“空中工厂”生产的近零碳大厦 | 碳路未来_南方+

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“空中工厂”生产的近零碳大厦 |碳路未来

去年12月底，中建四局科创大厦项目主体结构全面封顶。在这座超150米大厦的建设过程中，中建四局自主研发的新一代高层建筑智能装备集成平台，发挥出重要作用，堪称“空中工厂”。

中建四局科创大厦项目主体结构全面封顶

在“空中工厂”的加持下，这座超150米的大楼也成为“近零能耗”的建筑，建筑本体节能率达51.0%，综合节能率达61.0%，可再生能源利用率达25.4%，目前已通过LEED金级认证、近零能耗建筑设计认证，成为我国建筑领域落实碳达峰战略的示范案例。

“我们在智慧工地的打造上，增加了对碳排放能耗的监测。”中建四局工程技术研究院执行院长季永新表示，碳排放的监测对施工现场的运营结构、能耗区域分布等都发挥出积极作用。“我们在绿色低碳方面进行了多种实践，坚持通过数字化治理推动绿色化的转型升级。”

云端工厂+双碳监测，智能科技助力绿色建造

抓取、搬运钢筋，混凝土布料、振捣，高精度整平磨光作业……机器人有条不紊地协作干活，一旁还有安全巡检员现场监工，而“巡检员”其实也是机器人。这是中建四局科创大厦封顶前的施工现场。

经过多年发展实践，智能建造已经不再是“新鲜事”，在云计算、智能感应设备、自动化设备技术的加持下，智能建造已经渗透到建筑业的方方面面，中建四局科创大厦也利用“云端建造工厂”实现了智慧化建造。

中建四局科创大厦项目采用的“云端智能建造工厂”

“我们的‘云端建造工厂’既为工人创造了一个安全舒适的作业环境，加快了项目整体建设速度，实现‘核心筒’建造速度由7天一层提高到4天一层的最快施工进度。”中建四局工程技术研究院双碳技术与绿色建造研究中心负责人范丽佳表示，智能化建造不仅能够更安全高效，还能减少人力投入与资源浪费，实现节能环保。

值得一提的是，在科创大厦项目指挥中心南方+记者看到，除了建筑施工中常规的BIM协同管理、资源、进度、安全、质量等监测模块外，这里还能看到建造全过程的碳排放数据的统计及动态监测。

中建四局自主研发的双碳监测管理平台

“这是我们自主研发的、可以实现建造全过程碳排放动态监测管理的平台。”范丽佳表示，通过该平台，可以对建材生产阶段、建材运输阶段、施工阶段的建造全过程的碳排放，进行分时、分区、分类的同步实时预测及动态监测。

范丽佳进一步介绍，“分时”是指对建材生产与运输、施工的不同阶段碳排放进行逐月的分别统计，“分区”是指对办公区、生活区、施工区、智慧建造馆等不同区域进行碳排放统计，“分类”是指对不同类型建材、能源进行分别统计，同时也对垃圾资源化、光伏发电等不同类型减碳措施进行碳排放的分别统计。

双碳监测管理平台对建筑垃圾的监测

“比如在建筑垃圾上，我们采用分阶段计量的方法，动态采集建筑垃圾资源化回收量，实时换算碳排放，并指导减碳措施。”范丽佳说。

从2022年4月17日正式奠基开工到主体结构全面封顶，仅用时618天。并且建筑整体装配率高达93.5%，智能化、工业化建造过程也降低了施工中噪声、扬尘、光污染等对周围居民的影响，减少材料、能源等资源浪费，助力绿色化建造发展。

南方+记者还发现项目施工现场的办公区域、展厅等都是集装箱板房。“这些都是采用可再生能源供电的低碳光伏集装箱板房，”范丽佳介绍，“我们加装了BAPV光电能源集成系统，光电转换效率约为18%。我们在施工现场设置的光伏累计发电量现在已经达到了4万度，减碳量超过20吨。”

骑楼与冷巷，岭南特色的低碳技术

广州长夏无冬，气候湿热。那么在建筑设计与建造的过程中，如何适应这一气候特点？南方+记者注意到，中建四局科创大厦项目将富有岭南地区特色的“冷巷”运用其中。

冷巷是建筑排列组合形成的比较窄的巷道，或者是在建筑的一侧留出的一条小廊道，风经过这里时风速会增大，风压会降低，与冷巷接通的各房间较热的空气就会被带出，较冷空气就会进入补充，从而达到通风效果。科创大厦项目就首次在超高层建筑中应用传统岭南建筑中的“冷巷”设计，在满足适用、经济、安全、美观的基础上，提供更健康、节能、高效的使用空间。

中建四局科创大厦项目冷巷设计效果图

“在建筑的裙楼设置了南北贯穿式的冷巷，且采用1到7层通高的设计，顶部可开启天窗，最大限度利用自然通风。”中建四局城市发展投资有限公司副总经理，中建四局科创大厦项目经理张腾介绍，“采用骑楼、冷巷等被动节能设计，实现节能效果的同时，还能打造富有岭南特色、符合广州气候的建筑空间。”

除了岭南特色的“冷巷”，塔楼北侧还设置了120米高的超高太阳能烟囱，增强自然通风。“通过热对流和热压作用，太阳能烟囱进一步强化了空气的自然流动。”张腾进一步补充，“与太阳能烟囱相匹配大楼还设置了可调节启闭的地面通风器，烟囱顶部设置了可开启天窗，加速热气排出，促进更强的对流，并且地面通风器可以根据需要调节转速，以适应不同室内环境的通风需求。”

中建四局科创大厦项目自然通风与采光系统示意图

对于夏季炎热且漫长的广东来说，除了通风，遮阳和降温也是办公场所的必需。中建四局科创大厦项目在裙楼东南两侧立面、塔楼东西南三侧立面，安置了遮阳光伏一体化幕墙三层遮阳板。增加遮阳措施后，建筑围护结构冷负荷进一步下降17.9%，减少空调能耗的同时，降低墙体内表面温度，改善建筑的热舒适性。

“我们创新采用了碲化镉薄膜光伏组件与幕墙三层横向遮阳板一体化结合构件，实现遮阳装饰效果的同时最大化开发可再生能源。”张腾表示，集成太阳能光伏板在减少太阳直射同时还能发电，将太阳能转化为电能供整栋大楼使用。“整个建筑的集成太阳能光伏板的面积大概有7800多平方米，每年的发电量能达到65万度，一年的减碳量就可以达到350吨。按照光伏板25年的使用寿命来计算，预计未来25年，将累计减碳能8700吨。”

据悉，从2022年4月正式奠基开工至今，中建四局科创大厦项目累计碳排放39172吨，累计减碳6550吨。

对话

南方日报：您认为绿色化建造与工业化建造、智能建造、数字化建造是什么关系？

中建四局工程技术研究院执行院长季永新

季永新：我们整个建筑业的主张是在工业化、智能化和绿色化的基础上面，增加了数字化，这也是结合当下我国数字经济的发展与企业数字化治理的需要。无论是工业化、智能化还是数字化，都支撑着我们去做绿色化的转型升级。无论是绿色建材的使用、绿色供应链的选择，还是建造过程当中清洁能源的使用，以及我们最新研发的建筑全生命周期碳排放管控平台，这些都是依托工业化、智能化特别是数字化技术的应用，帮助我们实现在绿色化方面的实践。

南方日报：未来中建四局在绿色化建造方面还会有哪些探索？

季永新：一方面我们会在绿色建材的开发上去做更大的资源倾斜，进一步丰富我们的绿色建材的产品线；另一方面我们也要对建造过程当中的建筑垃圾进行资源化利用，寻找更高效的绿色低碳技术路径；同时，也要积极地发挥我们四局的绿色供应链采购的作用，实现在建造过程中绿色建材的最大化应用；最后，当然是在施工过程中，尽可能增加节能减排的技术的应用，保证尽量减少能源消耗，减少碳排放。

◎系列报道

【采写】南方+记者柴亚娟葛政涵

【摄影】南方+记者王俊涛

【剪辑】南方+记者葛政涵

【海报】吴颖岚谭唯

【统筹】周中雨姚翀马华

【策划】陈韩晖赵兵辉

【出品】南方产业智库南方+产业新闻部