◎本報記者 葉 青 通訊員 張 琦 黃廣圣
云端建造工廠(chǎng)、全生命周期碳排放管控平臺、智慧運維……在綠色技術(shù)(shù)助力下,位于廣州國際金融城東區(qū)的科創(chuàng)(chuàng )大廈(金融城綠色建筑示范項目)成為國內(nèi)首座高度超過(guò)150米的“近零能耗”建筑。建筑實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)能率61.00%、可再生能源利用率25.36%。目前該建筑已通過(guò)LEED金級預(yù)認(rèn)證及綠建三星預(yù)評價(jià),成為我國建筑領(lǐng)(lǐng)域落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的示范案例。近日,該項目入選國家發(fā)(fā)展改革委公布的《綠色低碳先進(jìn)(jìn)技術(shù)(shù)示范項目清單(第一批)》。
一座超150米的“近零能耗”建筑,背后有著(zhù)怎樣的綠色技術(shù)(shù)呢?近日,記者對此進(jìn)(jìn)行了采訪(fǎng)。
綠色設(shè)計理念
“項目全面貫徹‘低碳、綠色、人文’的發(fā)(fā)展理念,將綠色理念和節(jié)能舉措貫穿建筑全生命周期。這是我們設(shè)計這座建筑的初衷?!敝薪ㄋ木諩PC設(shè)計院黨委書(shū)記、院長(cháng)劉會(huì )玲介紹。
廣州冬暖夏熱,炎熱潮濕,建筑如何與氣候相適應(yīng)呢?“傳統(tǒng)的超高層辦公樓通常采用全封閉式幕墻結(jié)構(gòu),幾乎隔絕了與外界的自然通風(fēng)(fēng)。因此在過(guò)渡季節(jié),即使外部氣候條件適宜,也不得不依賴(lài)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)(jìn)行通風(fēng)(fēng),造成能源浪費?!睆V東省裝配式建筑與綠色建材專(zhuān)家委員會(huì )副主任、中建四局EPC設(shè)計院總工辦公室主任任顏鑫說(shuō),“在設(shè)計中,我們根據(jù)廣州的氣候特點(diǎn),采用冷巷、太陽(yáng)能煙囪等被動(dòng)式建筑設(shè)計,利用自然通風(fēng)(fēng)減少空調(diào)系統(tǒng)運行時(shí)間?!?/p>
設(shè)計團隊首次在超高層建筑中引入太陽(yáng)能煙囪和冷巷設(shè)計。冷巷是指建筑排列組合形成的比較窄的巷道,或者是在建筑的一側(cè)留出的一條小廊道。風(fēng)(fēng)經(jīng)(jīng)過(guò)這里時(shí)風(fēng)(fēng)速會(huì )增大,風(fēng)(fēng)壓會(huì )降低,與冷巷接通的各房間,較熱的空氣會(huì )被帶出,較冷的空氣會(huì )進(jìn)(jìn)入補充,從而達(dá)到通風(fēng)(fēng)效果。
“我們在裙樓設(shè)置了南北貫穿式冷巷,并采用1—7層通高的設(shè)計,頂部設(shè)置可開(kāi)啟天窗;同時(shí),我們在塔樓北側(cè)設(shè)置了太陽(yáng)能煙囪,東南西三側(cè)設(shè)置可調(diào)節(jié)啟閉的地面通風(fēng)(fēng)器。這種設(shè)計可充分增加過(guò)渡季節(jié)辦公區(qū)域的自然通風(fēng)(fēng),有效帶走室內(nèi)的熱空氣和濕氣,減少建筑能耗?!比晤侖握f(shuō),“我們希望通過(guò)前端設(shè)計一系列被動(dòng)式和主動(dòng)式的節(jié)能減排措施,實(shí)現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)?!?/p>
廣州地區(qū)夏季時(shí)間長(cháng),科創(chuàng)(chuàng )大廈還采用了遮陽(yáng)光伏一體化幕墻、建筑光伏發(fā)(fā)電系統(tǒng)等技術(shù)(shù)。
“項目創(chuàng)(chuàng )新應(yīng)用了建筑光伏發(fā)(fā)電系統(tǒng)。這個(gè)光伏系統(tǒng)設(shè)置在塔樓屋頂、幕墻橫向裝飾翼以及裙樓屋頂上,外形與整體建筑外觀(guān)效果相結(jié)合。它在起到遮陽(yáng)裝飾效果的同時(shí),最大化開(kāi)發(fā)(fā)可再生能源?!敝薪ㄋ木摯苿?chuàng )大廈項目設(shè)計管理部經(jīng)(jīng)理李航宇介紹。
科創(chuàng)(chuàng )大廈整個(gè)建筑的集成太陽(yáng)能光伏板使用面積超過(guò)7800平方米,每年的發(fā)(fā)電量可達(dá)到65萬(wàn)度,一年的減碳量就可以達(dá)到350噸。按照光伏板25年的使用壽命來(lái)計算,預(yù)計在全生命周期可減碳8700噸。
“集成太陽(yáng)能光伏板不僅有效阻擋了直射陽(yáng)光,還能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能,為整個(gè)建筑提供動(dòng)力?!崩詈接鈁f(shuō)。
此外,大樓采用高效制冷機房、新風(fēng)(fēng)全熱回收、高效輸配系統(tǒng)和末端、高效智能照明等,最大程度降低能源消耗。目前,科創(chuàng)(chuàng )大廈塔樓高區(qū)大部分區(qū)域光照可達(dá)到每天8小時(shí)以上,配合照明日光感應(yīng)控制,大大降低了照明能耗。
智能建造工藝
自動(dòng)抓取鋼筋、混凝土振搗、外墻模板開(kāi)合……在中建四局科創(chuàng)(chuàng )大廈封頂前的施工現(xiàn)場(chǎng),8款智能機器人配合默契,協(xié)(xié)同作業(yè)(yè)。更為有趣的是,一旁監(jiān)工的“巡檢員”也是機器人。
這充滿(mǎn)科技感的一幕,正是得益于云端建造工廠(chǎng)?!霸貧私ㄔ旃S(chǎng)是我們自主研發(fā)(fā)的智能系統(tǒng)。這種智能化的施工方式不僅提高了建設(shè)速度,實(shí)現(xiàn)了核心筒的建造速度從傳統(tǒng)的7天一層提高到4天一層,還減少了施工過(guò)程中的能耗和排放?!敝薪ㄋ木殖鞘邪l(fā)(fā)展投資有限公司副總經(jīng)(jīng)理、項目經(jīng)(jīng)理張騰說(shuō)。
云端建造工廠(chǎng)由支撐系統(tǒng)、智能裝備系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、模板掛架系統(tǒng)四大系統(tǒng)組成,融合建筑機器人、智能感知、云計算等技術(shù)(shù)?!霸貧私ㄔ旃S(chǎng)通過(guò)集成通風(fēng)(fēng)降溫系統(tǒng)、機器人軌道系統(tǒng),形成人機協(xié)(xié)同的類(lèi)工廠(chǎng)化作業(yè)(yè)環(huán)(huán)境。這樣既為工人創(chuàng)(chuàng )造了一個(gè)安全舒適的作業(yè)(yè)環(huán)(huán)境,又加快了項目整體建設(shè)速度?!睆堯v表示。
同時(shí),云端建造工廠(chǎng)還布置了5G基站和分布式中繼路由,組建起高精度、低時(shí)延、全覆蓋通信網(wǎng)(wǎng)絡(luò)(luò ),實(shí)現(xiàn)了云端建造工廠(chǎng)的實(shí)時(shí)感知和智能管控。
走進(jìn)(jìn)科創(chuàng)(chuàng )大廈項目指揮中心,只見(jiàn)雙碳管控平臺的大屏幕上,實(shí)時(shí)顯示著(zhù)木模板、鋼材等建筑垃圾的回收情況。該平臺可對建材生產(chǎn)(chǎn)階段、建材運輸階段、施工階段的碳排放,進(jìn)(jìn)行分時(shí)、分區(qū)、分類(lèi)的同步實(shí)時(shí)預(yù)測及動(dòng)態(tài)(tài)監(jiān)測。
從2022年4月正式奠基開(kāi)工至今,科創(chuàng)(chuàng )大廈項目累計碳排放量39172噸,累計減碳6550噸。
張騰說(shuō):“科創(chuàng)(chuàng )大廈的建設(shè)將數(shù)字智慧建造貫穿于設(shè)計、施工與運維全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了近零能耗的施工和運營(yíng)。這些措施有助于提高能源使用效率,減少溫室氣體排放,為‘雙碳’目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)作出了貢獻(xiàn)?!?/p>