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行業(yè)資訊丨全國第一座被動式超低能耗公共建筑 實(shí)現(xiàn)降碳產(chǎn)品價值有效轉(zhuǎn)化

廣東裝配式建筑分會     2023-09-07     519

外觀錯落有致、內(nèi)部節(jié)能降碳,位于石家莊市鹿泉區(qū)的河北省建筑科學(xué)研究院中德被動式低能耗示范房被形象地稱為“能量魔方”。


圖片


它是全國第一座被動式超低能耗公共建筑,31項(xiàng)節(jié)能技術(shù)的使用,使整個建筑保持恒溫、恒濕、恒靜。它也是河北建筑領(lǐng)域首個實(shí)現(xiàn)降碳產(chǎn)品開發(fā)的項(xiàng)目,減少碳排放的同時實(shí)現(xiàn)了降碳產(chǎn)品價值的有效轉(zhuǎn)化。


被動房“主動”賣碳


8月8日,雖是立秋,天氣依然炎熱,還未到中午,室外溫度就已達(dá)32℃。走進(jìn)中德被動式低能耗示范房大廳,空調(diào)沒有開啟,卻涼爽宜人,室內(nèi)溫度顯示26℃。


不用開空調(diào)就能維持室內(nèi)舒適溫度,這座2015年投入使用的被動式建筑是怎么做到的?


“在中德被動式低能耗示范房建設(shè)中,小到一個斷橋錨栓,大到整棟建筑的能源利用,都經(jīng)過了精細(xì)化處理?!焙颖笔〗ㄖ茖W(xué)研究院智能與綠色建筑研究所主任工程師劉少亮說。


“穿”得厚一點(diǎn)。提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能,普通建筑外墻保溫材料一般10厘米厚,而被動房大約25厘米,相當(dāng)于給建筑“穿”上了一件厚厚的“保溫服”。


“捂”得嚴(yán)一點(diǎn)。增強(qiáng)建筑氣密性,在穿線管、煙風(fēng)道等可能透氣的位置填塞保溫材料、貼上氣密膜,保溫又擋風(fēng)?!芭c一般窗戶不同,被動房的窗戶都是向外突出的,采用三玻兩腔,保溫性能比普通窗戶提升了2倍多?!眲⑸倭琳f。


熱回收效率高一點(diǎn)。通過新風(fēng)熱回收系統(tǒng)完成通風(fēng)換氣、能量回收,熱回收效率高達(dá)78%。


“顯著降低被動房的能源需求,并不意味著完全不需要主動提供能源,而是要最大程度地減少一次能源的消耗?!眲⑸倭帘硎尽?/span>


這座被動式建筑的空調(diào)系統(tǒng)采用了土壤源熱泵技術(shù)。地下100米的土壤溫度常年保持在16℃至18℃,近百眼地埋管井的管道里,水流與地下土壤時刻進(jìn)行著熱量交換,為建筑保持著恒定的溫度。


節(jié)能技術(shù)的使用,使這座地下一層、地上六層的建筑較傳統(tǒng)建筑節(jié)能九成以上,減少碳排放效果顯著。


從2021年開始,河北積極探索建立降碳產(chǎn)品價值實(shí)現(xiàn)機(jī)制,不斷拓展降碳產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域。被動式超低能耗建筑減少的碳排放,能不能變現(xiàn)?


“實(shí)現(xiàn)降碳產(chǎn)品價值有效轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵要確保建筑的二氧化碳減排量可測量、可報告、可核查,但當(dāng)時國內(nèi)還沒有相關(guān)領(lǐng)域的方法學(xué),經(jīng)過考察研討,我們決定自己研究。”劉少亮說。


參考國際國內(nèi)碳減排領(lǐng)域先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合中德被動式低能耗示范房降碳項(xiàng)目實(shí)際,分析全省1600余組辦公建筑碳排放數(shù)據(jù),2022年8月,《河北省被動式超低能耗辦公建筑降碳產(chǎn)品方法學(xué)》完成編制,并以省生態(tài)環(huán)境廳和省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳的名義聯(lián)合發(fā)布。


這是全國首個被動式超低能耗建筑降碳產(chǎn)品方法學(xué),規(guī)定了在河北省范圍內(nèi)被動式超低能耗辦公建筑運(yùn)營活動所產(chǎn)生二氧化碳減排量的核算流程和方法,標(biāo)志著被動式超低能耗辦公建筑正式納入河北省降碳產(chǎn)品價值實(shí)現(xiàn)體系。


按照方法學(xué)測算,較傳統(tǒng)建筑,中德被動式低能耗示范房降碳項(xiàng)目年減少用電量139萬千瓦時,減少二氧化碳排放約990噸。在2022年8月河北省舉行的降碳產(chǎn)品價值實(shí)現(xiàn)簽約儀式上,該項(xiàng)目2018年至2020年共2972噸的二氧化碳減排量,以每噸59元的價格成功變現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了河北省建筑領(lǐng)域降碳產(chǎn)品價值實(shí)現(xiàn)零的突破。


“目前,我們已經(jīng)編制完成居住建筑領(lǐng)域的降碳產(chǎn)品方法學(xué),探索將被動式超低能耗辦公建筑以外的其他綠色節(jié)能建筑納入降碳產(chǎn)品價值實(shí)現(xiàn)體系,不斷提升建筑領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展水平?!眲⑸倭琳f。


從技術(shù)引領(lǐng)到技術(shù)輸出


8月11日,河北省建筑科學(xué)研究院智能與綠色建筑研究所技術(shù)人員王重陽又一次驅(qū)車前往唐山海港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),為當(dāng)?shù)厥讉€被動式超低能耗住宅項(xiàng)目提供技術(shù)服務(wù)與咨詢。


這是王重陽今年參與的24個被動式超低能耗建筑項(xiàng)目之一?!霸鯓幼龊脴莾?nèi)保溫”是他此行需要幫助建設(shè)方解決的問題。


而此前,他剛剛前往陜西省西安市對當(dāng)?shù)氐奶旃妊派犴?xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收前的建筑氣密性測試。該項(xiàng)目是陜西省首個大規(guī)模采用被動式超低能耗建筑技術(shù)建設(shè)的住宅項(xiàng)目。


從前期設(shè)計階段通過能耗模擬保證建筑滿足被動式要求,到施工前進(jìn)行施工培訓(xùn)、編寫專項(xiàng)組織施工方案和專項(xiàng)建議,再到施工中確保項(xiàng)目施工質(zhì)量,最后到項(xiàng)目驗(yàn)收,王重陽和同事為該項(xiàng)目提供全流程被動式技術(shù)服務(wù)與咨詢。


從技術(shù)引領(lǐng)到技術(shù)輸出,河北省建筑科學(xué)研究院不僅提升了自身價值,也推動了被動式超低能耗建筑整個行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。


截至目前,河北省建筑科學(xué)研究院開展被動式超低能耗建筑技術(shù)服務(wù)與咨詢項(xiàng)目200余項(xiàng),總建筑面積600余萬平方米,業(yè)務(wù)范圍輻射北京、山西、內(nèi)蒙古、江蘇、陜西等地,總服務(wù)規(guī)模居全國首位。全國首例被動房公共建筑改造項(xiàng)目和被動房居住建筑改造項(xiàng)目,均由他們承擔(dān)完成。


新場景、新應(yīng)用又反哺了技術(shù)創(chuàng)新。


近年來,河北省建筑科學(xué)研究院研制完成了高能效建筑用能源環(huán)境一體機(jī)等多個被動式超低能耗建筑核心產(chǎn)品,主編完成國家近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、河北省被動式超低能耗居住建筑和公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等,為被動式超低能耗建筑發(fā)展提供保障。


河北省建筑科學(xué)研究院智能與綠色建筑研究所所長介紹,目前,河北省建筑科學(xué)研究院正與其他單位合作,進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅超低能耗關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。綠色施工方式與綠色建筑節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新性結(jié)合,將全方位實(shí)現(xiàn)建筑從施工到使用全周期的低污染、低成本、低能耗。


打造零碳智慧園區(qū)


一棟棟建筑掩映在樹叢中,路旁綠草茵茵、碧水盈盈,走進(jìn)河北省建筑科學(xué)研究院,路在綠中,人在景中,處處體現(xiàn)著生態(tài)之美。


依托在建筑領(lǐng)域節(jié)能降碳技術(shù)優(yōu)勢,今年以來,河北省建筑科學(xué)研究院積極探索基于碳價值實(shí)現(xiàn)的零碳智慧園區(qū)建設(shè)路徑,全力打造河北省首個全生命周期碳中和園區(qū)。


“實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo),就要做好‘加減法’,在園區(qū)內(nèi)部達(dá)到碳排放與碳消納的自我平衡?!眲⑸倭琳f,一方面推動能源綠色化轉(zhuǎn)型、資源循環(huán)化利用,最大限度降低能源消耗和碳排放;另一方面通過增加綠化面積等措施,提升園區(qū)碳匯能力。


當(dāng)前,河北省建筑科學(xué)研究院正積極構(gòu)建綠色低碳的能源結(jié)構(gòu),確保可再生能源發(fā)電量覆蓋園區(qū)所有用電。


河北省建筑科學(xué)研究院正在籌劃建設(shè)分布式光伏系統(tǒng),擬在建筑屋面、停車棚等位置安裝太陽能光伏組件7300余平方米,年發(fā)電量180余萬千瓦時;計劃建設(shè)兩臺5千瓦微風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機(jī),讓轉(zhuǎn)動的葉片“吹”來清潔能源。


綠色低碳的能源結(jié)構(gòu),更需要高效智慧的管理?!澳壳?,園區(qū)數(shù)字化管理平臺已經(jīng)有了雛形。平臺基于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時掌握建筑用能、碳匯等數(shù)據(jù),根據(jù)算法模型對碳數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,做到知碳、算碳、降碳,相當(dāng)于為園區(qū)裝上‘零碳數(shù)字大腦’?!眲⑸倭琳f。


在智慧交通方面,園區(qū)打造集智能門禁、會議預(yù)約、車位探測、道路信息引導(dǎo)、全方位監(jiān)控等功能于一體的智慧交通系統(tǒng),并制定機(jī)動車碳排放監(jiān)測指標(biāo)和核算方法,實(shí)時掌握碳排放數(shù)據(jù)。


“目前,零碳智慧園區(qū)建設(shè)正在加緊推進(jìn),預(yù)計2024年底全面完成。我們將持續(xù)推進(jìn)零碳智慧園區(qū)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),提高科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用效率,形成‘理論研究—技術(shù)開發(fā)—平臺監(jiān)控—應(yīng)用示范’的全鏈條實(shí)施路徑,為建筑領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和提供可復(fù)制、可推廣的技術(shù)支撐和應(yīng)用示范?!睋?jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。


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