“零碳建筑”即房子消耗的能源量与其自身产生的能源量大体相当，从而实现零排放。四分之一的二氧化碳排放量来自家庭排放，这也是‘零碳排放’住宅为何重要的原因，我们需要住宅设计与建造的彻底革新。英国发起了“可持续住宅标准”行动，开始按可持续发展的标准设计住宅，对住宅建设的碳排放实行和制定严格管制，并按能源利用率高低对住宅划分为六个星级。密闭绝缘冬暖夏凉， 建造者说，这种房屋将是英国首批投入批量制造的环保家庭住宅。从外观看，“西格玛”是一栋白色4层木结构小别墅，白墙红窗，结构十分简单。它由英国斯图尔特·米尔恩集团承建。与普通房屋明显不同的是，“西格玛”屋顶装有3个风车状发电涡轮和太阳能电池板，为整栋房屋提供电力。屋顶还安装有太阳能热水器，可为屋内地板采暖系统加热水温。每一层均有宽大的落地窗，屋内光照充足。
“零碳”能源指的是在能源生产、使用过程中不增加二氧化碳的排放，
常见的有太阳能、风能、潮汐能、核能、沼气等！
一、发展的背景
在英国有27%的温室气体排放，源头是来自于其国内的2100万户的居民住宅。有鉴于此，在可持续住宅法有一套评估准则，按住宅的节能和环保程度，将它们划分为6个星级，除作为政府评估管理的基准，并提供民众在购屋选择上能有标准化评估规范的参考依据。
在沃特福德郡的建筑展览会上Stewart Milne建筑开发商率先推出英国首栋零碳排放住宅房屋设计：“西格马住宅(Sigma Home)”。这栋住宅的家用电器能源设施设备，包括电视电器、厨房烹调设施、暖气系统、热水供给系统及通风系统能源消耗，均接近零碳排放指标，此已符合英国可持续住宅准则评估第五星级水平，因此获颁英国政府第一张“零碳排放”住宅证书。
二、重要策略
(一)、用电来源
西格马住宅是利用可再生能源发电，住宅的屋顶上装设有太阳能热水器和涡轮式的风力发电机。
(二)、水资源降低耗损
水龙头和花草洒水器则采用低速流动水，降低水的流量；衡量真实生活的舒适及便利性上，设计完善废水循环利用，例如流畅的规划洗衣、洗澡等产生的废水可用来冲洗厕所。而从斜屋顶上流下来的雨水，可导入花园内的集水桶中，用于花园的浇花和灌溉。
(三)、隔热措施
从建筑物理设计上，为能有效隔绝建筑南面的阳光热缘，特地在面南的窗户上安装三层的真空玻璃，而墙壁夹层以填充羊毛作为隔热层，目的就是尽可能的减少冬季热能的流失和夏季的热辐射。除此之外，为确保冬暖夏凉的舒适度，设置有热量感应器控制的通风孔自动开关，作为调节室内温度适宜性。
(三)、低碳建筑方面
阳光热缘藉由建筑南面窗户安装真空玻璃及墙壁夹层填充羊毛隔热，有效降低冬天暖气及夏天冷气需求，并藉热量感应器控制通风孔自动开关，调节室内温度适宜性。
(四)、绿色交通及低碳生活方面
建筑兼顾居住及办公双重用途，减少居民在交通成本上的花费及更减少车辆使用所造成的高污染碳排放。
(五)、空间格局
该住宅兼顾了居住及办公的双重用途，将一楼设计一个可作为独立公寓或办公室的空间使用，可减少居民在交通成本上的花费及更减少车辆使用所造成的高污染碳排放。而预铸框架式的墙体和屋顶设计，除可规格化的符合环保标章，更可比传统的砖造住宅，缩短许多的建筑周期，而成为开发商的最佳选择；也为一般的四人家庭，节省了每年约800英镑的能源开支。
三、参采要点
(一)、再生能源方面
藉由建筑物屋顶装设太阳能热水器及涡轮式风力发电机，提供建筑物部分电力需求。
(二)、资源循环方面
设计完善废水循环利用，例如流畅的规划洗衣、洗澡等产生的废水可用来冲洗厕所。从斜屋顶上流下来的雨水，可导入花园内的集水桶中，用于花园的浇花和灌溉等中水再利用系统，于现行小区建筑应用上，较易增设实施。
英国建筑设计师约翰·克里斯托夫斯的零碳建筑获奖无数，也是迄今为止英国唯一有人居住的可持续住宅。
零碳能源改造示范：
第一步拆除所有需要使用能源的设备。夫妇俩拆除了散热器、煤气炉、壁炉、大部分灯具等耗能设备、无隔热效果的普通窗户、无法达到节水效果的第二步针对房屋本身建材做出改造，改进房子的供暖功能。夫妇俩保存了老砖房原有的红砖外墙，在老砖房的屋顶和墙面内嵌入了加强型隔热材料，使房子内的热气不易散发出去。拆除了传统的供暖设备，利用从冰箱、洗衣机、电磁炉、电灯、电脑等设备中产生的废热，外加从窗户中折射进来的阳光，满足了整栋房子的供暖需求。
为了抵御一年中温度极低的几个星期，夫妇俩保留了去除湿气的干燥系统以及壁炉，壁炉取暖用的木材来自后院的白蜡树，而燃烧白蜡树所产生的二氧化碳全数被后院的白蜡树吸收。
第三步是改进房子的照明系统。整栋房子采用了足够数量的天窗，从中透入的自然光可以让整栋房子里保持充足的明亮光线。
第四步是改造房子的供电系统。克里斯托夫斯在墙面与墙面之间的交界处预留了几个出口，在这些地方装上镜面。通过摆设在各个角落里的镜面，形成一道道折射曲线。这些折射曲线产生了戏剧般的效果：日光从屋外引入了房子的所有地方。自然光的应用，确保了整栋房子的耗电一直处于极低的数量。
房顶上密密麻麻地铺设着太阳能PV板，其高度、坡度和方向均依照建筑方位和周边环境进行设定，“整栋房屋就像一朵向日葵。”妻子乔对这个巧夺天工的太阳能系统颇为得意，这些太阳能板直接将太阳能转换为电能。房子的供电系统连接着国家电网，因此电能成了可储存的东西。国家电网就如同一个巨大的蓄电池，调节着克里斯托夫斯一家的用电量。
“如果天气晴好，阳光灿烂，我们根本用不完太阳能板产生的电能。剩余的电量就会进入国家电网供其他家庭使用。如果遇到连续阴雨天或者太阳能板无法供电时，我们同样会从国家电网引进所需电量。”克里斯托夫斯计算过，这些太阳能板一年产生的电量是实际用电量的1.5倍。这些太阳能板除了满足整座房子的用电需求外，还能为国家电网带来一些额外的电能。
第五步是改造房子的供水系统。在二层楼屋顶上，克里斯托夫斯安置了数个大水槽承接雨水，雨水通过遍布房间的管道流入地下室的水箱。雨水直接供应到厕所储水箱，提供洗衣机用水以及厨房用水。夫妇俩仍保留了一个传统的净水电源，经过净化后的雨水可以提供日常饮用水，而英国充沛的雨水足以满足一家人的用水需求。
克里斯托夫斯告诉《外滩画报》：在隔热方面，新房顶和新墙面的隔热能力是原有的20倍。现有窗户采用三玻窗，隔热性是原有窗户的12倍。在封闭性方面，目前房子的密封度是原来的28倍，保留了建筑材料的水汽渗透性，以防水汽凝结。保存了热气与冷气，使房子冬暖夏凉。光电板将把太阳能转化为电能，多余的电能输出至国家电网。被动式太阳能板冬天充分吸热，夏天由白蜡树遮挡以防曝晒。太阳能加热冷水，并将之储存于大型储存桶中。通风装置利用从建筑内抽取出污浊空气中95%的热量加热新鲜空气，再将之输入建筑。而白蜡树残枝作为壁炉燃料，树枝的重新长成吸收壁炉燃烧所排放的二氧化碳。
零碳装饰
克里斯托夫斯一家于一年多前搬进这栋房子，尝试着将他们的可持续发展哲学也贯彻于房子的装修上。一如既往，克里斯托夫斯在室内装修上也体现了他的“零碳”理念。
所有装饰材料都是废弃的二手建材。厨房吧台由回收玻璃制成，餐桌是一个旧的广告牌等等。大小细节无一不体现着节能环保这一理念。尽管这些材料都是二手的，但整体设计却并不显得单调乏味，到处体现出简约和摩登。
英国政府对于可持续性建筑一直给予积极的支持自来水管道。当所有的能源计量表计数都归零后，夫妇俩举办了一个派对：“庆祝这座房子不再需要使用化石燃料了。”和鼓励。政府为可持续型住房设立了一套严厉的评价标准体系。克里斯托夫斯的这栋零碳房已经达到了体系中的最高级别——６级。
这一评价体系对建筑的各个方面都有严格的考评，大致需考量９个方面：1、二氧化碳排放量和能源利用率；2、水利用率，包括雨水的应用；3、建筑材料，包括建筑材料本身的能耗性；4、建筑表层的吸水性，通过建筑表层流失的水分应该维持在最低限度；5、垃圾，甚至房子里所有的家用设施都应当是易于回收的；6、污染，包括保温材料产生的污染是否达到可以忽略不计的水准；7、健康，包括有无充分利用日光；8、房屋管理，包括建筑的整个过程是否易于管理；9、生态，包括建筑选址是否考虑到保护野生动物。
