中建科工绿色科技办公楼零能耗改造示范项目

案例概况

地点：广东省惠州市惠阳区；

建设年代：2022年；

建筑功能：办公建筑；

建设规模：1469.38万平方米；

建筑高度：12.250米；

建筑层数：地上3层；

建筑标识：零能耗建筑设计、设计标识。

改造采用被动优先、主动优化的方针，按照“产能、节能、用能、控能”的技术路径，研发应用了国际领先的建筑-电动车-微电网（BVG）新能源系统，将建筑改造成为集生产、消费、调储于一体的能源中心。

项目通过被动式和主动式的等多种先进节能技术，改造完成后建筑能耗由改造前的107kWh/m2.a到降低为改造后50kWh/m2.a，建筑本体节能率32.63%，建筑综合节能率252.73%，可再生能源利用率242.55%。经太阳能发电量数据统计，2022年8月-2024年10月连续运行26个月期间，光伏系统发电量为36.3万kWh，建筑总用电量为21.1万kWh，累计完成15.5万度总调度电量，按照1元/度的成本计算，节省费用约36.3万元，直接减少了企业在能源方面的支出，降低了运营成本。

案例技术清单

1.自然通风技术

大楼南侧门厅入口采用了呼吸式旋转门，与建筑北侧外窗智能联动，可根据室内外温度和湿度智能开启。在过渡季节，室外气温低于室内气温，且湿度适宜时，旋转门和智能窗将自动开启，利用穿堂风和烟囱效应，提高室内舒适度的同时引进室外新鲜空气。

2.高效门窗系统与构造技术

外窗玻璃采用了双层中空Low-E玻璃，窗框采用断热铝合金窗框。

3.外层墙体隔热处理技术

外墙采用了高效保温岩棉，并在外墙表面应用了反射隔热涂料，使得墙体传热系数达到每度每平方米0.47瓦。

4.智能楼宇

全屋智能边缘智控节能技术：通过 AI 毫米波雷达和智能环境传感器，实现办公楼内人员分布，环境温湿度，空气质量的精准监测，并根据监测数据动态调整照明，空调，窗帘，窗户等设备的运行状态，在不降低人员舒适度的前提下，减少设备耗能，实现人走灯光关，人走空调停，人走屏幕灭，运行14个月来，平均节能率达21.5%。

建筑能碳双控平台-“能碳管家”，通过智能传感器和计量装置，大楼可实时、分类分项监控建筑能耗、光伏发电数据、室内外温度、空气质量参数和人流量等信息。结合高精度气象站和云平台，实时收集和分析数据。智能系统配置AI管控算法，提前预测办公楼能耗，自动控制空调、照明、旋转门、电动窗帘等系统，让办公楼用能和舒适度自适应调节，节能的同时，保证办公人员舒适度。综合节能率达15-25%，并降低办公楼运营成本10-20%，实现“可视、可管、可优”的管理目标。

5.光伏一体化建筑（BIPV）/附加光伏系统（BAPV）

项目结合光环境分析结果，采用了光伏发电和遮阳一体化设计，将悬挑1.6米、角度为60度的0透光率的碲化镉光伏玻璃作为南侧外窗的水平遮阳构件，有效阻隔了室外的光辐射进入，降低了空调负荷。整栋建筑光伏装机容量达到168kWP,屋顶单晶硅装机容量132kWP；其他部分外墙采用不同透光率的碲化镉光伏玻璃，总装机容量36kWP。项目2022年8月-2024年10月连续运行26个月，光伏系统发电量为36.3万千瓦时，远大于建筑总用电量21.1万千瓦时，剩余的绿电能源将供园区其他建筑使用。

6.光储直柔系统（PEDF）

模块化光储直柔综合智慧能源产品：光储直柔综合智慧能源产品——“能量魔方”作为办公楼的能源控制中枢，集“变、配、充、光、储、放、智能运维” 为一体，形成光伏发电、高效储能、直流输电和柔性用电的“源网荷储”智慧能源系统。产品采用750V直流母线，配套直流直驱变频多联空调机、直流照明、直流插座等高效电气设备，效率提升5%。通过高效DC/DC模块为办公楼提供直流用电，结合550千瓦时的储能系统，可为办公楼和园区提供高效、稳定、柔性的用电，实现“削峰填谷”的目标。“能量魔方”通过光储直柔技术，在减少交直流转换能源损失的基础上，还具备对市电、光伏发电、储能和建筑物用电的平衡调节功能，在高峰用电期使用光伏发电与储能电补充园区电网，并通过智能协同实现用电无缝连接。

7.绿色建材

在施工材料选择上，选用绿色低碳环保、耐久且高性能的材料，这些材料不仅符合绿色建筑的要求，减少对环境的影响，还能提升建筑的整体品质和使用寿命。同时，也积极探索新材料的应用，如热反射涂料，防水透气膜，新型防腐涂料等，自然通风等，旨在通过科技手段进一步提升建筑的舒适性和能效。

8.水资源综合利用技术

采用集中式雨水微气候处理箱收集并处理雨水用于浇灌绿植，实现了对雨水资源的有效利用。同时，采用符合国家二级及以上的节水洁具，如感应式水龙头用水量不高于0.1L/S，节水小便器用水量低至2L/次。并且在主进水管加装带有485通讯的智能水表对全楼用水量进行监测，项目节水成效显著达68%，有效减少了水资源的浪费，提高了水资源的利用效率。

9.多能互补技术

建筑-电动车-微电网融合：通过能源大脑（能碳管家）、能源中枢（能量魔方）、能源桥梁（V2B双向充电桩）等一系列创新产品，在保障建筑自身用电的同时，将剩余电量调度给园区其他负荷使用，实现削峰填谷和能源调配，充分发挥建筑、电动车、微电网三者各自的特点，优势互补，协同互动，助力实现建筑的零碳目标。项目已完成15.5万度总调度电量。 

特点分析

维度一：建筑类型（既有建筑）

1）价值体现：本项目是对既有办公建筑的深度绿色化改造，其特色在于采用了 “微创式、集成化、智能化”的综合改造策略，在不改变建筑主体结构的前提下，实现了能效的跨越式提升。

围护结构“被动式”升级：项目通过 “更换”和“附加” 对建筑外壳进行强化。例如，更换为断热铝合金窗框和双层中空Low-E玻璃以提升气密性和保温性；在外墙附加高效保温岩棉和反射隔热涂料，将墙体传热系数降至0.47 W/(m²·K)。这些措施显著降低了建筑的基础冷热负荷，是实现超低能耗的根基。

设备系统“智能化”迭代：通过部署AI毫米波雷达、智能环境传感器和“能碳管家”平台，实现了从“粗放运行”到“按需供给”的转变。“人走灯灭空调停” 等策略，精准切中了办公建筑在非满员和非工作时间能耗浪费的痛点，直接带来了21.5%的平均节能率。

能源生产“一体化”加装：巧妙利用建筑既有空间，加装了光伏系统。特别是南侧将碲化镉光伏玻璃作为水平遮阳构件的设计，既产生了电力，又作为遮阳措施降低了空调负荷，体现了在既有建筑上做加法的智慧。

2）借鉴意义：

技术可拆分、可复制：各地可根据自身预算和条件，选择性复制本项目的技术包。例如，可以先进行围护结构保温改造，再逐步加装智能系统和光伏设施，形成分步实施的改造路径。

强调智慧运维的价值：本项目证明，对于既有建筑，“软性”的智能管理有时比“硬性”的硬件改造节能效果更直接、更经济，这激励其他地区在改造中优先考虑智慧控制系统的引入。

维度二：超低能耗建筑 & 近零能耗建筑 & 零能耗建筑 & 产能建筑

1）价值体现：本项目通过上述围护结构改造和智能节能技术，将建筑本身的用能需求降至极低水平。又通过168kWp的光伏装机容量，将建筑本身转化为一个微型电站。而本项目最具特色的“光储直柔”系统，它不仅是安装光伏，更是构建了一套新型建筑能源体系。

2）借鉴意义：

提供了明确的技术路线图：本项目清晰地指出，要实现零能耗，必须“先节流、后开源”，即首先通过被动式技术和智能控制大幅降低能耗，再通过光伏等手段覆盖剩余能耗，并最终通过储能和柔性技术实现稳定与协同。

凸显了“光储直柔”的战略价值：该技术是建筑领域应对新能源波动性、支撑新型电力系统建设的关键。本项目为“光储直柔”在实践中的规模化应用提供了全链条、可验证的样板。

维度三：建筑功能（公共建筑）

1）价值体现：作为一栋办公建筑，本项目针对该类建筑的使用特点，提供了针对性的低碳解决方案。

应对能耗“时空不均”的痛点：项目通过AI毫米波雷达感知人员分布，动态控制所在区域的空调、照明、窗户，解决“无人区域仍耗能”的浪费问题。

平衡“节能”与“舒适度”的矛盾：办公建筑对室内环境质量要求高。项目通过自然通风智能联动、光伏遮阳、智能窗帘以及按需调节的空调系统，在保证员工舒适度的前提下实现节能。

创新性的“建筑-电动车-微电网”融合：办公园区通常是电动汽车日间充电的主要场所。项目通过V2B双向充电桩，将停放的电动汽车变为建筑的移动储能单元，参与园区微电网的“削峰填谷”。

2）借鉴意义：

智能技术是公共建筑节能的“性价比”之选：对于运营成本敏感的公共建筑，优先部署成本相对较低的智能传感和控制系统，或许能立竿见影地带来显著的节能效益，增强业主进行绿色改造的信心。

拓展了公共建筑的资源整合能力：本项目将公共建筑视为一个能源节点，与交通系统（电动车）、区域电网进行互动。这启发其他地区的公共建筑项目，应具备更宏大的系统视角，探索与周边基础设施的协同优化，最大化其社会和环境效益。

关键技术产品及供应商目录

案例来源：本案例来自住建部“四好”案例