點擊關注，了解更多行業資訊

根據中國建筑節能協會發布的《中國建筑能耗研究報告(2023)》統計，2021年我國建筑全生命周期碳排放占全國碳排放總量的36.3%。因此，控制和降低建筑領域的碳排放，對于我國早日實現雙碳目標有重要意義。超低能耗建筑是降低建筑領域碳排放的重要舉措之一，通過多種低碳節能技術手段和措施，極大地降低建筑的能源消耗，從而減少碳排放。

為促進超低能耗建筑高質量發展，國家和各省市相繼出臺相關政策，并廣泛建立超低能耗建筑示范項目，體現了國家在推動超低能耗建筑發展上從宏觀到微觀的重視。

國家政策

《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》（2021年），提出開展近零能耗建筑、近零碳排放等重大項目示范。

《關于推動城鄉建設綠色發展的意見》（2021年），提出推動高質量綠色建筑規?；l展，大力推廣超低能耗、近零能耗建筑，發展零碳建筑。

《國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知》（國發【2021】23號)，提出推動超低能耗建筑、低碳建筑規?；l展。

地方政策

《北京市建筑綠色發展條例》（2023年），要求推廣超低能耗建筑，推動政府性資金參與投資建設的新建公共建筑優先執行超低能耗建筑標準。

《北京城市副中心建設國家綠色發展示范區實施方案》（2024年），提出大力推行綠色建筑和超低能耗建筑。加快推行超低能耗建筑和近零能耗建筑，在行政辦公區等重點區域開展示范。

低碳策劃

清華大學通州校區，即清華大學通州金融發展與人才培養基地項目，是北京城市副中心重點建設項目，也是清華大學推進“雙一流”建設的重要支撐性項目。項目位于通州區宋莊鎮，總用地面積22.65公頃，總建筑規模約46.7萬平方米，預計總投資64.4億元。該校區建成后，將充分發揮清華大學在金融領域科技創新及人才培養方面的優勢，構建金融科技研究產學研合作平臺和國際化高端人才培養基地。

充分響應國家“3060”碳達峰、碳中和目標，以及北京市、通州區的綠色低碳建設要求，在規劃設計階段，清華大學通州校區便將低碳理念融入其中，目標是打造綠色校園、人文校園、智慧校園。校區致力于實現整體低碳校園的目標，所有建筑達到國家綠色建筑三星級標準，六棟學生宿舍達到近零能耗建筑，千人報告廳達到零能耗建筑。為實現這些目標，遵循“被動優先、主動優化、可再生能源利用、同時兼顧全生命周期成本效益”的原則，制定了全面且系統的低碳技術措施。

為實現這些目標，設計團隊與甲方及項目管理公司秉持"共策、共創、共贏"的理念，以超低能耗建筑目標為導向，突破傳統設計邊界。面對效果呈現與節能指標的平衡難題，三方通過建立"技術-成本-體驗"三維協同機制。針對圍護結構、可調節外遮陽等關鍵節點，甲方以前瞻性視野提供資源支持，管理公司以精細化統籌優化實施路徑，設計團隊則通過高性能幕墻體系及立面設計創新，在確?？臻g體驗與立面美學的同時，項目以"零妥協"的態度實現了藝術性與可持續性的共生，為行業提供了多方協同驅動綠色創新的典范樣本。

項目效果圖

超低能耗建筑設計時應以降低能耗為目標，注重優化空間布局和能源供給方案。在總體規劃和方案設計階段結合北京當地的氣候條件、自然資源等特點進行建筑的總體布局、朝向、體形系數、采光通風和室內空間布局的適應性設計。前期總體規劃和方案設計越合理，建筑節能的潛力越大，超低能耗建筑技術越能發揮其最大效用。

超低能耗建筑技術應用次序和目標是被動優先，主動優化，保證良好的室內環境并最大限度地減少能源消耗。被動式技術包括自然采光和通風、高性能的保溫系統、無熱橋設計、整體氣密性、遮陽設計等；主動式技術包括高效新風熱回收系統、輔助供暖供冷系統、高效節能光源等。

解決方案

3.1 被動式建筑設計

3.1.1 建筑規劃設計

項目規劃布局合理，整個校園采用開放式的布局。在校園內部，西側生活區的建筑南北向布局，保證了學員宿舍有良好的朝向和采光，符合北方的氣候特點，同時兩處生活區有各自獨立的綠化院落和較短的后勤流線，為管理和后期運維提供了便利。

本項目各建筑體形簡潔大方，宿舍外表系數均控制在1.0以下，千人報告廳體形系數為0.12。北京屬于寒冷地區，外窗作為整個建筑的薄弱環節，對建筑冷熱負荷影響很大，合理的窗墻比是減少建筑能耗的有效措施。本項目南向窗墻比控制在0.5以下，東、西向窗墻比控制在0.45以下。

通過建筑布局優化，合理地確定幕墻開口部分的面積與位置、門窗開啟方式，形成良好的室內自然通風。項目設置透明外窗和幕墻，有效改善主要功能房間的天然采光效果。通過充分利用自然采光，減少室內燈具開啟時間，在滿足室內照明要求的前提下，降低照明能耗。

學生宿舍自然采光模擬結果

千人報告廳一層/二層自然采光模擬結果

3.1.2 高效圍護結構設計

學生宿舍的外墻采用50mm真空絕熱板保溫，真空絕熱板導熱系數≤0.008W/(m·K)；屋面采用200mm擠塑聚苯板保溫；玻璃幕墻采用三玻兩腔雙中空鋼化Low-e玻璃（暖邊），K值小于1.0W/m2·k，氣密性8級、水密性6級。

學生宿舍陶磚墻

千人報告廳的外墻采用270mm巖棉保溫；屋面采用250mm玻璃棉/巖棉保溫；玻璃幕墻采用HS8+1.52PVB+HS8(雙銀Iow-e)+12Ar+TP10(單銀Iow-e)+12Ar+HS8+1.52PVB+HS8雙中空雙夾膠超白玻璃，K值小于1.0W/m2·k，氣密性4級。

千人報告廳玻璃幕墻系統

3.1.3 遮陽設計

學生宿舍南立面采用可調節卷簾外遮陽，東西立面采用中置遮陽。

千人報告廳東立面設置可調節百葉外遮陽，南立面和西立面采用建筑構件遮陽。東立面設置可調百葉遮陽，夏季陽百葉豎向關閉時，基本可以完全遮擋太陽輻射，減少夏季空調負荷。

學生宿舍南立面可調節卷簾外遮陽

千人報告廳東立面可調節百葉外遮陽

3.1.4 氣密性及無熱橋設計

采用嚴格的斷熱橋措施。外墻、屋面保溫，女兒墻保溫連續，女兒墻等凸出屋面的部分、穿墻管道管線的洞口設置25~50mm保溫填充，采用斷熱橋錨栓，主次龍骨之間、其他固定支架等均設置隔熱墊塊等斷熱橋措施。

采用嚴格的氣密性做法及施工措施，使氣密層包圍整個被動區域，確保建筑氣密性達到N50≤0.6。主要氣密材料包括大于15mm的抹灰層、氣密薄膜等。砌塊外墻進行15mm的抹灰形成氣密層；對穿越屋面、外墻的管道、管線洞口室內粘貼防水隔汽膜，室外粘貼防水透氣膜；并對于電管線盒區域采取可靠密封措施。

3.2 主動式能源系統

3.2.1 供暖供冷系統

學生宿舍夏季采用高效多聯機空調系統供冷。冬季采用能源中心的地源熱泵系統作為采暖熱源，末端為散熱器。

千人報告廳冷熱源由能源中心提供，能源中心設置在本項目東北地塊內。千人報告廳冷源由變頻螺桿式冷水機組提供，熱源由螺桿式地源熱泵機組提供，均達到一級能效。

3.2.2 高效新風熱回收系統

學生宿舍采用帶全熱回收功能的分散式新風換氣機，全熱回收效率不小于70%；空氣凈化裝置對大于等于0.5μm細顆粒物的一次通過計數效率≥80%。

千人報告廳采用全空氣機組，前端新風入口處設置全熱回收機組，在冬夏季回收其冷熱量，全熱回收效率不小于70%；風機效率不小于80%；空調機組風機變頻，根據室內負荷變化進行變頻控制。

3.2.3 電氣節能系統

本項目使用LED節能燈具，嚴格控制照明功率密度，功率密度均達到國家有關標準規定的目標值。公共照明、走廊、車庫采用智能化照明控荊系統。建筑景觀照明設置平時、一般節日及重大節日多種控制模式。

采用節能電梯和扶梯，電梯在無外部召喚且轎廂內一段時間無預置指令時，自動轉為節能運行模式的功能；扶梯可實現自動感應啟停。

設置遠傳計量及能源管理系統。系統將建筑物內的變配電、照明、電梯、空調、給水等能源使用狀況實行集中監視、管理，實現建筑能耗在線監測和動態分析功能。

3.3 可再生能源應用

學生宿舍屋面不少于40%投影面積設置太陽能光伏板。千人報告廳利用屋面設置太陽能光伏板，鋪設面積約3744m2，裝機容量560 KWp。

屋面光伏板布置效果圖

實施效果

經軟件模擬計算，學生宿舍建筑綜合節能率大于65.83%，建筑本體節能率大于46.93%，可再生能源利用率大于60%。千人報告廳建筑綜合節能率達100%，建筑本體節能率達59.31%，可再生能源利用率達212%。

學生宿舍、千人報告廳于2024年4月13日分別獲得中國建筑節能協會近零能耗建筑、零能耗建筑的設計階段認證證書。

學生宿舍近零能耗建筑設計階段證書

千人報告廳零能耗建筑設計階段證書

本項目通過采用高性能圍護結構、高效機電設備等，使得供暖空調照明系統能耗顯著降低。屋面設置光伏發電系統，有效減少不可再生資源的消耗。經測算，學生宿舍年CO2減排量約352噸，千人報告廳通過設置屋面光伏發電系統實現自給自足，年CO2減排量約246噸，節能降碳效果顯著。

本項目充分響應國家以及北京市的雙碳政策，采取諸多高效節能措施，如真空絕熱板、被動式門窗和幕墻、可調節外遮陽、高效冷機、新風熱回收，節能燈具、屋面光伏發電系統、能耗監測系統等，符合超低能耗建筑技術發展趨勢，具有突出的節能、環保效益，為高校建筑節能與低碳建設提供技術支撐和借鑒作用。

項目參與單位

建設單位：清華大學

管理公司：華潤置地有限公司

方案設計：Gensler

設計單位：北京市建筑設計研究院有限公司

幕墻專項：同創金泰建筑技術有限公司

認證咨詢：北京清華同衡規劃設計研究院有限公司

施工單位：

北京城建集團有限責任公司

中建一局集團建設發展有限公司

北京建工集團有限責任公司

中鐵建設集團有限公司

監理單位：

萬宇國際工程咨詢(北京)有限公司

北京希地環球建設工程顧問有限公司

北京諾士誠國際工程項目管理有限公司

北京華清技科工程管理有限公司

編輯/排版｜王淑蕓

封面圖/圖片｜供稿部門

供稿｜清華同衡 綠色建筑與節能研究所（林波榮工作室）