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上靠“天”下靠“地” 讓房子“綠起來”——走進我國首個近零能耗辦公建筑

時間:2024-08-12
來源:經濟參考報

曬“日光浴”就能供熱制冷,“吹過你的風”來自地表下五六十米,建筑總用能僅為北京市同類建筑能耗的20%左右……這個暑假,北京市朝陽區一座外觀并不起眼的四層小樓,吸引了眾多研學團前來打卡,這便是中國建筑科學研究院近零能耗示范樓(以下簡稱“示范樓”),也是我國第一個近零能耗辦公建筑。

什么是近零能耗?“所謂近零,就是單位平米能耗接近于零。”中國建筑科學研究院高性能建筑研究中心總工李懷介紹道,在這個4025平方米的空間里,當時集成了世界前沿的節能低碳理念和綠色建筑技術,充分向自然取能,實現節能減碳目標,如利用地源熱泵、太陽能光熱及光伏、水蓄冷等多種可再生能源以及高性能的建筑圍護結構體系、自然通風、自然采光,智能控制系統等,來極大降低建筑單位平米能耗。

跟隨她的腳步,記者來到了樓頂,只見一排排藍色的太陽能集熱管整齊地排列在屋面,足足有225平方米,這是2014年亞洲最大的太陽能空調系統。

“管道里裝滿水等介質,太陽光照射到集熱器上,能量就轉移到水中。而夏天,我們則通過一些化學手段,將熱轉化成冷,通過冷水的不斷循環給屋里降溫,這就是所謂的太陽能空調系統。”李懷比劃著說,這套太陽能空調系統幾乎不耗電。冬天,當集熱器水溫達到一定溫度時,熱水就可以直接輸送到樓內,直接給屋里供暖了。

“沒有太陽的時候怎么辦?”

“還有一套系統實時準備著,這就是我們樓的另一套能源系統——地源熱泵系統。”

問答間,李懷帶著記者來到了一層能源站機房。在這個被稱為示范樓“大心臟”的地方,冷熱源設備整齊排布,數十條供回水管道縱橫交錯。其中,墻邊一排黑色的管道,它就是地源熱泵中的地源側部分,管道深入地下數十米深,從淺層土壤中獲取能量給到熱泵主機,為大樓制冷和供暖。

“可以說,太陽能空調系統是利用‘天’,地源熱泵系統是利用‘地’,兩套系統通過智慧能源運維管理平臺相互配合,根據室內需求和室外環境參數來實時調整運行狀態,時刻為整棟樓的供冷供熱做好保障。”李懷說。

在這座示范樓里,“黑科技”遠不止于此。例如,建筑師不僅利用可再生能源供冷供熱,還向太陽“借”光,用樓頂的聚光罩聚集陽光,再通過燈罩背后的管道引到樓內,就可以照亮房間。同時,借助光伏玻璃幕墻,將大樓變成了特殊的“發電機”。此外,應用高性能的門窗來降低傳熱系數,提高氣密性,發揮“保溫屏障”作用。

示范樓從2014年運行以來,截至目前的實際運行數據表明,該項目采暖、供冷及照明年均能耗為23.6kWh/m2a,也就是每平方米一年的耗電量約23.6度電,僅相當于北京市同類項目的1/5,年CO2減排量約216噸,相當于年種植12000棵樹,取得了顯著的節能減碳效益。在實現近零能耗的同時,該建筑也是“零碳”建筑先鋒!

據了解,諸如此類的凈零能耗建筑已在全國推廣了56.4萬平米。中國建筑科學研究院全面開展國內外綠色建筑推廣應用,拉動了設備產品、綠色建材、能源應用、裝配式建造、技術服務等30多個上下游產業發展,市場總規模已達3.4萬億元。(記者 王璐)

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