科技支撐碳達峰碳中和

“溫度28℃、風力二級、PM2.5……”夏日炎炎，走進北京北三環邊上的中國建筑科學研究院，一棟棕色樓宇左上方顯示屏上，即時發布著其氣象數據采集系統的最新信息。

這是中國建筑科學研究院完成的我國第一棟近零能耗辦公建筑，代表我國目前國家級建筑節能技術發展的最高水平，2016年榮獲21世紀綠色建筑獎；2017年獲得中國人居環境獎范例獎等；2018年獲評國家發展改革委中國“雙十佳”最佳節能實踐項目。不僅如此，記者了解到，它的落成對我國建筑節能發展方向具有特殊的重大意義。

助力推出國際首部近零能耗建筑技術標準

全球氣候變化是當今世界以及今后長時期內人類所面臨最嚴峻的環境與發展挑戰，而建筑是節能減排、應對氣候變化最重要的領域之一。

國際建筑節能技術進步非常快，已從節能建筑向超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑上發展邁進。然而，10年前，我國近零能耗建筑尚處于無試點示范、無科研項目、無技術規則、無行業組織、無產業目標的狀況。

“為引領建筑節能工作邁向更高標準，自2013年1月起，基于中美清潔能源聯合研究中心建筑節能合作項目科研成果，由中美雙方30余位專家聯合研究、設計、建造‘CABR近零能耗示范建筑’，并于2014年7月落成并交付使用。”中國建筑科學研究院研究員張時聰介紹說。

推門進入這座總共4層的示范建筑，盡管室外天氣悶熱，卻感覺室內氣流通暢、陰涼舒適。

中國建筑科學研究院專業總工徐偉介紹說：“最初的設計思路體現在：一要讓建筑跟環境整體協調；二要節省造價；三是以效果為導向，集成應用各種綠色節能技術。”

據介紹，示范樓投入使用多年，實際運行供暖、空調及照明能耗僅為北京市普通辦公建筑平均能耗的20%。示范樓建筑面積4025平方米，單位面積總成本約5000元/平方米，相比同等需求和水平的建筑增量比例控制在20%以內，增量成本回收期控制在10年內。

特別值得一提的是，以示范樓經驗為基礎，住房和城鄉建設部委托中國建筑科學研究院編制國家標準《近零能耗建筑技術標準》，于2019年發布。國家級標準的頒布實施對全國各地推動相關工作起到重要引導和支撐作用。“此標準也是國際上零能耗建筑領域首次以國標標準形式頒布的技術文件。”徐偉強調。

集成展示世界前沿建筑節能和環境控制技術

這棟示范樓“冬季不使用傳統能源供熱，夏季供冷能耗降低50%，建筑照明能耗降低75%”，這是怎么做到的呢？

“面向中國建筑節能技術發展的核心問題，秉承‘被動優先，主動優化，經濟實用’的原則，這棟樓作為國家級近零能耗示范項目，集成展示28項世界前沿的建筑節能和環境控制技術，力爭打造為中國建筑節能科技未來發展的標志性項目。”徐偉說。

據介紹，近零能耗示范樓采用超薄真空絕熱板作為高性能的圍護結構保溫材料，傳熱系數僅為常規保溫材料的六分之一；外窗采用三層真空Low-e鋁包木窗，內設中置電動百葉遮陽系統，整窗傳熱系統較75%節能標準提升50%；通過建筑周邊的地源熱泵系統和屋頂安裝太陽能空調等可再生能源系統為建筑供冷供暖。

“基于多年的運維數據，夏季供冷季，地源熱泵系統和太陽能空調系統的貢獻率分別為80%和20%；冬季地源熱泵和太陽能集熱系統貢獻率分別為70%和30%。示范樓照明系統采用多種高效節能燈具，實現基于個體需求的照度和智慧開啟照明。以北京市同類項目為基準進行比較，這一項目每平方米可節電78千瓦時，每年減少二氧化碳225噸，為城市減低碳排放、提升人居環境水平作出貢獻。”負責示范樓運行調適優化的李懷研究員介紹說。

徐偉指出：“超低近零能耗建筑將推動建筑節能工作從‘路徑約束’到‘效果約束’轉變，隨著超低近零能耗建筑從試點示范逐步邁向規模推廣階段，我國建筑運行碳排放增速將快速放緩，為2030年建筑領域碳達峰提供有力支撐。”