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      一棟建筑的“節能密碼”

      人民日報 2020-10-29 10:51:31


      安裝日光導光筒,把陽光從室外送到地下樓層;外墻采用鋼化中空夾層玻璃,高透光、低傳熱,實現冬暖夏涼,節約空調能耗……位于四川成都高新區的國際科技節能大廈,是一棟應用了許多節能“黑科技”的綠色建筑。

      近年來,隨著節能環保理念深入人心,節能型建筑頗受大眾青睞。位于四川成都高新技術開發區的國際科技節能大廈,就是一幢應用了許多節能“黑科技”的綠色建筑。

      把室外陽光導入大樓,每天能有效提供10小時照明

      “我們的節能特色不僅在于‘節流’,更在于‘開源’。”大廈管理人員秦偉然告訴記者,大廈利用高技術光導管系統,將室外陽光導入大樓,為大樓提供額外光源。

      走進大廈地下一層,樓層天花板上的頂燈格外別致。“其實這不是燈,是陽光。”秦偉然介紹,大廈安裝了43套日光導光筒,利用高反射的光導管,把陽光從室外送到地下樓層。

      大廈的導光筒系統由采光裝置、反射導光裝置和漫射照明裝置組成,采光裝置安裝在屋頂、地面,利用高反射的光導管過濾掉陽光中大部分有害紫紅外線及放射性射線,把陽光從室外導入室內。

      “采光罩材料內添加防紫外線材料,能有效隔絕紫外線。同時,該材料防火性能好,透光率高。”負責安裝工程的中建四局四川分公司副總經理嚴偉說,陽光進入導光區,在光導管中層層往下反射,最后經過透光性強、防眩光的漫射器到達相應地點。

      “從早到晚,不管是陰天還是雨天,這套系統導入室內的光線都十分充足。”參與這套光導系統設計的工程師董鋒介紹,數據顯示,在成都的日照條件下,這套系統每天能有效照明10小時左右。

      秦偉然說,若按傳統照明,大廈負一層每年照明用電將超過16萬千瓦時,而如今每年僅需消耗不到5000千瓦時的輔助照明用電。“這套光導系統投資181萬元,在免維護的情況下至少可以用30年。”秦偉然表示。

      安裝能量反饋器,電梯也能“發電”

      如何在大廈的日常運行中降低成本、節約能源?秦偉然告訴記者,大廈包括A、B兩座,A座塔式超高層共40層、高163米,B座共24層、高86米。這類大型寫字樓,溫度控制和電梯運行的能源消耗大,而這兩方面也是大廈日常運行中的節能重點。

      “保溫隔熱方面,我們在外墻采用性能良好的鋼化中空夾層玻璃,能兼顧高透光、低傳熱,實現冬暖夏涼,節約空調能耗。”嚴偉告訴記者,成都夏季平均太陽輻射強度約400瓦每平方米,鋼化中空夾層玻璃的太陽能透過率為0.3左右,比目前普遍采用的單層低輻射玻璃的太陽能透過率低得多,因此,該大廈的夏季室內輻射強度僅有120瓦每平方米,有效降低了室內溫度。

      大廈的內墻同樣采用節能、保溫材料修建:室內非承重墻體采用新型頁巖空心磚,非鋼筋混凝土的電梯井道和帶水房間墻體采用新型頁巖多孔磚。嚴偉介紹,“這兩種磚的隔熱保溫效果很明顯,我們施工時采用的混凝土、砌筑砂漿也采用預拌商品混凝土和干混砂漿等新工藝,最大限度節約能耗。”

      這棟擁有兩處超高建筑的大廈,內部17部電梯晝夜運行,消耗大量電力。“如果是普通電梯,僅在40層高的A座,一部電梯一天連續運行10小時就要耗電300多千瓦時。”秦偉然告訴記者,國際科技節能大廈的電梯安裝有能量反饋器,使得電梯在高速運轉情況下,尤其是空載上行和滿載下行時,電梯的部分勢能轉化為電能。這樣不僅能減少電梯運行用電,而且能將多余電量應用于物業照明、空調或電梯的運行。

      “這種情況下,電梯就成了一部小型發電機。”嚴偉告訴記者,安裝了電梯能量反饋器的電梯,與傳統電梯相比可節約1/5至1/4的運行電量。

      開源節流,有效借助風雨節約資源

      來到大廈樓頂,160多米高處,強勁的風力吹得屋頂四角安裝的風力葉片不停轉動。

      “大廈頂層安裝的8臺微風力發電機,年總發電量約為1.25萬千瓦時,供大廈辦公區照明使用。”秦偉然告訴記者,除了風力發電,大廈屋頂還設置有太陽能智能追蹤電池板,利用太陽能為大樓提供能源。

      翻開微風力發電機裝修設計圖紙,大廈屋頂利用風力發電的思路便一清二楚:成都主導風向為東北偏北風,年平均基本風速為1.1米每秒,每年第二季度風速偏大,為1.3—1.4米每秒,但在150米以上高度的樓層,風速基本上全年超過3米每秒。在國際科技節能大廈A座160米高處迎風面,風速能達到3.3—4.5米每秒,在屋頂設置垂直式風力發電機,能有效將風能轉化為電能。

      除了風力,雨水也被大廈有效利用,變廢為寶。“我們在建筑立面設立導水槽收集雨水,經導水管道系統導入室內。”嚴偉告訴記者,導入室內的雨水最多能儲存200立方米,經過處理間內設備的過濾、消毒,可以用于小區綠化、道路澆灑,并滿足日常園林澆灌需要。

      “成都雨水資源豐富,導入室內的處理費用也很低。”秦偉然表示,大廈內部院落的水池等景觀也會進行雨水收集,經處理裝置后儲存在備用水箱,以供沖洗便器、清洗車輛、綠化澆灌等。

      據介紹,國際科技節能大廈的類似技術,將有望在成都推廣。“在現代化建筑領域進行節能創新,是低碳節能的發展方向。”成都市樓宇綠色發展專業委員會主任彭艷表示。(記者 張文)

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