圖為位于廣州國(guó)際金融城東區(qū)的科創(chuàng)大廈(效果圖)。 受訪單位供圖

云端建造工廠、全生命周期碳排放管控平臺(tái)、智慧運(yùn)維……在綠色技術(shù)助力下，位于廣州國(guó)際金融城東區(qū)的科創(chuàng)大廈(金融城綠色建筑示范項(xiàng)目)成為國(guó)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(jí)預(yù)認(rèn)證及綠建三星預(yù)評(píng)價(jià)，成為我國(guó)建筑領(lǐng)域落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的示范案例。近日，該項(xiàng)目入選國(guó)家發(fā)展改革委公布的《綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目清單(第一批)》。

一座超150米的“近零能耗”建筑，背后有著怎樣的綠色技術(shù)呢?近日，記者對(duì)此進(jìn)行了采訪。

綠色設(shè)計(jì)理念

“項(xiàng)目全面貫徹‘低碳、綠色、人文’的發(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?cè)O(shè)計(jì)這座建筑的初衷。”中建四局EPC設(shè)計(jì)院黨委書(shū)記、院長(zhǎng)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)。因此在過(guò)渡季節(jié)，即使外部氣候條件適宜，也不得不依賴空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)，造成能源浪費(fèi)。”廣東省裝配式建筑與綠色建材專家委員會(huì)副主任、中建四局EPC設(shè)計(jì)院總工辦公室主任任顏鑫說(shuō)，“在設(shè)計(jì)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(jì)，利用自然通風(fēng)減少空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。”

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首次在超高層建筑中引入太陽(yáng)能煙囪和冷巷設(shè)計(jì)。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)經(jīng)過(guò)這里時(shí)風(fēng)速會(huì)增大，風(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)入補(bǔ)充，從而達(dá)到通風(fēng)效果。

“我們?cè)谌箻窃O(shè)置了南北貫穿式冷巷，并采用1—7層通高的設(shè)計(jì)，頂部設(shè)置可開(kāi)啟天窗;同時(shí)，我們?cè)谒潜眰?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)器。這種設(shè)計(jì)可充分增加過(guò)渡季節(jié)辦公區(qū)域的自然通風(fēng)，有效帶走室內(nèi)的熱空氣和濕氣，減少建筑能耗。”任顏鑫說(shuō)，“我們希望通過(guò)前端設(shè)計(jì)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)。”

廣州地區(qū)夏季時(shí)間長(zhǎng)，科創(chuàng)大廈還采用了遮陽(yáng)光伏一體化幕墻、建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)等技術(shù)。

“項(xiàng)目創(chuàng)新應(yīng)用了建筑光伏發(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)可再生能源。”中建四局科創(chuàng)大廈項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理部經(jīng)理李航宇介紹。

科創(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)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(jì)算，預(yù)計(jì)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。”李航宇說(shuō)。

此外，大樓采用高效制冷機(jī)房、新風(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)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)大廈封頂前的施工現(xiàn)場(chǎng)，8款智能機(jī)器人配合默契，協(xié)同作業(yè)。更為有趣的是，一旁監(jiān)工的“巡檢員”也是機(jī)器人。

這充滿科技感的一幕，正是得益于云端建造工廠。“云端建造工廠是我們自主研發(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。”中建四局城市發(fā)展投資有限公司副總經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理張騰說(shuō)。

云端建造工廠由支撐系統(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(jī)器人、智能感知、云計(jì)算等技術(shù)。“云端建造工廠通過(guò)集成通風(fēng)降溫系統(tǒng)、機(jī)器人軌道系統(tǒng)，形成人機(jī)協(xié)同的類工廠化作業(yè)環(huán)境。這樣既為工人創(chuàng)造了一個(gè)安全舒適的作業(yè)環(huán)境，又加快了項(xiàng)目整體建設(shè)速度。”張騰表示。

同時(shí)，云端建造工廠還布置了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)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了云端建造工廠的實(shí)時(shí)感知和智能管控。

走進(jìn)科創(chuàng)大廈項(xiàng)目指揮中心，只見(jiàn)雙碳管控平臺(tái)的大屏幕上，實(shí)時(shí)顯示著木模板、鋼材等建筑垃圾的回收情況。該平臺(tái)可對(duì)建材生產(chǎn)階段、建材運(yùn)輸階段、施工階段的碳排放，進(jìn)行分時(shí)、分區(qū)、分類的同步實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

從2022年4月正式奠基開(kāi)工至今，科創(chuàng)大廈項(xiàng)目累計(jì)碳排放量39172噸，累計(jì)減碳6550噸。

張騰說(shuō)：“科創(chuàng)大廈的建設(shè)將數(shù)字智慧建造貫穿于設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)維全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了近零能耗的施工和運(yùn)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)。”