日前,國務院發布《關于支持北京城市副中心高質量發展的意見》。根據文件,為建設國家綠色發展示范區,健全生態環境綜合治理體系。將大力推廣綠色建筑,新建大型公共建筑執行三星級綠色建筑標準、將安裝光伏設施作為強制性要求。構建綠色低碳綜合能源系統,推進近零碳排放示范工程,探索開展碳中和相關工作,支持節能減排相關改革創新政策在城市副中心先行先試。
近日,國內首座集超低能耗建筑與多能互補集成優化供能系統于一體的近零能耗建筑——智慧能源服務保障中心在北京城市副中心亮相。
該項目為通州河東5號熱源工程的生產調度服務大樓——由調度大廳、職工之家、收費大廳等部分組成。
該建筑相比于傳統建筑,綜合能耗降低超過70%,使用的能源中有大約60%是可再生的。整棟建筑通過外墻保溫系統、密封性處理、自動遮陽簾、無熱橋設計等,盡量減少熱交換。
就像老式冰糕箱,蓋著厚厚的棉被,外面的熱氣進不來,里面的冷氣出不去。
再加上地源熱泵、空氣源熱泵、光伏發電、蓄電池、儲能罐、微電網、智慧樓宇等新技術,就能在保證室內舒適的前提下,實現超低能耗甚至“近零能耗”。
大樓的窗間墻使用了70余塊不同尺寸的龍焱碲化鎘光伏發電玻璃。充分利用建筑外表皮光照資源,結合碲化鎘發電玻璃弱光性能好、色彩美觀和立面發電能力強等優點,光伏與建筑的融合毫無違和感。
據數據分析,在一棟建筑外立面中,非透明外墻占比達到70%,而透明玻璃門窗部分比例在20%左右。BIPV未未發展潛力巨大,而作為安裝光伏為主要場景的建筑外立面,非透光區域具有非常大的市場開發潛力。
▲ 適用于非透光區域的光電建材
▲ 窗間墻采用光電建材案例
智慧能源服務保障中心項目按計劃,每年能生產15萬度電,可全部用于樓內使用。如果不夠,可以讓市政電作補充,如果遇到假期,光伏發電量有冗余,還能儲存在240千瓦的儲能罐里待日后使用。
此外,大樓還安裝了智慧樓宇系統,自動調度能源使用情況,實現高比例可再生能源、低碳排放的目標。
據了解,該建筑已獲得綠色建筑三星級設計標識和國家近零能耗認證,同時也是國內能源行業首個近零能耗項目。
作為國內首例供熱行業近零能耗公共建筑,北京城市副中心智慧能源服務保障中心近零碳(能耗)示范項目是北京華源熱力管網有限公司建設投資的北京市重點項目,結合《北京市“十三五”時期新能源和可再生能源發展規劃》的相關要求和立足于通州副中心熱源生產調度中心的重要定位,本項目打造了近零能耗建筑、綠建三星和多能耦合示范,使建筑在滿足近零能耗和綠建三星設計原則的前提下,結合多能源系統、智能微網和智能化控制手段實現高效、智慧、節能,按實用、經濟、安全、美觀的原則進行設計、建造。
中國建筑科學研究院有限公司建科環能科技有限公司作從建筑方案、能源系統方案、設計指導、關鍵實施等方面提供了項目技術支撐,本項目主要技術亮點如下:
1、幕墻結構在近零能耗建筑的應用模式技術探索
本項目建筑面積為5220.9平方米,地上三層,地下兩層,原有方案采用全幕墻建筑方案,項目通過技術經濟對比分析,以減小窗墻比、減少幕墻比例、增加裝飾材料等方式實現了建筑節能和美觀特性完美融合,為后續幕墻結構建筑進行近零能耗建設提供了方法參考和技術示范。
2、多能耦合的能源系統與近零能耗建筑的創新結合
本項目冷熱源系統采用了地源熱泵+空氣源熱泵+水蓄能的復合式系統,電力系統采用了太陽能光伏發電+蓄電池系統,構建了智慧高效的多能源耦合系統,創新性地探索多能耦合系統在近零能耗建筑中的應用模式,起到良好示范作用。同時構建了可再生智慧能源監控系統集成應用。
3、智能微網技術在近零能耗建筑的示范應用
本項目創新性地將智能微網技術與近零能耗建筑技術進行結合,基于近零能耗建筑的冷熱電動態需求,研究智能微網的優化配置和動態運行模式,實現建筑節能領域與能源領域的交叉,示范成果將為近零能耗建筑技術和智能微網技術的發展提供更多理論指導和實踐數據。
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