水發興業新能源產業園研發樓的綠色夢想與實踐
發布于2022-05-30
綠色建筑是在全壽命期內節約資源、保護環境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現人與自然和諧共生的高質量建筑。多年來，珠海始終踐行習近平生態文明思想，貫徹綠色發展理念，積極探索推動珠海綠色建筑高質量發展工作機制，在建章立制、督導檢查、規范標準、宣貫培訓、產業培育等方面精準發力，著力補短板、強弱項，實現珠海綠色建筑從“逐步推廣”邁入“全面實施”，從“淺綠”走向“深綠”，構筑起了珠海綠色建筑高質量發展的底色。
我們用瞰·珠海之《筑夢珠海 綠色建造》專題，通過圖文并茂的方式講述珠海綠色建筑發展歷程，展示珠海綠色建筑成果，彰顯珠海住建行業不斷提升建筑品質、推動城鄉建設綠色發展所付出的努力，期待為珠海城市綠色發展作出更大貢獻。
綠色是中華民族永續發展的底色，綠色發展更是中國未來實現高質量發展的關鍵。在習近平總書記提出并倡導的“3060雙碳目標”指引下，近零能耗建筑將成為未來建筑節能的主要發展方向，也是建筑領域實現“碳中和”的必經之路。
當前，珠海市新建民用建筑全面推動實施綠色建筑標準已進入第六個年頭，已基本在新建建筑中普及了綠色建筑。近零能耗建筑是綠色建筑在節能專項的最高表現，也是建筑節能的最高標準。隨著國家設計標準《近零能耗建筑技術標準》（GB/T 51350-2019）和評價標準《近零能耗建筑測評標準》（TCABEE003-2019）相繼出臺，全國各地如火如荼地展開了近零能耗建筑評價工作。截至目前，全國共有165個項目的建筑被評為“近零能耗建筑”，而“水發興業新能源產業園研發樓”是唯一一個，也是全國首個獲得零能耗運行標識證書的建筑。
在因綠色低碳而聞名的珠海，美麗的唐家灣畔科技創新海岸，佇立著一座造型別致、結構特殊的大樓——水發興業新能源產業園研發樓。該大樓是全國首個、目前唯一一個獲評零能耗運行標識證書的建筑，是珠海市乃至全國范圍內“綠色建筑+近零能耗建筑”領域的領先者。中國水發興業能源集團有限公司董事會副主席劉紅維表示，這棟大樓是他近40年職業生涯中最得意的作品。
水發興業新能源產業園研發樓的平面設計靈感源自于自然中充滿生機的兩片新葉，寓意著建筑回歸自然、綠色低碳的設計理念。該建筑以節能、節地、節水、節材和通過保護、改善建筑微環境，進一步影響城市環境為設計初衷，致力于打造一座集研發、辦公、會議、展示、科普等多種功能為一體的近零能耗綠色辦公樓。
該研發樓根據建筑本身特點以及項目所在地氣候特征與自然環境，通過48項技術打造出了環境宜居、可在夏熱冬暖地區復制推廣的近零能耗綠色建筑。其建成充分體現了綠色建筑理念和地方特色，具有較強的代表性，同時又能融合各項先進的綠色和環保科技成果，在推行超低（近零）能耗綠色綜合技術、形成綠色建筑實施與應用體系方面，有著很強的示范意義。
走進水發興業新能源產業園研發樓，最先感受到的是首層。它由研發樓樓宇自控系統（BA系統）智能控制，營造了一個大開敞無空調的半戶外空間，水平通風效果顯著。這里是空調區和室外環境的過渡空間，它采用了大空間無空調策略——電動驅動，雨控感應的豎向玻璃百葉幕墻，圍繞建筑一周的豎向玻璃百葉幕墻水平開啟90度以后，整體通風面積達到了95%以上，實現了綠色建筑不僅關注舒適更關注健康的目的，為大樓使用者和造訪者提供了健康、舒適的環境，可防止空調病、熱感冒的產生。
水發興業新能源產業園研發樓到底有多牛？讓我們來看看它的關鍵技術。
該建筑針對近零能耗建筑項目開發了一種以能耗結果為導向的設計思維工具，并開發出一種季節可控型集通風、遮陽、發電為一體的多功能光伏幕墻，在提高發電量的同時能營造良好的室內熱濕環境，其在窗臺通風器上的應用還改善了建筑的聲環境，該技術經第三方評價達“國際先進水平”。
該建筑還建立了基于辦公建筑行為節能的建筑智能化控制模型，滿足使用人員對生活工作便利、室內環境舒適健康要求的同時，首次利用RFID和OA協同管理技術與具備“系統自學習”功能的設備啟停臨界值界定法結合，精確地做到“人走燈滅”和“按需供給”的自動化運行，并創新提出“大比例”個性需求智能響應策略，滿足90%以上使用人員在全年對環境服務質量的個性化舒適度需求的前提下，節約建筑能耗10%以上，該技術經第三方評價達“國內領先水平”。
該建筑將立面光伏系統、計算機數據中心以及復合儲能系統進行耦合，建立了一種基于公共建筑重要負荷永不斷電的智能微電網系統，實現了光伏發電、儲能、市電等多電源間的無縫切換，保證重要負荷的安全供電，擴大了光伏微網系統的應用領域和可靠性，獲得“國內領先”的第三方評價。
該建筑的基于光伏直流供電的交直流混合微網平臺，提升光伏在建筑中的使用價值和系統高效。同時，深度調適使空調系統高效運行，通過多場景、多形式的智慧運行控制策略，以及變頻技術與BA系統的結合，實現空調系統的寬幅變頻控制。最終系統能效比在空調主機（COP ）6.0的基礎上，SCOP 超過4.8，比常規系統節能30%。
這個研發樓對光伏直驅直流變頻工業吊扇系統和“風壓”和“熱壓”混合自然通風進行研究，使夏季的光伏發電與風扇需求成正比，通過開發研制配電箱的切斷開關，控制外網電源絕不參與獨立系統供電，但可接受多余光伏電量送電，實現無空調區DC-DC的全可再生能源驅動的機械通風系統高效可靠運行。
還有辦公建筑能源管理系統，通過數據收集以及用戶感受反饋，實現建筑系統持續調適和運行管理優化。基于工業園區的智能微電網能量管理系統，智能光伏數據采集神經網絡——多網絡功能、多串口功能、多規約功能、熱插拔功能、GPS衛星對時功能、熱備冗余的供電系統、遠程調試維護功能、五防閉鎖功能、遙信采集和遙控輸出功能……
如上所述的種種創新技術集成后，打造了具有國際標桿意義的零能耗綠色建筑，它獲得了國家三星級綠色建筑設計和運營雙標識、中美清潔能源聯合中心建筑節能聯盟CREC1.0凈零能耗示范建筑、國際生態大獎以及目前世界認可度最高的美國綠色建筑評價體系LEED 最高級認證——鉑金級認證，是華南地區首座單體建筑面積最大的LEED 鉑金認證項目。研發樓實際運營年能耗低至40.53kWh/㎡，若扣除數據機房能耗（23.84kWh/㎡）并抵消本體太陽能發電量（占比18%），則實際總凈能耗為23.65kWh/㎡，是廣東省2017年大型公共建筑能耗公示數據平均值（101kWh/㎡）中辦公建筑能耗平均值的23.4%，節能率高達88%，加上園區停車棚和副樓的光伏系統，最終實現了零能耗建筑的能效指標并獲得運行認證。2019年7月美國勞倫斯伯克利實驗室在SCI一區發表論文，將興業研發樓作為全球34個凈（近）零能耗建筑（NZEB）案例之一，研究濕熱地區NZEB 的關鍵技術和數據對比，并得出本項目為全球34 個（NZEB）項目的最佳案例的結論。
綠色建筑是夢想更是未來，以水發興業新能源產業園研發樓為代表的近零能耗建筑，正在一步步地把夢想變成現實。
作者：成升向 來源：珠海城建檔案館
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