项目案例丨建筑院的办公楼如何近零能耗改造？看看北京、南京、大连这3个项目
2024-08-23 作者:GBWindows
01 北京市建筑设计院C座科研楼
来源 | 北京土木工程学会
智慧建筑管理系统
智慧建筑管理系统是本项目节能的核心技术。系统通过物联网架构，实现了对建筑内所有能源使用设备的实时监控和管理，并能够根据室内外环境变化，人员使用情况自动调节空调、照明等设备的运行状态，优化能源分配，减少浪费。
结构加固
原建筑为装配整体式预应力板柱体系，无法直接加固，通过自主知识产权的小型BRB结构进行抗震加固，延长建筑使用寿命约30年。结合建筑改造方案，对项目核心筒剪力墙进行改造，扩大井道，增加电梯吨位，提高使用效率。结合建筑现状高差通过局部拔柱打造阶梯式报告厅，提供多种办公配套功能。
绿色材料
项目在材料选择上，优先采用环保、可再生的绿色材料。建筑外立面采用高性能保温材料，有效降低建筑物的热损失，提高能源利用效率。同时，室内装修和家具配置也严格选用低挥发性有机化合物的材料，减少室内污染，提升室内空气质量。
围护结构保温构造节点
节能技术的集成与可再生能源利用
项目集成了高效新风热回收、智能照明及高性能空调系统，提升了能源使用效率，实现能源精细化管理。同时，项目积极利用可再生能源，如光伏发电和空气源热泵。光伏发电板全年发电量满足大楼部分用电需求，减少对传统能源依赖。空气源热泵系统则利用空气能提供供暖和制冷，提升能源自给自足能力。
节能降碳的实际效果
绿色低碳技术的集成应用，实现了显著的节能降碳效果。其中空调系统的节能率57%，照明系统的节能率75%，综合节能率61%。充分证明了项目在节能降碳方面的实际效果。
系统节能实时数据表
02 江苏省建科院低碳科技办公楼
来源 | 南京建设
江苏省建科院低碳科技办公楼位于南京市玄武区红山路107号，毗邻红山动物园，总用地面积约6783平方米。项目按照绿色建筑三星、近零能耗建筑、健康建筑标准进行设计，将打造成夏热冬冷地区标志性低碳科技示范项目。
低碳更新，“既有构件”循环利用
项目将具有老厂房集体记忆的中庭作为空间核心，在更新中，整合拆除利用、改造、新建三种建筑类型，避免“大拆大建”模式，最大限度盘活空间，提升用地价值。
在拆旧改造中，建设单位对原结构屋架、吊车梁、柱、红砖等进行详细的质量检测，确认工作状态良好、有再利用的可能性后，做到既有构件和材料能用尽用，大幅减少施工耗材，实现低碳改造。
“比如原实验车间的屋架，在保护性拆除后，经过加固处理，用于新建筑的报告厅顶部；拆除的红砖在新建筑中作为围护结构，用作非承重墙；原车间里的行车轨道切断后用作园区内的苗圃、座椅；老柱子切片后铺在外面道路上用作道板等等。”项目负责人说。
能源转换，“光储直柔”高效减排
项目利用光储直柔技术，柔性调节建筑用电需求，使建筑用电与清洁能源发电实时匹配。大楼屋顶和南立面装有总装机容量238千瓦的太阳能光伏板，共由406块单晶硅组成。南立面采用生态捕捉技术，在设计中根据性能化模拟确定光伏板最优角度，实现全年最大化太阳能利用。
效果图
“大楼顶部天窗将应用碲化镉光伏发电玻璃，既能采光，又能发电，”技术负责人介绍，“采用这种光伏建筑一体化技术，大楼每年能自主发电20万度左右，占整栋建筑用电量的三分之一，将有效减少二氧化碳排放量约111吨。”
效果图
创新工艺，“绿色建材”节能环保
依托装配式建筑技术，项目在施工过程中引入楼梯、内外墙板、幕墙等多种预制构件，采用干式工法铺装，装配率达45%以上，能有效减少施工现场的焊接作业，节约大量的时间成本，实现绿色施工。
在新材料示范运用中，项目自主研发了高性能混凝土，达到高抗裂、自防水的效果。下沉式广场设计使用无需二次处理的清水混凝土，不仅外表朴实简洁，也起到节能降碳的效果。
项目近日主体结构封顶，正进行维护结构施工，预计年底整体完工。
03 大连市建科院近零能耗示范楼
来源 | 半岛晨报
大连建科院开展能耗改造实验的时候，先是通过围护结构热工性能优化，再通过气密性无热桥设计，将老楼的保温保暖效率进行整体提高，以降低楼体的用能需求，控制整体能耗。
采用高性能保温门窗，外墙、屋面、地面保温增厚，地面墙柱节点、女儿墙节点、出外墙分管节点、外窗安装节点采用无热桥气密性措施。项目冷热源采用空气源热泵系统，机组规模显著减小。新风系统采用全热回收型新风机，全热交换率达75%以上。
采用智能照明系统，通过感应控制、恒照度控制、APP平台控制等，使得照明节能管理更为便捷。适度利用屋面光伏发电系统补充可再生能源。综合权衡建筑荷载和光伏发电量，对光伏组件角度进行优化，系统装机容量30千瓦，无需加固原建筑，年发电量可达5万度。
改造后的建筑综合节能率达到百分之百，实现建筑节能功能和微更新三者的平衡。目前建筑实际运行状态已达产能建筑水平，形成建筑碳汇，大幅释放既有建筑所蕴含的节能降碳潜力。
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