientes características de eficiencia energética: sistema de intercambio geotérmico, materiales de construcción de alta eficiencia energética, iluminación LED y aprovechamiento de la luz natural, y refrigerante de dióxido de carbono.
• El edificio de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, construido en 2014, es un edificio de consumo energético neto cero. ^{[ 143 ]}

Iowa

• El Centro de Vida Sostenible MUM fue diseñado para superar la calificación LEED Platino . La Universidad de Administración Maharishi (MUM) en Fairfield, Iowa, fundada por Maharishi Mahesh Yogi (más conocido por haber traído la Meditación Trascendental a Occidente) incorpora principios de Bau Biology (un sistema alemán que se centra en crear un ambiente interior saludable), ^{[ 147 ]} así como la Arquitectura Védica Maharishi (un sistema de arquitectura india centrado en la orientación, proporciones y ubicación precisas de las habitaciones). ^{[ 148 ]} El edificio es uno de los pocos en el país que califica como neto cero, y uno de aún menos que puede reclamar la bandera de red positiva a través de su sistema de energía solar. Un sistema de recolección de agua de lluvia y un tratamiento natural de aguas residuales en el sitio también sacan al edificio de la red (alcantarillado) con respecto al tratamiento de agua y desechos. Las características ecológicas adicionales incluyen iluminación natural del día en cada habitación, paredes de bloques de tierra naturales y transpirables (hechas por los estudiantes del programa), agua de lluvia purificada para funciones tanto potables como no potables; y un sistema de purificación y reciclaje de agua in situ que consiste en plantas, algas y bacterias. ^{[ 149 ]}

Kentucky

• La escuela primaria Richardsville, perteneciente al distrito escolar público del condado de Warren, en el centro-sur de Kentucky, es la primera escuela con consumo energético neto cero en Estados Unidos. Para lograrlo, CMTA Consulting Engineers y Sherman Carter Barnhart Architects emplearon estrategias innovadoras de reducción de energía, incluyendo sistemas de aire exterior dedicados (DOAS) con reinicio dinámico, nuevos sistemas informáticos, métodos alternativos para la preparación de almuerzos y el uso de energía solar fotovoltaica. El proyecto cuenta con una envolvente térmica eficiente construida con muros de hormigón aislado (ICF), bombas de calor geotérmicas, grifería de bajo consumo y aprovechamiento integral de la luz natural. Además, es la primera escuela totalmente inalámbrica de Kentucky. ^{[ 150 ]}
• El Centro de Ciencias Agrícolas Locust Trace , una escuela vocacional agrícola que presta servicios a las Escuelas Públicas del Condado de Fayette y distritos circundantes, cuenta con un Edificio Académico de Energía Neta Cero, diseñado por CMTA Consulting Engineers y Tate Hill Jacobs Architects. Las instalaciones, ubicadas en Lexington, Kentucky, también incluyen un invernadero, una pista de equitación con establos y un granero. Para lograr la Energía Neta Cero en el Edificio Académico, el proyecto utiliza una envolvente hermética, puntos de ajuste de temperatura interior ampliados en áreas específicas para simular con mayor precisión las condiciones del mundo real, un sistema solar térmico y bombas de calor geotérmicas. La escuela ha reducido aún más su impacto ambiental al minimizar el consumo de agua municipal mediante un sistema dual que consta de un sistema de campo de infiltración estándar y un sistema de humedales artificiales, y utilizando superficies permeables para recolectar, drenar y usar el agua de lluvia para el riego de cultivos y el abrevadero de animales. ^{[ 151 ]}

Massachusetts

• El gobierno de Cambridge ha promulgado un plan para lograr emisiones de carbono "netas cero" en todos los edificios de la ciudad para 2040. ^{[ 152 ]}
• El Centro de Tránsito John W. Olver , diseñado por Charles Rose Architects Inc. , es un centro de transporte intermodal ubicado en Greenfield, Massachusetts . Construido con fondos de la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense , el edificio cuenta con paneles solares, pozos geotérmicos, pantallas térmicas de cobre y otras tecnologías de eficiencia energética.

Michigan

• La Casa Misión Cero ^{[ 153 ] [ 154 ]} es la casa de 110 años de antigüedad en Ann Arbor del presentador de Greenovation.TV y colaborador de Environment Report, Matthew Grocoff . ^{[ 155 ]} A partir de 2011, la casa es la casa más antigua de Estados Unidos en lograr energía neta cero. ^{[ 156 ] [ 157 ]} Los propietarios están documentando su proyecto en Greenovation.TV y en The Environment Report en la radio pública.
• El proyecto Vineyard es una vivienda de energía cero (ZEH) gracias a su diseño solar pasivo, 3,3 kW de energía fotovoltaica, agua caliente solar y calefacción y refrigeración geotérmica. La vivienda está precableada para una futura turbina eólica y consume solo 600 kWh de energía al mes, con un mínimo de 20 kWh de electricidad al día, incluyendo muchos días de medición neta inversa. El proyecto también utiliza aislamiento ICF en toda la casa y cuenta con la certificación Platino LEED para Viviendas. Este proyecto fue galardonado como Casa del Año 2009 por la revista Green Builder. ^{[ 158 ]}
• El Centro Lenawee para un Futuro Sostenible, un nuevo campus del Distrito Escolar Intermedio de Lenawee, funciona como un laboratorio viviente para el futuro de la agricultura. Es el primer edificio educativo con balance energético cero en Michigan, diseñado por CMTA Consulting Engineers y The Collaborative, Inc. El proyecto incluye paneles solares en el suelo y en el techo, un sistema geotérmico de calefacción y refrigeración, tubos solares, pavimento y aceras permeables, un techo verde de sedum y un diseño de voladizo para regular la temperatura del edificio. ^{[ 159 ]}

Misuri

• En 2010, la firma de arquitectura HOK trabajó con la consultora de energía e iluminación natural The Weidt Group para diseñar un prototipo de edificio de oficinas Clase A de 170 735 pies cuadrados (15 861,8 m² ^{) con cero emisiones netas de carbono en} St. Louis , Missouri. ^{[ 160 ]} El equipo documentó su proceso y resultados en Netzerocourt.com. 

Nueva Jersey

• El proyecto 31 Tannery , ubicado en Branchburg, Nueva Jersey, sirve como sede corporativa de Ferreira Construction, el Grupo Ferreira y Noveda Technologies . El edificio de oficinas y talleres, de 3900 m² (42 000 pies cuadrados  ) ^, fue construido en 2006 y es el primer edificio en el estado de Nueva Jersey que cumple con la Orden Ejecutiva 54 de Nueva Jersey. Además, es el primer edificio comercial con consumo energético neto cero en los Estados Unidos.

Nueva York

• Green Acres, el primer desarrollo de energía neta cero real en Estados Unidos, ^{[ 161 ]} está ubicado en New Paltz, a unos 130 km al norte de la ciudad de Nueva York. Greenhill Contracting comenzó la construcción de este desarrollo de 25 viviendas unifamiliares en el verano de 2008, ^{[ 162 ]} con diseños de BOLDER Architecture. Después de un año completo de ocupación, de marzo de 2009 a marzo de 2010, los paneles solares de la primera vivienda ocupada en Green Acres generaron 1490 kWh más de energía que la vivienda consumida. La segunda vivienda ocupada también ha logrado un consumo de energía neta cero. A junio de 2011, cinco casas se habían terminado, comprado y ocupado, dos estaban en construcción y varias más estaban en planificación. Las casas están construidas con encofrados de hormigón aislados con vigas aisladas con espuma de poliuretano proyectada y ventanas abatibles de triple acristalamiento, climatizadas por un sistema geotérmico , para crear edificios extremadamente eficientes energéticamente y de larga duración. ^{[ 163 ]} El ventilador con recuperación de calor proporciona aire fresco constante y, gracias a los materiales con bajo o nulo contenido de COV (compuestos orgánicos volátiles), estas viviendas son muy saludables para vivir. Hasta donde sabemos, Green Acres es el primer desarrollo de edificios múltiples, residenciales o comerciales, que logra un verdadero consumo energético neto cero en los Estados Unidos, y el primer desarrollo de viviendas unifamiliares con consumo energético neto cero en el mundo. ^{[ 164 ] [ 165 ]} 
• Greenhill Contracting construyó dos casas de lujo de energía neta cero en Esopus, terminadas en 2008. Una de ellas fue la primera casa de energía neta cero con certificación Energy Star en el noreste y la primera registrada en el sitio web del Desafío de Constructores del Departamento de Energía de EE. UU. ^{[ 166 ]} Estas casas sirvieron de modelo para Green Acres y las demás casas de energía neta cero que Greenhill Contracting ha construido, en cuanto a métodos y materiales.
• La sede de Hudson Solar, nombre comercial de Hudson Valley Clean Energy, Inc., ubicada en Rhinebeck y terminada en 2007, fue reconocida por NESEA (Asociación de Energía Sostenible del Noreste) como el primer edificio comercial con balance energético neto cero comprobado en el estado de Nueva York y en los diez estados del noreste de Estados Unidos (octubre de 2008). El edificio consume menos energía de la que genera, utilizando un sistema de energía solar para generar electricidad a partir del sol, calefacción y refrigeración geotérmicas, y colectores solares térmicos para calentar toda su agua. ^{[ 167 ]}

Oklahoma

• La primera casa de diseño de energía cero de ⁴⁶⁰ m² (5000 pies cuadrados ) [ ^{168 ] se} construyó en 1979 con el apoyo del nuevo Departamento de Energía de los Estados Unidos del presidente Carter . Dependía en gran medida del diseño de construcción solar pasiva para la calefacción, el calentamiento del agua y la refrigeración de los espacios. Se calentaba y enfriaba de forma eficaz en un clima donde la temperatura máxima de verano era de 43 °C (110 °F) y la temperatura mínima de invierno era de -23 °C (-10 °F). No utilizaba sistemas solares activos . Es una casa de doble envolvente que utiliza un diseño de flujo de aire de convección natural alimentado por gravedad para hacer circular el calor solar pasivo de 93 m² (1000 pies cuadrados ⁾ de vidrio orientado al sur en su invernadero a través de una zona de amortiguación térmica en invierno. Una piscina en el invernadero proporcionaba masa térmica para el almacenamiento de calor invernal. En verano, el aire procedente de dos tubos subterráneos de 610 mm (24 pulgadas ) de diámetro y 30 m (100 pies) de longitud se utiliza para enfriar la zona de amortiguación térmica y expulsar el calor a través de rejillas de ventilación en el techo de la envolvente exterior con un caudal de 7200 cfm.    

Oregón

• La certificación de edificios de energía neta cero se lanzó en 2011 y cuenta con reconocimiento internacional. El primer proyecto, Painters Hall, ^{[ 169 ]} es el centro comunitario, cafetería, oficina, galería de arte y espacio para eventos de Pringle Creek. Construido originalmente en la década de 1930, Painters Hall fue renovado en 2010 para cumplir con los estándares LEED Platino de edificios de energía neta cero, demostrando el potencial de convertir edificios existentes en espacios sostenibles de alto rendimiento. Painters Hall ofrece soluciones sencillas y económicas para la reducción de energía, como iluminación natural y sistemas de refrigeración pasiva , que ahorran dinero y aumentan el confort. Un circuito geotérmico de fuente terrestre de distrito alimenta la bomba de calor geotérmica del edificio para una calefacción y aire acondicionado de alta eficiencia. El excedente de generación de la  instalación solar en la azotea de 20,2 kW compensa el bombeo del sistema geotérmico del vecindario. Abierto al público, Painters Hall es un punto de encuentro para amigos, vecinos y visitantes en el corazón de un vecindario diseñado en torno a la naturaleza y la comunidad.

Pensilvania

• El Centro Phipps para Paisajes Sostenibles en Pittsburgh fue diseñado para ser uno de los edificios más ecológicos del mundo. Obtuvo la Certificación de Edificio de Energía Neta Cero del Living Building Challenge en febrero de 2014 y está en proceso de obtener la certificación completa. ^{[ 170 ]} El Centro Phipps utiliza tecnologías de conservación de energía, como colectores solares de agua caliente, sensores de dióxido de carbono e iluminación natural, así como tecnologías de energía renovable para lograr el estatus de Energía Neta Cero. ^{[ 143 ]}
• El Centro de Bienvenida Lombardo de la Universidad de Millersville se convirtió en el primer edificio del estado en obtener la certificación de energía cero. Este fue el paso más importante en el objetivo de la Universidad de Millersville de ser neutra en carbono para 2040. Según el Instituto Internacional Living Future, el Centro de Bienvenida Lombardo es uno de los edificios con mejor rendimiento energético del país, ya que genera un 75 % más de energía de la que se consume actualmente. ^{[ 171 ]}

Rhode Island

• En Newport, la escuela Paul W. Crowley East Bay MET es el primer proyecto de energía neta cero que se construirá en Rhode Island. Se trata de un edificio de 17 000 pies cuadrados que alberga ocho aulas grandes, siete baños y una cocina. Contará con paneles fotovoltaicos para suministrar toda la electricidad necesaria para el edificio y un pozo geotérmico que será la fuente de calefacción.

Tennesse

• Civitas, diseñada por Archimania , Memphis, Tennessee. ^{[ 172 ]} Civitas es una vivienda de estudio de caso ubicada a orillas del río Misisipi, actualmente en construcción. Su objetivo es afrontar los desafíos culturales, climáticos y económicos. La vivienda sentará un precedente para el diseño de alto rendimiento en el sureste de Estados Unidos.

Texas

• La Universidad del Norte de Texas (UNT) construyó un Laboratorio de Investigación de Energía Cero ^{[ 173 ]} en su campus de investigación de 300 acres, Discovery Park, en Denton, Texas. El proyecto fue financiado con más de $1,150,000 y beneficiará principalmente a los estudiantes de ingeniería mecánica y energética (UNT se convirtió en la primera universidad en ofrecer títulos en ingeniería mecánica y energética en 2006). Esta estructura de 1,200 pies cuadrados ya está terminada y se realizó la ceremonia de inauguración del Laboratorio de Energía Cero de la Universidad del Norte de Texas el 20 de abril de 2012. ^{[ 174 ]}
• La Biblioteca West Irving en Irving, Texas , se convirtió en la primera biblioteca con balance energético cero en Texas en 2011, funcionando completamente con energía solar. ^{[ 175 ]} Desde entonces ha producido un superávit. Cuenta con la certificación LEED Oro. ^{[ 176 ]}

Vermont

• El pabellón deportivo de cero emisiones netas de la escuela Putney se inauguró el 10 de octubre de 2009. En funcionamiento durante más de un año, a diciembre de 2010, el pabellón había consumido 48 374 kWh y producido un total de 51 371 kWh durante los primeros 12 meses de funcionamiento, logrando así un rendimiento ligeramente superior al de cero emisiones netas. ^{[ 177 ]} También en diciembre, el edificio recibió el premio AIA-Vermont Honor Award. ^{[ 178 ]}
• La Casa Charlotte Vermont, diseñada por Pill-Maharam Architects, es una casa con consumo energético neto cero verificado, terminada en 2007. El proyecto ganó el premio de Energía Neta Cero de la Asociación de Energía Sostenible del Noreste en 2009. ^{[ 179 ]}