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一栋建筑的“节能密码”


人民日报/20201029



截至2018年年底全国城镇建设绿色建筑面积累计超过25亿平方米,目标是到2022年当年城镇新建建筑中绿色建筑面积占比达到70%。

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安装日光导光筒,把阳光从室外送到地下楼层;外墙采用钢化中空夹层玻璃,高透光、低传热,实现冬暖夏凉,节约空调能耗……位于四川成都高新区的国际科技节能大厦,是一栋应用了许多节能“黑科技”的绿色建筑。

近年来,随着节能环保理念深入人心,节能型建筑颇受大众青睐。位于四川成都高新技术开发区的国际科技节能大厦,就是一幢应用了许多节能“黑科技”的绿色建筑。


把室外阳光导入大楼,每天能有效提供10小时照明


“我们的节能特色不仅在于‘节流’,更在于‘开源’。”大厦管理人员秦伟然告诉记者,大厦利用高技术光导管系统,将室外阳光导入大楼,为大楼提供额外光源。
走进大厦地下一层,楼层天花板上的顶灯格外别致。“其实这不是灯,是阳光。”秦伟然介绍,大厦安装了43套日光导光筒,利用高反射的光导管,把阳光从室外送到地下楼层。
大厦的导光筒系统由采光装置、反射导光装置和漫射照明装置组成,采光装置安装在屋顶、地面,利用高反射的光导管过滤掉阳光中大部分有害紫红外线及放射性射线,把阳光从室外导入室内。
“采光罩材料内添加防紫外线材料,能有效隔绝紫外线。同时,该材料防火性能好,透光率高。”负责安装工程的中建四局四川分公司副总经理严伟说,阳光进入导光区,在光导管中层层往下反射,最后经过透光性强、防眩光的漫射器到达相应地点。
“从早到晚,不管是阴天还是雨天,这套系统导入室内的光线都十分充足。”参与这套光导系统设计的工程师董锋介绍,数据显示,在成都的日照条件下,这套系统每天能有效照明10小时左右。
秦伟然说,若按传统照明,大厦负一层每年照明用电将超过16万千瓦时,而如今每年仅需消耗不到5000千瓦时的辅助照明用电。“这套光导系统投资181万元,在免维护的情况下至少可以用30年。”秦伟然表示。


安装能量反馈器,电梯也能“发电”


如何在大厦的日常运行中降低成本、节约能源?秦伟然告诉记者,大厦包括A、B两座,A座塔式超高层共40层、高163米,B座共24层、高86米。这类大型写字楼,温度控制和电梯运行的能源消耗大,而这两方面也是大厦日常运行中的节能重点。
“保温隔热方面,我们在外墙采用性能良好的钢化中空夹层玻璃,能兼顾高透光、低传热,实现冬暖夏凉,节约空调能耗。”严伟告诉记者,成都夏季平均太阳辐射强度约400瓦每平方米,钢化中空夹层玻璃的太阳能透过率为0.3左右,比目前普遍采用的单层低辐射玻璃的太阳能透过率低得多,因此,该大厦的夏季室内辐射强度仅有120瓦每平方米,有效降低了室内温度。
大厦的内墙同样采用节能、保温材料修建:室内非承重墙体采用新型页岩空心砖,非钢筋混凝土的电梯井道和带水房间墙体采用新型页岩多孔砖。严伟介绍,“这两种砖的隔热保温效果很明显,我们施工时采用的混凝土、砌筑砂浆也采用预拌商品混凝土和干混砂浆等新工艺,最大限度节约能耗。”
这栋拥有两处超高建筑的大厦,内部17部电梯昼夜运行,消耗大量电力。“如果是普通电梯,仅在40层高的A座,一部电梯一天连续运行10小时就要耗电300多千瓦时。”秦伟然告诉记者,国际科技节能大厦的电梯安装有能量反馈器,使得电梯在高速运转情况下,尤其是空载上行和满载下行时,电梯的部分势能转化为电能。这样不仅能减少电梯运行用电,而且能将多余电量应用于物业照明、空调或电梯的运行。
“这种情况下,电梯就成了一部小型发电机。”严伟告诉记者,安装了电梯能量反馈器的电梯,与传统电梯相比可节约1/5至1/4的运行电量。


开源节流,有效借助风雨节约资源


来到大厦楼顶,160多米高处,强劲的风力吹得屋顶四角安装的风力叶片不停转动。
“大厦顶层安装的8台微风力发电机,年总发电量约为1.25万千瓦时,供大厦办公区照明使用。”秦伟然告诉记者,除了风力发电,大厦屋顶还设置有太阳能智能追踪电池板,利用太阳能为大楼提供能源。
翻开微风力发电机装修设计图纸,大厦屋顶利用风力发电的思路便一清二楚:成都主导风向为东北偏北风,年平均基本风速为1.1米每秒,每年第二季度风速偏大,为1.3—1.4米每秒,但在150米以上高度的楼层,风速基本上全年超过3米每秒。在国际科技节能大厦A座160米高处迎风面,风速能达到3.3—4.5米每秒,在屋顶设置垂直式风力发电机,能有效将风能转化为电能。
除了风力,雨水也被大厦有效利用,变废为宝。“我们在建筑立面设立导水槽收集雨水,经导水管道系统导入室内。”严伟告诉记者,导入室内的雨水最多能储存200立方米,经过处理间内设备的过滤、消毒,可以用于小区绿化、道路浇洒,并满足日常园林浇灌需要。
“成都雨水资源丰富,导入室内的处理费用也很低。”秦伟然表示,大厦内部院落的水池等景观也会进行雨水收集,经处理装置后储存在备用水箱,以供冲洗便器、清洗车辆、绿化浇灌等。
据介绍,国际科技节能大厦的类似技术,将有望在成都推广。“在现代化建筑领域进行节能创新,是低碳节能的发展方向。”成都市楼宇绿色发展专业委员会主任彭艳表示。


阅读: 224 次     2020-11-9 12:37:00