一棟“明星”建筑即將在漢開(kāi)建，這引起了多名頂尖院士專(zhuān)家共同關(guān)注。近日，7名中國工程院院士在武漢共同參與了中建三局的壹號大廈建筑方案評審。與會(huì )專(zhuān)家一致認定該項目達到了業(yè)內最前沿的近零碳建筑技術(shù)指標，方案可行，技術(shù)先進(jìn)。
讓建筑可“變形”，電梯能發(fā)電，每個(gè)工位做到人走燈關(guān)并?？照{……評審會(huì )上，業(yè)內權威專(zhuān)家們還結合項目從建筑設計、施工、運維等方面，對近零碳探索提出了諸多奇妙構想。
被動(dòng)節能 讓電梯省電還發(fā)電
據悉，我國已出臺的近零能耗建筑目標是在現行公共建筑節能設計標準基礎上，將建筑能耗再降低60%至75%。近零碳建筑在此基礎上更進(jìn)一步，將通過(guò)優(yōu)化調整能源使用技術(shù)，實(shí)現建筑碳排放趨近于零。近零碳建筑的國家標準相關(guān)部門(mén)正在制定中。
壹號大廈選址武漢市東西湖區，將建設成為中建三局一公司企業(yè)總部辦公樓，總建筑面積7萬(wàn)平米，地上設21層。旨在打造國際一流、國內技術(shù)最領(lǐng)先，規模最大的近零碳智慧公共建筑。
與會(huì )專(zhuān)家表示，從上海世博零碳館、武漢魯湖零碳小鎮到英國貝丁頓社區等，當前業(yè)內的嘗試以多層小體量建筑居多。“武漢的這一‘近零碳’建筑有兩大難度，在典型的冬冷夏熱地區實(shí)施，同時(shí)是大體量的公共建筑。”國家數字建造技術(shù)創(chuàng )新中心主任丁烈云院士表示，因此它更具示范意義。
如何實(shí)現?中建三局一公司總工程師文江濤介紹，根據地域氣候分析，采用傳熱系數更低的幕墻建材;空調精細化運行，溫濕度獨立控制;集成地源熱泵、空氣源熱泵、光伏發(fā)電可再生能源利用技術(shù)等。六大節能減碳專(zhuān)項設計、共計45項低碳建筑技術(shù)，目標直指“近零碳”。
“一扇天窗領(lǐng)全樓，地下水源恒溫守。”同濟大學(xué)教授吳志強院士、深圳大學(xué)本原設計研究中心主任孟建民院士等在此基礎上強調，建筑節能減排要強調被動(dòng)設計優(yōu)先，再與主動(dòng)優(yōu)化相結合。例如作為高層建筑實(shí)現被動(dòng)節能，要注重天窗、地源熱泵等作用，充分實(shí)現自然通風(fēng)、光照、采能。
圍繞一臺電梯也有很多文章可做。吳志強院士建議設置電梯井道風(fēng)力發(fā)電系統，利用電梯上下運動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)力發(fā)電;中國建筑集團首席專(zhuān)家肖緒文院士則指出，要用足電梯轎廂勢能，把轎廂下行時(shí)曳引機產(chǎn)生的電能儲存起來(lái)，轎廂上行時(shí)優(yōu)先使用，實(shí)現上行耗電，下行發(fā)電。
“打造近零碳建筑可考慮從最開(kāi)始就減少無(wú)效空間的設計，節能降耗。”哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設計院有限公司董事長(cháng)梅洪元院士還貢獻了大膽想法：充分發(fā)揮機電工程優(yōu)勢，讓今后的建筑增加可變空間，在不同季節重組通風(fēng)廊道，讓建筑物“一鍵變形”充分散熱或者保溫。
建筑全生命周期減碳意義更大
“全生命周期來(lái)看，建筑物建材的碳排放量占比40%，施工階段10%，運維階段占比43%。”全國工程勘察設計大師、中南建筑設計院股份有限公司董事長(cháng)李霆表示。
因此，城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任任南琪院士、西部綠色建筑國家重點(diǎn)實(shí)驗室主任劉加平院士等紛紛表示，要注重建筑物碳排放全生命周期管理，強調“碳足跡核算”。任南琪院士指出，建造中應優(yōu)先使用綠色低碳建材，關(guān)注資源循環(huán)利用。壹號大廈在建造階段，計劃采用固碳混凝土、再生混凝土等便是很好的途徑。
建筑物碳排放的另一大部分是在運維階段。丁烈云院士以加拿大圣瑪麗醫院為例。該醫院通過(guò)智能運維系統分析，將能耗顆粒度的監測細化到每小時(shí)，指導何時(shí)開(kāi)窗、何時(shí)吹空調等。同比之下，圣瑪麗醫院比同類(lèi)醫院能耗能降低4成。他還建議，基于BIM(建筑信息模型)技術(shù)的數字孿生系統建立建筑物設備運維智能系統，通預判預警等減少設備損耗而實(shí)現節能減碳。
根據分析，在武漢市要使建筑室內環(huán)境舒適，除濕設備運行時(shí)間需要占空調全年運行時(shí)間的56%。為此，中建壹號大樓精細化設置運維方案。大樓將設計除濕、加熱、制冷相組合的五檔空調運行方式。
“空調和照明還可以進(jìn)一步細化。”中國建筑科學(xué)研究院有限公司副總經(jīng)理王清勤提出，可實(shí)現崗位送風(fēng)、崗位降溫與員工的工牌相綁定。一旦員工離開(kāi)崗位，所在區域就調低風(fēng)量和照明等等。這樣的案例在日本已經(jīng)非常普遍。
“希望通過(guò)建筑物的‘近零碳’運維，培育新業(yè)態(tài)。讓建筑運維不再只是擦擦玻璃、做保潔這么簡(jiǎn)單，能誕生一批高質(zhì)量團隊。讓大樓成為科研示范基地，助推行業(yè)發(fā)展。”丁烈云院士表示。(潘思名)
