超低能耗楼-开启中国建筑节能之门

作者:达科机电设备(北京)有限公司发布时间:2019-12-02

摘  要:这幢位于清华大学建筑馆东侧新近落成的五层小楼,是我国首座超低能耗示范楼,也是我国第一个集示范、展示、试验等功能于一体的绿色建筑。专家认为,或许过不了几年,超低能耗楼内的节能技术就会用到我们的生活中,这座小楼可能会对中国建筑业造成前所未有的深远影响。

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一座地上四层、地下一层的小楼,覆盖着浅灰色遮阳板的玻璃幕墙构成建筑的外立面,16mn软管,建筑内部几乎没有装饰装修,很多管线还裸露在外……

清华建首座节能概念楼

就是这样一座貌不惊人的建筑却吸引了众多的“看楼人”――国内外著名的建筑设计师,建筑生产厂家和科研单位的代表,美国、日本等国的专家教授。如同最为挑剔的购房者,这些专业人士仔细查看每一项设备,不放过建筑内的每一处细节。

这幢位于清华大学建筑馆东侧新近落成的五层小楼,是我国首座超低能耗示范楼,也是我国第一个集示范、展示、试验等功能于一体的绿色建筑。专家认为,或许过不了几年,超低能耗楼内的节能技术就会用到我们的生活中,这座小楼可能会对中国建筑业造成前所未有的深远影响。也有人认为,这只是一座“概念楼”,与我们的现实生活有着太远的距离,是大家渴望达到却不能企及的“海市蜃楼”。

2400万打造“理想之屋”

超低能耗楼的设计者――中国工程院院士、清华大学建筑系教授江亿告诉记者,不算土地成本,超低能耗楼的建安成本大约是每平方米8000元。超低能耗楼的总建筑面积为3000平方米,总造价2400万的“理想之屋”能给我们带来怎样的遐想呢?

江亿说,定义为超低能耗,是由于整座大楼因围护结构导致的能耗仅为常规建筑物的10%,冬季可以基本实现零采暖能耗,考虑到办公设备、照明等系统在内,建筑物全年电耗仅是北京市同类建筑的30%。

“我们把世界上能找得着的、能放到楼里去的最新节能产品、设备以及相关技术都搁进去了。示范楼囊括了世界上80%的节能技术、产品,其实就是一个以真实建筑物搭建的节能技术集成平台。”

超低能耗示范楼集成了国内外科研单位和制造企业的近百项建筑节能和绿色建筑相关的最新技术,由美国、德国、日本、丹麦等国家的企业以及同方、秦皇岛耀华等国内高新技术企业在内的近50家单位捐赠了产品,有近十项产品和技术为国内首次采用。

据介绍,示范楼在建筑能源供应和空调设备系统中也采用多项节能措施和可再生能源技术,包括照明、办公设备、空调通风系统在内,示范楼单位面积全年总用电量约为每平方米40千瓦,而北京市高档办公建筑则为每平方米100千瓦至300千瓦。即使在夏季最热的月份,示范楼的空调耗冷量仅为常规建筑的10%。

对于每平方米8000元的造价,江亿的解释是:“整个大楼建成的目的,一方面是通过其体现奥运建筑的‘高科技’、‘绿色’、‘人性化’。另一方面,也是更主要的,是为了搭建一个集成各项节能设备的试验平台,用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进技术产品,并在此基础上陆续开展建筑技术科学领域的基础研究与应用性研究。而在实际民用建筑物中,不需要全部安装这些设备。”

仅在建筑的东南两面墙就使用了七种不同的节能系统。江亿说:“这是为了测试哪种方式,哪种设备节能效果更好。现实生活中谁家也不会有这样奢侈的举动。”

超低能耗楼展示的神奇之处还在于,即使是地下室也会有阳光普照。示范楼南侧有3个彩色立柱,上面将安装自动跟踪太阳光的透射式采光机。这种采光机能自动跟踪太阳,进行阳光采集,再通过光纤传导,就能把太阳光引进地下室,最远阳光传导距离可达200米。此外,示范楼屋顶还设置碟式太阳光收集器,利用抛面反射镜将平行的太阳光汇聚,通过传输,也能为地下室提供照明。

超低能耗楼的南外墙装上了30平方米的单晶硅光电玻璃,这是最新型的建筑用高科技玻璃产品,它能把太阳光转化为可被人们利用的电能,是一种能发电的玻璃。30平方米发电玻璃的峰值发电能力为5千瓦。光电玻璃位于结构夹层外侧,不影响采光,同时与双层皮幕墙组成光电幕墙。光电幕墙的电能是一种净能源,发电过程无废气、无噪音、也不会污染环境,是一种真正的“绿色幕墙”。

超低能耗楼内铺设地板更为神奇。把特殊的相变材料作为蓄热体,填充到常规的活动地板就制成了相变地板。冬季,蓄热体白天可以蓄存照进室内的太阳光热量,晚上又向室内放出蓄存的热量,这样室内温度波动将不超过6摄氏度。而相变地板、镀膜玻璃、真空玻璃、遮阳装置等各种材料配合使用,可使各类建筑的冬季采暖能耗降低到每平方米10瓦,仅为目前采暖能耗的三分之一。由于围护结构导致的建筑耗冷耗热电量仅为常规建筑的10%。所以,在非潮湿地区,甚至可以建造出接近“零能耗”的建筑。

建筑节能,能源困局中的无奈选择