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,、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,。
為了有效遮擋陽光和利用太陽光,，這座零碳建筑的外墻按照適當(dāng)?shù)墓庹战嵌仍O(shè)置了遮陽板和導(dǎo)光板，阻止強(qiáng)烈的陽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,，將陽光送到任何地方,。是一種綠色、健康,、環(huán)保,、無能耗的照明產(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,、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、新風(fēng),、空氣能和太陽能采暖等關(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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