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长春有座“中国好建筑”​

人民日报·2019/12/23

“喝西北风”,是北方人常用来形容吃不上饭、饿肚子的调侃之语。然而,在吉林建筑科技学院有一栋神奇的科研楼,真的是通过“喝风”“饮光”来汲取能量,维持“生存”和楼体运转。不久前,这栋楼刚刚被中国建筑节能协会授予“中国好建筑”称号,成为今年东北三省唯一获此殊荣的项目。
日前,记者在吉林建筑科技学院看到,这栋建筑造型很是奇特:楼外的一侧空地上排满太阳能管,入口处上方是倾斜的墙面,并且铺满了光伏板,楼顶还有不停转动的“小风车”——微风力发电机。
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这楼,优秀在哪儿?
市政环境与工程学院的朱教授告诉记者,“这栋楼是学校的工程实训中心,‘小名’科研楼。整栋楼的热力供给、电力供给全部依靠可再生资源自给自足。”
记者刚一踏入科研楼,温暖的气息便扑面而来。整座楼内看不见一块暖气片。朱教授解释说,楼内供暖主要依靠地下的122口井和楼外的太阳能管,这套热力系统叫太阳能耦合的多能互补型地源热泵。在建造之初,地下打了122口深100米、直径0.1米的井,井内放入管道,管内有循环水作为载体向地上输送浅层地热能,从而被地上建筑所利用。
事实上,地热能源一般达不到冬季供暖温度,需要经过压缩机加温才行。既然是“自给自足”的建筑,压缩机需要的电能从哪来呢?针对记者的疑惑,朱教授笑着说,整栋建筑的电力供给全靠风光并网发电和光伏建筑一体化技术。也就是说,电力来源主要是光伏发电,风能发电在阳光不充足的时候作为补充。在夏季光能、太能、风能供电量可达150千瓦时左右,足够整栋楼的用电需求。
这楼,怎么抵抗严寒?
想让水维持在恒定温度,需要不断加热。科研楼的热源有了,怎么给室内持续加热呢?
原来,科研楼安装的是毛细管末端辐射供暖系统。毛细管的细度犹如我们打点滴用的软管一样,这样的设施铺在一楼底层和二楼顶部就可以满足整栋楼的供热需求。采用毛细管辐射供热的好处在于最大化节省热能。正常情况下,居民区地热进水管水温要达到60~70摄氏度才可以维持正常室温,而铺设毛细管,38摄氏度左右的进水温度就可以让室温维持在22摄氏度。科研楼的年均采暖能耗仅相当于传统建筑的10%。
为了给层高3.6米、1180平方米的科研楼保温,全楼还采用了高保温性能的墙体和门窗,最大程度保证室内温度不流失,再通过新风系统换送新鲜空气进入高气密性的楼内,保证良好的室内空气质量。
这楼,意义何在?
科研楼是国内严寒地区首个在同一个建筑物中实现多能互补运行的建筑,实现了可再生资源利用与建筑一体化,先后被确立为国家住建部科学技术示范项目、吉林省重点科技攻关项目、吉林省超低能耗建筑示范项目、全国首批超低能耗建筑标志性项目、国家“十三五”两个重点研发计划的全国重点跟踪项目。吉林建筑科技学院依托此楼申请专利22项,其中发明专利5项。可以说,整栋楼不仅是一栋“绿色”建筑,还是一栋拥有完全自主知识产权的建筑。
“建造这栋楼无论从人才培养角度,还是行业发展角度,都有十分重要的意义。”副校长陶进说,建筑类院校可以通过类似实践,引导学生不断创新、不断探索,培养他们日后成为推动我国建筑行业高质量发展的高端人才,进而不断提高人们居住环境、生活环境的质量。