建筑设计：城市更新中的绿色转型
建筑设计：城市更新中的绿色转型
随着城市化进程的不断推进，城市更新已成为推动城市高质量发展的重要途径。在这一过程中，建筑设计扮演着至关重要的角色。如何在保留城市记忆的同时，实现建筑的绿色转型，成为建筑设计领域面临的重要课题。北京市中国建筑科学研究院建筑光伏零碳改造项目，为我们提供了宝贵的实践经验。
项目背景
该项目位于北京市朝阳区，原为中国建筑科学研究院空气调节研究所办公楼，建于20世纪70年代，总建筑面积3000平方米。2021年，该建筑通过利用光伏主导的低碳技术实施全面改造，从用能建筑转变为产能建筑，成为零碳运行建筑。
改造方案
改造方案以净零能耗、净零碳排放为目标，通过以下三个方面实现建筑的绿色转型：
- 建筑单体一体化改造：保留原有建筑外观风貌，针对建筑热工薄弱环节，实施全楼门窗幕墙改造，整体更换一级能效采暖、空调设备系统，降低建筑自身能耗。改造后实测全年碳排放量为189吨，较改造前减少15%左右。
- 光伏主导的低碳技术：采用屋顶附加式、一体化水平铺设等方式，安装发电特性好、透光度高的碲化镉薄膜光伏幕墙，实测建筑光伏系统全年碳减排量192吨。
- 能源自平衡系统：采用自发自用、余电上网模式，光伏发电与建筑用电基本同频、同步，光伏消纳比例高。实测每年可节约电费22万元，投资回收期6.5年，经济收益良好。
技术亮点
光储直柔新型电力系统：通过智能控制系统，实现对建筑用电、市政用电、碳汇系统、电力系统、物资循环系统的监测与调控，提高系统运行效率。
建筑光伏一体化设计：光伏幕墙不仅作为发电装置，还兼具建筑围护结构的功能，实现了功能与美学的统一。
智慧能源管控系统：通过大数据和人工智能技术，优化能源使用效率，实现建筑能耗的精细化管理。
示范意义
该项目作为城市更新领域既有建筑节能降碳的范本，具有重要的示范意义：
技术创新：展示了光伏技术在既有建筑改造中的应用潜力，为建筑行业实现碳中和目标提供了实践参考。
经济可行：通过6.5年的投资回收期，证明了绿色改造不仅具有环境效益，还具备良好的经济效益。
社会影响：作为科研、展示、体验于一体的示范项目，吸引了社会各界参观，推动了绿色建筑理念的普及。
未来展望
随着绿色建筑理念的不断深入，建筑设计将在城市更新中发挥更加重要的作用。根据《中国绿色建筑市场发展报告》，到2025年，城镇新建建筑将全面建成绿色建筑，我国将成为全球绿色建筑发展的引领者。
未来，建筑设计将更加注重建筑的全生命周期管理，从规划、设计、施工到运营维护，每个环节都将融入绿色理念。同时，随着技术的进步，建筑将不仅仅是能源的消费者，更将成为能源的生产者，实现建筑与自然的和谐共生。
在这个快速变化的时代，建筑设计正站在历史与未来的交汇点上。通过创新思维和专业技能，建筑师们正在为城市更新注入新的活力，为实现可持续发展目标贡献智慧和力量。