原创中建西南院中建西南院
近日，全国各地持续高温，极端酷热天气不断突破历史纪录，城市电网已经不堪重负，四川省启动突发事件能源供应保障一级应急响应。成都市社会用电需求快速增长，电网负荷屡创新高，电力供应拉响限电警报，大家共同面临着高温与限电的双重“烤”验。
但从专业人士角度看，城市用能危机与极端天气的出现并非偶然。近期，小编就针对天气异常情况及我们建筑业的应对措施，采访了中建西南院双碳中心团队，让我们一起走到低碳的最前线，看看中建西南院的方案。
Q
城市用能危机与极端天气出现的原因是什么呢？
A
这场危机背后其实是工业革命之后，人类对化石能源开发利用所造成的大气二氧化碳浓度急剧飙升。在享有了丰富物资、便捷交通、舒适居所的同时，人类生产活动所产生的二氧化碳在过去两百年不断堆积，最终在近几十年引发明显的全球气候变化，成为影响社会发展甚至威胁人类生存的巨大危机。
大家切身感受到的这场气候危机再次敲响警钟：节能降耗、减少碳排是全人类自我拯救的唯一途径，也是我国提出“碳达峰碳中和”目标的必由之路。
Q
那在这场危机面前，作为用碳大户的建筑业，我们应该怎么做呢？
A
作为建筑设计领域龙头企业和一个建筑全产业链服务提供机构，中建西南院早在今年年初率先提出自身企业《碳中和白皮书》，并逐步按照《白皮书》规划行动路线积极践行。《白皮书》提出，通过节能改造西南院将在年实现自身运营板块的碳达峰，年西南院将实现零碳运行，提前达到碳中和。
Q
那降低碳排放有哪些常规措施和手段呢？
A
降低碳排放的途径很多，关于降低建筑碳排放的措施主要包括：建筑直接燃烧燃气的减少、用电耗能的减少、以及建材生产和施工建造甚至拆除环节的碳排减少。前面所减少的这三方面碳排放也就是国际社会所广泛使用的碳排放划分方式，即：直接碳排放、间接碳排放、隐含碳排放。
Q
更具体的技术措施有哪些？
A
??1.提高外墙保温和隔热性能
围护结构传热造成的室内空调能耗大约占比10-20%（夏热冬冷地区），因此提高墙面的保温性能，比如增加玻璃抗辐射热性能、采用高性能保温材料、加强门窗气密性、增加遮阳系统减少日照辐射等等，都可以有效降低空调系统能耗。比如我院的中建滨湖设计总部，外窗采用三银双腔氩气玻璃幕墙，综合太阳得热系数达到0.19，相对于常规双玻中空Low-E玻璃幕墙，其夏季太阳得热量可降低45%，由此节约夏季空调能耗7%，对于这栋建筑来说，每年因为这项技术就可以节省电8万度。
??2.加强自然通风
自然通风是在压差推动下的空气流动。自然通风改造的根本目的就是取代（部分取代）空调制冷系统。这一取代过程有三大作用：一是提供新鲜空气；二是生理降温；三是释放建筑结构中蓄存的热量。自然通风一般在建筑设计时通过建筑体和建筑群布局、围护结构开口、竖井设置等方式加以考虑和实现。大型公共建筑良好的自然通风设计可有效缩短空调制冷开启时长，以成都地区为例，通过优化自然通风设计，全年空调系统制冷运行时长可缩短约30天。
??3.使用高能效空调系统
随着经济的发展及人们对舒适环境的追求，空调系统在现代建筑中占据着重要的地位，但同时也是能源消耗大户，数据表明，公共建筑中空调系统能耗占建筑运行总能耗的30-60%，是影响我国建筑领域碳中和目标实现的关键因素之一。暖通空调系统过于繁杂，涉及设备种类及数量较多，因此在空调系统的设计及运行时，应综合考虑冷热源系统、输配系统、末端系统之间的耦合关系，基于实际的负荷需求，从空调系统全年动态运行的角度出发，协同优化系统的设计及运行参数，实现空调系统合理、低碳、高效地运行。
??4.空调排风热回收
在建筑物的空调负荷中，新风负荷一般要占到空调总负荷的30%甚至更多，若空调系统的排风不经过处理直接排至室外，则会造成冷热量的浪费。因此可以将排风中的能量加以回收利用，利用排风余冷余热来预处理新风，可降低新风机组的处理负荷，节约有限的能源，提高空调系统的经济性，数据测算表明，成都地区，若采用新风热回收技术，新风处理的全年累计能耗可降低约40%。
??5.可再生能源利用
在有可利用空间的前提下，用太阳能、地热能、生物质能、风能等可再生能源替代或部分替代现有能源，是绿色建筑和高效节能建筑的发展重点。以太阳能利用为例，目前主要有光电应用技术和光热应用技术两大类，可充分利用太阳资源降低建筑碳排。此外，我国浅层地温资源储藏丰富，地源热泵空调系统的应用发展迅速。地源热泵通过吸收大地（包括土壤、井水、海水等）的冷热量，再由热泵机组向建筑物供冷供热而实现节能，是一种利用可再生能源的高效节能、污染物的新型空调系统。
??6.减少电梯用能
以我院第二办公楼为例，每台电梯的功率大约27kW，电梯耗电主要来自于启停阶段，所以减少没必要的启停次数、优化运行模式是电梯省电的关键。合理的交通设计，可以从电梯效率优化开始，比如超高层建筑的穿梭梯，其原理跟交通工具的长途车转公交车一样，就是把乘客集中用一部高速电梯提升到空中大堂，再从空中大堂换乘区间梯到达各楼层。这样设计的底层逻辑除了节约电梯井道面积之外，就是提高电梯使用效率，节约电梯能耗。
??7.全面电气化
全面电气化从字面上理解是耗电的，但从碳排放的角度去看会减少建筑的直接碳排放。在建筑中的厨房炊事和空调热水等等，一般都是采用天然气能源形式，而每一立方米天然气的燃烧就会产生2kg二氧化碳。比如我院第二办公区，燃气锅炉每年碳排放量有吨，占整个办公室楼全部碳排放的12.5%。
??8.群智能控
群智能控制是近年兴起的一种去中心化的建筑设备控制技术，该技术可有效减少由于某个环节故障而造成系统的整体失效，同时该系统可减少后期调试的时间。通过该技术的运用，可有效节约建筑设备能耗约10～20%。
??9.光伏发电
光伏发电是利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。光伏发电在我国的发展其实已有数十年的历史，不算是新科技了，但在建筑领域的应用并不普遍，而随着双碳战略的提出，建筑领域的光伏应用逐渐成为热点。随着技术的进步光伏的光电转换效率逐渐提高，经济效益日趋显著，如我院的中建滨湖设计总部安装的平米单晶硅光伏板，每年可发电12.9万度，按0.8元的平均电价计算，每年可节省10万余元。
以上只是一些常规的方案，我们还有新型低碳建材、低碳建造体系、直流电运用、区域能源微网、分布式能源系统等等途径可以降低建筑能耗，减少碳排。
Q
那这些技术可应用于既有建筑改造吗？
A
这个问题非常好！既有建筑改造利用本身就是改变“大拆大建”发展模式的城市新发展模式，它会非常有效地抑制整个建筑领域的碳排放。
今年6月开始，西南院启动第二办公区低碳改造设计并预计于年内动工。第二办公区的低碳改造拟将包括屋顶光伏发电和全智能控搭建，供暖和炊事电气化替代、照明LED替代、围护结构通风优化、供暖季气密性优化、高效机房优化，以及低碳交通改造，近20项低碳技术的推动将实现西南院第二办公区的低能耗和低碳排转变。经过我们的测算，改造后的西南院第二办公区用能指标将从83kwh/m2a降低到69kwh/m2a，每年节电万度，而碳排强度也将降至40.4kgCO2/m2a，比全国公建平均值降低34%。
感谢双碳中心团队对用能危机与气候异常的科普，以及对中建西南院双碳中心低碳措施和手段的详细介绍。
双碳工程技术研究中心作为中建西南院绿色发展核心技术研发中心，以“科学发展、品质一流”的企业愿景，大力推进城市建设绿色低碳与可持续发展，将绿色低碳理念贯彻到“规划、设计、施工、基础设施、建材、投资”等全产业链发展中，并同时坚持推行“产、学、研、用”的一体化进程，在跨领域、跨行业中开展碳中和建筑设计、建筑碳排放体系优化、碳核算、碳评估等设计及研究，力求为推动建筑设计咨询行业“碳中和碳达峰”提供有效支撑，欢迎各位咨询！
编审/中建西南院融媒体中心
素材来源/双碳工程技术研究中心
原标题：《电荒警报拉响办公楼低碳势在必行
来看中建西南院方案！》
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