工人在外挂百叶窗帘,这是大楼最佳隔热屏障                         ■记者 董一鸣/摄

        如果一幢建筑不需要专门安装空调或者供暖设施,就能实现四季恒温、冬暖夏凉,这会是什么样?在城市副中心,京能集团城市副中心智慧能源服务保障中心给出了形象的注解。

        通州区潞苑东路上,智慧能源保障中心正在进行幕墙施工。从去年11月工程开工,3个月完成了整体封顶,目前进入幕墙施工收尾,室内装修和设备调试也在同步进行。预计今年10月,这里即将作为副中心智慧供热调度指挥中心投入使用。

        智慧能源服务保障中心整栋建筑面积约5200平方米,分为地下二层,地上三层,远远看上去和副中心其他建筑无异,走近了才发现处处有乾坤。 

        “我们秉持‘被动式建筑’理念,首先利用建筑本身,将楼体的传热系数做到最低,再与地热、光伏、储能等多种可再生能源系统耦合,实现节能减排1+1>2的效果。建筑综合节能率能达到90%以上。比现在的节能标准相比还要再节能30%左右。基本实现近零能耗。”近零碳示范项目负责人吴佳滨自豪地说。

        作为大楼最外层保护衣——外墙保温系统在新科技的助力下变得更加“纤薄”了。据介绍,现在普通建筑的保温层通常在10厘米左右,但要达到“近零能耗”的标准,相同材料的保温层要增厚到30厘米,这势必会牺牲室内面积。大楼创新使用了使用超薄真空绝热板,在10厘米的岩棉保温层外安装真空绝热板,整体厚度压缩到13厘米左右。

        现场,工人们正在进行窗户及外挂窗帘的安装。这是大楼提高气密性的关键所在。深棕色的窗户看上去比普通窗户厚重不少,采用三玻两腔的设计,内外分别加装了隔气膜和透气膜,冬天能把热量吸进来,夏天把热量隔在外面,所有会出现侵入的缝隙,通过气密性材料进行封闭,将被动换气量做到最低。

        窗户的外侧,铝板制成的外挂百叶窗帘将成为大楼的最佳隔热屏障,安装在楼体的东、西、南三个方向。百叶窗帘都采用电动控制与楼宇智慧能源管控系统联动,可将根据气温、太阳照射角度、室内照度实时调整窗帘开启程度,在保证采光的同时,实现不同程度的采热。例如,夏天室外温度高,百叶板将调整角度最大限度抵挡太阳的辐射热,从而减轻对室内温度的影响。同时,系统还将对各种极端天气做出预判,保证外挂窗帘使用安全。正常情况下,这种窗帘可以使用30年不用维修。

        “三玻两腔的被动式窗户,热传导性仅是普通门窗的一半左右,再加上外挂遮阳系统,基本实现了隔热抗风,让窗口不再是‘风口’。”项目负责人介绍。

        要实现近零能耗,除了新材料、新科技,大楼在施工中也处处埋下了伏笔,为节能减排做准备。拿最常见的穿墙套管来说, 大楼不是简单的打个胶,而是采用了密封隔气套环、密封止水带、防水隔气膜……所有缝隙处都做了4-5层的密封处理,提高气密性的同时,有效地减少了热交换,降低了能源消耗。

        利用建筑本身做好节能的同时,智慧能源服务保障中心通过清洁能源多能耦合的方式同步达到了减排的目的。

        在地下一层,空气源热泵和地源热泵正在进行安装调试,这里将成为了整栋建筑的能源来源,冬天为屋内补充一部分热量,夏天则替代空调降温,整体降低建筑能耗。驱动地源热泵和空气源热泵的电力,则来自装机容量150千瓦的屋顶光伏系统。按照计划,光伏系统每小时可生产150多度电,用于楼内照明和冷热源,基本实现大楼内部自给自足。

        智慧能源保障中心将安装智慧能源管控系统,结合热力集团智慧供热系统搭建的思路和经验,将室外气温监测、建筑冷、热、电负荷预测、室内末端温湿度、空气质量反馈、能源系统控制与楼宇智能化控制结合,以可再生能源利用最大化、运营经济性最大化为目标,合理调度储电系统、储热储冷系统,实现用能终端电气化、智慧化、低碳化的目标。