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              【我的重點項目報告】新疆首個零能耗建筑投入使用 可實現用電、供冷供熱自給自足

              核心提示: 4月18日,新疆首個零能耗建筑正式投入使用。自主發電、余電存儲;冬天抗凍、夏天抗熱,這座1130平方米的房屋可借助太陽能、地熱能、空氣能這3項可再生能源實現全屋用電、供冷供熱自給自足。

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              4月18日,新疆首個零能耗建筑正式投入使用,這座1130平方米的房屋可借助太陽能、地熱能、空氣能可再生能源實現全屋用電、供冷供熱自給自足。(全媒體記者王媛媛攝)

              新疆網訊(全媒體記者王媛媛)4月18日,新疆首個零能耗建筑正式投入使用。自主發電、余電存儲;冬天抗凍、夏天抗熱,這座1130平方米的房屋可借助太陽能、地熱能、空氣能這3項可再生能源實現全屋用電、供冷供熱自給自足。

              新疆首個零能耗建筑位于烏魯木齊市西八家戶路,當日記者在現場看到,該建筑為3層,外立面為黑灰色,從遠處眺望,建筑屋頂一排排整齊的光伏板在藍天的映襯下正享受著“陽光浴”。

              新疆建筑科學研究院設計事業部總建筑師谷成說,這棟樓的外觀看似比較普通,實際上遵循“被動優先,主動優化”的原則,集納了太陽能光伏發電、地源熱泵、空氣源熱泵、新風熱回收、建筑能耗監測、智能控制、裝配式結構、設置氣密層等23項高科技節能新技術。根據設計測算,該建筑綜合節能率為101.12%,可再生能源利用率為145.24%。除去建筑自耗電能,項目每年可發電1121千瓦時,每年可節約標準煤13萬噸,減排二氧化碳47.86噸。

              新疆首個零能耗建筑是集零能耗技術研究、應用、推廣為一體的綜合試驗平臺,于2023年6月建設。

              據悉,零能耗建筑是指適應氣候特征和場地條件,通過被動式建筑設計最大幅度降低建筑供暖、空調、照明需求,通過主動技術措施最大幅度提高能源設備與系統效率,充分利用建筑物本體和可再生能源,能自行滿足建筑物自身運行所需能量的建筑。

              “零能耗建筑不是不產生能耗,而是它產生的能源大于等于它消耗的能源。”谷成說,零能耗建筑投入使用后,將進入一年的監測期,該院還將對建筑能耗、光伏總發電量以及多項技術的本土適應性開展試驗,通過數據監測和分析,制定相關標準,為新疆零能耗建筑技術的應用和規?;茝V提供技術支撐。

              近年來新疆大力發展綠色建筑、裝配式建筑、節能低碳建筑,促進建筑業轉型升級和可持續發展。為推動新疆城鄉建設領域實現碳達峰、碳中和目標,新疆啟動了《新疆建筑領域碳達峰碳中和發展路徑和對策研究》課題,并建設了新疆零能耗示范項目。

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              零能耗建筑藏著哪些奧秘?

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              此建筑運行系統管理平臺上,顯示著光伏發電量、耗電量、建筑碳排放等信息。(全媒體記者王媛媛攝)

              新疆網訊 (全媒體記者王媛媛)進入新疆首個零能耗建筑內,溫度適宜、體感舒適是記者最直觀的感受。

              沒有傳統的空調和供暖設備,卻冬暖夏涼;房屋不僅節能降耗,還能發電;實時監測建筑能耗,還可遠程調節溫度、濕度……在外人看不見的地方,這棟零能耗建筑還藏著哪些奧秘呢?4月18日,本網全媒體記者實地探訪。

              被動節能:房子“披棉襖”保溫更高效

              傳統建筑的門窗接縫處易漏風,且傳統的保溫材料保溫隔熱效果不佳,冬天制熱和夏天制冷都需要保持房屋的舒適性,往往要耗費大量熱量。

              新疆建筑科學研究院設計事業部總建筑師谷成說:“針對這種情況,我們在墻體、門、窗、屋面、地面內都設置了新型保溫材料,就像是給房子披上了‘棉襖’,大大提高了圍護結構的保溫隔熱性能,同時在細部節點上進行了斷熱橋技術處理,給房屋戴上了‘手套’,對看不見的細部設置了氣密層技術,達到被動節能的良好效果。”

              這棟零能耗建筑,無論春夏秋冬,始終能保持在20℃左右。

              鋁合金顏色的窗戶,看上去平平無奇,實則大有學問,打開一扇就會發現,窗戶很重,玻璃有3層。

              記者了解到,窗框本身就是由保溫的聚氨酯材料制作而成,再加上3層低輻射玻璃,一扇窗戶的隔熱能力,堪比一堵實心磚墻,能夠最大限度避免外界的冷熱空氣與室內交換造成能量流失,比常規的鋁合金門窗節能40%。

              谷成說:“這樣的設計能在引入光線的同時把熱量擋在室外。整個窗戶氣密性達8級。”

              另外,普通辦公樓保溫層厚度約15厘米,該棟建筑外墻采用保溫隔熱、節能效果更好的保溫層,厚度雖同為15厘米,但傳熱系數僅為傳統建筑的三分之一。

              自然節能:向大地、空氣要熱能

              零能耗建筑冬天如何供暖,夏天如何制冷呢?我們在設備間找到了答案——地源熱泵、空氣源熱泵及新風熱交換系統。

              據悉,新疆首個零能耗建筑采用地源熱泵+空氣源熱泵雙能源系統,為建筑提供冷、熱能源,通過余熱回收系統對新風進行預冷預熱,提升空氣品質。

              地源熱泵技術利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,冬天用地源熱泵把熱量從地下土壤轉移到建筑內,夏天再把地下的冷量轉移到建筑內,一個年度形成一個冷熱循環。

              谷成說,相比地上四季交替、氣溫變化明顯,地下常溫層溫度基本比較穩定,地源熱泵正是利用了大自然的這個特性,冬天為屋內補充一部分熱量,夏天則替代空調降溫,整體降低建筑能耗。而空氣源熱泵技術則是以少量的電能,吸收空氣中大量的低溫熱能,通過壓縮機的壓縮變為高溫熱能。

              由于建筑物的密封性好,為了防止室內空氣污染,保證有新鮮空氣的不斷流入,新風熱交換系統可以把室內的空氣抽出去、把室外的空氣抽進來。為防止熱空氣或冷空氣的流入,交流器自動設置加熱和加冷功能,冬天交換進來的新鮮空氣也是暖風。

              主動節能:自發自用、余電存儲

              驅動零能耗建筑地源熱泵和空氣源熱泵的電力也來自大自然,秘密就分布在屋頂、幕墻等處裝機容量61.12千瓦的太陽能光伏系統。

              零能耗建筑屋頂安裝了96塊單晶硅發電玻璃,南立面安裝的是碲化鎘薄膜微光發電玻璃,從外觀來看像是幕墻材料。同時該建筑配置了儲能系統,可實現光伏發電余電儲能。另外,建筑物內設置有直流電視、冰箱,可將光伏產生的直流電直接使用,無需二次轉化為交流電。

              “為什么要安裝兩種發電玻璃?”谷成解釋:“單晶硅發電玻璃對光照條件要求較高,置于屋頂效果最好,薄膜發電玻璃在弱光條件下也能發揮作用,二者互為補充。”

              按計劃,新疆首個零能耗建筑每年能生產6.8萬千瓦時電量,除去自身用電量,每年還剩余1121千瓦時電量,可為周邊建筑和電動汽車靈活供電。

              監測平臺:智慧“大腦”自動調節

              目前,新疆建筑科學研究院通過運用物聯網、大數據、云計算等先進技術,可對零能耗建筑運行情況進行全方位監測。

              記者看到,在新疆首個零能耗建筑運行系統管理平臺上,顯示著光伏發電量、耗電量、建筑碳排放等信息。

              “很多指令,不需人來操心,靠建筑聰明的‘大腦’就能實時自動調節,出現什么問題,系統會提前發出預警,用電量、室內溫度,我們也可在手機上遠程調節。”谷成說,同時結合計算機信息化分析以及管理,實現能源使用結構的優化和消耗過程的“信息化”“可視化”管控,做到整體運行節能高效。

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              責任編輯:崔麗娜
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