低碳办公丨徐辉设计近零能耗建筑实践

原创徐辉设计徐辉设计

在“碳达峰、碳中和”目标下，建筑业已迈入绿色低碳转型发展道路。徐辉设计作为双碳目标的实践先行者，持续聚焦绿色设计、低碳设计、BIPV设计技术研发与咨询服务。

悉合创谷办公楼是徐辉设计双碳事业部近零能耗建筑设计实践之一，项目遵循绿色低碳设计理念，引领区域建筑的转型发展。

悉合创谷办公楼位于河南省郑州市东侧、郑汴产业带核心区域。该项目1#楼裙房共5层，其中3~5层建筑面积为3977㎡，是本次近零能耗设计实践主要场所。

设计团队通过“被动优先，主动优化”的原则，将裙房上部3-5层设计为近零能耗办公建筑，确保实现建筑本体节能率≥30%，建筑综合节能率≥60%等近零能耗建筑能耗指标及室内环境参数要求。

△低碳技术措施概览

对大多数地区而言，在过渡季充分利用自然通风，是有效降低空调能耗的重要手段。

△通风设计分析图

本案主要采用外立面开窗、设置中庭热压通风实现烟囱效应等措施，提高自然通风效率，加大室内外空气交换，提高过渡季室内空间的舒适度。

通过专业通风软件模拟显示，颜色由蓝到黄到红，风速逐渐增大，裙房南侧窗户及天窗附近的风速较大，有效提高室内通风效果。

近零能耗建筑中照明能耗在建筑总能耗的占比较大，本案结合写字楼进深较大的情况，通过采光模拟分析，采用天窗采光、中庭采光等形式，最大限度将自然光引入室内功能房间，同时增加采光层次感，降低照明能耗。

高性能保温系统

结合郑州气候特点，从外墙、屋面、外窗、幕墙系统等围护结构着手，构建冬暖夏凉、节能低碳的室内环境。

外墙外保温材料采用真空绝热板30mm+岩棉板60mm，双层保温分层错缝粘贴；屋面保温材料采用150mm厚挤塑聚苯板双层错缝粘贴，保温层下方增加隔气层。

△外墙保温工艺展示

幕墙系统选择断桥铝合金框8+16Ar暖边+8+16Ar暖边+8(双银Low-E）（ K=1.2）明框幕墙。

△外窗系统工艺展示

无热桥设计

热桥是建筑冷热温度传递的通道。本案门、窗通过外挂式安装、增加隔热垫块、保温隔热设计处理等方式，最大程度降低室内外冷热能量的传递速度，在节能的同时，保证室内温度场均匀分布，创造更舒适的室内环境。

高气密性系统

建筑裙房与下方楼层交接处核心筒做单独气密层处理，其余部分划分为一个单独气密层，各个门窗等洞口位置采用防水透气膜/隔汽膜、膨胀密封胶带等气密性材料进行封堵施工。

连续型的建筑气密层及洞口位置的封堵施工全方位保证建筑的高气密性，实现近零能耗建筑对气密性的要求，使室内环境更洁净、安静、节能。

△裙房三层气密划分示意图

空调节能技术：空调系统的冷热源采用低温型空气源热泵变频机组，空调风系统形式为室内机+新风系统，室内机设置3档风量开关及温度控制开关，可对每个风口独立控制，降低机组能耗。

新风热回收系统：新风机组采用高效全热回收机组，全热回收效率达到70%；送、回风管上设消声器，减少噪音的传播；新风入口处设置初效G4+中效F7过滤器，保证PM2.5一次过滤效率大于80%。创造智能化、舒适化、低能耗的办公环境。

此外，本案还采用照明节能技术及智慧管理系统，可对室内温度、湿度、CO₂浓度、PM2.5浓度等室内空气质量进行检测，优化建筑综合能耗，减少建筑正常运维过程的人力投入。

太阳能资源是“双碳”背景下主要推广的可再生能源利用形式之一，本案设置分布式太阳能光伏发电系统，并与建筑设计同步完成，实现光伏建筑一体化设计与建筑造型的完美结合。

根据软件模拟结果最终显示，本案采用太阳能光伏发电技术后，可再生能源利用率达到42.61%，远高于国内近零能耗公共建筑可再生能源利用率大于10%的标准。

△项目沿街效果图

建筑年综合节能率大于60%，本体节能率大于30%，模拟结果符合近零能耗指标要求。

相对于常规建筑，本案建筑综合能耗节能率为77%，太阳能光伏发电系统每年可以提供可再生能源电力16万度，按照郑州地区商业用电价格0.8元/kW·h综合计算后，每年可节省电费9.248万元，减少140吨CO₂排放量。

SUNRISE

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