环能科技承担了水立方项目的“水立方半导体照明规模化系统集成技术研究”工作
上世纪，全球工业化和城镇化迅速发展的同时，也引发了能源消耗巨大、环境污染和气候变暖等全球性问题，世界各国政府、机构、建筑学者相继提出了“绿色建筑”“近零能耗建筑”“低碳建筑”等诸多建筑理念。
我国的建筑行业，一头连着经济社会发展，一头连着千家万户，是关系国计民生的重要行业，也蕴藏着减排降碳的巨大空间和绿色潜能。为应对全球气候变暖，2020年我国正式提出“3060”双碳目标。建筑行业作为支柱性产业无疑在减排降碳中肩负重任，如何从“高能耗、高排放”的传统模式转向节能、低碳的绿色发展模式，是摆在建筑行业面前的一道时代命题。
从“水立方”蓝色光影装点着梦幻夜空，到“冰丝带”优声传导的魅力环境，一处处因创新科技所展现出来的独特场景，为构建绿色低碳建筑发展提供了有力支撑。企业是建筑业绿色低碳发展科技创新的主体。建科环能科技有限公司（以下简称“环能科技”）始终坚持以探索建筑未来发展方向为己任，逐步向行业引领、国内领先、国际知名的科技型企业迈进。
环能科技先后承担科技部支撑计划、国家科技支撑计划、国家重点研发计划项目138项；承担住建部科技计划项目共69项；作为主编单位，完成国家各级标准规范的起草共305项。
本刊记者了解到，环能科技是中国建筑科学研究院有限公司下属的科技型企业，由建筑环境与能源研究院、空气调节研究所、建筑物理研究所等机构于2020年8月整合而来。环能科技，始终发挥自身优势在数字服务、科研平台、设计规划等多维度不断创新。一头是科研，另一头是成果转化，在高质量发展为导向的绿色低碳战略转型过程中，环能科技融合跨行业的科技成果，全力实现建筑业绿色低碳发展目标。
“建筑行业发展影响到百姓生活的方方面面，建筑业的转型升级必然要转向绿色低碳，不仅关系现在，也关乎未来，对实现碳达峰、碳中和有显著的作用和影响。”建科环能科技有限公司董事长、中国建筑科学研究院建筑环境与能源研究院院长徐伟表示。
欣赏建筑璀璨
北京中轴线北端，矗立着一座占地8万平方米的水晶宫殿——国家游泳馆。白天，这座酷似水分子的建筑在阳光下，宛如一位妙龄少女，娴静温婉、柔情似水；夜幕降临，它在灯光的装扮下，顷刻间变得晶莹剔透，宛如童话故事中的水晶宫殿。2008年，“水立方”作为夏季奥运会比赛场馆之一，为世界瞩目，而其独特的建筑风格及其炫酷的氛围灯光，更是成为焦点。中国建筑科学研究院建筑物理研究所（环能科技整合前身）负责科技部863科研课题，承担该项目的“水立方半导体照明规模化系统集成技术研究”工作。
建筑物LED景观照明工程，是国家游泳中心建筑设计的有机组成部分，不仅对“水立方”整体建筑效果至关重要，而且对奥运会赛事营造奥林匹克公园中心区完美的夜景环境至关重要。在中国建筑科学研究院建筑物理研究所的研究下，最终确定围护结构采用新型的ETFE透光材料。通过优化ETFE气枕光热性能设计，平衡了室内采光与隔热矛盾，保证了室内良好的光热环境；结合围护结构特点，首次创新采用了空腔内透光的照明方式和大规模LED夜景照明智能控制技术，达到节能、环保的目的。
最终，“水立方”成为2008年奥运场馆景观照明中惟一全部采用LED的场馆，在两万多平方米的外立面安装了11万多只LED灯具。使用LED灯后，对比传统照明采光方式，每年可减少汞排放量113.322克，每年减少二氧化碳排放量969.179吨，全年减少电能消耗745701.88千瓦时，全年节省电费84.95万元，节能率达到73.34%。一系列技术突破以及成功的工程实际应用，使该工程不仅是国内的亮点和示范工程,也成为国际上典型工程。时至今日，十五年前建成的“水立方”依旧是一座世界级的低碳建筑，而整合后的环能科技则在LED夜景照明的成果转换中不断前行。
聆听建筑声音
国家速滑馆是2022年北京冬季奥林匹克运动会的主场馆，其约1.2万平方米的冰面创下了世界之最，不过由于冰面属于声音强反射面，加之封闭的超大空间环境，馆内回音很大，无法达到扩声的基本要求。中国建筑科学研究院建筑环境与能源研究院（环能科技整合前身）承担了“国家速滑馆建筑声学设计”的相关工作。
在遵循电建声学理论扩声区精确覆盖和各覆盖区尽量不相互干扰的基本原则下，设计团队通过创新设计，形成了针对场馆的解决方案。为克服水平指向性不足问题，团队在设计方案中，对更难把控的冰面扩声区域，通过全频音箱设计技术，使扩声区域从垂直到水平指向性都得到严格把控，扩声时溢出指定区域的声音成分也最大可能地降低。但扩声区域相互干扰是不可能完全避免，如果想做到让各扩声区域不互相干扰，需要让扩声区域分割数量减少。国家速滑馆扩声一共划分为8大区域，其主要使用8串面阵列音箱扩声覆盖。
在扩声设计过程中，通过采用集中吊挂与分散延时补声相结合的方式，充分利用电声手段克服建声不足，实现了高清晰度的扩声效果。达到语言扩声清晰度平均值超过0.6，而奥运会的标准是0.5，该创新技术的应用远超国际水平，是中国智慧在扩声领域的优秀表现。
感受建筑温度
西藏浪卡子县太阳能集中供暖工程，是在高原高海拔地区利用清洁能源供暖的利民举措，对于“雪域净土”的生态环境保护具有重大意义。作为全球大型太阳能集中供热的标杆项目，浪卡子项目在联合国大会、世界太阳能大会以及国际能源署Task55专家会议等多个重要场合，成为全球专家关注的焦点。
浪卡子项目位于海拔4500米以上的西藏自治区山南市，冬季最低气温在零下20度左右，于2018年建成并当年投入使用。浪卡子县大型太阳能集中供热项目，建设前期邀请了国内外太阳能研究和应用领域的权威专家组成专家团队，环能科技整合前身的中国建筑环境与能源研究院作为专家组之一，采用“十三五”重点研发计划项目研发的大型太阳能供热集成设计方法、大型蓄热水池建造技术等，仅依靠太阳能满足城区8.9万平方米建筑供暖需求，促进了西藏地区供暖方式变革。
我国太阳能总辐射资源丰富，总体呈“高原大于平原、西部干燥区大于东部湿润区”的分布特点。其中，青藏高原最为丰富，年总辐射量超过每平方米1800 kWh，部分地区甚至超过2000 kWh每平方米。西藏太阳能资源最丰富的月份是11月、12月和1月，而这段时间正是西藏气温最低的时段，极端低温达到零下40度到零下50度左右。作为全世界太阳辐射最强的地区之一，西藏地区极为适合发展太阳能供热供暖技术。
该项目系统白天利用大平板集热器组成的集热场高效吸收太阳能，并将热量储存在蓄热水池中，根据建筑不同的用热需求进行用热的合理调配。浪卡子项目建成时是当时世界海拔最高的太阳能区域供热供暖工程，是中国太阳能区域供热供暖工程从0到1的突破，它实现了整个采暖季100%太阳能供热，是世界上第一个太阳能实际运行保证率达到100%的大型太阳能集中供热项目。
在建筑行业增长趋缓的背景下，人们对居住空间体验感的重视，应当视为行业重要的升级方向，能否营造绿色、舒适、健康的居住环境，已经成为新一代消费者的首要追求和关键考量。“视”“听”“触”，是建筑行业从传统转向绿色、低碳为人们提升生活幸福感所带来的真实感受，这背后是以环能科技为代表的企业守正创新，发挥技术与资源优势，带领社会生活阔步向前。
