未来已来系列净零排放碳中和消防站实例简介

本文将简介加拿大的第一个净零能耗消防站，位于埃德蒙顿的温德米尔31号消防站（Windermere Fire Station 31）。

Windermere Fire Station 31

一、碳中和与炭净零

碳中和指的就是CO₂的净零排放，但并不是完全不产生CO₂排放，而是排放和吸收之间达成的长期平衡。

碳中和：carbon-neutral

净零排放：net-zero emission

二、31号消防站概况

温德米尔31号消防站位于埃德蒙顿西南部，是该地区应急响应服务的重要枢纽。占地1520平方米（2.3亩），设有三个消防车舱、办公室、睡眠区、厨房和用餐区。温德米尔31号消防站于2017年启动设计、2021年开始建设，并于 2023年8月投入使用。

主要职能为消防救援、紧急医疗服务、技术救援以及有关消防安全和备灾的社区教育。该建筑荣获加拿大建筑师卓越奖（2018年）、加拿大绿色建筑奖之小型机构类别奖（2024年）。

三、节能情况

Windermere Fire Station 31 的设计核心是实现净零能耗，即建筑的能源产出与消耗达到平衡。

设计充分考虑双重目标：一方面最大限度地降低设施运营所需的能源消耗，另一方面通过现场能源生产减少整体温室气体排放。 消防站配备地热供暖与制冷系统、太阳能电池板等可再生能源设施，以及高效节能照明。

通过对屋顶结构进行优化设计，采用柔和弯曲的形态覆盖光伏板，该屋顶由382块光伏面板构成，具备143千瓦的额定容量。屋顶的平缓倾斜角度旨在最大程度上提高太阳辐射的捕获效率。

利用地热能技术，消防站附近的停车场地热田中设置了35个深度大约为70米的地热井，以达成热能与冷能的相互转换。

该站采用集成式供暖系统，通过地暖辐射供暖技术与高性能围护结构设计相结合，实现了每个独立空间配备个性化恒温控制装置。该配置使得消防员能够根据实际需求灵活调节供暖与制冷，进而提高能源利用效率。

高性能围护结构设计中，该结构与屋顶（含底板）隔热性能卓越，墙体R值达 35，远超典型住宅墙体的R-20，屋顶、底板保温R值分别为50、20，能将热量损失降至最低，助力能源节约运行。

该设施的窗户比普通建筑少得多，并使用双折叠和快速关闭装置隔间门来减少热量损失，在冬天保持暖空气，在夏天保持冷空气。

设置楼宇自动化系统，通过需求控制和变速通风技术，精准调节通风水平，有效减少通风负荷。

对消防站机械室进行优化配置，将其整合至整体空间布局之中，确保系统条理清晰，便于维护和操作的简便性。

四、碳中和消防站特点与展望

可再生能源利用：大多数净零排放消防站采用太阳能光伏板和风能等可再生能源。

高效能源管理：配备智能能源管理系统（EMS），实时监控和优化能源使用。

地热供暖与制冷：通过地热系统实现建筑的供暖和制冷，进一步降低能源消耗。

高效建筑结构：采用高性能隔热材料和节能窗户，确保能源效率最大化。

电动车充电设施：为电动消防车和其他电动车辆提供充电支持，促进整体零排放目标。

2024年12月12日，中央经济工作会议在北京举行，首次提到“零碳园区”的概念。未来已来，随着技术成本下降和环保意识增强，净零排放消防站将会越来越多。

五、知识点补充

地热系统

地热系统，英文为Geothermal system，是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的.