在这里读懂未来建筑

中国建筑科学研究院近零能耗示范楼

太阳能槽式集热器

太阳能真空集热管

顶楼的光导管，下面连接的是会议室的天花板灯

■ 中国妇女报·中国女网记者 张明芳 实习生 郭泳琪 文/图

近年来，发达国家为应对气候变化、实现可持续发展，重视建筑节能，推广近零能耗建筑。而据了解，国内目前有400万～500万平方米的近零能耗建筑，我国的近零能耗建筑事业虽然也在不断发展，但是离普通百姓的日常生活仍比较遥远。那么什么是近零能耗建筑，这种建筑在环保和节能方面有哪些创新设计，又将如何改变人们的生活呢？7月26日，中国妇女报·中国女网记者走进中国建筑科学研究院近零能耗示范楼，去一探究竟。

中国建筑科学研究院近零能耗示范楼坐落在北京市北三环东路30号，中国建筑科学研究院院内。示范楼作为建筑环境与节能研究院的办公与科研载体，主体结构四层，总建筑面积4025㎡，每平方米造价比一般建筑高800元。自2013年1月由中国建筑科学研究院提出设计方案，经中美双方30余位专家联合研究、讨论，最终确定技术路线，设计并建造完成。该示范楼作为国内第一栋近零能耗建筑，集中展示了世界前沿的建筑节能和绿色建筑技术，曾获住建部颁发的2017年中国人居环境范例奖。

屋顶上的“秘密”

不同于一般建筑物的屋顶，示范楼的屋顶可谓“能源的集散地”。

这里有亚洲规模最大的屋顶真空玻璃管中温集热太阳能系统，足有350㎡，加热温度可达100℃。普通的家用集热设备只有集热管，而它除了集热管之外还有装有反射板，太阳照到反射板会再次反射，这样即可再次进行集热。

在一旁还放置着太阳能槽式集热器，一根细长的高温油管支在三组反光板之上，反光板放置的角度有讲究，正好可以把太阳的光和热全部聚焦到中间的油管上，加热温度可达270℃。为了增强集热效果，管中放的是油。太阳能槽式集热器可实现全天自动追日，太阳能转化效率可高达65%以上。

示范楼冬季供暖所需的热量，是由太阳能集热系统与地源热泵系统、水蓄热系统共同提供的，不需要消耗任何传统化石能源。通过对可再生能源的合理利用，示范楼可以实现“冬季不依靠传统化石能源保证采暖需求，夏季降低一半空调运行能耗”的节能目标。

此外，屋顶还设有光导管，通过采光罩高效采集室外自然光线。太阳经采光罩进入导光筒里，导光筒内壁附设了高效的反射材料，涂料的反射率高达99.7%。每个光导管下方都有两块并在一起的半圆形挡板，通过长按室内的按钮控制两块挡板开闭的角度。角度不同，挡板之间打开的空隙大小就不同，从而决定了照进室内的光量。室内顶层则装有反射盘，可以把导过来的光均匀、柔和地照到室内。

比如，当室内的人需要较明亮的光线时，可以把开关按至最大，使两块挡板呈竖直角度打开，光线不经过遮挡直接射下，照亮室内。如果窗户的光线已经能满足用光需求了，就可以通过开关将挡板闭合起来，挡住屋顶的光线。

这样直接采集室外自然光线的灯，最适用于一整天都需要光线照射、对明暗度要求不高的场地，例如车库、仓库和地下空间等。

无风又无声的空调

炎炎夏季，在空调屋里享受凉爽的同时，也会因为阵阵冷风而引起各种不舒服。而示范楼中的一种空调设施可以为人们解除这种烦恼。这里大部分地方使用的是一种毛细管辐射空调系统。据介绍，这是一种新型节能舒适空调，系统以水作为冷媒载体，采用3.35×0.5 mm的PPR塑料毛细管组成的间隔为10 mm～30 mm的网栅，犹如人体中的毛细管，起着分配、输送和搜集液体的功能，同时与周围环境进行传热交换，达到温度调节的目的。

工作人员告诉记者，毛细管辐射空调不像传统空调那样吹出一阵阵的风，极大地提高了舒适感。另外，它铺设在天花板或地板，不需要传统空调的风机，既能使空间更加宽敞，也避免了嘈杂的风机声打扰人们办公或休息。

毛细管辐射空调比一般空调采暖要求供水水温低8～17℃，制冷要求供水水温高4～11℃。因此它实现供暖制冷所耗的能量大大低于传统空调。

遮阳帘也可以“很高级”

工作人员介绍，示范楼采用的是三玻真空Low-e铝包木外窗，外窗“内木”结构典雅、温馨，充溢着大自然的韵味，与室内环境和谐统一；“外铝”结构坚固耐久，加强门窗的防日晒、风吹、雨淋等性能。

普通家用的玻璃通常是中空玻璃，而示范楼则在中空层里放置了电动百叶遮阳帘，遮阳帘不但能起到遮阳、保温隔热的作用，还可以根据室外和室内的光照强度来进行自动调节，升降百叶及调节遮阳角度，在降低空调负荷与利用自然采光之间寻求最佳平衡。比如，当室外的光照条件非常强，而室内却开着大量的人工照明，这时遮阳帘就会自动调整角度，让室外的光线照到室内来，同时系统会将室内最南侧的两排灯或三排灯变暗或者熄灭。

在中空层外侧还有真空层。近看才能发现外侧玻璃上排列着一颗颗小黑点，那是因为两块玻璃之间被抽成真空状态，要承受外界的气压，如果没有这些看起来像小黑点的支撑柱，玻璃很容易被挤爆。

这样的窗户隔热系数达到1.0，而普通窗户现在也只能做到1.8至2.0。同时，其隔音效果也非常好，即使示范楼外面就是大马路，只要关上窗户，基本就听不见外面的声音了。

这里的LED灯让自拍更好看

除了光导管自然采光之外，示范楼室内照明使用的更多是全LED灯。这款灯与普通的LED灯不同，它有以下几个特点：第一，节能效果好；第二，它能滤掉绝大部分蓝光对人视网膜的危害；第三，它的色温在4000k，红色还原性非常好。一般家用LED灯的红色显示是失真的，也就是说，你在灯下看见的红色物体的颜色并非其本身真正的颜色。而这款灯的色彩还原度更高，更真实，简单来说就是——自拍更好看。

控制灯的方式也与传统有很大不同。示范楼办公室里LED灯连着的不是普通的电线，而是网线，它们都各有属于自己的一个IP。也就是说，人们可以通过移动终端去控制灯的亮度和开关，不需要传统的红外线遥控，即使人在家中，也可以拿起手机关掉自己办公室的灯。

不开窗也能呼吸新鲜洁净空气

“不开窗也能通风，而且通的是过滤后的更加洁净的空气”，你相信吗？示范楼内设置的多种新风处理装置让其成为现实，用过滤后的室外新鲜空气更新室内的空气，清除室内缓释的有害气体，排出室内病菌，保持室内空气的洁净。另外还能增加人体内散热及减少由皮肤潮湿引起的不适感。尤其是在雾霾季节，新风装置的效力尤为凸显。

此外，新风装置的各类机组均具有热回收能力，从室外引进新风过滤后，与室内回风进行热交换，从而按季节需求降低或提高新风温度，减少空调能耗。

工作人员举例说，在夏天，室外的空气达到四十摄氏度，而室内只有二十多摄氏度。如果没有热回收装置，新风装置将室外空气过滤后直接引进室内，为了让新进到室内的四十摄氏度高温空气降低到二十摄氏度，空调要耗费更多能源去制冷。有了热回收装置，较冷的室内风被排出时顺便吸收了被引进的室外新风的余热，使室外风降温后再进入室内，这样空调就无需费劲制冷了。

在中国建筑科学研究院近零能耗示范楼，记者着实体验了一回什么是节能、环保的近零能耗建筑，比之于绿色建筑，在注重节地、节能、节水、节材、室内环境与健康的基础上，它更加关注能源在建筑中的利用效率，通过高性能建筑围护结构、建筑用能设备以及可再生能源的综合利用，达到建筑用能的超低限值。

正如中国建筑科学研究院建筑与节能研究院院长徐伟所说，示范楼的完成将促进近零能耗建筑在我国的推广与应用，引领建筑节能技术的发展，为我国未来实现超低能耗，甚至零能耗建筑，探索有益的发展途径。