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探秘全国首座“双零”建筑

2023-06-02 23:58:27 来源：北京日报

本报记者颉亚珍

在城市副中心五河交汇处，全国首座钢结构+全幕墙系统“双零”建筑——副中心规划展览馆正在热火朝天建设中。

“双零”即零能耗、零碳。该馆建筑面积7583.78平方米，年耗能31.5万千瓦时，全年发电量达90万千瓦时，建筑综合节能率达到100%；全年碳排放量约为370.73吨，年均总减碳量达724吨（约等于1811亩森林年固碳量），建筑整体实现“碳中和”。那么，是什么样的技术保证了“双零”目标的实现呢？近日，记者走进现场一探究竟。

(资料图片仅供参考)

屋顶上设“超级充电宝”

规划展览馆的坡屋面铺的不是传统陶瓦，而是犹如古代铜器一样呈现磨砂般深褐色质感的光伏瓦，平屋面则设置了网点状的咖啡色玻璃基光伏板。记者了解到，光伏建筑一体化正是实现“双零”建筑的首个关键词。

“光伏瓦不仅安装方便，还可以保温、隔热、发电，同时具有良好的低温抗冲击性和优异的耐腐蚀性。”中建一局城市副中心160地块项目经理许有越介绍，展览馆所在的160地块共铺设了约6000平方米的光伏设备，年发电量可达150千瓦时/平方米。光伏发电技术就像“超级充电宝”，把太阳能源源不断地转化为电能，光伏瓦产生的电能采用“自发自用+余电上网”模式，整体实现“零碳展览馆、低碳办公区”的目标。目前，光伏屋面已集中展开焊接挂瓦作业。

外部“充电”的同时，高性能保温材料和气密性8级、水密性6级的高性能绿色防水隔气膜，给规划展览馆戴上了“围脖”，让展览馆“冬天冻不透，夏天晒不热”。“外墙保温材料的厚度一般为100毫米到130毫米，而我们把展览馆岩棉板的厚度做到了210毫米，保温隔热效果更好，可使展览馆的年耗能由61.38万千瓦时降低为31.5万千瓦时，相比基准建筑67万千瓦时的年耗能，建筑本体节能率达53%。”生产经理唐金齐说，在光伏“超级充电宝”与“围脖”的共同作用下，展览馆的综合节能率达到100%，填补了国内零能耗建筑体系的一项空白。

“搭积木”式盖房绿色环保

在规划展览馆的施工现场，地面的绿色防尘网上，装配式幕墙玻璃石材堆放有序，施工现场干净整洁，看不到材料切割四射的火花，也见不到成堆的建筑垃圾，与传统印象中的工地完全不同。许有越说：“展览馆采用的是装配式建筑工艺，有效减少了现场的材料浪费和垃圾产生。”

装配式建筑工艺正是实现“双零”建筑的第二个关键词。

装配式建筑工艺即提前在工厂模块化定制切割，再运输到施工现场进行“搭积木”式组合安装，工艺简便、绿色环保，但对预制构件的误差和现场施工的精度要求很高，“现浇混凝土结构的施工误差往往以厘米计，而我们的装配式建筑工艺实现了精度控制由毫米级向丝米级的提升”。

“双零”施工技术可复制

“智慧大脑”则是实现“双零”建筑的第三个关键词。副中心规划展览馆项目创新采用大数据、云计算等一系列硬核智慧技术，以技术赋能建筑智慧化，打造出智能建造的“超级大脑”，保障了该馆在设计、施工、维护和运营全生命周期的“双零”运行。

“为了高效管理工作流程和数据储存，我们自主研发并应用基于区块链的精细化工程信息管理系统，实现了‘建筑+区块链’的‘零’的突破。”许有越介绍，在区块链管理系统中，通过物联网、三维扫描仪、放样机器人等智能设备采集上传的所有数据和项目文件都有自己的“身份证”，一经存储就不能篡改，保证项目数据的安全、真实、可靠；系统内嵌的专家库，可为项目形成专项解决方案。楼内物联网技术和智慧能源柔性管理模式，可实现温度湿度控制和天气环境智慧联动、楼内环境和人性化需求智慧联动，体现了智能建筑适应自然、利用自然的创新理念。而且，技术人员深度开发持续优化AI智能算法，AI逐步具备“持续学习”能力，系统审查的质量和效率将随之持续提升。

目前，项目外立面幕墙已完工，这座地上地下各三层的“双零”建筑初具雏形。“副中心规划展览馆以方正典雅、质朴大气的建筑形式展示了副中心的文化底蕴和特色。这座‘双零’展览馆对标国际一流，更向世界展示了一种全新的零碳建筑形式！”唐金齐表示，随着建设的不断深入，“双零”建筑施工技术、经验不断积累且具有强大的可复制性，可为“双零”建筑项目在全国遍地开花提供更多的可能性。

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