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为了实现“绿色奥运，科技奥运”的目标，北京在奥运村和奥运场馆的建设中将大量使用新能源和可再生能源。2003年底，国内首栋新能源建筑——天普新能源示范楼在大兴区建成，并正式投入使用。该建筑不用供电、不用供暖，所需要的能源全靠自身吸收的太阳能和地热能来满足生活需要。天普新能源示范楼是国家及北京市科技攻关课题《新能源综合利用建筑研究与示范》选定的示范建筑，是中科院八大奥运项目之一。
随着节能和环保观念的深入人心，人们对太阳能等新能源的开发应用的力度越来越大，新能源产业已进入增长阶段，新能源与建筑技术的结合亦成为能源行业和建筑行业所关注的焦点。目前，由北京中科能能源高科技公司、北京天普太阳能公司等单位共同承担的北京市科技计划项目——《新能源综合利用建筑研究与示范》已经完成。本课题将太阳能空调、太阳能采暖，太阳能热水、太阳能蓄能、地源热泵、太阳能光伏并网发电等多项先进的可再生能源利用技术与建筑结合并采用多种建筑节能技术，建造了我国可再生能源集成度及可再生能源替代率最高的新型可再生能源综合利用建筑。
国内首栋新能源楼矗立大兴
天普新能源示范楼坐落于北京南郊大兴芦城工业区。据该楼总工程师于学德介绍，该楼的建筑面积8000平方米，地下一层，地上五层。它是一座集办公、住宿、餐饮、娱乐等功能为一体的综合性建筑，地下一层为综合服务区, 附设有半地下室内游泳池。首层、二层为办公区，三层以上为客房公寓。该楼安装了150平方米的直通闷晒式全玻璃真空太阳能集热管，为建筑物提供24小时热水，约9吨/天，可保证80人以下淋浴热水。
天普新能源示范楼的结构设计充分利用自然采光和自然通风。在建筑美学设计、建筑围护结构等方面，充分考虑新能源设备、构件与建筑的匹配融合。建筑外墙屋顶外保温，外窗采用低能耗玻璃和有利于自然通风的节能结构。本建筑采暖空调负荷达到国家节能建筑标准规定的指标，建筑设计空调冷负荷330kW，设计采暖热负荷281kW，设计卫生热水用量每日8m3。
新能源与建筑的完美结合
此新能源建筑示范研究项目在实施前期，针对目前新能源领域的实际情况，综合考虑实施成本及运行效果等各方面的因素，经过有关专家的反复论证，最终确定在建筑中采用太阳能制冷、太阳能热水、地源热泵制冷制热、太阳能并网发电等新能源技术。
太阳能光热技术与建筑的结合
太阳能光热技术在天普新能源示范楼的新能源系统中占有重要的份额。太阳能光热技术作为最早被人们利用的新能源技术，发展到今天，已经比较成熟，但将它与建筑结合，使其与建筑相适应，大面积的应用并保证高效、可靠、长寿命却是一个难点。天普新能源示范楼在这方面做了大量的工作，主要采用了“与屋面结合的太阳能集热器模块”、“与建筑南立面结合的大直径储热式太阳能集热器模块”、“双层玻璃管式太阳能阳光顶”三种类型的太阳能集热技术。
太阳能光电技术与建筑相结合
天普新能源示范楼的中厅屋顶上方、屋顶挑梁和南阳台及中厅南门斗均装设太阳能光伏发电板组成50kW太阳能光伏发电系统，太阳能光伏发电系统所发出的电能并入电网。各种不同的太阳能光伏发电板除发电外，还作为建筑构件与建筑物各部分有机结合,起到装饰和保温作用。天普新能源示范楼安装了各种不同的太阳能发电板共520m2。
利用两项技术提供采暖空调
该楼的冬季采暖和夏季空调的冷热源主要由太阳能提供。采暖太阳能集热器采集的热量向建筑供暖，夏天利用太阳能集热器采集的热量驱动吸收式太阳能制冷机向建筑供冷。该系统所安装太阳能吸收式制冷机组的制冷能力为200kW。为了使采暖空调系统不受天气情况的影响，能够连续不断的运行，本系统设制冷能力350kW、制热能力400kW的水源热泵机组一台作为采暖空调系统的备用制冷制热设备，水源热泵机组以常温地下水作为冷热源，在太阳能不足时和夜间工作，为建筑供冷或供热。
节能措施达到预期目的
众所周知，在以常规能源为主的能源消费领域，虽然新能源的使用成本低廉，但因前期投资成本较高，成为阻碍其发展的瓶颈。将新能源与建筑结合，以新能源代替常规能源为建筑供电、供热和制冷，就必须精打细算，使建筑的能量消耗尽可能的降低，以减少新能源采集利用系统的初期投资，使其有效利用率达到最高。
据北京中科能公司有关负责人介绍，这栋示范建筑在规划设计之初，就以建设一座节能建筑为目标，经过专家和技术人员的反复论证，考察了众多的相关或类似的建筑工程，结合实际情况，在本建筑设计施工中采取了多项建筑节能措施。这些节能措施包括：一是建筑外墙采用轻质陶粒混凝土，并加贴挤塑泡沫塑料板材外保温；二是建筑外窗采用双层中空玻璃窗，阳台封闭；三是建筑物屋顶、南立面墙与太阳能集热器模块结合，集热、保温一体化；四是被动太阳房技术；五是地板辐射采暖、空调。
据了解，天普新能源示范楼在2003年夏季进行了空调制冷系统的初步实验运行，运行室内温度维持在26℃左右，吸收式太阳能制冷机组在太阳能热水温度大于50℃即可正常启动，机组平均制冷系数可达0.8；水源热泵机组辅助制冷运行时，制冷系数可达4.9。
2003年12月2日建筑正式投入使用，太阳能光热、地源热泵及光电系统全面启动，采暖系统日平均供暖运行时间9小时，白天利用太阳能热水采暖，夜间水源热泵机组利用低谷电制热运行，系统设备日均耗电量800度，实测期间采暖系统新能源提供能量达到80%的预期目标。
目前，示范建筑的太阳能发电系统已经并网发电3万多度，发电系统峰值功率达到了50kW的设计要求。
经过对系统运行数据的初步分析，在试运行期间，太阳能等新能源替代建筑用能80%以上，并可以有效减少污染物排放，降低电力消耗。
根据天普新能源示范楼的实际运行情况，将新能源示范建筑的采暖空调及热水系统运行费用与使用常规能源运行费用的比较，以天然气为例，在同样的采暖空调和热水负荷下，本新能源系统每年可节约运行费用32万余元，节约费用比率为82%。
大面积推广尚待时日
据了解，天普新能源示范楼应用了太阳能、地能、蓄能、节能等多项新能源技术，并在太阳能集热器，太阳能光电板和建筑物屋顶，墙面，窗户，阳光顶有机结合方面作了大量创新，符合建筑美学。新能源建筑既创造了冬暖夏凉舒适的人居环境，又因使用新能源而将在长期的供电、采暖空调及热水运行中节约大量的能源费，具有明显的经济和环境效益。通过该示范项目的实施可预见新能源和建筑结合在技术上是切实可行的，具有很好的推广价值。但业内人士认为，新能源在建筑中大规模的推广应用还要经过一个漫长的过程，需要新能源设备生产单位、建筑设计单位、建筑施工单位等多方面密切配合，结合实际对现有技术进行创新和发展，共同打造可以兼容多种新能源的现代节能建筑。
随着节能和环保观念的深入人心，人们对太阳能等新能源的开发应用的力度越来越大，新能源产业已进入增长阶段，新能源与建筑技术的结合亦成为能源行业和建筑行业所关注的焦点。目前，由北京中科能能源高科技公司、北京天普太阳能公司等单位共同承担的北京市科技计划项目——《新能源综合利用建筑研究与示范》已经完成。本课题将太阳能空调、太阳能采暖，太阳能热水、太阳能蓄能、地源热泵、太阳能光伏并网发电等多项先进的可再生能源利用技术与建筑结合并采用多种建筑节能技术，建造了我国可再生能源集成度及可再生能源替代率最高的新型可再生能源综合利用建筑。
国内首栋新能源楼矗立大兴
天普新能源示范楼坐落于北京南郊大兴芦城工业区。据该楼总工程师于学德介绍，该楼的建筑面积8000平方米，地下一层，地上五层。它是一座集办公、住宿、餐饮、娱乐等功能为一体的综合性建筑，地下一层为综合服务区, 附设有半地下室内游泳池。首层、二层为办公区，三层以上为客房公寓。该楼安装了150平方米的直通闷晒式全玻璃真空太阳能集热管，为建筑物提供24小时热水，约9吨/天，可保证80人以下淋浴热水。
天普新能源示范楼的结构设计充分利用自然采光和自然通风。在建筑美学设计、建筑围护结构等方面，充分考虑新能源设备、构件与建筑的匹配融合。建筑外墙屋顶外保温，外窗采用低能耗玻璃和有利于自然通风的节能结构。本建筑采暖空调负荷达到国家节能建筑标准规定的指标，建筑设计空调冷负荷330kW，设计采暖热负荷281kW，设计卫生热水用量每日8m3。
新能源与建筑的完美结合
此新能源建筑示范研究项目在实施前期，针对目前新能源领域的实际情况，综合考虑实施成本及运行效果等各方面的因素，经过有关专家的反复论证，最终确定在建筑中采用太阳能制冷、太阳能热水、地源热泵制冷制热、太阳能并网发电等新能源技术。
太阳能光热技术与建筑的结合
太阳能光热技术在天普新能源示范楼的新能源系统中占有重要的份额。太阳能光热技术作为最早被人们利用的新能源技术，发展到今天，已经比较成熟，但将它与建筑结合，使其与建筑相适应，大面积的应用并保证高效、可靠、长寿命却是一个难点。天普新能源示范楼在这方面做了大量的工作，主要采用了“与屋面结合的太阳能集热器模块”、“与建筑南立面结合的大直径储热式太阳能集热器模块”、“双层玻璃管式太阳能阳光顶”三种类型的太阳能集热技术。
太阳能光电技术与建筑相结合
天普新能源示范楼的中厅屋顶上方、屋顶挑梁和南阳台及中厅南门斗均装设太阳能光伏发电板组成50kW太阳能光伏发电系统，太阳能光伏发电系统所发出的电能并入电网。各种不同的太阳能光伏发电板除发电外，还作为建筑构件与建筑物各部分有机结合,起到装饰和保温作用。天普新能源示范楼安装了各种不同的太阳能发电板共520m2。
利用两项技术提供采暖空调
该楼的冬季采暖和夏季空调的冷热源主要由太阳能提供。采暖太阳能集热器采集的热量向建筑供暖，夏天利用太阳能集热器采集的热量驱动吸收式太阳能制冷机向建筑供冷。该系统所安装太阳能吸收式制冷机组的制冷能力为200kW。为了使采暖空调系统不受天气情况的影响，能够连续不断的运行，本系统设制冷能力350kW、制热能力400kW的水源热泵机组一台作为采暖空调系统的备用制冷制热设备，水源热泵机组以常温地下水作为冷热源，在太阳能不足时和夜间工作，为建筑供冷或供热。
节能措施达到预期目的
众所周知，在以常规能源为主的能源消费领域，虽然新能源的使用成本低廉，但因前期投资成本较高，成为阻碍其发展的瓶颈。将新能源与建筑结合，以新能源代替常规能源为建筑供电、供热和制冷，就必须精打细算，使建筑的能量消耗尽可能的降低，以减少新能源采集利用系统的初期投资，使其有效利用率达到最高。
据北京中科能公司有关负责人介绍，这栋示范建筑在规划设计之初，就以建设一座节能建筑为目标，经过专家和技术人员的反复论证，考察了众多的相关或类似的建筑工程，结合实际情况，在本建筑设计施工中采取了多项建筑节能措施。这些节能措施包括：一是建筑外墙采用轻质陶粒混凝土，并加贴挤塑泡沫塑料板材外保温；二是建筑外窗采用双层中空玻璃窗，阳台封闭；三是建筑物屋顶、南立面墙与太阳能集热器模块结合，集热、保温一体化；四是被动太阳房技术；五是地板辐射采暖、空调。
据了解，天普新能源示范楼在2003年夏季进行了空调制冷系统的初步实验运行，运行室内温度维持在26℃左右，吸收式太阳能制冷机组在太阳能热水温度大于50℃即可正常启动，机组平均制冷系数可达0.8；水源热泵机组辅助制冷运行时，制冷系数可达4.9。
2003年12月2日建筑正式投入使用，太阳能光热、地源热泵及光电系统全面启动，采暖系统日平均供暖运行时间9小时，白天利用太阳能热水采暖，夜间水源热泵机组利用低谷电制热运行，系统设备日均耗电量800度，实测期间采暖系统新能源提供能量达到80%的预期目标。
目前，示范建筑的太阳能发电系统已经并网发电3万多度，发电系统峰值功率达到了50kW的设计要求。
经过对系统运行数据的初步分析，在试运行期间，太阳能等新能源替代建筑用能80%以上，并可以有效减少污染物排放，降低电力消耗。
根据天普新能源示范楼的实际运行情况，将新能源示范建筑的采暖空调及热水系统运行费用与使用常规能源运行费用的比较，以天然气为例，在同样的采暖空调和热水负荷下，本新能源系统每年可节约运行费用32万余元，节约费用比率为82%。
大面积推广尚待时日
据了解，天普新能源示范楼应用了太阳能、地能、蓄能、节能等多项新能源技术，并在太阳能集热器，太阳能光电板和建筑物屋顶，墙面，窗户，阳光顶有机结合方面作了大量创新，符合建筑美学。新能源建筑既创造了冬暖夏凉舒适的人居环境，又因使用新能源而将在长期的供电、采暖空调及热水运行中节约大量的能源费，具有明显的经济和环境效益。通过该示范项目的实施可预见新能源和建筑结合在技术上是切实可行的，具有很好的推广价值。但业内人士认为，新能源在建筑中大规模的推广应用还要经过一个漫长的过程，需要新能源设备生产单位、建筑设计单位、建筑施工单位等多方面密切配合，结合实际对现有技术进行创新和发展，共同打造可以兼容多种新能源的现代节能建筑。