連日晴熱，熾熱陽光下，位于東湖高新區(qū)高新大道旁的中建三局總部辦公樓內(nèi)部涼爽宜人。然而此時，大樓空調(diào)用電卻并非取自電網(wǎng)，而來自光伏發(fā)出的綠色電能。
中建三局總部辦公樓成為國內(nèi)首個大型既有建筑零碳建筑改造示范。 記者范芃 攝
近日，由在漢央企中建三局開發(fā)的中建科技產(chǎn)業(yè)園H地塊總部辦公樓榮獲中國建筑節(jié)能協(xié)會頒發(fā)的“零碳建筑”稱號，成為國內(nèi)首個大型既有建筑零碳建筑改造示范。
這座大樓如何做到“零碳”？8月28日，長江日報記者來到這里，實地“解碼”一座建筑如何綠色轉(zhuǎn)型。
樓頂發(fā)電樓旁儲能，年提供200萬度“綠電”
中建三局辦公樓樓頂、連廊上安裝了光伏板，平均每年可發(fā)“綠電”200萬度。 記者范芃 攝
在中建科技產(chǎn)業(yè)園，一組由連廊連接的方正造型辦公樓群雄偉氣派，中建三局總部大樓位于連廊中央，它建成于2017年，共20層，建筑面積達(dá)11.7萬平方米。
“作為一家建筑企業(yè)，我們從自身改起，就地試驗”，中建三局?jǐn)?shù)字工程有限公司數(shù)字能源事業(yè)部總監(jiān)劉鋒告訴記者，零碳建筑是我國推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)中的新興產(chǎn)物，它要求相比同類建筑在運(yùn)行上降低碳排放量45%以上，具有負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，并實現(xiàn)全電氣化。目前我國已有25座新建、待建零碳建筑。中建三局總部辦公大樓就地改造，填補(bǔ)了我國既有建筑零碳建筑改造的空白。
將一座建成投用已7年的大樓零碳改造，無疑是個復(fù)雜工程，劉鋒形容：“就如同再造一副人體系統(tǒng)，打通全身器官。”
高空俯瞰，中建三局辦公樓樓頂、連廊上，1.4萬平方米單晶硅光伏板在陽光下熠熠生輝。陽光充足時，它們每小時可產(chǎn)生2000度電，平均每年可發(fā)“綠電”200萬度。
單晶硅光伏板布滿大樓樓頂及連廊。 記者范芃攝
然而，光伏發(fā)電受天氣影響大，如何讓“綠電”穩(wěn)定供能？中建三局總部辦公樓一側(cè)，記者找到答案——只見5個2米多高的方形箱柜上指示燈閃爍，這里是總部大樓建筑儲能設(shè)備。
劉鋒介紹，儲能設(shè)備就像一組大型充電寶，能將日間多余的光伏發(fā)電存儲起來，在用電高峰時段供電，既能削峰填谷，又能彌補(bǔ)光伏發(fā)電不持續(xù)、不穩(wěn)定的缺點。這組儲能設(shè)備充滿最大蓄電1000千瓦時。“最近連續(xù)晴天，光伏發(fā)電量大，每天為大樓提供1萬多度的‘綠電’供給，相當(dāng)于降碳5.4噸。”
夏季制冷冬季供暖，污水處理廠尾水變成能源
“零碳建筑”不僅要提升自身“綠”的含量，還要物盡其用、能用盡用。本是處理達(dá)標(biāo)后直排入江的尾水，如今也被大樓當(dāng)作了節(jié)能降碳的“寶貝”。
中建產(chǎn)業(yè)園綜合能源站是中部地區(qū)首個以污水熱能回收為主的綜合能源站。 記者宋磊 攝
中建產(chǎn)業(yè)園綜合能源站位于該園區(qū)一角地下空間，記者來到這里，只見泵機(jī)轟鳴，粗大的鋼管縱橫其間，如同一個生產(chǎn)車間，這里連通周邊的豹澥污水處理廠的尾水，是中部地區(qū)首個以污水熱能回收為主的綜合能源站。
尾水如何再利用？“從水溫差中提取能量”，中建三局?jǐn)?shù)字工程有限公司光谷之星能源改造項目經(jīng)理柯偉解釋，大樓目前使用水源熱泵為空調(diào)、供暖設(shè)備等供能，其原冷卻水系統(tǒng)夏季溫度為30～34℃，污水處理廠尾水夏季溫度一般為20～26℃，原冷卻水通過與尾水換熱，降低了6～10℃溫度，減少了空調(diào)所需電能。同理，冬季也可從溫度更高的尾水中提取熱量供暖，減少能耗。
“那些尾水沒有白白排江，而是通過余熱再利用轉(zhuǎn)化成了新的能源。”柯偉說，這座能源站如同“零碳大樓”的心臟，每日可將6萬噸尾水轉(zhuǎn)化為無形的能源，夏季制冷功率達(dá)1.44萬千瓦，冬季制熱功率達(dá)1.59萬千瓦。
“AI能源管家”讓園區(qū)、機(jī)關(guān)、醫(yī)院也能變“零碳”
在中建三局總部大樓北側(cè)的中國建筑科技館四樓，一間寬敞的大廳內(nèi)，巨大的電子屏幕上數(shù)據(jù)實時躍動，工作人員正專注監(jiān)控著各項能源動態(tài)。
中建三局自主研發(fā)的“零碳智慧運(yùn)營平臺”正全面應(yīng)用于其總部大樓的自動化能源管理。 記者宋磊 攝
這里是中建三局自主研發(fā)的“零碳智慧運(yùn)營平臺”的中樞，該平臺是一款適用于大樓、園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校等多類場景的綜合能源運(yùn)營管理系統(tǒng)，目前正全面應(yīng)用于中建三局總部大樓的自動化能源管理。正如中建三局天工云碳事業(yè)部總經(jīng)理楊秋昊所說：“它就像一位聰明的能源管家，精準(zhǔn)調(diào)度每一度電、每一份冷熱。”
工作人員正在監(jiān)測中建三局總部大樓能源運(yùn)用情況。 記者宋磊 攝
楊秋昊介紹，為實現(xiàn)高效能源管控，大樓內(nèi)安裝了3000個傳感器，對1.5萬個點位進(jìn)行實時監(jiān)測，實現(xiàn)“秒級采集、分鐘級預(yù)警、小時級調(diào)控”。基于傳感器傳回的數(shù)據(jù)，平臺借助AI算法預(yù)測未來時段的能源供需，自動生成最優(yōu)運(yùn)行策略，指揮各類供能與用能設(shè)備。例如，通過分析天氣狀況與歷史能耗，系統(tǒng)可預(yù)測未來24小時建筑對電、冷、熱的需求，提前制定能源調(diào)度計劃。這一策略在不影響室內(nèi)舒適度的前提下，能將整體能效提升15%—20%。在辦公區(qū)域，系統(tǒng)還能依據(jù)自然光照與人員活動情況，自動調(diào)節(jié)燈光開關(guān)和亮度，相比傳統(tǒng)照明，節(jié)能超過35%。
大樓還完成了一系列節(jié)能改造：新風(fēng)系統(tǒng)加裝熱回收裝置，在夏季通過室內(nèi)外空氣熱交換減輕中央空調(diào)負(fù)荷；電梯新增勢能回收設(shè)備，將下行時產(chǎn)生的勢能回收儲存，并按需轉(zhuǎn)化為電能再次利用。這些技術(shù)改造帶來整體節(jié)能25%，年節(jié)電量約14萬度。
據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)測算，中建三局總部大樓通過“零碳智慧運(yùn)營平臺”與配套改造，綜合碳排放降低約45%，年均減少二氧化碳排放約2200噸。
“中央城市工作會議指出，著力建設(shè)綠色低碳的美麗城市，這為我們明確了目標(biāo)和路徑。”中建三局城市投資運(yùn)營公司綜合能源事業(yè)部總監(jiān)施飛表示，中建三局將積極聯(lián)動相關(guān)企業(yè)與單位，推動“零碳智慧運(yùn)營平臺”從零碳建筑走向更豐富的應(yīng)用場景，打造“零碳園區(qū)”“零碳機(jī)關(guān)”“零碳醫(yī)院”“零碳酒店”，使其在全國落地、廣泛生根。
（長江日報記者宋磊 金濤 通訊員汪緒普 鄧浩 視頻：記者范芃 熊璐）
