科技部建筑节能示范楼

作为中美科技合作项目之一的节能示范楼，国家科技部办公楼是一座突出节能特点的绿色、智能建筑。据科技部节能大楼中方项目负责人、科技部中国科技促进发展研究中心副主任杨国雄介绍，该节能示范楼在建设前进行了两年多的方案研究，中美两国12家大学、研究所和设计院参加了这项工作。设计方案经过五次国际研讨会的专家论证，并依据北京地区50年的气象记录，建前进行了3轮计算机的全年实时能效模拟分析，对设计方案进行了优化选择。在充分考虑性价比因素后，将多种节能技术、绿色技术综合集成，做到相互协调补充，在中低造价上实现高效节能、整体绿色的目的；通过对运行效果的智能化管理，实现使用上的高舒适度和运行的低成本。2005年3月，该节能示范楼被建设部评为“全国绿色建筑创新奖”综合类二等奖（一等奖空缺）。

细节中看出高科技节能

由内而外，从整体到局部再到细节，科技部节能示范楼的每个布局都体现了设计人员强烈的节能意识。首先，节能示范楼采用十字型的平面和外形设计。计算机模拟结果证明，对于办公和写字楼，在充分利用自然光照明以及春秋季节采用自然通风的条件下，这种设计，比其它任何一种外型和平面设计，至少节约能源5%。

亚光型的浅色外墙，既反射阳光，减少外墙的吸热，又可实现漫反射，避免对周边环境的光污染。其围护结构设计，包括舒布洛克复合外墙、旭格70系列热断桥铝合金窗框、低辐射绝热的Low-E玻璃，在高透光下做到了高绝热，并对容易出现冷桥的薄弱部位做保温隔热的构造措施，实现了围护结构的有效节能。2004年初，全楼在无人使用的情况下曾停电，停止供暖58小时。室外环境温度为-4℃至-13℃。期间各楼道在58小时内降温l℃，有窗办公室降温1-2℃，充分证明了节能示范楼良好的保温围护。

同时，该节能示范楼还使用了多种节能设备：

空调系统适应不同制冷量的需要，同时采用冰蓄冷系统，夜间用电低谷期蓄冰，白天用电高峰期化冰释冷，做到“削峰填谷”地使用外源电力。全楼供暖耗热量仅相当于一座3000多平方米普通办公楼的用量。

节能示范楼内空气质量“全部达到国家环保健康标准”，杨国雄说道。这完全得益于每小时2万立方米的新风供应能力，可在1小时内将办公区内的空气全部更新。

据了解，智能化照明系统是楼宇能源消耗的又一重点。办公室内没有灯具开关，采用光照传感器与红外人体感应传感器相结合的控制方式，有人时智能灯自动开启，无人时灯自动熄灭；并实现数控功率调节，使自然光加上灯光后保持桌面阅读的最佳需要。

节能电梯，也是节能示范楼的特点之一。通过运行程序的智能控制和按乘载量调节的变频系统，既减少了空载，又避免了“大马拉小车”的现象，较大幅度地节省了电梯运行的能耗。

通过以上措施，节能示范楼实现了大幅度的能源节约。其楼宇运行的全年总能耗约为70%。据节能示范楼半年运行统计，仅节电一项一年就达到90余万千瓦时、可节省经费60余万元。

人性化的绿色建筑

节能示范楼在建设中，广泛使用了环保型的建筑材料。这些材料中包括价格低廉但对人体无害的内墙建筑涂料，杨国雄介绍说，这些涂料是由白石灰和贝壳粉混合而成，是最传统的无污染建筑工艺，“越是传统的越适合人居住”；在建筑木材上，采用速生的绿色木材。节能示范楼完成室内装修一周后，曾对室内空气质量进行测试，办公室内的有害挥发性气体含量在国家环保标准的1/4至1/11之间，装饰石材、铝材使用最多的一层大厅，有害挥发气体的含量也仅为环保标准的1/2至1/4。洁净的空气质量，为使用者提供了一个舒适、健康的室内环境。

节能示范楼体现了人性化的交通设计。它包括沿楼四周的标准消防通道和地面首层的架空设计，减少对周边自然表土的破坏。建有停车进出使用的环形通道和停车位，地下一层设车库，共设公共停车位68个，并可停放200辆自行车。

节能示范楼在绿化环境方面做了有益的探索。建设后在基地2200平方米范围内，绿地率达到31.1%，比建设前增加5%。屋顶花园是绿色节能示范楼的一个亮点。松竹相映、四季常绿，70余种乔灌草分布在总面积810平方米的屋顶花园上，占屋顶面积70%。同时38立方米的雨水收集池，可满足屋顶花园和周边绿地在夏秋季的浇水需求。

节能示范楼内广泛采用了节水技术。使用无水型小便器，尿液通过化学药合，被分解为水和固体物，一个小便池全年节水约14吨，仅此一项全年可节水450吨。加上节水型红外感应式洗手龙头以及3升坐便器的应用，500人使用时月用水仅为600到700吨。

在太阳能利用上，节能示范楼也很有特点。她的屋顶除绿化外，大部分用于太阳能光伏发电和太阳能热水系统。建有15千瓦的太阳能光电池板阵列，全年可提供3万度的电力。太阳能热水系统除供30名值班人员洗澡外，可满足全楼洗手水的提温，太阳能系统在全楼能源消耗中约占5%-6%。

从人居环境舒适度标准衡量，节能示范楼符合或超过了相关标准。按美国绿色建筑标准测评，节能示范工程有关指标达到并超过美国绿色建筑金奖的标准（目前在亚洲范围内还没有达到此标准的项目），并已正式提出申报。

智能化控制更胜一筹

该节能示范楼采用智能化的数字控制技术，达到国际先进水平。

首先是数字化的楼宇自控系统。包括全数字调光系统在内，全楼设置了2000余个各种类型的传感器，采集楼宇运行的水、电、空调、电梯等设备的状态、空气质量和温湿度、灯光照明、消防安全的各种信号，实现自动化运行。办公室的空气质量，包括二氧化碳浓度、温度、湿度都受到有效监测和控制。运行状态、能源消耗、实况数据等均可在中央控制室的计算机中得到反映。自动控制系统在保证了全楼的高使用舒适度的同时，又可实现节能15-17%。

办公自动化的网络信息系统。全楼设两套完全物理隔断的网络信息系统：政府专用局域网和互联网系统。根据工作需要，可方便构成和组合部门的虚拟网络，实现设备和数据的共享。该系统可实现点对点虚拟会议系统的使用，并可通过此平台实现全球虚拟会议的召开。实现足不出户，参加国内外会议。

楼内建立了国内首家网络数字化会议系统。该系统包括了视频会议系统、音频扩声系统、同声传译系统、多媒体显示系统、视听设备中央智能控制系统以及系统管理软件。会议系统显示屏采用DLP屏，可实现多屏无缝画面的分割和主次画面显示的置换。主会议室首次在国内实现了无纸会议系统，会议的全部过程及演示均可同时录入光盘。

低价位也能高效节能

节能示范楼的造价并不高。建筑安装含楼宇自控系统等设备在内，造价为6740万元，每平方米造价不足5200元。加上网络及会议系统，总价为7780万元，每平方米造价不足6000元。在能源节约上，节能示范楼运行后每年节省能源费近70万元。为节能而增加的投入可以通过运行费的降低在短期内予以回收。节能示范楼的实践表明，一个绿色、节能、智能化的建筑不仅可以在中低价位上实现，综合运行费用也可以大幅度降低。