在“双碳”目标引领下,建筑领域作为全国碳排放占比超50%的主力行业,正加速向绿色的低碳转型。零碳建筑,不再是一个遥远的技术概念,而是可落地、可复制、可量化的实践路径。它核心并非单纯依赖光伏板或者热泵设备,而是通过被动式设计以及可再生能源的深度协同,结合设备互联和数据驱动,构建一套系统性的综合节能策略。特别在夏热冬暖城市,这一策略的适配性和经济性已得到充分验证,成为开发商、设计师与政策制定者共同关注的焦点。
零碳建筑的实现,遵循“先减量、再替代、后抵消”的逻辑链条,其综合节能策略由三大支柱构成:
在深圳气候条件下,被动式设计的核心是在于“遮阳、通风、隔热、防潮”。通过优化建筑朝向(优选南北向)、控制体形系数、采用高保温围护结构(如真空隔热板)、设置可以调节外遮阳系统(如智能百叶)及自然通风的廊道,可使空调负荷降低40%以上。如深圳福田供电局改造项目中,通过外立面遮阳以及屋顶绿化组合,显著削弱了夏季太阳辐射得热,为后续主动系统减负。
在建筑本体节能的基础上,优先的部署本地化可再生能源。普遍采用光伏建筑一体化(BIPV),如屋顶透光薄膜光伏、立面光伏幕墙、以及“光伏太阳花”双轴追踪系统。深圳北站枢纽的屋顶光伏系统年发电量高达297.2万度,直接覆盖部分的公共照明和空调用电。配合光储直柔新型配电系统,实现光伏自发自用、余电存储、直流供电,较传统交流系统能效提升了近10%。
基于对被动式与主动式巧妙的协同下,建筑能源管理系统(BMS)和物联网的传感网络完美的结合下,就能更好地实现对建筑智能化管理,有效的降低了建筑能耗,提高了建筑的使用效率。深圳福田供电局项目引入数字孪生平台,实时采集室内温度、光照、人流量、光伏出力、储能状态等数据,AI算法动态调节空调启停、照明亮度、充电桩功率,实现“按需供能”。无人机巡检和BIM模型比对,更使运维从“定期检修”转向“预测性维护”,降低能耗浪费15%以上。
这一综合节能策略并非技术的堆砌,而是系统集成。它要求设计阶段即统筹建筑形态、材料选择以及能源系统布局,运营阶段则依赖数据闭环持续优化。国家《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》明确的要求,新建公共建筑应配置能源管理系统,正是对这一路径的政策背书。
零碳建筑的本质,是用系统思维的重构建筑和能源、环境的关系。在深圳我们看到:被动式设计是减碳的“第一道防线”,可再生能源是替代的“主力军”,而设备互联以及数据驱动则是让整套系统“聪明运行”的大脑。三者缺一不可,共同构成可推广、可复制的综合节能策略。随着绿色建材成本下降、BMS标准化推进,这一模式将从示范项目走向规模化应用。对实践者而言,真正的挑战不在于技术,而在于设计流程的前置协同以及运维数据的持续积累——唯有如此,零碳建筑才能从“样板间”走向“日常家”。