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用“綠色”繪就建筑最美底色 ——記住總集團技術開發中心創新發展之路

2021-10-28 10:55

用“綠色”繪就建筑最美底色
——記住總集團技術開發中心創新發展之路

綠色發展,是黨的十八屆五中全會提出的“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念之一,是黨對經濟社會發展規律認識的深化,也成為新時代高質量發展的主旋律。2020 年召開的第七十五屆聯合國大會上,中國向世界鄭重承諾:力爭在 2030 年前實現碳達峰,在 2060 年前實現碳中和(簡稱“3060”雙碳目標)。
在國家實現節能減排、實現綠色發展戰略目標指導下,由住總集團打造的北京市首個既有建筑超低能耗節能改造項目于2021年10月實現外檐亮相。住總集團技術開發中心(暨北京建筑節能研究發展中心)作為項目實施單位,打造這一具有引領和示范意義的“零碳建筑”,既是成立近30年專注建筑節能技術的水到渠成,也是作為國企踐行初心與使命,發揮科技引領作用,實現創新發展的綜合體現。

一份專注:始終做建筑節能領頭雁
1992年,住總集團技術開發中心成立,從承擔建筑新技術、新產品的研究和推廣服務工作出發,經過短期的業務探索后,很快找到了外墻外保溫這一節能技術突破口,從1993年開始全身心投入到該項技術研究中去,力爭作到行業的領頭雁。此后,技術開發中心在建筑節能領域持續深入耕耘,如今正朝著成為國內零碳建筑引領者和舒適性建筑開拓者方向不斷努力。
翻開中心大事記,一條發展主線格外清晰,科研團隊以科技為引領始終專注做好一件事,那就是建筑節能。
一組時間與數據統計如下:在國家和北京市實施30%建筑節能標準期間,1994年住總集團承擔了北京首個節能50%的臥龍花園小區試點,并應用自行開發的外墻外保溫技術。為了解決外保溫防護層開裂問題,技術開發中心科研人員成功研制出自己的聚合物乳液和砂漿,并在小區大面積試點中取得非常好的效果,被專家評價新型外墻外保溫施工技術“居國內同類技術的領先水平”。此后1996年7月1日起,中國建筑節能標準從35%提高到50%。
在外墻外保溫持續發展的10年間,技術開發中心的外墻外保溫技術引領了建筑節能行業的地位,并實現了成果轉化。1996年技術開發中心完成GKP外墻外保溫成套技術研究,并申報國家發明專利。1998年主編國內首部外保溫國家標準。2003年主編首都建筑節能驗收標準。
在持續開展外墻外保溫技術研究同時,技術開發中心開始接觸老舊小區綜合改造項目,為改善民生提供新的示范。2007年至2008年主持實施中德技術合作示范工程——惠新西街12號樓綜合改造立項,成為國內首個達到節能65%的既有建筑節能改造工程,專家鑒定“該研究成果填補了國內既有建筑節能綜合改造技術的空白,達到了國際先進水平。” 2012年,又完成慧忠里C區全國首例75%節能改造試點工程和小區整體綠色化節能綜合改造,市住建委驗收專家組認為“項目所進行的節能改造試點具有創新性示范意義,其典型性和可行性具有良好的推廣價值。”兩個項目課題研究先后獲北京市科技進步三等獎。
主編標準、示范引領,技術開發中心以一次次具有前瞻性的探索與實踐,為地方乃至國家的建筑節能相關政策的制定提供了借鑒依據和技術支持。成立至今,技術開發中心完成了國家、住建部及北京市80余項科研課題研究工作,主編了50余部建筑節能標準,多次獲得住建委、北京市等省部級科學技術獎,在建筑節能領域始終發揮著領頭雁、推進器的作用。
2021年1月1日,北京市將居住建筑節能率由75%提升至80%以上。此時,技術開發中心已提前將研究目光聚焦在節能90%的“被動房”上。

四個之最:以技術為核心推廣被動房
被動房又稱“被動式超低能耗綠色建筑”,它起源于德國,是世界上技術領先的低碳節能型建筑。住總集團作為傳統建筑行業轉型的積極倡導者和推動者,在2008年開始關注被動房并開展調研和基礎研究。技術開發中心作為住總集團綠色建筑產業鏈條中關鍵的一部分,始終堅持以國際視野聚焦推廣超低能耗建筑技術。
2012年,技術開發中心首次赴歐洲進行被動房技術研究,與德國被動房研究所(PHI)合作進行超低能耗建筑的技術咨詢工作,之后進入被動房領域研究與推廣。如今,已成為國內唯一與德國被動房研究所(PHI)開展咨詢、認證、培訓等全面合作的單位;唯一與德國能源署(DENA)展開技術全面合作的單位;同時也是與住建部科技促進中心合作唯一做中國被動房認證的單位。
首創被動房EPCC模式(即對新建建筑和既有建筑被動房改造的全過程一體化服務,包括設計、采購、建造、認證四大環節),已完成全國50余個超低能耗建筑的咨詢認證,承擔了國家“十三五”重點項目的課題研究,編制京津冀三地協同標準,打造被動房“四個之最”,以國企責任和技術實力推廣中國被動房的發展。
在“四個之最”中,影響力最大的是北京2022年冬奧會延慶賽區山地新聞中心。作為冬奧會主要公建場館之一,響應綠色冬奧低碳冬奧的理念,項目設計為超低能耗建筑。由于功能需要,項目大空間較多,對建筑氣密性處理提出了更高的挑戰。在實際咨詢中,山地新聞中心“山林之美”的特色設計也為實現建設超低能耗帶來了很大的難題。技術開發中心咨詢團隊在短時間內完成了在不動外立面效果的前提下超低能耗技術方案,最終山地新聞中心項目成功獲得北京市超低能耗示范項目,同時是“十三五”國家重點研發計劃近零能耗居住建筑示范工程。
此外,由住總集團設計建設,由技術開發中心咨詢認證的天津武清大自然廣場酒店項目是目前中國等級最高被動房,是國內首個通過德國被動房研究所(PHI)最高等級premium級預認證的近零能耗建筑項目。還有亞洲最高被動房——首開太原花溪龍苑西區西28號樓,高度達88.25米;北京面積最大的被動房社區——首開密云國樾天晟住宅,約3.6萬平方米……在這些“之最”和一個個項目咨詢認證背后,是技術上不斷實現新的突破。
雄安城鄉管理服務中心是北京市貫徹落實支持新區建設的首例鋼結構+裝配式+超低能耗示范項目,技術開發中心團隊傾注大量心血圓滿完成了外立面的氣密性施工。在此之前,鋼結構、裝配式、超低能耗建筑三者結合的項目在國際上還沒有氣密性測試成功的經驗,這項研究真正填補了此類技術的空白。
2020年11月,技術開發中心以北京建筑節能研究發展中心名義開創性主辦中國首屆被動房設計施工大賽,這場由線下實操、案例答辯、產業峰會組成的大賽最大范圍擴大了被動房技術在中國市場的普及和應用,推進了行業設計施工走向規范,讓廣大人民群眾真正享受到建筑節能舒適住宅、健康住宅的愿望得以加快實現。

零碳建筑:詮釋綠色發展初心與使命
當前,發展節能建筑已成為國家一項長期戰略,正在助力中國早日實現碳排放達峰和建筑行業高質量發展的目標。隨著住總集團在建筑業綠色轉型發展的探索與創新,技術開發中心在建筑節能研究上逐步確立了外墻外保溫、城市更新和老舊小區綜合改造、超低能耗建筑三個重點方向。在住總集團2021年科技研討會上,技術開發中心主任鮑宇清表示,下一步將緊緊圍繞“十四五”建筑節能和碳中和目標開展相關研究。
北京市朝陽區光熙門北里29號樓——北京市首個既有建筑超低能耗節能改造項目正是圍繞建筑節能和碳中和目標開展的一次積極實踐。
“要想達到零碳示范項目這一目標,沒有中心幾十年的過硬技術積累是做不成的。”技術開發中心黨支部書記龔海光說道。改造之初,他曾帶隊考察了全國50余個展廳,堅持用科技思維實施改造。項目完成后它將作為北京市第一個既有建筑改造的零碳建筑對外開放,這也將是中國第一個真正意義上的零碳建筑。
這座示范項目采用7大類,近20項新技術和新材料應用,不論是設計理念、施工技術,還是材料選用都處于國際領先地位,在保溫、外窗、直流照明、暖通、新風、光伏建筑一體化、建筑能耗分析等多個方面有著獨特的“節能”設計與研究,經測算能夠滿足零碳建筑要求。技術開發中心還對這座1200余平方米的建筑定制開發了智能化控制系統,能夠實行室內外環境監測,水電、光伏等能耗監測,電氣設備等智能控制及智能安防和建筑墻體等結構安全監測,實現運維管理可控制、可追查,運行全過程做到能量自調節、故障自診斷和調度自優化。項目未來將申請PHI、超低能耗建筑等多項國際認證。
在使用功能上,項目將集教育和科研為一體,首層主要為接待、展示及教育用房,通過沉浸式體驗、多媒體展示、產品互動等形式全方位介紹零碳建筑相關技術,二層為科研辦公用房。它既是住總集團技術領域的展示工程,也為北京未來實施碳中和起到引領和示范作用,為全市乃至全國以后大規模的既有建筑超低能耗改造實施提供經驗,對未來既有建筑超低能耗改造標準的制定及其他項目的實施具有指導意義。

三次轉型:科技引領在傳承中創新發展
“科學技術是第一生產力,創新是引領發展的第一動力”。企業要發展,創新的腳步就不會停歇。從1992年到2021年,技術開發中心在外保溫技術、城市更新、綠色建筑、超低能耗建筑領域不斷創新,多項研究成果填補了國內建筑節能技術的空白。在推進國內建筑節能技術發展過程中,技術開發中心自身也實現了從外墻外保溫到被動房,再到舒適性住宅的三次轉型。2012年正式掛牌成立北京建筑節能研究發展中心,謀求更大發展。
“技術開發中心一步步發展取得今天的成績,依靠的是技術自信,中心堅持黨建引領,在傳承中創新,始終不忘科研精神。”據龔海光介紹,技術開發中心現有21人,其中科研團隊有16人,包括教授級高級工程師2人、高級工程師5人,碩士以上學歷占比超過70%,他們大多數都在技術開發中心歷練成長,成為國內建筑節能領域的高端人才。
技術開發中心首位主任錢選青畢業于清華大學建材專業,是他確定了技術開發中心走建筑節能的道路并將全部心血奉獻其中,是外墻外保溫技術的開拓者;技術開發中心現任主任鮑宇清,是始終走在建筑節能最前沿的技術專家,2016年榮獲“首都勞動獎章”;技術開發中心副主任周寧,是國內超低能耗建筑領域專家,牽頭實施多項具有重要意義的超低能耗建筑技術咨詢和施工任務。此外,還有中國首個獲得獨立PHI認證資格的認證師王亞峰;研究生畢業回國主攻超低能耗建筑方向的年輕技術帶頭人楊銘……老中青三代接力,對科研勤于探索、勇于創新的“航天精神”和科學求實、甘于奉獻的“塞罕壩精神”在技術開發中心科研團隊中得以體現。他們在建筑節能發展的道路上,始終遵循國家政策號召,擔起社會責任,以先進的思想和理念不懈探索,發揮技術引領作用,長期積累形成過硬實力,支持住總集團、北京市乃至中國建筑節能領域科技進步,這就是技術開發中心科研團隊能打硬仗、能打勝仗的秘訣所在。
除了自身科研團隊建設培養外,技術開發中心還利用資源優勢長期與清華大學土水學院、北京工業大學建工學院開展校企合作,為學院學生提供校外實訓近1500人次。持續開展行業技術培訓,組織德國能源署超低能耗建筑工程師培訓超過600人;組織德國被動房研究所被動房設計師、咨詢師培訓近200人,為住總集團培養更多工匠型科技人才,為社會輸送更多從事建筑節能的高端人才。

堅持做住總集團在國內建筑節能技術發展的壓艙石、領頭雁的定位始終不變;做中國零碳建筑引領著、中國舒適性建筑開拓者的目標始終不變;讓中國老百姓住上最舒適、健康、節能、可傳承的房子的使命始終不變……成立至今,技術開發中心始終堅守初心,正以先進技術引領中國建筑節能事業不斷發展,以實際行動踐行著“3060”雙碳目標的莊嚴承諾。