近日,，北京建筑節(jié)能研究發(fā)展中心零碳建筑示范工程在北京市朝陽(yáng)區(qū)亮相。該項(xiàng)目采用了20項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)零碳技術(shù),、比傳統(tǒng)非被動(dòng)式公共建筑節(jié)能60%,、每年通過光伏發(fā)電甚至可實(shí)現(xiàn)建筑負(fù)能源消耗。
該建筑由一座建成于1987年的既有公共建筑改造而成,，因此該項(xiàng)目也成為北京市首個(gè)既有公共建筑改造的零碳建筑,。
北京建筑節(jié)能研究發(fā)展中心零碳建筑示范工程
項(xiàng)目位于北京市朝陽(yáng)區(qū)光熙門北里29號(hào),，總建設(shè)面積1181.6平方米，整體建筑采用磚混結(jié)構(gòu),，地上兩層,，無(wú)地下室，建筑高度為8米,。
二十項(xiàng)節(jié)能技術(shù) 實(shí)現(xiàn)100%節(jié)能,、100%減排
示范項(xiàng)目采用高性能非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫技術(shù)、高性能門窗技術(shù),、無(wú)熱橋處理措施,、高效熱回收技術(shù)、建筑氣密性措施以及可再生能源及建筑電氣化七大類,、二十項(xiàng)節(jié)能技術(shù),，將建筑本體的能耗降至改造前的90%，同時(shí)設(shè)置多種形式的光伏設(shè)施,，使建筑耗電量與光伏發(fā)電量達(dá)到平衡,，最終實(shí)現(xiàn)100%節(jié)能、100%減排,。
項(xiàng)目將“光伏發(fā)電,、儲(chǔ)能蓄電，直流供電,，柔性用電”相結(jié)合,。通過屋頂單晶硅結(jié)合 BIPV直流發(fā)電，利用直流電向室內(nèi)直流用電器供電,，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用,。同時(shí)，考慮特殊情況,，接入市政電力,，當(dāng)連續(xù)陰雨天或光伏用電不滿足時(shí)使用，實(shí)現(xiàn)柔性用電,。
可再生能源
這座建筑的太陽(yáng)能光伏板面積515平方米,，每年可發(fā)57000度電。北京公共建筑峰值電價(jià)為1.29元/度,，能耗計(jì)算結(jié)果顯示,，這一項(xiàng)目全年照明、插座,、生活熱水,、遮陽(yáng)、弱電、空調(diào)系統(tǒng)等全年每平米用電量約為 45 度/平方米,，全年總計(jì)電量為53145度,。按電價(jià)為 1.29 元/度計(jì)算,，每年電費(fèi)可節(jié)省68557元,。通過零碳改造顯著降低了后期運(yùn)營(yíng)成本。
光伏屋頂是當(dāng)下的主流形式,，而光伏幕墻是未來(lái)的主流,。光伏幕墻是將幕墻（比如石材幕墻、玻璃幕墻）和光伏發(fā)電功能相結(jié)合的幕墻,，相較于屋頂,，建筑幕墻表面積更大，能有效提高發(fā)電量,。更適用于高樓大廈安裝光伏發(fā)電的需求,。
為了有效遮擋陽(yáng)光和利用太陽(yáng)光，這座零碳建筑的外墻按照適當(dāng)?shù)墓庹战嵌仍O(shè)置了遮陽(yáng)板和導(dǎo)光板,，阻止強(qiáng)烈的陽(yáng)光透過玻璃直接射入室內(nèi),。在起到降溫作用的同時(shí)，還可以將自然光線更深地反射到辦公室,，增加辦公室的亮度,，從而減少電源的使用。
盡管缺少一般辦公室燈火通明的感覺,，但坐在桌子前,，光線卻很好，完全不影響工作,。另一個(gè)不尋常的地方是,，屋里找不到燈的開關(guān)。這里采用的是智能照明系統(tǒng),，可以通過室內(nèi)光亮度調(diào)節(jié)燈具亮度,，辦公室內(nèi)是否開燈完全由自然光的亮度和系統(tǒng)已設(shè)定的室內(nèi)亮度決定。人們可以通過手機(jī)APP控制調(diào)節(jié)燈具的開關(guān)與亮度,。
室內(nèi)還采用了導(dǎo)光筒（光導(dǎo)照明系統(tǒng)）,，屋頂上一個(gè)個(gè)圓形的“大燈”，沒有電源,，而是通過折射,、反射陽(yáng)光，將室外光線引入室內(nèi),，不僅節(jié)能,，而且比電燈更自然、更柔和。導(dǎo)光筒利用高反射的光導(dǎo)管,，將陽(yáng)光從室外引進(jìn)到室內(nèi),，可以穿越吊頂，穿越覆土層,，還可以拐彎延長(zhǎng)繞開障礙,，將陽(yáng)光送到任何地方。是一種綠色,、健康,、環(huán)保、無(wú)能耗的照明產(chǎn)品,。
高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)
在室外溫度不適宜的冬夏季,，開窗通風(fēng)將造成大量的能量損失，同時(shí)室內(nèi)的溫濕度也無(wú)法得到保證,。因此在氣密性優(yōu)異的零碳建筑系統(tǒng)中,，新風(fēng)系統(tǒng)作為機(jī)械通風(fēng)的一種形式應(yīng)用于建筑中。帶有熱回收的新風(fēng)系統(tǒng),，可以保證室內(nèi)氣流組織的定向流動(dòng),，同時(shí)根據(jù)室內(nèi)溫濕度、二氧化碳濃度對(duì)新風(fēng)量進(jìn)行反饋,，保證室內(nèi)良好的舒適性,。
為了盡可能降低通風(fēng)能耗，帶有熱回收的新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,，其主要依靠室外新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)進(jìn)行熱量的交換,，從而利用室內(nèi)熱量來(lái)為室外的冷空氣進(jìn)行升溫。室外新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)在熱回收芯進(jìn)行熱量交換,，將升溫后的新風(fēng)送入室內(nèi),。
中心的暖通系統(tǒng)使用多聯(lián)機(jī)+全熱回收新風(fēng)系統(tǒng)以降低通風(fēng)損失；新風(fēng)機(jī)組帶有加濕段,，室內(nèi)溫濕度可控,，保障冬季室內(nèi)濕度適宜，提高舒適度,；考慮到室外空氣污染,，新風(fēng)系統(tǒng)增加PM2.5過濾箱，過濾效率高達(dá)99%,。
智能監(jiān)控方面
一套可視化的環(huán)境監(jiān)測(cè),、設(shè)備能耗分項(xiàng)、樓體結(jié)構(gòu)安全跨系統(tǒng)集成堪稱建筑的“神經(jīng)元”,。通過在主要功能房間安裝室內(nèi)環(huán)境傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn),，可以對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度、PM2.5,、二氧化碳,、TVOC和甲醛濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并處理形成舒適指數(shù)和健康指數(shù)。在屋面,，設(shè)置有氣象監(jiān)測(cè)站掌握溫度,、濕度、風(fēng)速,、光照,、PM2.5等各項(xiàng)數(shù)據(jù)。建筑中還有眾多監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)樓體傾斜,、裂縫、沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè),。
中心研發(fā)了包含照明,、新風(fēng)、空調(diào),、加濕,、遮陽(yáng)、天窗,、安防等設(shè)備在內(nèi)的智能化集成運(yùn)維控制系統(tǒng),，可以實(shí)時(shí)對(duì)各設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和場(chǎng)景控制。這個(gè)智慧中樞可以對(duì)照明,、插座,、新風(fēng)、空調(diào)等進(jìn)行分項(xiàng)用能精準(zhǔn)計(jì)量,，對(duì)每個(gè)區(qū)域每個(gè)設(shè)備類型用電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),，為節(jié)能統(tǒng)籌提供有效的數(shù)據(jù)支撐和分析基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維管理的精細(xì)化,、數(shù)據(jù)化,。
使用功能方面
項(xiàng)目還集教育和科研為一體，首層是一座內(nèi)容豐富的零碳·城市更新展廳,，由多媒體展廳,、五大技術(shù)產(chǎn)品長(zhǎng)廊、被動(dòng)房體驗(yàn)倉(cāng)沉浸體驗(yàn)館,、科技趣味互動(dòng)體驗(yàn)區(qū)組成,，全方位介紹零碳建筑相關(guān)技術(shù)；二層為科研辦公用房,。
▲被動(dòng)房實(shí)物樣板集中展示的空間是一座沉浸式體驗(yàn)館,。
▲從一顆小小的隔熱錨栓到整個(gè)綜合建筑實(shí)物節(jié)點(diǎn)，都與空間的結(jié)構(gòu)相互融合，使原本枯燥的節(jié)點(diǎn)與材料呈現(xiàn)出建筑的節(jié)奏與美感,。
▲保溫材料,、門窗、遮陽(yáng),、新風(fēng),、空氣能和太陽(yáng)能采暖等關(guān)鍵部品也都一一陳列。
▲最后一個(gè)區(qū)域是科技趣味互動(dòng)體驗(yàn)區(qū),。訪客在互動(dòng)游戲中可以進(jìn)一步了解被動(dòng)房技術(shù)與零碳建筑技術(shù)的基本原理,。
▲在展陳上，新技術(shù)與傳統(tǒng)建筑技術(shù)的對(duì)比一目了然,。
▲新技術(shù)氣密性,、隔音性提升實(shí)效展示
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