新疆首座零能耗建筑在高新区（新市区）投入到正常的使用中

  4月18日，新疆首个零能耗建筑正式投入使用。自主发电、余电存储；冬天抗冻、夏天抗热，这座1130平方米的房屋能借助太阳能、地热能、空气能这三项可再次生产的能源实现全屋用电、供冷供热自给自足。

  新疆首个零能耗建筑位于高新区（新市区）银川路西八家户路，当日记者在现场看到，该建筑为三层，外立面为黑灰色，从远处眺望，建筑屋顶一排排整齐的光伏板在蓝天的映衬下，正享受着“阳光浴”。

  新疆建筑科学研究院设计事业部总建筑师谷成说，这栋楼看似外观比较普通，但实际上遵循“被动优先，主动优化”的原则，集纳了太阳能光伏发电、地源热泵、空气源热泵、新风热回收、建筑能耗监测、智能控制、装配式结构、设置气密层等23项高科技节能新技术。根据设计测算，该建筑综合节能率为101.12%，可再次生产的能源利用率为145.24%。除去建筑自耗电能，项目每年可发电1121千瓦时，每年可节约标准煤13万吨，减排二氧化碳47.86吨。

  新疆首个零能耗建筑是集零能耗技术探讨研究、应用、推广为一体的综合试验平台，于2023年6月建设。

  据悉，零能耗建筑是指适应气候特征和场地条件，通过被动式建筑规划设计最大幅度降低建筑供暖、空调、照明需求，通过主动技术措施最大幅度提高能源设备与系统效率，充分的利用建筑物本体和可再次生产的能源，能够自行满足建筑物自身运行所需能量的建筑。

  “零能耗建筑不是不产生能耗，而是它产生的能源不小于它消耗的能源。”谷成说，零能耗建筑投入到正常的使用中后，将进入一年的监测期，该院还将对建筑能耗、光伏总发电量以及多项技术的本土适应性开展试验，通过数据监测和分析，制定有关标准，为新疆零能耗建筑技术的应用和规模化推广提供技术支撑。

  近年来新疆全力发展绿色建筑、装配式建筑、节能低碳建筑，促进建筑业转型升级和可持续发展。为推动新疆城乡建设领域实现碳达峰、碳中和目标，新疆启动了《新疆建筑领域碳达峰碳中和发展路径和对策研究》课题，并建设了新疆零能耗示范项目。

  虽然房屋门窗紧闭，但进入新疆首个零能耗建筑内，温度适宜、体感舒适是记者最直观的感受。

  没有传统的空调和供暖设备，却冬暖夏凉；房屋不仅节能降耗，还能发电；实时监测建筑能耗，还可远程调节温度、湿度……那么在外人看不见的地方，这栋零能耗建筑还藏着哪些奥秘呢？4月18日，乌鲁木齐晚报全媒体记者做了实地探访。

  传统建筑的门窗接缝处易漏风，而且传统的保温材料保温隔热效果不佳，这样无论冬天制热还是夏天制冷，为了保持房屋的舒适性，往往需要耗费大量热量。

  新疆建筑科学研究院设计事业部总建筑师谷成说：“针对这样的一种情况，我们在墙体、门、窗、屋面、地面内都设置了新型保温材料，就像是给房子披上了件‘棉袄’，大幅度的提升了围护结构的保温隔热能力，同时在细部节点上进行了断热桥技术处理，给房屋把‘手套’也戴上了，同时看不见的细部设置了气密层技术，达到被动节能的良好效果。”

  外面的热气进不来，里面的冷气出不去，这栋零能耗建筑，无论春夏秋冬，始终能够保持20℃左右。

  铝合金颜色的窗户，看上去平平无奇，实则大有学问，打开一扇就会发现，窗户很重，仔细端详，光玻璃就有3层。

  记者了解到，窗框本身就是由保温的聚氨酯材料制作而成，再加上三层低辐射玻璃，一扇窗户的隔热能力，堪比一堵实心砖墙，能够最大限度避免外界的冷热空气与室内交换造成能量流失。比常规的铝合金门窗节能40%。

  谷成说：“这样的设计能在引入光线的同时，把热量挡在室外。整个窗户气密性达到8级。”

  另外，普通办公楼的保温层厚度大约15厘米，该栋建筑外墙采用保温隔热、节约能源的效果更好的保温层，厚度虽同为15厘米，但传热系数仅为传统建筑的三分之一。

  那零能耗建筑冬天如何供暖，夏天如何制冷呢？我们在设备间找到了答案——地源热泵、空气源热泵及新风热交换系统。

  据悉，新疆首个零能耗建筑采用地源热泵+空气源热泵双能源系统，为建筑提供冷、热能源，通过余热回收系统对新风进行预冷预热，提升空气品质。

  地源热泵技术利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力，冬天，用地源热泵把热量从地下土壤转移到建筑内，夏天，再把地下的冷量转移到建筑内，一个年度形成一个冷热循环。

  谷成说，相比于地上四季交替、气温变化明显，地下常温层温度基本较为稳定，地源热泵正是利用了大自然的这个特性，冬天为屋内补充一部分热量，夏天则替代空调降温，整体降低建筑能耗。而空气源热泵技术则是以少量的电能，吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能。

  由于建筑物的密封性好，为避免室内空气污染，保证有新鲜空气的不断流入，新风热交换系统能把室内的空气抽出去，把室外的空气抽进来。为防止热空气或冷空气的流入，交流器自动设置加热和加冷功能，在冬天，交换进来的新鲜空气也是暖风。

  驱动零能耗建筑地源热泵和空气源热泵的电力，也来自大自然，秘密就分布在屋顶、幕墙等处，装机容量61.12千瓦的太阳能光伏系统。

  零能耗建筑屋顶安装了96块单晶硅发电玻璃，南立面安装的是碲化镉薄膜微光发电玻璃。从外观来看像是幕墙材料。同时该建筑配置了储能系统，可实现光伏发电余电储能，另外，建筑物内设置有直流电视、冰箱，可将光伏产生的直流电直接用，无需二次转化为交流电。

  “为什么要安两种发电玻璃呢？”谷成解释：“单晶硅发电玻璃对光照条件要求比较高，置于屋顶效果最好，薄膜发电玻璃在弱光条件下也能发挥作用，二者互为补充。”

  按计划，新疆首个零能耗建筑每年能生产电量6.8万千瓦时，除去自身用电量，每年还剩余电量1121千瓦时，可以为周边建筑和电动汽车灵活供电。

  目前新疆建筑科学研究院通过运用物联网、大数据、云计算等先进的技术，可对零能耗建筑运作情况进行全方位监测。

  温度22.8℃、湿度41.4%……记者看到，在新疆首个零能耗建筑运行系统管理平台上，显示着光伏发电量、耗电量、建筑碳排放等信息，以及温度、湿度等环境状况。

  “很多指令，全部无需人来操心，靠建筑聪明的‘大脑’就能实时自动调节，出现什么样的问题，系统会提前发出预警，用电量、室内温度，我们也可在手机上远程调节。”谷成说，同时结合计算机信息化分析以及管理，实现能源使用结构的优化和消耗过程的“信息化”“可视化”管控，做到整体运行节能高效。