Linde Haven可持续新市区
挑战
未来40年,全球新建面积将达到2300亿平方米,相当于每周新增一个巴黎的面积。”因此,新建城区实现建筑节能、能源脱碳,至关重要。
解决方案
随着世界不断发展,新建城区日益扩大。城市如何建设?这是绿色转型的重要因素。森讷堡市Linde Haven新城区建设瞄准可持续发展的最高标准,尤其是在能效方面。通过建筑能效设计,让Linde Haven用上了低温区域供热。
Linde Haven低温运行,相比于常温运行的类似建筑,供热损耗预计减少31%。
迈向零碳就绪的建筑
世界多数建筑必须在2050年前达到零碳就绪(zero carbon-ready)的目标。零碳就绪的建筑需要能效很高,并使用直接产自可再生来源或有潜力完全去碳化的能源(如区域供热)。这意味着,零碳就绪建筑无需对建筑或设备进行任何改造,就能在2050年前成为零碳建筑。
根据国际能源署(IEA)2050年前实现净零排放的情景,所有新建建筑都必须在2030年前达到零碳就绪。而且,2030年前,20%的现有建筑必须进行改造,从而达到零碳就绪。
要实现净零情景,主动和被动节能措施都很重要。被动措施偏重于自然取暖和制冷,并通过建筑国护减少能量损失,从而降低能源需求。被动措施包括外墙保温、阁楼空间保温、天窗和顶窗,以及考虑日照、遮阳和通风的设计。
主动措施通过计量、监测以及控制新旧建筑能耗,降低能源需求,包括从简单的温度计到人工智能在内的各种措施。无论是在房间、建筑还是地区层面,节能减排降本都有很大潜力。
可持续新城区
Linde Haven是森讷堡市的新城区,新建了92套平层公寓、34个跃层单元、16座独栋住宅和一所学校。
在受命建设Linde Haven新区后,B42住房协会决定在建设阶段和运营阶段都采用可持续的方式,助力实现城市2029年建成碳中和能源系统的雄心。
在招投标阶段,该协会优先采用可持续建材和邻近承包商,根据可持续性标准选择砖石、水泥、楼板等材料,由本地制造企业供应,为运输过程减排。
从建筑设计到以最少的能源实现舒适居住,能效是各方面工作的重中之重。建筑外墙的设计综合采用了保温隔热、节能门窗、节能通风系统等被动节能措施,搭配主动节能措施,进一步提高总体能效。住户可以利用智能化系统,控制照明、供热、空调、地暖等所。有用能设备,极致高效地使用能源。
热水在单元户内而不是在地下室制备,从而减少热量损耗,搭配高效节能换热器,让建筑可以低温运行,为节能减排带来巨大潜力。
区域能源系统为供热供冷行业开辟了去碳之路
建筑低温运行时,可以更高效地利用来自热泵或者区域能源系统的热量。新城区建成后,Linde Haven将成为楷模。
在世界很多地方,区域能源系统为家庭和企业供热供冷,采集来自电厂等处的热能,以水为载体,通过管网输送到最终用户。
今天,全球多数区域供热依靠化石能源。国际能源著指出,为实现净零排放,世界需要将绿色能源在区域供热中所占的比例从今天的8%,提高到2030年的35%。如能成功,这将使供热排放降低三分之一以上。现有方案可以达到甚至超过这个目标。
在丹麦的森讷堡巿,空间供热和家用热水产生的碳排放已经相比2007年降低了73%。当地的区域能源系统就是关键推动因素。
区域能源系统的一个主要优势在于,能够融合不同热源,将化石能源排除出供热供冷的能源组合。得益于能效提高,区域能源系统的温度不断降低,从而将更加绿色的能源纳入系统
余热也包括在内。笔记本电脑运行时会发热,数据中心亦然,而且发热量更大。数据中心产生的余热可以通过区域能源系统重复利用,为建筑、工业等众多日常活动供热。超市、沼气设施、污水处理厂等诸多工业流程的余热均可回收利用。这些工业流程所产生的热量不是作为废弃物简单排入大气,而是可以重复利用和出售。将它们串联在一起的就是区域能源系统。
Linde Haven社区走在了低温绿色区域供热的前沿,目标是在设备安装完成后,以57℃而不是通常70℃的供热温度运行。Linde Haven建成以后,现代节能建筑和节能区域供热会相得益彰,展现巨大潜力。
节能建筑和绿色区域供热的潜能
建筑能效决定了建筑的运行温度。Linde Haven低温运行,让区域供热温度可以随之降低。低温区域供热能够减少输送过程中的热量损耗。随着管网保温隔热性能改善,热量损耗还能进一步减少。据估算,降低管网温度后,每年可能节能81MWh,对比以正常湜度供热的类似建筑,相当于减少热量损耗31%。
对比以正常温度供热的同类建筑的热量输送损耗降低了31%。