科技支撐碳達峰碳中和

“溫度28℃、風(fēng)力二級、PM2.5……”夏日炎炎，走進北京北三環(huán)邊上的中國建筑科學(xué)研究院，一棟棕色樓宇左上方顯示屏上，即時發(fā)布著其氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的最新信息。

這是中國建筑科學(xué)研究院完成的我國第一棟近零能耗辦公建筑，代表我國目前國家級建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展的最高水平，2016年榮獲21世紀(jì)綠色建筑獎；2017年獲得中國人居環(huán)境獎范例獎等；2018年獲評國家發(fā)展改革委中國“雙十佳”最佳節(jié)能實踐項目。不僅如此，記者了解到，它的落成對我國建筑節(jié)能發(fā)展方向具有特殊的重大意義。

助力推出國際首部近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

全球氣候變化是當(dāng)今世界以及今后長時期內(nèi)人類所面臨最嚴(yán)峻的環(huán)境與發(fā)展挑戰(zhàn)，而建筑是節(jié)能減排、應(yīng)對氣候變化最重要的領(lǐng)域之一。

國際建筑節(jié)能技術(shù)進步非?？?，已從節(jié)能建筑向超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑上發(fā)展邁進。然而，10年前，我國近零能耗建筑尚處于無試點示范、無科研項目、無技術(shù)規(guī)則、無行業(yè)組織、無產(chǎn)業(yè)目標(biāo)的狀況。

“為引領(lǐng)建筑節(jié)能工作邁向更高標(biāo)準(zhǔn)，自2013年1月起，基于中美清潔能源聯(lián)合研究中心建筑節(jié)能合作項目科研成果，由中美雙方30余位專家聯(lián)合研究、設(shè)計、建造‘CABR近零能耗示范建筑’，并于2014年7月落成并交付使用?！敝袊ㄖ茖W(xué)研究院研究員張時聰介紹說。

推門進入這座總共4層的示范建筑，盡管室外天氣悶熱，卻感覺室內(nèi)氣流通暢、陰涼舒適。

中國建筑科學(xué)研究院專業(yè)總工徐偉介紹說：“最初的設(shè)計思路體現(xiàn)在：一要讓建筑跟環(huán)境整體協(xié)調(diào)；二要節(jié)省造價；三是以效果為導(dǎo)向，集成應(yīng)用各種綠色節(jié)能技術(shù)?！?/p>

據(jù)介紹，示范樓投入使用多年，實際運行供暖、空調(diào)及照明能耗僅為北京市普通辦公建筑平均能耗的20%。示范樓建筑面積4025平方米，單位面積總成本約5000元/平方米，相比同等需求和水平的建筑增量比例控制在20%以內(nèi)，增量成本回收期控制在10年內(nèi)。

特別值得一提的是，以示范樓經(jīng)驗為基礎(chǔ)，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部委托中國建筑科學(xué)研究院編制國家標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，于2019年發(fā)布。國家級標(biāo)準(zhǔn)的頒布實施對全國各地推動相關(guān)工作起到重要引導(dǎo)和支撐作用?！按藰?biāo)準(zhǔn)也是國際上零能耗建筑領(lǐng)域首次以國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)形式頒布的技術(shù)文件?！毙靷娬{(diào)。

集成展示世界前沿建筑節(jié)能和環(huán)境控制技術(shù)

這棟示范樓“冬季不使用傳統(tǒng)能源供熱，夏季供冷能耗降低50%，建筑照明能耗降低75%”，這是怎么做到的呢？

“面向中國建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展的核心問題，秉承‘被動優(yōu)先，主動優(yōu)化，經(jīng)濟實用’的原則，這棟樓作為國家級近零能耗示范項目，集成展示28項世界前沿的建筑節(jié)能和環(huán)境控制技術(shù)，力爭打造為中國建筑節(jié)能科技未來發(fā)展的標(biāo)志性項目?！毙靷フf。

據(jù)介紹，近零能耗示范樓采用超薄真空絕熱板作為高性能的圍護結(jié)構(gòu)保溫材料，傳熱系數(shù)僅為常規(guī)保溫材料的六分之一；外窗采用三層真空Low-e鋁包木窗，內(nèi)設(shè)中置電動百葉遮陽系統(tǒng)，整窗傳熱系統(tǒng)較75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提升50%；通過建筑周邊的地源熱泵系統(tǒng)和屋頂安裝太陽能空調(diào)等可再生能源系統(tǒng)為建筑供冷供暖。

“基于多年的運維數(shù)據(jù)，夏季供冷季，地源熱泵系統(tǒng)和太陽能空調(diào)系統(tǒng)的貢獻率分別為80%和20%；冬季地源熱泵和太陽能集熱系統(tǒng)貢獻率分別為70%和30%。示范樓照明系統(tǒng)采用多種高效節(jié)能燈具，實現(xiàn)基于個體需求的照度和智慧開啟照明。以北京市同類項目為基準(zhǔn)進行比較，這一項目每平方米可節(jié)電78千瓦時，每年減少二氧化碳225噸，為城市減低碳排放、提升人居環(huán)境水平作出貢獻?！必?fù)責(zé)示范樓運行調(diào)適優(yōu)化的李懷研究員介紹說。

徐偉指出：“超低近零能耗建筑將推動建筑節(jié)能工作從‘路徑約束’到‘效果約束’轉(zhuǎn)變，隨著超低近零能耗建筑從試點示范逐步邁向規(guī)模推廣階段，我國建筑運行碳排放增速將快速放緩，為2030年建筑領(lǐng)域碳達峰提供有力支撐。”