9月22日，中国建筑节能协会组织召开“2024第一批零碳建筑项目发布会暨零碳建筑技术论坛”。会上，中能建城市投资发展有限公司提交的两个项目，“中国能建上海总部综合一体化项目”和“雄安站枢纽片区1号地块项目 B1-03-01地块 2#楼展示中心工程”双双获评“零碳建筑”。
下面，让我们以中国能建上海总部综合一体化项目为例，揭秘零碳建筑背后的科学密码。
中国能建上海总部综合一体化项目效果图
零碳建筑，是指适应气候特征与场地条件，在满足室内环境参数的基础上，通过优化建筑设计降低建筑用能需求，提高能源设备与系统效率，充分利用可再生能源和建筑蓄能，在实现近零碳建筑基础上，可结合碳排放权交易和绿色电力交易等碳抵消方式，符合本标准第 3.2.5 条或 8.4.7条规定的建筑。
来源：国家标准《零碳建筑技术标准（征求意见稿）》
简单来说，零碳建筑就是通过高效设计、可再生能源利用和碳抵消措施等多种手段，减少自身碳排放，实现碳排放总量不大于零的建筑。
零碳建筑，始于规划设计。
中国能建上海总部综合一体化项目，在设计阶段通过优化建筑整体布局，实现建筑本体节能，从需求侧节能降碳。依靠高性能墙幕（真空玻璃等）、外墙保温、气密性、无热桥技术支持，大幅降低负荷，可实现减碳率约17.14%。
充分利用自然光照，降低照明能耗。项目合理控制进深和透明幕墙面积，采用透光性良好的玻璃。主要功能房间99%的面积满足国家《建筑采光设计标准》，全年平均照度达5.5小时/天以上（基线为4小时）。
采用幕墙通风器实现自然通风，可开启面积占立面幕墙面积的10%以上。在过渡季典型工况下，93.77%的功能空间自然通风换气数达到2次/小时以上，满足室内热舒适和空气品质要求。同时，主楼的竖向杆件作为自遮阳措施，可以发挥遮阳作用，显著降低室内空调负荷。
利用太阳能、风能、地热能等可再生能源替代化石能源，是降低建筑碳排放的有效措施。
中国能建上海总部综合一体化项目根据建筑位置和气候条件，选择地热能和太阳能的可再生能源技术组合，实现全部用能由非化石能源提供。
地源热泵技术，利用地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换，可实现项目冬季采暖综合COP达4.0以上，意味着每消耗一单位的能源，就能产生四倍以上的采暖效果，减少能源消耗，高效满足项目冬季的采暖需求。
光伏发电技术通过建筑光伏一体化设计（BIPV），在屋顶、建筑立面非透光部分安装高效发电组件，转化效率可达16%以上，产生电能供项目使用，每日可减少常规电能消耗的15%，有效减少传统化石能源消耗。
绿色智慧照明设计，在满足国家规范GB55015的基础上，功率密度进一步降低30%。采用智能调光控制系统，可根据时间和场景自动调节灯光亮度，实现节能目标。
智慧能源与碳排放管理系统，对各种资源和能源进行精确计量，统计能耗和产能情况，发布碳排放数据。实时监控用能设备状态，快速发现并提醒异常，确保设备良好运行。通过先进传感器和算法，系统还能预测第二天的负荷情况，优化冷热源和暖通设备的设置，提高运行效率，达到高效机房标准。
应用中国能建自身优势的光储直柔技术及微电网技术，项目设置直流用电区域，采用直流电器，直接消纳光伏发电，减少电能转换损耗。柔性控制监测智能管理平台，监测系统用能情况，实现建筑柔性响应时间不大于120s，响应速率不小于可调节负荷容量的15%/min，持续调节时间不小于2h。
项目通过设置电化学储能、V2G充电桩、水蓄能设备系统等多种柔性负荷调节手段，最大调节电力负荷削减量大于30%、持续响应时间不大于300秒，降低峰值负荷约50%。项目投入运营后，还将构建起区域内的“虚拟电厂”与“能源灯塔”，协调周边多处用能场景，在后期运营中实现零碳目标。
推进绿色低碳发展
助力美丽中国建设
9月15日，2024年全国科普日拉开帷幕，活动将持续到9月25日。今年的全国科普日由中国科协、中央宣传部、中央网信办、教育部、科技部等21个部门联合举办，主题为“提升全民科学素质 协力建设科技强国”。
文图：曾彪、张佳馨、张亚林、施国栋
编辑：王桑
校审：余祧
来源：设计中心（科技管理部）、上海事业部
