半島全媒體記者 李曉哲 實(shí)習(xí)生 王馨瑩
未來的城市社區(qū)是怎樣的？中德生態(tài)園正在建設(shè)的未來城或許給出了一個(gè)“低碳”的答案。當(dāng)下，中德未來城項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場一片如火如荼。作為產(chǎn)城融合的重要單元，未來城項(xiàng)目由院士專家領(lǐng)銜，國家級設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)全程參與，100%應(yīng)用被動(dòng)房技術(shù)和綠色建筑三星級標(biāo)準(zhǔn)，海綿城市年徑流總量控制率達(dá)到80%，打造成為應(yīng)用可再生能源和清潔能源的“會(huì)呼吸的低碳城區(qū)”，打造成為未來高質(zhì)量城市建設(shè)2.0示范樣板。
(相關(guān)資料圖)
打造宜居、韌性、智慧城市。從中德未來城或可看見中國未來城市的新圖景。從被動(dòng)房技術(shù)中心，到中德未來城的建設(shè)，中德生態(tài)園始終堅(jiān)守綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理念，領(lǐng)跑在城區(qū)建設(shè)減碳探索之路上，并將低碳新樣板推廣到全國。
一扇窗的神奇，一面墻的精密
位于中德生態(tài)園的被動(dòng)房技術(shù)中心，舒適的溫度讓人們在這里感覺四季如春。這座園區(qū)的地標(biāo)建筑內(nèi)藏乾坤：溫度常年維持在20℃～26℃,濕度控制在40％～60％,節(jié)能率達(dá)到90%以上……
這座以白色為主基調(diào)的“卵石形”建筑，總面積13768.6平方米，地上5層、半地下1層、地下1層，與周圍景色渾然一體。作為被動(dòng)式超低能耗建筑的典范，被動(dòng)房技術(shù)中心將節(jié)能減碳刻在了設(shè)計(jì)建設(shè)的基因里。建筑保溫方面，為防止傳統(tǒng)建筑中“冷熱橋”結(jié)構(gòu)造成的熱量損失，設(shè)計(jì)師獨(dú)創(chuàng)了隔斷陽臺結(jié)構(gòu)板、無熱橋穿墻套管等“斷橋隔熱技術(shù)”，通過衰減冷熱橋來降低建筑能耗。
此外,被動(dòng)房技術(shù)中心還采用了全自動(dòng)外遮陽系統(tǒng),主要降低夏季透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)太陽輻射得熱來降低建筑能耗。就這樣，被動(dòng)房可以在不使用常規(guī)空調(diào)、暖氣的情況下，真正實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼，節(jié)能率90%以上，遠(yuǎn)超“國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)”。
如何實(shí)現(xiàn)這些減碳結(jié)果呢？在被動(dòng)房技術(shù)中心一樓的展示區(qū)揭開了冰山一角。
在“被動(dòng)窗體驗(yàn)箱”前，一扇窗子所展示的氣密性、降噪性、隔熱性讓人驚嘆。實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，箱體內(nèi)外的噪音分貝值差能達(dá)到29，“窗外”電閃雷鳴，窗內(nèi)幾無可聞。
而對被動(dòng)式超低能耗建筑的演示中，更是將一面墻進(jìn)行了“解剖”。原以為建筑的墻體只有鋼筋混凝土；而在這里的一面墻，卻被分成了防水透氣膜/防水隔氣膜、首層聚苯板、粘結(jié)砂漿、二層聚苯板、斷橋錨栓、玻纖網(wǎng)格布、抹面砂漿、外飾面層等諸多層次，施工工藝的精密程度可見一斑。
“中德生態(tài)園2015年開始探索建設(shè)超低能耗建筑，2016年這棟超低能耗建筑正式投入運(yùn)行。經(jīng)過幾年的運(yùn)行監(jiān)測，這棟樓能耗基本上維持在40-45萬度，是普通公共建筑的1/3。”中德生態(tài)園相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，節(jié)電意味著減碳，超低能耗建筑跟常規(guī)建筑相比，每節(jié)省一度電就能減少0.57千克的二氧化碳的排放。
森林幼兒園打造“零碳校園”
以被動(dòng)房技術(shù)中心為基點(diǎn)，如今以超低能耗技術(shù)為技術(shù)支撐的建筑在中德生態(tài)園普遍應(yīng)用。
走進(jìn)中德生態(tài)園森林幼兒園，恒溫的環(huán)境讓孩子們可以舒適地學(xué)習(xí)、玩樂。項(xiàng)目建筑面積4751.08平方米，是山東省首家被動(dòng)式超低能耗公辦幼兒園。幼兒園內(nèi)全年室溫穩(wěn)定在22℃-26℃，濕度控制在40%-60%，新風(fēng)機(jī)組有效過濾PM2.5等空氣中的有害物質(zhì)，確保孩子們能在舒適、健康的環(huán)境中學(xué)習(xí)成長。
為達(dá)到零碳建筑標(biāo)準(zhǔn)和要求，森林幼兒園項(xiàng)目以“被動(dòng)優(yōu)先、主動(dòng)優(yōu)化”為原則，以提升“低碳轉(zhuǎn)型、能源轉(zhuǎn)型、數(shù)字化轉(zhuǎn)型”三元轉(zhuǎn)型為目標(biāo)，按照被動(dòng)式超低能耗理念設(shè)計(jì)和建造。在建設(shè)過程中，項(xiàng)目采用保溫隔熱、無熱橋設(shè)計(jì)、氣密性、高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)，合理利用空氣源熱泵及太陽能光伏可再生能源，以及高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)、施工和管理，并利用智能自控系統(tǒng)及能源管理平臺實(shí)現(xiàn)精細(xì)化運(yùn)營。
并且，環(huán)保理念深入到孩子們的學(xué)習(xí)生活之中。記者看到，在集中展示的孩子們的手工創(chuàng)作中，廢紙殼等材料都成為創(chuàng)作的素材。在森林幼兒園立項(xiàng)開展的“綠色生態(tài)園本課程的開發(fā)與實(shí)踐研究”還入選了中國學(xué)前教育研究會(huì)“十四五”研究課題。
經(jīng)項(xiàng)目運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，與現(xiàn)行的公建節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比，項(xiàng)目節(jié)能率達(dá)到84.5%，實(shí)現(xiàn)年減碳65噸，安裝33.0kWp的光伏電站年發(fā)電量約35000千瓦時(shí)，年減碳約9.5噸。
去年，在北京舉辦的2022碳中和·零碳中國峰會(huì)暨第五屆中國能源投資國際論壇上，中德生態(tài)園森林幼兒園項(xiàng)目獲評2021年度“零碳校園”，為推進(jìn)建筑領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)零碳目標(biāo)提供了又一典型示范。
“智能綠塔”打造零化石能源消耗標(biāo)志性建筑
位于中德生態(tài)園團(tuán)結(jié)路以南的大片區(qū)域，施工節(jié)奏緊張有序推進(jìn)。未來，這里將成為一整片低碳城區(qū)建設(shè)的新樣板。
為了更好地推進(jìn)中德生態(tài)園園區(qū)綠色生態(tài)可持續(xù)建設(shè)和城市高質(zhì)量發(fā)展的要求，中德未來城的開發(fā)建設(shè)啟動(dòng)。這一被寄予厚望的未來城市項(xiàng)目，全面總結(jié)園區(qū)前期城市建設(shè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，打造未來高質(zhì)量城市建設(shè)2.0示范樣板。
中德未來城D1、D2組團(tuán)總投資約166.24億元，總占地面積約1798畝，計(jì)容總建筑面積148.90萬平方米，預(yù)計(jì)2024年基本完工。
這里將100%應(yīng)用被動(dòng)房技術(shù)，建設(shè)中國最大被動(dòng)房社區(qū)，采用光伏光熱、高性能外門窗、空氣源熱泵、高效新風(fēng)熱回收系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)，較傳統(tǒng)建筑能耗降低約68%，CO2年減排總量4.5萬噸。同步建設(shè)節(jié)水低碳生態(tài)住區(qū)，生活用水回收利用率100%。
此外便利交通、完善的功能配套、多元社區(qū)生活都將豐富這片區(qū)域的樣板示范引領(lǐng)屬性。
令人矚目的是，中德未來城核心區(qū)智能綠塔項(xiàng)目，正是位于中德未來城D2組團(tuán)的智慧能源中心，是D2組團(tuán)的蓄能和智能化能源控制、展示中心，將設(shè)計(jì)成為全球最大規(guī)模德國PHI被動(dòng)房Plus級認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的新建建筑、全國首個(gè)寒冷地區(qū)高層零碳建筑、全國首個(gè)應(yīng)用“光儲直柔”技術(shù)的高層民用建筑，“十四五”國家重點(diǎn)示范項(xiàng)目、國家綠建三星認(rèn)證項(xiàng)目和國家近零及超低能耗建筑認(rèn)證項(xiàng)目。
本項(xiàng)目從用能、節(jié)能、產(chǎn)能及儲能各方面展開研究，并結(jié)合現(xiàn)有被動(dòng)式技術(shù)成果完成儲能和產(chǎn)能的解決方案，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式建筑技術(shù)與直流微網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)光伏等多途徑發(fā)電、直流電供電，使用可再生能源，通過進(jìn)行調(diào)峰和蓄能，提高被動(dòng)房的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，打造一棟使用可再生能源、零化石能源消耗的“智能綠塔”標(biāo)志性建筑。
走出青島，零碳新樣板向全國推廣
“超低能耗建筑的減碳需要規(guī)模效應(yīng)，把規(guī)模做出來，減碳的效果就更好。”中德生態(tài)園被動(dòng)房建筑科技有限公司副總經(jīng)理韓飛說，“碳達(dá)峰”的目標(biāo)期限即將到來，新建建筑的節(jié)能改造提升攻關(guān)中，超低能耗建筑不是唯一但是一個(gè)很好的技術(shù)路徑。
據(jù)介紹，超低能耗建筑的被動(dòng)式技術(shù)具備完備的要素需求：要有非常高效的完整的外保溫；使用被動(dòng)式的門窗；有非常高的建筑氣密性，建筑不偷風(fēng)撒氣；建筑無熱橋的設(shè)計(jì)跟構(gòu)造；帶有熱回收的新風(fēng)系統(tǒng)。
可喜的是，無論是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，還是行業(yè)發(fā)展帶動(dòng)的周邊產(chǎn)業(yè)，都有了很大的進(jìn)步。在最開始建設(shè)這棟超低能耗建筑時(shí)，國內(nèi)只有屈指可數(shù)的幾家企業(yè)能做被動(dòng)式的幕墻跟門窗，可選性低的同時(shí)帶來了較高的價(jià)格。隨著中德生態(tài)園被動(dòng)房產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了一批企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量升級創(chuàng)新，產(chǎn)品無論是從材料上還是價(jià)格上，都有了很大的選擇空間。“我們最開始做被動(dòng)房的時(shí)候，幾乎沒有符合要求的廠家，現(xiàn)在山東省至少有100多家相關(guān)企業(yè)，青島涉及被動(dòng)房門窗的企業(yè)跟我們聯(lián)系的就有不下10家。”韓飛表示，有了前期的積累，下一步中德生態(tài)園將繼續(xù)大力發(fā)展超低能耗建筑，不僅在青島推廣被動(dòng)房，還要走向全國市場。目前，中德生態(tài)園在天津、安徽等地的項(xiàng)目陸續(xù)落地，超低能耗建筑建設(shè)零碳新路徑也將推廣到全國。