炎热的夏天不需要用电吹空调,寒冷的冬天不需要外加热空气。国内能源行业首座“近零能耗”建筑将于今年10月底在北京城市副中心正式投入使用。
“近零能耗”建筑位于鲁源北街河东五号调峰热源厂。是一栋地上三层,地下两层的灰色小洋楼,总面积5200平方米。一座小楼汇集了地源热泵、空气源热泵、光伏发电、储能罐、全智能感应“户外窗帘”等10多项新的高科技节能技术,成为名副其实的“节能样板楼”。该建筑全称“北京市分中心智慧能源服务保障中心”,是集客户服务、应急抢修、调度为一体的能源供应指挥服务中心。
五个储能罐储存地热能、空气能和太阳能
这座“近零能耗”的小洋楼已完成主体结构施工和外立面装饰,透露出它的真实内容。这座灰色的建筑似乎和其他建筑没有什么不同,巨大的橙色金属储能罐并排埋在建筑前面的深坑里。
原来,该建筑安装了地源热泵和空气源热泵,屋顶和幕墙也覆盖了光伏板。热泵从地面“捕获”地热能,从空气中“吸收”空气能量;光伏板可以利用太阳能发电,从自然界“捕获”和“吸收”的能量储存在储能罐中。
“五个储能罐埋在地下。储存的能量在冬天可以转化为整栋楼的供暖,夏天可以转化为整栋楼降温的冷空气,还可以储存“绿电”为整栋楼供电。正常情况下,5个储能罐储存的能量基本可以满足整栋楼的供暖和空调制冷需求。”北京城市副中心智慧能源服务中心近零能耗示范项目办公室主任张家成首先揭开了小建筑应用“绿色能源”的秘密。
通州区城市管理委员会工作人员王杰说,与传统建筑相比,这座建筑使用的能源大约有60%是可再生能源。
给房子一件“棉袄”,薄墙更隔热
这座“近零能耗”的小楼,无论春夏秋冬,总能保持20摄氏度左右的室温“四季如春”。
“窗户、窗帘、墙壁在设计时都有秘密,就像给房子套上棉袄一样,达到被动节能的好效果。”张家城说。
楼内每扇窗户的厚度是普通家用铝合金窗的3倍。原来窗框和玻璃都是经过特殊设计的。窗框内填充特殊隔热材料,三层玻璃之间填充稀有气体“氩气”。玻璃表面还涂有特殊的隔热膜。有了层层保护,窗户的隔热能力堪比实心砖墙,可以最大限度地避免外界和室内冷热空气交换带来的能量损失。
大楼东、西、南三面的每一扇窗户外还外挂着一个可以感知外界天气的“智能窗帘”,可以根据室外的温度和光照自动开关,自动调节每个窗帘叶片的遮阳角度。
墙体增加了“双保温”新技术,使墙体更薄,保温性能更好。记者看到,在墙体普通外保温层内搭了一层“真空保温板”。有了“双保险”,10厘米的“薄壁”比过去30厘米的“厚壁”保温性能更好。
小楼投入使用后,预计每天会有120名客服、抢修、调度人员在楼内工作。密不透风的建筑会让人感到压抑吗?如何保持室内空气新鲜?程凯,近零排放能源系统的负责人
当阳光明媚时,你什么时候拉上窗帘?光线不足。你什么时候开灯?储能罐什么时候开始储能?所有这些指令都不需要任何人操心,可以由建筑的智能“大脑”实时自动调整。张家城介绍,该建筑配备智能控制系统,可自动感知识别外部温度、光照、能源等情况,根据需求自动调度整栋建筑的能源使用,实现可再生能源高比例、低碳排放的目标。
王杰表示,“智慧能源服务保障中心”获得绿色建筑三星级设计标识和国家近零能耗认证,也是国内能源行业首个“近零能耗”项目。目前已完成项目总工程量的70%,将于今年10月底在分中心正式投入使用。下一步,“近零能耗”建筑使用的新技术有望进入住宅小区和写字楼。
“近零能耗”建筑
国家《近零能耗建筑技术标准》根据节能水平的逐步提高,将建筑分为超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑。通过一系列节能技术在建筑设计中的应用,住宅能耗更低,碳排放更少,居住体验更好。