■王肇嘉 尹志芳
加快推进以节能减排、绿色发展为核心的生态文明建设是建材行业不可推卸的历史使命，也是推进建材企业转型升级、高质量发展的迫切需要。北京金隅集团股份有限公司（以下简称金隅集团）作为“绿色、循环、低碳”发展的先行者，积极践行国家“双碳”目标，以科技创新为引领，发挥自身产业链优势，积极开展超低能耗建筑、零碳建筑、低碳园区试点示范，探索新型建筑工业化、产业化发展新趋势，为建设领域碳达峰开创零碳新路径。
北京建筑材料科学研究总院有限公司（以下简称北京建材总院）作为金隅集团的中央研究院，是北京市被动式低能耗建筑工程技术研究中心的依托单位，致力于建筑节能减排低碳环保领域的技术研发工作，承担了北京市超低能耗建筑技术集成示范与指标体系研究课题，取得一系列突破性成果，为大规模建造超低能耗建筑和零碳建筑提供了技术支撑。
为超低能耗建筑赋能
超低能耗建筑能降低建筑本体能源消耗和对环境的影响，提高室内舒适度和建筑的可持续性。近年来，在政府的大力推动和支持下，我国超低能耗建筑正由试点示范向规模化推广建设转变。
图1 金隅西砂西公租房12号超低能耗建筑
2017年起，北京建材总院与金隅嘉业房地产开发有限公司联合，将金隅西砂西区公租房12号楼建设成为超低能耗示范住宅。2019年，住房城乡建设部科技与产业化发展中心及德国能源署共同为该项目颁发中德合作高能效建筑——被动式低能耗建筑认证，取得被动式低能耗建筑质量标识。这是北京市首个中德合作被动式超低能耗住宅建筑。
在北京建材总院的技术支撑下，该项目首次将大厚度A级岩棉条外墙外保温系统应用于高层建筑。由于岩棉重量较大，为提高系统的抗剪切力和安全性，采用了耐腐蚀性较高的外墙保温系统专用断热桥托架，制定了较完善的外保温系统施工方案；项目采用铝木高效节能窗，气密性8级、水密性6级、抗风压性9级，整体性能均达到国标《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法》（GB/T 7106—2019）中的最高标准。
目前，该被动式超低能耗住宅示范项目已成为金隅集团高品质的产品、设计、施工、运营能力的展示平台。金隅集团在项目中积累的经验为后续超低能耗建筑从设计到部品，从外部施工到内部装修，从检验到后期运营等全产业链的服务和供应打下了基础。
此外，金隅集团开发的上海市杨浦区江浦社区R-09住宅地块项目，以超低能耗建设为目标，在规划设计阶段充分考虑朝向、通风、体形系数、窗墙比等因素进行优化设计：外墙外保温的主体现浇部分采用免拆保温模板一体化墙体保温系统，预制部分采用硅墨烯反打预制剪力墙；采用传热系数1.2W/（㎡·K）、三玻两腔单Low-E充氩气聚氨酯型材门窗，气密性达8级。新风系统采用带热回收功能的户式全热交换新风系统，生活热水采用集中集热分户储热太阳能系统。预计建筑单体供暖空调、照明、生活热水、电梯一次能源消耗量较上海市节能设计标准降低幅度为32%（典型楼栋），运行阶段可实现减碳量约349.75tCO₂e/年。
推动零碳建筑发展
中共中央办公厅 国务院办公厅《关于推动城乡建设绿色发展的意见》提出，要推动高质量绿色建筑规模化发展，大力推广超低能耗、近零能耗建筑，发展零碳建筑。
北京市目前已经在全国率先实行了75%建筑节能标准，但距离实现建筑运行期间零碳排放还有很大空间。为贯彻落实城乡建设绿色发展、碳达峰碳中和等决策部署中提出的近零能耗建筑、零能耗建筑发展要求，推动绿色建筑迈向高质量发展，亟待建设符合北京市气候特点的零碳建筑示范工程，促进北京市零碳建筑的推广。金隅兴发科技园“低碳园区示范+零碳建筑试点”项目的建设为北京市零碳建筑的发展起到了很好的示范带动作用。
金隅集团积极探索低碳园区及既有建筑零碳改造实施路径，金隅兴发科技园以“低碳园区示范+零碳建筑试点”为定位，点面结合，通过产业升级、既有厂房建筑节能改造、超低能耗建筑技术能效提升、可再生能源应用、矿区生态修复等技术措施，赋予了科技园从工业文明走向生态文明的新生命。
金隅兴发科技园位于北京市怀柔区怀北镇北部，前身是北京兴发水泥有限公司。园区内的重点改造项目为既有工业锅炉房的零碳改造糖心vlog入口。项目在采用被动式超低能耗建筑技术的基础上，利用建筑屋面、立面综合光伏应用，构建光储直柔系统，最大限度利用可再生能源系统实现建筑的“开源”。
建筑设计阶段从采光、通风、遮阳和围护结构保温等方面提出了被动式低碳设计策略，即通过取消采暖和空调设备，以大幅降低能源消耗的设计方法来减少建筑在运行阶段的碳排放，减少建筑全生命周期的碳排放。
同时采用光储直柔系统，在建筑屋顶和南立面设置大量光伏板增加发电量，满足建筑全年用能需求，实现建筑运行阶段的零能耗和零碳排；综合考虑建筑日常用电需求，设置容量为40kWh储能装置，储存日常多余发电量，满足建筑应急用电需求；采用直流微电网供配电，最大程度减少交直转变带来的能效损失；合理调节市电供电、光伏发电、储能用电及建筑负载用能四者的协同关系，实现建筑柔性用电。
近日怀柔兴发科技园零碳项目取得高能效建筑——低碳及零碳建筑质量标识，未来作为低碳智慧的科技园区，兴发科技园在运营后将获得低碳园区标识认证，形成零碳建筑、超低能耗建筑、低碳园区设计、施工、运营的成套技术。
发挥产业链优势
实现超低能耗建筑、近零能耗建筑、零碳建筑的关键在于卓越的外保温系统、性能良好的门窗系统、无热桥设计方案、良好的建筑气密性和高效热回收的新风系统。金隅集团充分发挥产业链优势，旗下众多子公司为超低能耗建筑的建设提供技术、产品与设备的支持。同时，示范项目的建设也促进了公司产业链的进一步融合。
北京建材总院担负着金隅中央研究院的科研使命，致力于更符合国家发展方向和市场要求的材料及建筑技术研究。超低能耗建筑、近零能耗建筑、零碳建筑是其中重点的研究方向。
金隅集团旗下的水泥板块提供优质的水泥与混凝土产品；新型建材板块旗下节能保温公司、涂料公司、砂浆公司、爱乐屋门窗、森德公司等众多子公司，可以为超低能耗建筑示范工程提供质量优良的产品。
房地产板块作为载体，通过建设超低能耗建筑、零碳建筑，提升住宅整体质量与舒适度，增强市场竞争力，有利于整体打造金隅品牌；物业服务作为项目的后续延伸，将为项目运维提供优质的服务；通过建设超低能耗建筑、零碳建筑，促进设计、研发、施工、监理、质检协调发展，带动集团产业链的整体运行，实现集团产业的融合。
随着国家绿色低碳转型的步伐明显加快，超低能耗建筑、零碳建筑等将成为建筑行业未来减少碳排放的重要抓手。期待金隅集团全产业链在这场绿色低碳转型的攻坚战中发挥越来越重要的作用。
（作者单位:北京建筑材料科学研究总院有限公司、固废资源化利用与节能建材国家重点实验室）
本文原载于《中国建材报》7月10日1版
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