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山西:绿科技助力修建低碳化

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  • 2022-04-13

  建筑建材领域的节能减碳是我国实现碳达峰、碳中和目标的关键一环。以创新为引领,技术赋能,山西省大力发展绿色建筑,并推动传统建材行业向绿色建材及装配式建筑等方向延伸拓展,正在走出一条智能化、绿色化、服务化的发展之路。

  绿色建筑,最大限度实现人、建筑与自然的和谐共生

  究竟怎样的建筑,才算是“绿色”的?不仅要看是否做到了节约资源、保护环境、减少污染,还要考察它是否能为人们提供安全耐久、健康舒适、便利宜居的使用空间。

  绿色理念贯穿绿色建筑从设计到施工,从使用到拆除的全过程,旨在最大限度实现人、建筑与自然的和谐共生。近年来涌现出的健康建筑、智慧建筑、装配式建筑、近零能耗建筑,甚至海绵城市等概念,都是绿色建筑的某个方面。

  实现节能减排是绿色建筑的重要内容和核心价值。山西省建筑设计研究院有限公司副总建筑师杜艳哲表示,主要通过开源节流来实现。开源就是寻求清洁能源、可再生能源替代常规的化石能源;节流就是通过节能技术减少建筑物自身的用能需求。

  11月底,潇河国际会展中心正在紧张有序地进行施工,未来这里将成为全省最大的会展中心。会展中心北部的钢结构主体已顺利完工。按照设计,7个弧形屋顶将装配7万平方米的太阳能光伏板,并采用“光储直柔”技术满足附近区域约65万平方米的公共照明和汽车充电桩的供电。

  山西建设投资集团技术管理部部长李卫俊介绍,光伏发电需要从直流转换成交流,再转换成直流应用,在这个过程中,就会造成能源损耗。“光储直柔”正是解决这一问题的关键性和创新性技术。“光”是指光伏发电,“储”是指高效储能,“直”就是直流配电网,“柔”就是柔性控制。

  杜艳哲表示,这7个屋顶预计年发电量将达到840万千瓦时,可代替2600吨标煤,即便不考虑直流配电和柔性控制因素,整体也可减排二氧化碳7400吨。

  积极探索,有效降低建筑运行使用中的碳排放量

  “从建筑的全生命周期看,碳消耗和碳排放主要集中在建材生产、建筑施工、运营使用、建筑拆除这四个阶段。其中运营使用阶段约占到建筑全生命周期碳排放量的70%,其次是建材生产。”李卫俊说。

  杜艳哲介绍,建筑运行期的能耗主要体现在两方面,一方面是维持室内环境所带来的用能,如供暖、制冷、照明等;另一方面是人们在建筑内工作生活所带来的用能,如家电、电梯等。

  在我国当前通行的节能建筑标准的基础上,能耗水平再降低50%以上,为超低能耗建筑,降低60%到75%以上为近零能耗建筑。当建筑物自身能耗和产能达到平衡以后,就称为零能耗建筑。那建筑物如何才能达到超低能耗甚至是零能耗呢?

  位于大同市国际能源革命科技创新园的大同未来能源馆,被称为山西首个被动式零能耗建筑。未来能源馆建筑面积约2.9万平方米,展示面积约1.8万平方米,屋顶和东西南三侧都镶嵌着太阳能光伏板,像是给建筑戴上了光伏帽。光伏板在阳光下闪耀着金属光泽,为未来能源馆平添了几分神秘感。建筑内部则实现了直流供电,“光储直柔”技术的运用,再加上良好的气密性和保温性,大同未来能源馆的节能率达到了92%以上。同时,园区还利用绿植和水域来中和建筑物的碳排放,使其最终成为“零碳”建筑。

  新能源的使用成为绿色建筑节能减碳的重要途径。

  李卫俊介绍,潇河新城智慧能源岛在建设中积极探索利用可再生能源。该项目通过对地热、燃气、太阳能、电力等多种能源进行综合开发利用,满足建筑物内的供热、生活热水、洗衣等需要,有效降低建筑运行过程中的碳排放量。

  未来可期,让建筑更节能、更低碳、更舒适、更智慧

  关于推进绿色建筑发展,目前国际国内又有哪些成功经验和模式可以借鉴呢?

  中国建筑科学研究院建筑环境与能源研究院院长徐伟介绍,从全球来看,发达国家在过去10年到20年里,相继制定了绿色建筑高品质发展的路线及目标,推动建筑迈向超低能耗、近零能耗和零能耗。在国内,10年来,特别是“十三五”期间,已经建设了1000多万平方米的近零能耗和超低能耗示范建筑。他相信在“十四五”期间,超低能耗建筑的发展会更快、更普及。今年,江苏省宣布在“十四五”末,全省新建建筑全面按超低能耗标准设计建造,打响了全国以省为单位推进超低能耗建筑发展的第一枪。

  在徐伟看来,全国各地在不同气候区开展的不同类型超低能耗建筑示范工程,取得了宝贵的经验和良好的节能降碳效果。成功的缘由除了因地制宜采用不同技术体系之外,更主要的是有政策上的大力支持。

  绿色建筑的发展也带来了新兴产业的发展,和人们生活方式的变革。

  被动式超低能耗建筑理念认为降低能耗的关键在于减低需求。起源于德国的被动房秉承了这一理念。1991年,全球首栋被动房在德国达姆施塔特市建成,在没有暖气的冬季,其室内温度可保持在20摄氏度。在节能环保的同时,被动房还实现了空气更新鲜、使人们体感更舒适的居住梦想。

  德国弗莱建筑集团中国区总裁王甲坤介绍,被动式超低能耗建筑的五大要素为门窗、保温、新风、气密性和无热桥。对老百姓而言,最直接的感受也可以用5个词来概括,恒温、恒湿、恒氧、恒静、恒洁。

  王甲坤,德国注册建筑师,山西人。她在德国留学和工作期间,曾对当地的被动式绿色建筑进行深入研究。随着我国“双碳”目标的提出和各级政府纷纷出台政策支持绿色建筑发展,王甲坤和她的团队在青岛中德生态园开始进行被动式超低能耗住宅的实践。她说:“我们听到了超低能耗建筑发展春天的脚步声,但是我们需要共同努力,才能迎接春天的到来。”

  全方位推动高质量发展,每一份努力,都是为了满足人民群众对美好生活的向往。这份向往,也根植在遍布城市乡村的一座座更节能、更低碳、更舒适、更智慧的绿色建筑中。(晋帅妮)


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