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2021年8月25日，北京市住房和城鄉(xiāng)建設委員會、北京市規(guī)劃和自然資源委員會、北京市昌平區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設委員會組織專家對第三批列入“北京市超低能耗建筑示范項目”的昌平區(qū)未來科學城第二小學建設工程進行了專項驗收。驗收專家審閱了相關資料，聽取了匯報，檢查了現(xiàn)場，經(jīng)質(zhì)詢、討論，一致同意本項目通過北京市超低能耗建筑示范項目專項驗收。
01 項目概況
昌平區(qū)未來科學城第二小學建設工程項目是由北京市昌平區(qū)教育委員會開發(fā)建設、北京未來科學城置地有限公司代建、中國建筑第八工程局有限公司總承包、住房和城鄉(xiāng)建設部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心提供超低能耗建筑全過程咨詢的裝配式鋼結構超低能耗學校建筑。項目位于北京市昌平區(qū)未來科學城英才南三街與嶺上東路交叉口，總建筑面積為28447㎡,其中14008.52㎡為超低能耗建筑示范區(qū)域，包括教學樓及辦公宿舍樓地上部分。項目地下一層，地上四層，首層層高5.4m，二——四層層高均為4.0m，地下1層，層高5.0，總高度17.7m。地下為鋼筋混凝土框架結構，地上為鋼結構，裝配率為57.32%。項目于2018年4月正式啟動，2018年9月完成了北京市超低能耗示范項目的評審和公示，2020年9月通過第三方氣密性測試，2020年10月投入運營。
02 關鍵技術
項目整體布局采用方(各功能單體圍合)圓(中部圍合下沉庭院空間)圍合布局方式。建筑使用率高的教學樓及多功能廳和辦公宿舍樓正南北向布置，非主要功能性房間體育館及食堂沿街布置，從而提高南側房間冬季得熱，降低東西側房間夏季得熱。通過建筑圍合中間共享空間，并由綠植、遮陽棚架強化向心空間布局，有效減少冬季西北風侵襲。建筑設計采用了規(guī)整緊湊原則，學校建筑避免過多凹凸變化，減少了外圍護結構面積。嚴格控制體形系數(shù)，教學樓、辦公宿舍樓體形系數(shù)分別為0.18和0.2。建筑立面造型設計過程中最大限度地減少西側開窗面積，有效避免西曬。在教學樓、多功能廳屋面設置天窗，進一步利于建筑利用自然采光，降低照明能耗。
項目參考《北京市超低能耗示范項目技術要點》及德國被動房研究所的推薦性指標進行設計，輔助DEST軟件、IBE軟件對建筑能耗進行計算，不斷優(yōu)化超低能耗建筑設計，最終形成了經(jīng)濟、合理、可行的技術方案，包括高性能圍護結構保溫隔熱技術、高性能外門窗系統(tǒng)技術、無熱橋技術、提高建筑氣密性技術、高效熱回收技術和可再生能源利用技術等。項目滿足如下考核指標：(1)供暖、空調(diào)和照明能耗(計入可再生能源貢獻)在現(xiàn)行國家標準《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2015基礎上降低60%以上；(2)換氣次數(shù)N50≤0.6 ；(3)室內(nèi)環(huán)境標準達到現(xiàn)行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50736-2012中的Ⅰ級熱舒適度。關鍵部品技術描述及指標見表1。
項目在鋼梁、柱與條板墻交界處、窗框與外墻連接部位、穿墻管與外墻連接部位等易漏氣的部位采用氣密性專用材料處理，如，鋼梁、柱與條板墻交界處通過室內(nèi)粘貼防水隔汽材料、室外粘貼防水透氣材料進行處理，粘貼長度超出交界處的距離不小于50mm，交界處兩側的粘貼寬度均不小于30mm，條板拼縫處理方式同上。
項目主要熱橋包括外門窗洞口、女兒墻、外挑陽臺、穿圍護結構的金屬構件和管道等。項目對熱橋部位加強連續(xù)保溫，并采用斷熱橋構件或結構斷開的設計最大限度降低熱橋，包括金屬連接件的斷熱橋處理、穿外墻管道的斷熱橋處理及外挑陽臺局部進行結構斷熱橋處理等。
本項目地處未來科學城區(qū)域能源站覆蓋范圍內(nèi)，該區(qū)域能源站采用燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)冷熱電三聯(lián)供技術，冬季供熱采用發(fā)電余熱經(jīng)熱交換后直接進行供熱；夏季供冷利用余熱鍋爐尾部煙氣余熱驅動溴化鋰吸收式制冷機組制冷，并串聯(lián)離心式制冷機組進行深冷。末端采用風機盤管+新風系統(tǒng)，新風熱回收機組均設置低阻高效的空氣凈化裝置，采用二級過濾措施(G4+F8)，有效減小霧霾天氣對室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響。機組均進行消聲隔震處理，風道和風口設計優(yōu)化盡可能降低管道和風口風速，新風出口處和排風入口處設消聲裝置，風機與風管連接處應采用軟連接，進行隔振降噪，保證達到室內(nèi)環(huán)境噪聲要求。
教學樓和辦公宿舍樓采用高效新風-排風全熱回收模塊，教學樓的多功能廳采用帶全熱回收功能的組合式空調(diào)機組。辦公宿舍樓每層設置1臺新風機組，共4臺,新風量8500 m³/h，布置于各層的新風機房內(nèi)。教學樓分區(qū)域布置(共4臺),新風量51000 m³/h, 將新風機組布置于屋頂；教學樓一層的多功能廳將帶全熱回收功能的組合式空調(diào)機組(1臺)布置于三層空調(diào)機房,新風量10000 m³/h。
本項目采用太陽能集熱器+空氣源熱泵進行生活熱水供應，采用真空管式太陽能集熱器，集熱面積180㎡，系統(tǒng)形式為開式非承壓系統(tǒng)，熱水使用范圍為宿舍樓淋浴，貯熱水箱采用2臺7.5m³儲熱水箱(50mm厚聚氨酯保溫)。同時，項目屋面設有220㎡光伏板，裝機量是25KW，已實現(xiàn)并網(wǎng)。
項目安裝了建筑能耗監(jiān)測及控制系統(tǒng)，它在管理平臺的基礎上，以控制為核心，對建筑內(nèi)的供熱制冷、新風、照明、設備用電、生活熱水等能源利用及室內(nèi)溫度、空氣質(zhì)量等進行實時監(jiān)測與控制，保證舒適的建筑環(huán)境和高效的能源應用。系統(tǒng)首頁能夠展示建筑面積、建筑三維圖、人數(shù)、當月及去年人均能耗、單位面積能耗、當年和去年同比及環(huán)比的分類能耗等信息。系統(tǒng)包含綜合能耗展示、綜合能耗分析、報表統(tǒng)計、能耗查詢、用戶管理等功能。
03 節(jié)能效果
經(jīng)計算分析，項目節(jié)能率及氣密性指標均滿足《北京市超低能耗示范項目技術要點》要求，具體數(shù)據(jù)見表2。
與節(jié)能75%參照建筑相比，昌平未來科學城第二小學教學樓每平米每年可減少碳排量24.5 kgCO2/m2，宿舍樓每平米每年可減少碳排放量20.2 kgCO2/m2，每年可減排二氧化碳總量為326t。
項目被評為“十三五”國家重點研發(fā)計劃“綠色建筑及建筑工業(yè)化重點專項科技示范工程”、中美清潔能源聯(lián)合研究中心建筑節(jié)能合作項目“凈零能耗建筑關鍵技術研究與示范”示范工程，入選2020年度工程建設行業(yè)“好經(jīng)驗，好做法”優(yōu)秀案例，形成專利8項(其中發(fā)明專利3項)，發(fā)表論文5篇，QC成果2項，項目管理成果2項。項目在成果創(chuàng)新轉化中，還獲得“北京市結構長城杯金質(zhì)獎工程”“北京市綠色安全工地”“綠色建筑二星”等一系列獎項和認證。
04 經(jīng)驗總結
超低能耗建筑是建筑行業(yè)建筑品質(zhì)的一場升級革命。超低能耗建筑項目的推廣有利于提高能源利用效率、降低能源消耗、減少污染物排放，為我國環(huán)境保護與節(jié)能減排起到積極推動作用。
本項目作為鋼框架裝配式結構和超低能耗建筑結合的工程，裝配式結構的連接安裝，連接拼縫及氣密漏點多等問題給超低能耗建筑目標的實現(xiàn)帶來很大的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下方面：
1.外墻：外墻ALC板拼縫處應與氣密膜進行有效粘貼，施工質(zhì)量及安裝效率控制難度大;狹窄空間ALC條板安裝施工效率較低，質(zhì)量控制難度大;外墻外側氣密膜粘貼精度要求高，施工操作困難，人工操作效率低。
2.外窗：高性能外窗規(guī)格型號最大為7.2m×2.7m，整窗自重大，承重支撐體系采用鋼附框后置式固定安裝，安裝難度大；外窗與結構(鋼附框)之間斷熱橋效果及氣密性效果保證控制難度大。
3.屋面：保溫層施工完成后需立即進行防水層的覆蓋施工，針對超大屋面施工，短時間無法一次施工完成，質(zhì)量控制難度大；屋面女兒墻欄桿與主體結構的斷熱橋連接件需穿過屋面防水層，防止?jié)B漏的施工精度控制要求難度高。
4.天窗：大跨度超長天窗施工難度大，成品安裝精度高，天窗支撐架體安裝、斷熱橋設置、保溫施工復雜，工藝實現(xiàn)難度高。
通過本項目實施，總結經(jīng)驗如下：
1.一體化設計是前提。從前期可行性研究方案設計階段就需要對建筑的超低能耗設計進行系統(tǒng)性部署，施工圖設計階段更是需要圍繞關鍵技術，深化關鍵節(jié)點，繪制節(jié)點詳圖。設計環(huán)節(jié)精細化程度是決定施工環(huán)節(jié)進度、質(zhì)量和控制成本的前提。
2.精細化施工是基礎。超低能耗建筑的各項專項設計的落地，對工程建造施工水平提出了較高的要求。工程項目管理人員要對超低能耗建筑技術內(nèi)涵深入理解，才能精確地指導現(xiàn)場按圖紙按要求精細化施工。同時，項目管理需要不斷創(chuàng)新升級，敢于借助數(shù)字化轉型的技術力量，實現(xiàn)現(xiàn)場精細化施工的監(jiān)管與可量化施工現(xiàn)場管理評估，保證施工精細化的實現(xiàn)。
3.合理化運營是關鍵。超低能耗建筑項目落成后，實現(xiàn)既定的超低能耗目標和效果，還有賴于建筑使用者不斷理解超低能耗建筑理念與應用規(guī)則，科學的使用與維護，才能最終實現(xiàn)超低能耗建筑的節(jié)能與舒適的目標，享受健康幸福的居住品質(zhì)。
原標題：昌平區(qū)未來科學城第二小學建設工程通過北京市超低能耗建筑示范項目驗收
