餐桌上越來越常見的光盤、線下興起的物物交換stooping①、馬路上越來越多的新能源汽車……隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)水平的提高,綠色低碳的消費(fèi)方式逐漸滲透進(jìn)人們的衣食住行。辦公建筑綠色低碳化自然也成了大勢所趨。
①:原意為彎腰,現(xiàn)變?yōu)椤鞍褟U棄的物品撿回來進(jìn)行循環(huán)使用”的潮流代名詞。
8月9日,國家電網(wǎng)公司在浙江溫州召開2023年綠色節(jié)能低碳試點(diǎn)項目交流推進(jìn)會,邀請了建筑行業(yè)專家,共話電力與建筑的深度融合,探索辦公建筑的綠色低碳新方向。其間,大家參觀了國家電網(wǎng)公司首家近零能耗供電所——七都供電所,親身體驗綠色節(jié)能技術(shù)。 什么是近零能耗建筑?低碳節(jié)能如何實(shí)現(xiàn)?帶著這些疑問,和小e一起來探秘吧。
什么是近零能耗建筑?
在2019年9月1日起實(shí)施的《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(國家標(biāo)準(zhǔn))中,首次界定了近零能耗建筑的概念,即通過被動式建筑設(shè)計最大幅度降低供暖、空調(diào)、照明需求,通過主動技術(shù)措施最大幅度提高能源設(shè)備與系統(tǒng)效率,充分利用可再生能源,為使用者提供舒適室內(nèi)環(huán)境,其能耗水平較國家標(biāo)準(zhǔn)降低60%-70%。
概括來說,如果可再生能源全年供能大于等于建筑全年全部用能,就可以稱之為“近零能耗建筑”。2021年,在浙江溫州七都島,國家電網(wǎng)公司啟動小型基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域的首次嘗試,新建近零能耗供電所——七都供電所。
以最少的能源消耗提供舒適的室內(nèi)環(huán)境,七都供電所做到了:
建筑綜合節(jié)能率達(dá)100%、本體節(jié)能率達(dá)35.33%、可再生能源利用率達(dá)201.70%,建筑面積能耗由原建筑設(shè)計每平方米85千瓦時降低至13千瓦時,每年可以節(jié)省用電8.48萬千瓦時,年減少碳排放量達(dá)44.5噸。
如何實(shí)現(xiàn)近零能耗?
目前,我國已建成的近零能耗建筑主要集中在北方供暖地區(qū),在浙江剛剛起步。
國網(wǎng)溫州供電公司在學(xué)習(xí)掌握近零能耗供電所建設(shè)技術(shù)要點(diǎn)和評價流程的同時,積極汲取中外優(yōu)秀經(jīng)驗,立足本地地域特點(diǎn)展開設(shè)計和建設(shè),七都近零能耗供電所充分實(shí)現(xiàn)了開源節(jié)流、智慧調(diào)控。
主要技術(shù)路線
建筑本體被動式設(shè)計:
優(yōu)化建筑布局、朝向和體形系數(shù),并注重與氣候的適宜性。通過使用高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)、無熱橋的設(shè)計與施工等技術(shù),提高建筑整體氣密性。以遮陽、自然通風(fēng)、自然采光等方式降低建筑物的能耗需求。
建筑內(nèi)部能效提升:
首次應(yīng)用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng),并優(yōu)先使用能效等級更高的系統(tǒng)和設(shè)備。如暖通空調(diào)、照明及電氣系統(tǒng)等。
建筑周邊平衡替代:
首次使用幕墻光伏,充分挖掘建筑本體、周邊區(qū)域的可再生能源應(yīng)用潛力,平衡和替代供電所能耗。
近零能耗的供電所到底長啥樣?
陽光照耀下的七都供電所熠熠生輝,這源自于屋頂及外立面設(shè)置的光伏系統(tǒng)。建筑屋頂布設(shè)了233平方米晶硅光伏,立面布設(shè)了125平方米幕墻光伏,年均發(fā)電總量可達(dá)4.97萬千瓦時,可供供電所日常用電。
在辦公用電中,空調(diào)是耗能“大戶”。為調(diào)節(jié)樓宇內(nèi)溫度,供電所的辦公樓“穿”上了一件特殊的“外套”——150毫米厚巖棉板。它不僅能實(shí)現(xiàn)保溫、有效消除“熱橋效應(yīng)”,同時提高墻體的防水性和氣密性。辦公樓的外墻還設(shè)置了防火鋁板與鈣鈦礦光伏組件作為巖棉板的防水、防火保護(hù)層,讓整棟樓的冬季得熱和夏季散熱更佳。
溫州多雨、潮濕,為調(diào)節(jié)室內(nèi)舒適度,七都供電所的窗戶也另有“玄機(jī)”。
建筑采用隔熱金屬材料窗框和三層玻璃內(nèi)置遮陽百葉的高性能門窗,保溫、隔熱又降噪。同時充分考慮季風(fēng)風(fēng)向,過渡季節(jié)的通風(fēng)降低40%以上用電負(fù)荷,夏季夜間通風(fēng)用電負(fù)荷也可降低15%。在這樣的辦公區(qū)工作,體感冬暖夏涼,不時有微風(fēng)吹過,大大降低空調(diào)的使用率,較普通玻璃可降低32%的能耗。
在必須用空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫時,建筑二層的輻射空調(diào)系統(tǒng)讓人“如沐春風(fēng)”。這里出風(fēng)口就像毛細(xì)血管一樣,遍布室內(nèi)角落。會“呼吸”的空調(diào)能夠有效提高系統(tǒng)能效、避免溫度差異,基本達(dá)到恒溫、恒濕、恒氧的效果。
天氣逐漸轉(zhuǎn)涼,熱水是冬日里不可或缺的慰藉。在生活熱水供給上,建筑內(nèi)采用太陽能熱水器,輔助空氣源熱泵機(jī)組和熱水罐系統(tǒng)相結(jié)合的方式,并在一樓設(shè)置了輻射儲能罐、新風(fēng)儲能罐。空氣源熱泵機(jī)組在夜晚開啟,利用低谷電時段蓄冷、蓄熱,以滿足日間部分負(fù)荷需求。
建筑物內(nèi)很多不起眼的位置都充分運(yùn)用了節(jié)能技術(shù)。在供電所三層,8盞燈將走廊襯托得十分明亮,路過的人誰能想到這里也是暗藏玄機(jī)? 這里用作照明的其實(shí)并非傳統(tǒng)的電燈,而是導(dǎo)光管系統(tǒng)。一根長長的管子貫穿樓頂與三層,屋頂上方的采光罩,能夠高效采集室外自然光線,反射率高達(dá)99.7%,可提供持續(xù)均勻的日光照明。當(dāng)天氣晴好時,導(dǎo)光管系統(tǒng)替代電燈滿足照明需求,而陰雨天氣時再由部分電燈聯(lián)合出場。
此外,走廊內(nèi)所有照明設(shè)備均可感應(yīng)區(qū)域內(nèi)人員活動情況,配合照度感應(yīng),有效避免空無一人卻燈火通明的資源浪費(fèi)。預(yù)計全年可節(jié)省用電約6000千瓦時,相當(dāng)于2戶普通人家一整年的用電量。
除了在硬件上“開源節(jié)流”,七都近零能耗供電所還設(shè)置了智慧能源管控平臺,通過全景監(jiān)測、云端智控,為近零能耗建筑的節(jié)能運(yùn)行接上了“智慧大腦”。通過微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測光伏、儲能系統(tǒng)及能耗數(shù)據(jù);通過樓宇自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)中央空調(diào)、照明、給排水、通風(fēng)等用能設(shè)備的運(yùn)行時間。“智慧大腦”為供電所管理人員提供建筑能耗數(shù)據(jù)和節(jié)能策略建議,最大程度實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
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