近零能耗建筑是指適應氣候特征和自然條件,通過被動式技術手段,最大幅度降低建筑供暖供冷需求,最大幅度提高能源設備與系統效率,利用可再生能源,優化能源系統運行,以最少能源消耗提供舒適室內環境的建筑。
在雄安,就有這樣一座綠色低碳的建筑——中鐵雄安科創中心(以下簡稱“科創中心”)。“我們遵循‘被動優先、主動優化、光儲直柔、智慧能源’四大設計原則,大幅降低建筑能耗,全年可節約供暖及用電能耗315.79萬千瓦時,減少運行費用224.69萬元。”中鐵雄安科創中心項目總工程師柳旺說。

柳旺介紹,作為雄安新區近零碳建筑的代表性實踐,科創中心以高性能圍護結構為基礎、可再生能源利用為支撐、智慧能碳管理為保障、裝配式建造為路徑,通過運用BIM全生命周期管理、光儲直柔、裝配式建造、物聯網智能感知等多項新興技術,形成了一套適用于寒冷地區的近零碳建筑技術體系。
建筑節能,先要做好“減法”——降低能源損失。柳旺介紹,科創中心通過高性能圍護結構設計,為建筑打造了一層高效“保溫外衣”。項目墻體采用“石墨聚苯板150毫米+珍珠巖板50毫米”復合保溫一體化墻板,兩種材料在保溫性能和防火性能上優勢互補,有效降低外墻傳熱系數至0.193瓦每平方米開,顯著優于傳統建筑標準。外窗配置三玻兩腔雙Low-E充氬氣高性能隔熱窗,通過低輻射玻璃減少熱量交換,實現“透光不透熱”。
基于雄安氣候條件,科創中心還引入建筑性能化設計,運用自然通風和自然采光等被動式技術,主要功能房間自然采光達標率最高達93%,換氣次數大于2次每小時的面積比例最高達91.51%。不耗一度電,就帶來了極為可觀的節能效果。
解決了“節流”還要做好“開源”。在能源供應端,科創中心構建“淺層地熱+市政熱力+電制冷”的復合冷熱源體系,利用地下恒溫層穩定特性,通過地源熱泵承擔基礎負荷。在照明方面,設計團隊充分利用建筑屋頂空間建設光伏系統,共鋪設5459平方米光伏板,裝機容量達1263.8千瓦峰,年發電量約137萬千瓦時。
同時科創中心配套建設200千瓦時儲能系統,在光伏發電高峰儲存綠色電能,在用電高峰釋放,實現“光伏發電、儲能調節、直流配電、柔性用電”協同運行。記者了解到,僅光伏系統一項,每年即可貢獻20.5%的可再生能源利用率,每平方米減少二氧化碳排放約14.8千克。
在能源使用端,科創中心搭建了智慧能碳管理平臺,實現運行數據集中采集與可視化展示。該平臺依托物聯網傳感技術實時采集建筑運行狀態數據,打通設備管理、智能照明、能源管理系統數據接口,匯總各區域用能需求。后續將以完整數據底座為支撐,一方面探索動態調控空調、照明等設備運行參數,實現能源精細化管控;另一方面在熱能利用場景聯動市政供熱、電制冷系統制定協同調節策略,推動能源高效利用。同時深度挖掘監測數據價值,研究基于建筑實際負荷自動優化運行模式,力爭可再生能源利用率提升至80%以上。
綠色建筑既要算節能賬,也要算經濟賬。記者了解到,科創中心三棟產業辦公樓建筑綜合節能率分別達到88.92%、82.08%和83.42%,綜合能耗控制在每年48.80千瓦時每平方米,較參照建筑降低47.34%。
更重要的是,超低能耗設計帶來的不僅是能源節約,更是建筑品質的提升。優良的圍護結構降低了室內溫度波動,使建筑在冬季更加溫暖、夏季更加舒適。這種舒適體驗并非依靠設備大量投入,而是源于建筑自身性能的提升。
雄安新區自設立之初,便將綠色低碳理念貫穿規劃建設全過程,先后出臺《雄安新區零碳建筑技術標準》等系列地方標準,推動近零能耗與零碳建筑示范項目落地。目前,科創中心項目團隊已完成了7項知識產權的申報工作,其中包括4項發明專利及3項實用新型專利;近零能耗建筑、零碳建筑示范項目獲得雄安新區城鄉建設領域綠色發展補貼資金支持。
“我們還將推進近零碳建筑標準化施工指南編制工作,推動成熟技術成果向更多工程項目推廣應用,為雄安新區綠色低碳建筑發展提供實踐經驗。”柳旺說。



