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中建八局建筑绿色低碳技术实验室

2024-09-14 11:10来源:绿色建筑杂志
文章附图




中建八局建筑绿色低碳技术实验室以近零能耗作为设计标准,设计能耗水平比国家《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015降低65%以上;集合采用了主、被动太阳能的设计策略及装配式建造的方式,并通过模仿各类使用场景,为各类绿色技术的研究测试提供有效的使用载体。



保温隔热体系&多功能一体化超高性能混凝土轻钢龙骨复合外墙


利用“棉被效应”,将外墙整体传热系数降低至0.19W/(㎡·K)、屋面传热系数降低至0.12W/(㎡·K)。通过外墙和屋面的高性能保温措施,让房子形成类似保温盒的“锁温”空间,大幅度降低室外气温变化对室内热环境的扰动,保持室内温度稳定,实现冬暖夏凉。



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建筑外立面采用多功能一体化超高性能混凝土轻钢龙骨复合外墙,该墙板是一种集结构、保温、装饰、防水、防火、耐久多功能一体化的水泥基围护墙板,适用于严寒、寒冷、夏热冬冷和夏热冬暖地区的超低能耗、(近)零能耗建筑。此外,采用A级石墨烯高效节能保温材料,材料导热系数低至0.025W/(m·K),保温层厚度可降低约40%,可大幅降低墙体厚度。


立体太阳能


设计团队创新性地采用了复合化的立体太阳能,以测试不同类型太阳能的发电效率。其中南立面外墙采用BIPV光伏幕墙,将光伏组件与建筑围护结构有机结合,‌让光伏板成为建筑的外立面,‌形成独特的“建筑表情”。


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女儿墙南侧采用PVT光热一体化技术,将来用于验证太阳能光热两方面的综合利用效率。屋面设置BAPV分布式单面及双面单晶硅光伏板,以对比分析双面及单面光伏的发电效率。整个立体太阳能系统装机容量可达24.3KW,年发电量约22200KW·h,能够覆盖建筑的全年能耗,达成建筑的零碳运行。


光储直柔


在设计中引入光储直柔技术,通过设置储能装置、柔性用电调节装置、直流灯具及充电桩等使用终端,与太阳能光伏共同构成从能源产生到使用的闭环。


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通过此技术的应用,太阳能的发电利用率得到大幅提升,光伏发电可直接用在直流照明、充电桩等末端设备中,避免了传统交流配电系统在转换过程中造成的能量损失,‌同时通过储能和柔性交互技术的结合,降低了电力系统的波动性,保证电力供应的稳定可靠。


地源热泵


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建筑采用地埋管地源热泵复合系统实现供冷供热。地埋管换热器分区域布置在本工程建筑物周边室外绿化处,每4井一联,U型管支管直接与联箱连接,它们以水为媒,从稳定的大地热源中取热,带来优异的节能效果,比传统水系统节能20%以上。


组合式空调


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空调末端采用热回收组合式空调机组+VAV变风量模块、被动式冷梁、冷辐射顶面及风机盘管,形成多种空调末端的形式,在节能降耗的基础上,实现多种系统形式运行效果和能耗的对比,真正实现零能耗和实验性复合场景建筑的结合。


氢燃料电池




除了传统的储能设备,建筑还增设了氢燃料电池,用于测试化学能的供能效率及供能稳定性。氢燃料电池通过氢燃料的氧化产生能量和水,全过程没有污染物的产生,是目前最环保的绿色能源之一。


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智慧管理平台



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实验室搭建了一套定制化智慧管理平台,将整个建筑内的设备运行状态进行三维可视化展现,同时对建筑内各设备运行数据进行处理分析,能够针对建筑能耗状态开展对应控制策略研究,实现全天候监控,有效提高能源效率。