零能耗!惠州这座经过改造的办公建筑是如何做到的?
深圳特区报记者 窦延文 文/图
2022-09-22 21:10

9月22日,由中建科工集团有限公司举办的创新业务绿色创新产品媒体开放日在广东省惠州市中建科工绿色科技公司办公楼举行。记者现场了解模块化建筑、零能耗建筑、智慧停车等建筑领域最新科技成果,感受科技创新引领建筑转型发展的脉动。

记者了解到,中建科工积极践行绿色低碳发展理念,研发推广绿色建筑、近零能耗建筑。广东省首座既有建筑零能耗改造办公建筑——中建科工绿色科技公司既有建筑零能耗改造办公楼近期正式投用,中建科工在绿色低碳创新发展又打造了一个示范点。

中建科工秉持着轻改造、被动优先主动优化和最大化利用可再生能源三大原则,通过节能、产能、光储直柔等技术创新,将使用十多年,存在外墙屋面老化渗漏、保温隔热性能差和能耗高等问题的老旧建筑,改造成了零碳、零能耗、零排放、零废水的“四零建筑”。

节能:打造夏热冬暖地区低碳建筑示范

为满足夏热冬暖地区隔热遮阳要求,项目外窗玻璃采用了双层中空Low-E玻璃,外墙采用了高效保温岩棉,并在外墙表面应用了反射隔热涂料,使得墙体传热系数达到每度每平方米0.47瓦。结合光环境分析结果,创新采用了光伏发电和遮阳一体化设计,将悬挑1.6米、角度为60度的0透光率的碲化镉光伏玻璃作为南侧外窗的水平遮阳构件,有效阻隔了室外的光辐射进入,降低了空调负荷。

在大楼南侧门厅入口采用了呼吸式旋转门,与建筑北侧外窗智能联动,可根据室内外温度和湿度智能开启。在过渡季节,室外气温低于室内气温,且湿度适宜时,旋转门和智能窗将自动开启,利用穿堂风和烟囱效应,提高室内舒适度的同时引进室外新鲜空气。

目前国内既有建筑零能耗改造的案例相对较少,特别是夏热冬暖地区的研究较少,此次改造结合南方气候特点,采用针对性技术,实现“节流”目标,对于夏热冬暖地区的近零能耗建筑打造具有示范意义。

产能:利用绿色能源供能

结合室内采光需求,中建科工在办公楼的南侧和西侧立面,采用了不同透光率的碲化镉光伏玻璃,考虑产能的同时最大限度兼顾建筑遮阳。屋顶采用高效单晶硅组件,并采用悬挑架空式光伏设计,最大程度增加光伏面积的同时保障屋顶活动空间。

改造后,整栋建筑光伏装机容量达到162千瓦,预计综合可再生能源年发电量16万千瓦时,远大于建筑物7.5万千瓦时的年需求量,剩余的绿电能源将供园区其他建筑使用。建筑能耗也由改造前的每平方米每年107千瓦时,降低为改造后的每平方米每年50千瓦时,每年可减少22吨二氧化碳排放,相当于植树造林2.4公顷,是建筑占地面积的40倍。办公楼的成功改造,代表着中建科工在建筑领域的新能源研究迈入实践阶段,为分布式光伏的广泛应用打下了坚实基础,对于更深入研究、应用和普及建筑光伏科技具有战略意义。

控能:智能科技掌控能源

与零能耗办公楼配套的“能量魔方”位于该楼东南侧,是中建科工自主研发和建造的光储直柔综合智慧能源管理产品,也是零能耗办公楼的能源控制中枢。通过模块化集成技术,形成光伏发电、高效储能、直流输电和柔性用电的“源网荷储”智慧能源系统。

“能量魔方”采用750V直流母线,通过高效DC/DC模块为办公楼提供直流用电,结合550千瓦时的储能系统,可为办公楼和园区提供高效、稳定、柔性地用电,实现“削峰填谷”的目标。“能量魔方”通过光储直柔技术,在减少交直流转换能源损失的基础上,还具备对市电、光伏发电、储能和建筑物用电的平衡调节功能。在高峰用电期使用光伏发电与储能电补充电网,并通过智能协同实现用电无缝连接,对缓解城市用电压力有着重要示范作用。

中建科工在办公楼设置了智能控制系统。通过智能传感器和计量装置,大楼可实时、分类分项监控建筑能耗、光伏发电数据、室内外温度、空气质量参数和人流量等信息。

大楼西侧设置了高精度气象站,结合云平台,实时收集和分析数据。智能系统通过算法自动控制旋转门通风系统、智能窗帘系统,实现建筑的智能照明、能源智慧管理、环境监测和可视化管理,达到零碳建筑“可视、可管、可优”的管理目标。中建科工将持续深耕相关领域的技术研究,助力推进我国建筑智能化的进程。

中建科工相关负责人表示,零能耗建筑的推广和发展,在我国大有可为。未来的建筑将更加注重可再生能源资源利用和高性能围护体系,同时,将更加关注以舒适型和体验感为基础的健康宜居设计。中建科工绿色科技公司既有建筑零能耗改造办公楼作为广东省首座既有建筑零能耗改造办公建筑,实现了零碳、零能耗、零排放、零废水的“四零建筑”改造,是中建科工在老旧建筑绿色改造领域的成功示范案例,将给未来城区建筑改造提供参考。

(原标题《零能耗!  这座经过改造的办公建筑是如何做到的?》)

见习编辑 韩湘 审读 韩绍俊 审核 桂桐

(作者:深圳特区报记者 窦延文 文/图)
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