案例概况

地点:山东省济南市长清区经济开发区;

建设年代:2021-2023年;

建筑功能:办公建筑;

建设规模:15233.48平方米;

建筑高度:49.10米;

建筑层数:地上主楼12层,裙房3层;

建筑标识:绿色建筑三星级、近零能耗建筑设计、设计标识。

项目将绿色装配式钢结构建筑技术与近零能耗技术进行集成创新,作为实现“好房子”、保证项目工程质量的重要技术手段。

项目通过整合建筑工业化与近零能耗建筑技术,显著提升资源利用效率,降低全生命周期成本。项目采用装配式钢结构、模块化建造和BIM数字化管理技术,缩短工期30%以上,减少材料浪费15%-20%,直接降低建设成本约10%。

项目通过智能运维系统实现能耗动态优化,长期运营成本降低25%。

案例技术清单

本项目综合考虑了采用高性能保温、新风热回收、自然通风、高性能门窗、无热桥和气密性设计、节能照明、空气源热泵冷热源、附加光伏系统(BAPV)、智能楼宇、BIM建造等技术。

1.自然通风技术

从规划阶段起,通过控制建筑密度、营造区域微气候等措施,为近零能耗建筑的发展创造前提条件。结合全年运行的合理性及可靠性、节能效果和经济性综合考虑设置高效新风热回收系统,同时过渡季关闭新风热回收系统,优先采用自然通风方式。

2.高效门窗系统与构造技术

外窗:采用高性能铝包木隔热门窗,三玻两腔双Low-E钢化玻璃构造,空腔内填充惰性气体,传热系数为1.0 W/(㎡·K)。

透明幕墙:采用尼龙断桥隔热技术,玻璃采用双Low-E加真空技术,幕墙传热系数为1.0 W/(㎡·K)

3.外墙体自保温技术

外墙采用防脱落“三明治”复合保温超低导热外墙体系,内侧为AAC内墙板,中间层保温板错缝粘贴,外侧为岩棉保温装饰一体板。外墙平均传热系数为0.16W/(㎡·K)

4.热桥阻断构造技术

外墙与楼板交界处易产生热桥的部位,楼板上侧采用挤塑聚苯板,下侧采用真空绝热板,沿楼板水平方向向室内铺贴,隔绝热桥。本项目其无热桥设计做法包括保温层连接部位、外窗与结构墙体连接部位、管道等穿墙或屋面部位、以及遮阳装置等需要在外围护结构固定可能导致热桥的部位等。

5.高效新风能量回收系统

空调系统采用集成创新技术,配备高性能变频设备和高效新风热回收系统。系统以超低温空气源热泵作为主要冷热源,并搭配高性能变频设备,充分发挥其变频动态性能。通过全年模拟计算,精准配置设备主机容量,显著提升建筑能源利用率。末端采用新风热回收系统,焓效率超过70%,充分回收排风中的余冷余热,实现显著的节能减排效果。

6.电梯能量回馈装置

电梯系统采用集成创新技术,融合群控智能调度、变频调速精准适配和能量反馈高效回收三大核心节能技术,构建全方位节能体系。群控系统通过智能算法,根据人流量精准调配电梯,减少空载耗能;变频调速技术依据实时负载动态调节电机转速,实现精准节能;能量反馈系统将制动机械能转化为电能回馈电网。

7.智能楼宇

将近零能耗建筑能耗监测技术与楼宇自动化技术集成创新,作为实现“好房子”、实现建筑近零能耗运行的重要技术手段。

构建智能化的楼宇自动化系统。依据传感器实时采集的室内温度、湿度、空气质量等参数,精准调节空调和通风设备。例如,在夏季,当室内温度接近预设上限时,系统自动加大空调制冷量;在人员稀少区域,自动降低通风量以节能。照明控制系统通过光敏传感器监测自然光强度,结合人体红外传感器感知人员活动情况,自动启停照明设备。例如,在白天光照充足时,自动关闭灯光。

建立全面能源管理系统。通过高精度的监测传感器,对办公楼的电力、水、气等能源消耗进行24小时实时监测。运用大数据分析技术,深入剖析能耗数据,绘制能耗趋势图,及时展示异常能耗项,如某时段用电量突增,并指出可优化方向,例如优化设备运行时间。

8.电器节能技术

照明系统采用集成创新的智能照明方案。办公建筑的照明设备运行稳定,能耗约占建筑总能耗的20%-40%。通过全年照明能耗模拟分析,项目的智能照明系统,实现了显著的节能效

9.附加光伏系统(BAPV)

项目创新性地利用相邻联合厂房的闲置屋面安装光伏电站,采用BAPV随坡安装方式。本电站选用高效的670Wp组件,共3998块,总装机容量达2.68MW。预计年平均发电量为315万kWh,可覆盖全年能耗,实现建筑零碳运行。

10.BIM建造技术

采用BIM技术进行深化设计协调及施工管理。在施工前进行详细的碰撞检测和数字化拼装,提前发现并解决设计和施工中的潜在问题,减少变更和返工,提高施工效率和质量。

11.循环资源技术

施工阶段采用无尘化作业、建筑垃圾资源化处理等措施,减少粉尘排放,提高废弃物再利用率。

特点分析

维度一:建筑类型(新建建筑 vs 既有建筑)

1)价值体现:

本项目作为新建建筑,实现了从“规划设计”到“建造运营”的全过程低碳管控,其优势在于“一体化设计”,在方案阶段就统筹考虑了钢结构体系、围护结构保温、气密性构造、遮阳、可再生能源系统等要素的协同,探索出了近零能耗建筑中复合式保温做法、装配式钢结构工艺等核心技术。

2)借鉴意义:

对于新建园区/建筑,提供了完整的“正向设计”模板。虽然本项目非改造,但其采用的围护结构技术包(如高性能外窗、保温做法)也可被既有建筑节能改造所借鉴。

本项目形成了可复制可推广的装配式钢结构近零能耗建筑体系及钢结构复合式保温做法等技术工艺,开发出保温体系产品,推动了装配式钢结构建造模式在全省乃至全国近零能耗建筑行业中应用。

维度二:建筑功能(居住建筑 vs 公共建筑)

1)价值体现:

本项目针对公共建筑(尤其是办公科研类)的能耗特点:能耗密度高、用能时间规律、室内环境品质(IEQ)要求高,聚焦于高舒适度环境营造(通过被动房技术保证恒温、恒湿、恒氧,提升员工工作效率和健康水平)和智能分区控制。

2)借鉴意义:

为政府办公楼、企业研发中心、学校、医院等公共建筑的节能改造或新建提供了针对性的技术范本。项目形成了一个针对工业办公研发类建筑的、成熟的 “钢结构+近零能耗+智能化”技术集成包。其他园区或企业可以直接引用或根据预算进行模块化选择。

维度三:典型气候区

1)价值体现:

本项目是针对寒冷地区气候特点(冬季寒冷漫长、夏季炎热潮湿)的定制化解决方案。

冬季保温为主,兼顾夏季隔热采用超厚保温层、高性能门窗,重点减少冬季采暖负荷。高效新风热回收在保证冬季通风换气的同时,最大限度地回收排风中的热量和湿度,是降低采暖能耗的关键。

2)借鉴意义:

对于寒冷地区:本项目是可直接对标的实践案例。

对于夏热冬冷地区:可借鉴其保温和高气密性技术,但需强化夏季的遮阳和除湿策略,其新风热回收系统需能实现“全热回收”(即同时回收显热和潜热/湿度)。

对于严寒地区:需在其基础上进一步加厚保温,并特别注重新风系统的防冻设计。

关键技术产品及供应商目录

技术类别

产品名称

产品供应商

被动式技术

遮阳技术

可调式外遮阳帘

南京金星宇节能技术有限公司

围护结构技术

高效门窗系统与构造技术

铝包木窗框三玻两腔充氩气系统窗

哈尔滨森鹰窗业股份有限公司

外墙体自保温技术

金属岩棉夹芯保温板+石墨聚苯板+ALC轻质墙板

山东鸿星新材料科技股份有限公司

能源设备和系统

高效新风能量回收系统

新风热回收机组

南京天加环境科技有限公司

高效冷源技术

超低温空气源热泵

南京天加环境科技有限公司

电梯能量回馈装置

KDX+PDX

通力电梯有限公司

智能楼宇技术

楼宇自控

江森自控有限公司

电器节能技术

二级能耗设备

中国移动山东分公司

智能照明技术

智能控制模块

山东邦达电气科技有限公司

变频技术

变频循环水泵

南方泵业股份有限公司

可再生能源技术

附加光伏系统(BAPV)

屋面光伏设备

港华能源投资有限公司

创蓄协作技术

阵列式太阳能集热系统+空气源热水器

皇明太阳能股份有限公司

区域能源技术

集中能源站技术

超低温空气源热泵

南京天加环境科技有限公司

案例来源:本案例来自住建部“四好”案例



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