云端建造工廠、全生命周期碳排放管控平臺、智慧運維……在綠色技術助力下，位于廣州國際金融城東區的科創大廈（金融城綠色建筑示范項目）成為國內首座高度超過150米的“近零能耗”建筑。建筑實現綜合節能率61.00%、可再生能源利用率25.36%。目前該建筑已通過LEED金級預認證及綠建三星預評價，成為我國建筑領域落實碳達峰碳中和目標的示范案例。近日，該項目入選國家發展改革委公布的《綠色低碳先進技術示范項目清單（第一批）》。
一座超150米的“近零能耗”建筑，背后有著怎樣的綠色技術呢？近日，記者對此進行了采訪。
綠色設計理念
“項目全面貫徹‘低碳、綠色、人文’的發展理念，將綠色理念和節能舉措貫穿建筑全生命周期。這是我們設計這座建筑的初衷。”中建四局EPC設計院黨委書記、院長劉會玲介紹。
廣州冬暖夏熱，炎熱潮濕，建筑如何與氣候相適應呢？“傳統的超高層辦公樓通常采用全封閉式幕墻結構，幾乎隔絕了與外界的自然通風。因此在過渡季節，即使外部氣候條件適宜，也不得不依賴空調系統進行通風，造成能源浪費。”廣東省裝配式建筑與綠色建材專家委員會副主任、中建四局EPC設計院總工辦公室主任任顏鑫說，“在設計中，我們根據廣州的氣候特點，采用冷巷、太陽能煙囪等被動式建筑設計，利用自然通風減少空調系統運行時間。”
設計團隊首次在超高層建筑中引入太陽能煙囪和冷巷設計。冷巷是指建筑排列組合形成的比較窄的巷道，或者是在建筑的一側留出的一條小廊道。風經過這里時風速會增大，風壓會降低，與冷巷接通的各房間，較熱的空氣會被帶出，較冷的空氣會進入補充，從而達到通風效果。
“我們在裙樓設置了南北貫穿式冷巷，并采用1—7層通高的設計，頂部設置可開啟天窗；同時，我們在塔樓北側設置了太陽能煙囪，東南西三側設置可調節啟閉的地面通風器。這種設計可充分增加過渡季節辦公區域的自然通風，有效帶走室內的熱空氣和濕氣，減少建筑能耗。”任顏鑫說，“我們希望通過前端設計一系共享會議室列被動式和主動式的節能減排措施，實現綠瑜伽場地色低碳目標。”
廣州地區夏季時間長，科創大廈還采用了遮陽光伏一體化幕墻、建筑光伏發電系統等技術。
“項目創新應用了建筑光伏發電系統。這個光伏系統設置在塔樓屋頂、幕墻橫向裝飾翼以及裙樓屋頂上，外形與整體建筑外觀效果相結合。它在起到遮陽裝飾效果瑜伽教室的同時，最大化開發可再生能源。”中建四局科創大廈項目設計管理部經理李航宇介紹。
科創大廈整個建筑的集成太陽能光伏板使用面積超過7800平方米，每年的發電量可達到65萬度，一年的減碳量就可教學場地以達到350噸。按照光伏板25年的使用壽命來計算，預計在全生命周期可減碳8700噸。
“集成太陽能光伏板不僅有效阻擋了直射陽光，還能將太陽能轉換為電能，為整個建筑提供動力。”李航宇說。
此外，大樓采用高效制冷機房、新風全熱回收、高效輸配系統和末端、高效智能照明等，最大程度降低能源消耗。目前，科創大廈塔樓高區大部分區域光照可達到每天8小時以上，配合照明日光感應控制，大大降低了照明能耗。
智能建造工藝
自動抓取鋼筋、混凝土振搗、外墻模板開合……在中建四局科創大廈封頂前的施工現場，8款智能機器人配合默契，協同作業。更為有趣的是，一旁監工的“巡檢員”也是機器人。
這充滿科技感的一幕，正是得益于云端建造工廠。“云端建造工廠是我們自主研發的智能系統。這種智能化的施工方式不僅提高了建設速度，實現了核心筒的建造速度從傳統的7天一層提高到4天一層，還減少了施工過程中的能耗和排放。”中建四局城市發展投資有限公司副總經理、項目經理張騰說。
云端建造工廠由支撐系統、智能小班教學裝備系統、智能控制系統、模板掛架系統四大系統組成，融合建筑機器人、智能感知、云計算等技術。“云端建造工廠通過集成通風降溫系統、機器人軌道系統，形成人機協同的類工廠化作業環境。這樣既為工人創個人空間造了一個安全舒適的作業環境，又加快了項目整體建設速度。”張騰表示。
同時，云端建造工廠還布置了5G基站和分布式中繼路由，組建起高精度、低時延、全覆蓋通信網絡，實現了云端建造工廠的實時感知和智能管控。
走進科創大廈項目指揮中心，只見雙碳管控平臺的大屏幕上，實時顯示著木模板、鋼材等建筑垃圾的回收情況。該平臺可對建材生產階段、建材運輸階段、施工階段的碳排放，進行分時、分區、分類的同步實時預測及動態監測。
從2022年4月正式奠基開工至今，科創大廈項目累計碳排放量39172噸，累計減碳6550噸。
張騰說：“科創大廈的建設將數字智慧建造貫穿于設計、施工與運維全過程，實現了近零能耗的施工和運營。這些措施有助于提高能源使用效率，減少溫室氣體排放，為‘雙碳’目標的實現作出了貢獻。”