外面的热气进不来,里面的冷气出不去 探秘“近零能耗”建筑

　　北京城市副中心,尽是新鲜事儿——中午时分,活动板房内愈发燥热,人们不约而同地开启空调,而在几十米外的大楼内部,虽然门窗紧闭且没启动制冷设备,温度却始终保持在20摄氏度左右,置身其中,很是舒适。

　　“这就是超低能耗建筑的最大特点,冬天抗冻,夏天抗热。”相关负责人说,这栋大楼是京能集团-北京热力在建的智慧能源服务保障中心,预计今年10月投用。相比于传统建筑,综合能耗降低超过70%,使用的能源中有大约60%是可再生的。整栋建筑面积约5200平方米,通过外墙保温系统、密封性处理、自动遮阳帘、无热桥设计等,尽量减少热交换。它就像老式的冰糕箱,盖着厚厚的棉被,外面的热气进不来,里面的冷气出不去。再加上地源热泵、空气源热泵、光伏发电、蓄电池、储能罐、微电网、智慧楼宇等新技术,就能在保证室内舒适的前提下,实现超低能耗甚至“近零能耗”。

　　大楼外立面即将于近日亮相,铝合金颜色的窗户,看上去平平无奇,实则大有学问。打开一扇就会发现,窗户很重,厚度更是普通家用铝合金门窗的3倍多,细端详,光玻璃就有3层,“中间充入的是惰性气体,玻璃表面还贴了隔热膜。”相关负责人说,这样的设计能在引入光线的同时,把热量挡在室外。门窗和墙体的每一处接缝,也都贴上了特质胶带,提高建筑气密性,从而让室内外完全隔绝开。“等到了‘三伏天’,大楼会自动降下安装在外幕墙的遮阳帘,进一步抵挡热量,还能像百叶窗一样变换角度,让屋内不至于昏暗。”

　　要实现“近零能耗”,选用的新材料、新工艺远不止这些。在外人看不见的地方,处处体现着匠心。就拿大楼的“棉被”——外保温层来说,普通办公楼的保温层厚度大约10厘米,但要达到“近零能耗”的标准,相同材料的保温层要增厚到30厘米,这势必会牺牲使用面积。建设方京能集团华源热力的相关负责人说,智慧能源服务保障中心的保温层使用了新材料超薄真空绝热板,别看厚度只有13厘米,但实验数据表明,保温隔热、节能效果很好。

　　等真到了“三伏天”,外面的热进不来,屋里的冷气又从何而来呢?记者在地下一层的设备间找到了答案——地源热泵。相比于地上四季交替、气温变化明显,地下常温层温度基本上常年保持在15摄氏度左右,地源热泵正是利用了大自然的这个特性,冬天为屋内补充一部分热量,夏天则替代空调降温,整体降低建筑能耗。占地30多平方米的设备间,实际上只是整套系统的“冰山一角”,从地表至地下150米深处,有100多个用来安放水管的垂直通道,炎热的夏季,软化水从水管里走一趟,就带出了冷气,随后进入热泵机组和空调循环泵,为室内制冷。此外,智慧能源服务保障中心还安装有空气源热泵,配合地源热泵降低能耗。

　　驱动地源热泵和空气源热泵的电力,也来自大自然,秘密就在分布在屋顶、幕墙等处,装机容量150千瓦的太阳能光伏系统。按计划,每年能生产15万度电,可全部用于楼内使用,如果不够,可以让市政电作补充,如果遇到假期,光伏发电量有冗余,还能储存在240千瓦的储能罐里待日后使用。此外,大楼还安装了智慧楼宇系统,自动调度能源使用情况,实现高比例可再生能源、低碳排放的目标。

　　“超低能耗”建筑要求环保高标准,必然不能采用常规的施工工艺。据介绍,智慧能源服务保障中心采用被动式幕墙建筑结构,大大提高了建筑节能效果。