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04

2024

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綠色技術(shù)打造的“近零能耗”高樓

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云端建造工廠(chǎng)、全生命周期碳排放管控平臺、智慧運維……在綠色技術(shù)助力下,位于廣州國際金融城東區的科創(chuàng )大廈(金融城綠色建筑示范項目)成為國內首座高度超過(guò)150米的“近零能耗”建筑。建筑實(shí)現綜合節能率61.00%、可再生能源利用率25.36%。目前該建筑已通過(guò)LEED金級預認證及綠建三星預評價(jià),成為我國建筑領(lǐng)域落實(shí)碳達峰碳中和目標的示范案例。近日,該項目入選國家發(fā)展改革委公布的《綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范項目清單(第一批)》。

  一座超150米的“近零能耗”建筑,背后有著(zhù)怎樣的綠色技術(shù)呢?近日,記者對此進(jìn)行了采訪(fǎng)。

  綠色設計理念

  “項目全面貫徹‘低碳、綠色、人文’的發(fā)展理念,將綠色理念和節能舉措貫穿建筑全生命周期。這是我們設計這座建筑的初衷。”中建四局EPC設計院黨委書(shū)記、院長(cháng)劉會(huì )玲介紹。

  廣州冬暖夏熱,炎熱潮濕,建筑如何與氣候相適應呢?“傳統的超高層辦公樓通常采用全封閉式幕墻結構,幾乎隔絕了與外界的自然通風(fēng)。因此在過(guò)渡季節,即使外部氣候條件適宜,也不得不依賴(lài)空調系統進(jìn)行通風(fēng),造成能源浪費。”廣東省裝配式建筑與綠色建材專(zhuān)家委員會(huì )副主任、中建四局EPC設計院總工辦公室主任任顏鑫說(shuō),“在設計中,我們根據廣州的氣候特點(diǎn),采用冷巷、太陽(yáng)能煙囪等被動(dòng)式建筑設計,利用自然通風(fēng)減少空調系統運行時(shí)間。”

  設計團隊首次在超高層建筑中引入太陽(yáng)能煙囪和冷巷設計。冷巷是指建筑排列組合形成的比較窄的巷道,或者是在建筑的一側留出的一條小廊道。風(fēng)經(jīng)過(guò)這里時(shí)風(fēng)速會(huì )增大,風(fēng)壓會(huì )降低,與冷巷接通的各房間,較熱的空氣會(huì )被帶出,較冷的空氣會(huì )進(jìn)入補充,從而達到通風(fēng)效果。

  “我們在裙樓設置了南北貫穿式冷巷,并采用1—7層通高的設計,頂部設置可開(kāi)啟天窗;同時(shí),我們在塔樓北側設置了太陽(yáng)能煙囪,東南西三側設置可調節啟閉的地面通風(fēng)器。這種設計可充分增加過(guò)渡季節辦公區域的自然通風(fēng),有效帶走室內的熱空氣和濕氣,減少建筑能耗。”任顏鑫說(shuō),“我們希望通過(guò)前端設計一系列被動(dòng)式和主動(dòng)式的節能減排措施,實(shí)現綠色低碳目標。”

  廣州地區夏季時(shí)間長(cháng),科創(chuàng )大廈還采用了遮陽(yáng)光伏一體化幕墻、建筑光伏發(fā)電系統等技術(shù)。

  “項目創(chuàng )新應用了建筑光伏發(fā)電系統。這個(gè)光伏系統設置在塔樓屋頂、幕墻橫向裝飾翼以及裙樓屋頂上,外形與整體建筑外觀(guān)效果相結合。它在起到遮陽(yáng)裝飾效果的同時(shí),最大化開(kāi)發(fā)可再生能源。”中建四局科創(chuàng )大廈項目設計管理部經(jīng)理李航宇介紹。

  科創(chuàng )大廈整個(gè)建筑的集成太陽(yáng)能光伏板使用面積超過(guò)7800平方米,每年的發(fā)電量可達到65萬(wàn)度,一年的減碳量就可以達到350噸。按照光伏板25年的使用壽命來(lái)計算,預計在全生命周期可減碳8700噸。

  “集成太陽(yáng)能光伏板不僅有效阻擋了直射陽(yáng)光,還能將太陽(yáng)能轉換為電能,為整個(gè)建筑提供動(dòng)力。”李航宇說(shuō)。

  此外,大樓采用高效制冷機房、新風(fēng)全熱回收、高效輸配系統和末端、高效智能照明等,最大程度降低能源消耗。目前,科創(chuàng )大廈塔樓高區大部分區域光照可達到每天8小時(shí)以上,配合照明日光感應控制,大大降低了照明能耗。

  智能建造工藝

  自動(dòng)抓取鋼筋、混凝土振搗、外墻模板開(kāi)合……在中建四局科創(chuàng )大廈封頂前的施工現場(chǎng),8款智能機器人配合默契,協(xié)同作業(yè)。更為有趣的是,一旁監工的“巡檢員”也是機器人。

  這充滿(mǎn)科技感的一幕,正是得益于云端建造工廠(chǎng)。“云端建造工廠(chǎng)是我們自主研發(fā)的智能系統。這種智能化的施工方式不僅提高了建設速度,實(shí)現了核心筒的建造速度從傳統的7天一層提高到4天一層,還減少了施工過(guò)程中的能耗和排放。”中建四局城市發(fā)展投資有限公司副總經(jīng)理、項目經(jīng)理張騰說(shuō)。

  云端建造工廠(chǎng)由支撐系統、智能裝備系統、智能控制系統、模板掛架系統四大系統組成,融合建筑機器人、智能感知、云計算等技術(shù)。“云端建造工廠(chǎng)通過(guò)集成通風(fēng)降溫系統、機器人軌道系統,形成人機協(xié)同的類(lèi)工廠(chǎng)化作業(yè)環(huán)境。這樣既為工人創(chuàng )造了一個(gè)安全舒適的作業(yè)環(huán)境,又加快了項目整體建設速度。”張騰表示。

  同時(shí),云端建造工廠(chǎng)還布置了5G基站和分布式中繼路由,組建起高精度、低時(shí)延、全覆蓋通信網(wǎng)絡(luò ),實(shí)現了云端建造工廠(chǎng)的實(shí)時(shí)感知和智能管控。

  走進(jìn)科創(chuàng )大廈項目指揮中心,只見(jiàn)雙碳管控平臺的大屏幕上,實(shí)時(shí)顯示著(zhù)木模板、鋼材等建筑垃圾的回收情況。該平臺可對建材生產(chǎn)階段、建材運輸階段、施工階段的碳排放,進(jìn)行分時(shí)、分區、分類(lèi)的同步實(shí)時(shí)預測及動(dòng)態(tài)監測。

  從2022年4月正式奠基開(kāi)工至今,科創(chuàng )大廈項目累計碳排放量39172噸,累計減碳6550噸。

  張騰說(shuō):“科創(chuàng )大廈的建設將數字智慧建造貫穿于設計、施工與運維全過(guò)程,實(shí)現了近零能耗的施工和運營(yíng)。這些措施有助于提高能源使用效率,減少溫室氣體排放,為‘雙碳’目標的實(shí)現作出了貢獻。”

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