项目包括建筑物理环境控制与设施研究（声、光、热、空气质量等）、建筑材料与构造（窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等）、建筑环境控制系统的研究（高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等）、建筑智能化系统研究。超低能耗楼还将作为展示与宣传各种最新技术的舞台，为技术交流、产研挂钩、知识普及搭建桥梁；并成为清华大学与企业界合作开发、展示新产品的平台，以及向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台。

示范楼作为技术展示和效果测试，选用了近十种不同的外围护结构做法，基本的热工性能要求为透光体系部分（玻璃幕墙、保温门窗、采光顶） 综合传热系数 K<1W/m2.K ，太阳得热系数 SHGC<0.5 ，非透光体系部分（保温墙体、屋面）传热系数 K<0.3 W/m2.K 。 冬季建筑物的平均热负荷仅为 0.7W/m 2 ，最冷月的平均热负荷也只有 2.3 W/m 2 ，如果考虑室内人员灯光和设备等的发热量，基本可实现冬季零采暖能耗。夏季最热月整个围护结构的平均得热也只有 5.2 W/m 2 。 由于围护结构导致的建筑耗冷耗热量仅为常规建筑的 10% 。