辽宁省产业技术研究院绿色能源建筑与城市研究所(沈阳建筑大学)

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新能源快装示范建筑

成果简介技术创新点

“新能源快装建筑”,将光伏新能源与装配式建筑有机结合。模块化组合、快速装配,不占用土地、不破坏环境,能源自给自足,可离网运行,广泛适用于城乡区域、风景区、自然保护区、边塞海岛等临时建设用地和电网无法接入区域。
示范建筑面积54平方米,包括会议区、工作区、休息区、厨房餐厅、卫生间等功能。具有5大创新技术:1. 模块化快速装配技术:示范建筑由4个3m×6m的箱体单元组成,包括3个平屋顶单元和1个坡屋顶单元,内外装修一体化。模块可根据需要无限扩展,灵活组合成多种建筑规模。建筑模块在工厂内完成80%的标准化加工。包括主体钢结构、屋顶、门窗、地面、光伏墙体、集成式装修、电气线路、暖通设备、给排水设施等。运输以单个箱体为单位,运输简单便捷,现场快速吊装组合,整个吊装过程1天完成,收边整理工作4天完成,5天完成建筑现场建造和家具布置,即可投入使用。建筑的移动再建也十分方便,可将其快速拆分成箱体,异地快速组装重建。箱体组合采用了创新的结合式防水、密封和保温细部构造技术,保证了建筑的水密性和气密性,增强了建筑的节能性、耐久性和耐候性。2、最先进的光伏建筑一体化技术:“新能源快装建筑”采用了铜铟镓硒光伏组件。南侧、西侧外立面安装100瓦的CIGS光伏组件计32块,总装机容量3200瓦。采用了独创的小边框光伏幕墙构造技术,避免边框阴影遮挡的同时,可快速安装和拆卸,维修维护十分方便,强度和耐久性优于传统玻璃幕墙体系。坡屋顶采用了柔性铜铟镓硒光伏技术,屋面由柔性铜铟镓硒光伏组件与金属屋面复合成一体化发电屋顶构件,屋顶安装130瓦柔性CIGS组件16片,装总机量5280瓦。柔性光伏组件具有能弯曲、重量轻的优点。宽30CM,长2m的组件重量仅为5公斤,可广泛适用于大跨度轻质屋面系统。雨棚采用了碲化镉半透明彩色光伏技术,使建筑呈现出了多样化的艺术效果。光伏每天发电15-20度,可完全满足建筑照明、制冷制热需求。3、光电光热协同利用技术:光伏组件在发热过程中,会产生大量余热,表面温度可达60-70度,呼吸式光伏墙体技术,通过空腔通风阀控制,形成建筑仿生皮肤体系。夏季通风阀开启,墙体空腔热量通过烟囱效应快速散热,外层光伏组件起到了遮阳隔热作用,可降低内墙表面温度10度,减少75%的墙体得热。冬季通风阀关闭,热量保存在空腔内,形成光伏暖墙,增加建筑围护体系保温性能,节能20%以上。4、主动式空气循环净化技术:将新风净化装置与光伏墙体空腔结合,采用智能温度控制模式,冬季工况下,当空腔温度达到40℃,新风净化装置启动,将密闭空腔内的热空气净化后导入室内,为建筑供热并输送新风,可实现建筑节能40%以上,同时保证了冬季建筑封闭情况下的室内空气质量,PM2.5浓度低于10μg/m3,达到优秀等级!5、能源智慧管理与多能互补技术:建筑能源系统采用低压用户侧单点并网形式。光伏产生的直流电,直接通过并网逆变器,转化为与电网同频率同相位的交流电能,为建筑的照明、电脑、空调、热水器等提供绿色电力供应。通过能源智慧管理系统实现了光能、风能、储能和市网电能的多能耦合,进一步结合雨水收集、污水处理和中水利用技术可实现建筑自给自足和离网运行。同时,智慧管理系统通过GPRS远程监控程序,实现了手机客户端管理服务,直观显示建筑产能和用能关键数据,包括光伏发电量、建筑用电量、室内温度、环境参数等,实现了远程监控和管理建筑运行情况。“新能源快装建筑”是新能源、新材料、节能环保、智能控制、装配式技术的高度集成,通过多样化的模块组合,可广泛应用于旅游开发、抢险救灾、抗疫防护、健康养老等多种场景!尤其适用于边塞岛礁和边防哨所的机动化、电气化、智能化军事设施。新能源快装建筑将在我国的生态文明建设、绿色低碳发展、快速城镇化和国防现代化进程中,发挥更大的作用!

 

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