绿色技术赋能，广州建成首座超150米“近零能耗”高楼
水泥,混凝土 科技日报 2024-06-04
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广州科创大厦运用绿色技术成为国内首座超过150米的“近零能耗”建筑，实现综合节能率61.00%和可再生能源利用率25.36%，是建筑领域碳中和目标的示范案例。大厦采用冷巷、太阳能烟囱等设计减少空调能耗，使用遮阳光伏一体化幕墙和建筑光伏发电系统，年发电量可达65万度，预计全生命周期减碳8700吨。智能建造工艺如云端建造工厂和双碳管控平台则提升了施工效率并实时监控碳排放，助力实现绿色低碳目标。
◎本报记者 叶 青 通讯员 张 琦 黄广圣
云端建造工厂、全生命周期碳排放管控平台、智慧运维……在绿色技术助力下，位于广州国际金融城东区的科创大厦（金融城绿色建筑示范项目）成为国内首座高度超过150米的“近零能耗”建筑。建筑实现综合节能率61.00%、可再生能源利用率25.36%。目前该建筑已通过LEED金级预认证及绿建三星预评价，成为我国建筑领域落实碳达峰碳中和目标的示范案例。近日，该项目入选国家发展改革委公布的《绿色低碳先进技术示范项目清单（第一批）》。
一座超150米的“近零能耗”建筑，背后有着怎样的绿色技术呢？近日，记者对此进行了采访。
绿色设计理念
“项目全面贯彻‘低碳、绿色、人文’的发展理念，将绿色理念和节能举措贯穿建筑全生命周期。这是我们设计这座建筑的初衷。”中建四局EPC设计院党委书记、院长刘会玲介绍。
广州冬暖夏热，炎热潮湿，建筑如何与气候相适应呢？“传统的超高层办公楼通常采用全封闭式幕墙结构，几乎隔绝了与外界的自然通风。因此在过渡季节，即使外部气候条件适宜，也不得不依赖空调系统进行通风，造成能源浪费。”广东省装配式建筑与绿色建材专家委员会副主任、中建四局EPC设计院总工办公室主任任颜鑫说，“在设计中，我们根据广州的气候特点，采用冷巷、太阳能烟囱等被动式建筑设计，利用自然通风减少空调系统运行时间。”
设计团队首次在超高层建筑中引入太阳能烟囱和冷巷设计。冷巷是指建筑排列组合形成的比较窄的巷道，或者是在建筑的一侧留出的一条小廊道。风经过这里时风速会增大，风压会降低，与冷巷接通的各房间，较热的空气会被带出，较冷的空气会进入补充，从而达到通风效果。
“我们在裙楼设置了南北贯穿式冷巷，并采用1—7层通高的设计，顶部设置可开启天窗；同时，我们在塔楼北侧设置了太阳能烟囱，东南西三侧设置可调节启闭的地面通风器。这种设计可充分增加过渡季节办公区域的自然通风，有效带走室内的热空气和湿气，减少建筑能耗。”任颜鑫说，“我们希望通过前端设计一系列被动式和主动式的节能减排措施，实现绿色低碳目标。”
广州地区夏季时间长，科创大厦还采用了遮阳光伏一体化幕墙、建筑光伏发电系统等技术。
“项目创新应用了建筑光伏发电系统。这个光伏系统设置在塔楼屋顶、幕墙横向装饰翼以及裙楼屋顶上，外形与整体建筑外观效果相结合。它在起到遮阳装饰效果的同时，最大化开发可再生能源。”中建四局科创大厦项目设计管理部经理李航宇介绍。
科创大厦整个建筑的集成太阳能光伏板使用面积超过7800平方米，每年的发电量可达到65万度，一年的减碳量就可以达到350吨。按照光伏板25年的使用寿命来计算，预计在全生命周期可减碳8700吨。
“集成太阳能光伏板不仅有效阻挡了直射阳光，还能将太阳能转换为电能，为整个建筑提供动力。”李航宇说。
此外，大楼采用高效制冷机房、新风全热回收、高效输配系统和末端、高效智能照明等，最大程度降低能源消耗。目前，科创大厦塔楼高区大部分区域光照可达到每天8小时以上，配合照明日光感应控制，大大降低了照明能耗。
智能建造工艺
自动抓取钢筋、混凝土振捣、外墙模板开合……在中建四局科创大厦封顶前的施工现场，8款智能机器人配合默契，协同作业。更为有趣的是，一旁监工的“巡检员”也是机器人。
这充满科技感的一幕，正是得益于云端建造工厂。“云端建造工厂是我们自主研发的智能系统。这种智能化的施工方式不仅提高了建设速度，实现了核心筒的建造速度从传统的7天一层提高到4天一层，还减少了施工过程中的能耗和排放。”中建四局城市发展投资有限公司副总经理、项目经理张腾说。
云端建造工厂由支撑系统、智能装备系统、智能控制系统、模板挂架系统四大系统组成，融合建筑机器人、智能感知、云计算等技术。“云端建造工厂通过集成通风降温系统、机器人轨道系统，形成人机协同的类工厂化作业环境。这样既为工人创造了一个安全舒适的作业环境，又加快了项目整体建设速度。”张腾表示。
同时，云端建造工厂还布置了5G基站和分布式中继路由，组建起高精度、低时延、全覆盖通信网络，实现了云端建造工厂的实时感知和智能管控。
走进科创大厦项目指挥中心，只见双碳管控平台的大屏幕上，实时显示着木模板、钢材等建筑垃圾的回收情况。该平台可对建材生产阶段、建材运输阶段、施工阶段的碳排放，进行分时、分区、分类的同步实时预测及动态监测。
从2022年4月正式奠基开工至今，科创大厦项目累计碳排放量39172吨，累计减碳6550吨。
张腾说：“科创大厦的建设将数字智慧建造贯穿于设计、施工与运维全过程，实现了近零能耗的施工和运营。这些措施有助于提高能源使用效率，减少温室气体排放，为‘双碳’目标的实现作出了贡献。”
原标题：绿色技术打造的“近零能耗”高楼
投稿：news@ccement.com
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