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国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

日期: 2020-08-05
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国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  被动式超低能耗建筑,从概念上来讲,它是基于被动式技术而设计和建造的节能建筑物。它不需要使用传统建筑的空调和暖气设备,依靠自身优越的保温性能及气密性,从建筑技术层面利用太阳、照明、人体、电器散热等所有自然得热方式,来实现恒温、恒湿、恒氧、隔离雾霾。

  源盛微工坊,雄安零碳小镇智慧原型屋——“这是国内首座集建筑光伏一体化、地源/空气源热泵、毛细管辐射空调系统等能源技术及智慧能源管控、智慧办公等智能系统为一体的零碳示范建筑。”项目负责人杨美玉介绍说,该项目总投资1440万元,申请专利34项,荣获省市级科技进步奖6项。

  全年用电近平衡的近零碳建筑该项目总建筑面积4000㎡,4座独栋建筑采用合院式布置,真正实现“零碳、绿色、智慧、宜居”,成功申报河北省科技计划环资专项资助项目“超低能耗建筑关键技术研究及示范”。

  1、建筑光伏一体化技术

国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  “青砖”、“黛瓦”是依托英利国家重点实验室20余项光伏建筑一体化专利技术而研发成功的新型光伏建筑材料,突破传统太阳能电池板外观设计,形成具有中式艺术特色的发电建筑。“青砖”、“黛瓦”均采用干挂方式安装,方便安装、维修、拆卸、更换及回收。

  使光伏应用和建筑实现完美结合,既不失建筑美感,又持续提供了可欣赏的绿色电力。项目遵循“阳光、绿色、智慧”的设计理念,符合国家绿色建筑发展方向,切合雄安新区绿色建筑规划。

  微工坊总装机容量97.8千瓦,安装面积728平米,年发电量超过10万度。对于普通房子可实现50%用电能耗的自给率,而作为被动式建筑的微工坊,除满足用电需求外,预计可实现35%的外输率,25年总减排效益可达150万元。

  2、被动式超低能耗建筑

国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  高保温性能门窗

  微工坊能够适应气候特征和自然条件,通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构,采用高效新风热回收技术,最大程度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒适室内环境,并能满足绿色建筑基本要求。

  微工坊墙面是200厚无溶剂硬泡聚氨酯,导热系数为0.023 W/m.K,屋面是220厚挤塑聚苯板,导热系数0.03W/m.K,地下室顶板内80厚无溶剂硬泡聚氨酯。采用高保温隔热性能的门窗,三玻两腔充氩气暖边双low-e,传热系数k值可达到1.0。为了保证保温连续性布置及良好的气密性,外保温从室外地坪-500从外墙连续铺设到屋顶,而且外窗是外挂式安装,同时幕墙空腔突出墙面,有很好的遮阳效果。采用断热桥处理,更加节能、保温、舒适。被动房设计专家:北京中汇能宜居,被动式超低能耗建筑能耗模拟计算软件认准PHD。

  3、地源热泵系统

国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  地源热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术的环保能源利用系统。通常是转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方,利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,冬季地源把热量从地下土壤中转移到建筑物内,夏季再把地下的冷量转移到建筑物内,一个年度形成一个冷热循环系统,实现节能减排的功能。由于大地土壤的热惰性高,所以内部的温度恒定,可以提供高品质的能源。微工坊通过使用地源热泵技术使能源消耗节能相对于电加热节能70%。

  4、空气源热泵系统

国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  微工坊项目为了将不同的空调系统进行能源消耗比对,在其中一栋建筑中,采用了空气源热泵系统。空气源热泵系统,是从空气中直接得到能量,夏天把室内多余的热量通过热泵输送到室外空气,冬天从室外获得热量输送到室内。占地面积小,安装灵活。由于空气源热泵是通过空气能原理,只需少量电能就可以驱动,比传统的热泵节约20%左右的耗电量。

  5、毛细管辐射空调系统

国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  毛细管辐射空调系统是一种新型节能高舒适度室内空气调节系统,可以使建筑的整体空调系统的能耗降至最低。毛细管系统与新风系统结合到一起,利用精细的自控技术,对室内的温度、湿度、氧含量进行精准的控制,使室内达到非常舒适的环境。该系统有4大优势,比常规空调系统节能28-40%,毛细管系统与地源热泵系统配套,可达到最佳节能效果,约70%;毛细管厚度一般小于5mm,毛细管安装时水泥包裹毛细管厚度通常15-20mm,节约空间;毛细管充满水后重量在600-900g/平米,可灵活铺设,增加的荷载很小;系统封闭运行,不产生废水废气的污染,材料本身不含任何有害物质,可100%回收再循环使用。

  6、智能家居技术

被动房 超低能耗建筑 被动式住宅

  微工坊采用的智能家居系统融合了AI人工智能技术、自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术。该系统使复杂的家庭自动化与控制系统变得实用、经济,同时为业主提供了一种全新的、简单轻松的生活方式。该系统的设计核心就是AI人工智能控制技术,原理就是通过收集住户的家居生活大数据,进行数据分析,按照户主的生活习惯自动进行家居控制。同时可以连接至手机,利用APP进行控制,使生活更便捷。系统具有自我学习功能,通过收集、分析用户日常行为数据,实现自我学习、成长,使家居生活安全、舒适、节能、高效、便捷。被动房设计专家:北京中汇能宜居,被动式超低能耗建筑能耗模拟计算软件认准PHD

  7、智慧能源管控技术

国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  基于AI人工智能,由英利集团自主开发的全方位智慧能源管控系统,是通过对业主生活习惯大数据的分析,采用各种传感器,对楼宇的新风系统、空调系统、太阳能发电系统等能源系统进行统一调控,实现源盛微工坊的温度、湿度、水、电器及人的行为习惯智慧管控,达到最佳平衡效果及能源使用的最优化。

  8、绿色建材

国内首座被动式+光伏建筑一体化的零碳示范建筑

  微工坊采用的绿色建材维卡木,是一种不含甲醛、苯、二甲苯、铅、铜等重金属,并且可以回收循环再利用的环保性能优越的再生木材。维卡木通过对实木进行粉碎、造粒,再经过一系列的工艺处理后挤出成型,具有防水、不腐烂、不霉变、不开裂、抗老化、抗白蚁、抗发霉、抗酸碱、断裂强度大、稳定性高等原木结构很难具备的优良特性。尤为可贵的是,虽经粉碎再造,但木质感依然很强,木纹美观,触感也非常理想,让人感觉非常舒适,感观上与实木无异,同时杜绝了实木在户外日晒雨淋后开裂朽烂的缺点。绝对是实木的最佳替代品。

  微工坊原型屋通过网络化智能控制与管理,实现全新的办公体验。项目以零碳理念为指导,必将为国家的节能环保,减少碳排放事业做出贡献。未来计划在雄安新区实施应用,以100万平米为示范面积,采用两种方式安装,年发电量和用电量都是8500万度,达到动态平衡。

  被动式建筑节能减排,能大大减小能耗和碳排放,是解决能源问题的重要措施,但是被动式建筑在建筑形式上比较受限,多数应用于住宅、别墅等居住建筑,被动式建筑的推广也比较缓慢。而微工坊原型屋在被动式的基础上更近一步,通过与光伏建筑一体化的结合从而达到零能耗,而建筑形式上也得到突破,应用小规模工业建筑,更便于推广,是建筑史上的一次突破。

  来源:源盛城发集团


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