作品名称：西城区减震厂变身“阳光萌学园”:碳中和时代小学的绿色启航 参赛院校：北京联合大学 指导老师：陈玖玖 陈福祥 马晓钧 参赛学员：顾文杰 冯状 董彦博 邢鑫楠 工程概况：本项目包含两栋主要建筑，综合楼和教学楼。综合楼建筑面积为3912.69平方米，共五层，地上五层，建筑高度为19.40米。教学楼建筑面积为10184.45平方米，共九层，地上九层，建筑高度为27.25米。项目旨在响应《2030年前碳达峰行动方案》中提出的加快提升建筑能效水平的要求，通过更新建筑节能和市政基础设施标准，提高节能降碳标准，加强节能低碳技术研发和推广，促进超低能耗建筑和低碳建筑的广泛发展。项目还涉及对住宅和公共建筑的节能改造，推进老旧供热管网等市政基础设施的节能降碳改造，提升城镇建筑及基础设施运行管理的智能化水平，推广供热计量收费和合同能源管理，逐步实施公共建筑的能耗限额管理。目标是到2025年，城镇新建建筑全面符合绿色建筑标准。通过这些措施，项目不仅符合国家战略，也深化了绿色概念，为实现城市乃至全国范围内的可持续发展贡献力量 1 项目背景 为了确保《2030年前碳达峰行动方案》中关于“城乡建设碳达峰行动”的四项重点任务之一——“加快提升建筑能效水平”得到有效实施，必须迅速更新建筑节能和市政基础设施的标准，提高节能降碳的标准。同时，需要加强对不同气候区域和各类建筑的节能低碳技术的研发和推广，促进超低能耗建筑和低碳建筑的广泛发展。此外，要加快对住宅和公共建筑的节能改造，持续推进老旧供热管网等市政基础设施的节能降碳改造。提升城镇建筑及基础设施运行管理的智能化水平，推广供热计量收费和合同能源管理，逐步实施公共建筑的能耗限额管理。目标是到2025年，城镇新建建筑全面符合绿色建筑标准。 中学建筑因其广泛的分布和庞大的数量，具有巨大的节能潜力。因此，将绿色建筑理念融入中学建筑设计，不仅符合国家战略，也深化了绿色概念。一个小组针对北京一所中学进行了绿色低碳设计项目。小组成员首先深入学习了绿色建筑设计的基本原则和最新技术，包括节能降耗、可再生能源利用和生态环境保护等方面。在此基础上，结合北京的气候条件和学校的实际需求，制定了切实可行的绿色低碳设计方案。在研究过程中，小组成员查阅了大量关于绿色建筑标准和规范的文献资料，特别是国家和地方政府发布的相关政策文件，为项目提供了重要的指导，确保设计方案既符合最新的环保要求，又具有前瞻性和可操作性。在改造过程中，小组还考虑到学校作为教育场所的特殊功能需求，不仅关注教学楼的节能改造，还提出了一系列配套措施，如雨水收集系统、中水回用系统和光伏发电系统等，以实现校园整体生态环境的改善。 通过这次对北京某中学的绿色低碳设计实践，小组成员进一步明确并实施了二十届三中全会的精神，以实际行动践行国家倡导的大力推进绿色低碳发展的战略目标，对推动城市可持续发展的信念更加坚定，并且更加明确了二十届三中全会中的第十大条中第三小点：大力推进绿色低碳发展。这一成果不仅为小组成员未来工作中践行绿色发展理念提供了宝贵经验，还为小组成员今后从事类似工作打下了坚实的基础。通过这次实践，深刻理解并掌握了如何将理论知识应用于实际操作，从而推动更多项目向着节能环保方向迈进，这一宝贵经验将帮助我们在未来职业生涯中继续发挥专业特长，为实现城市乃至全国范围内的可持续发展贡献自己的力量。 2 设计依据 《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019 《绿色建筑评价技术细则》2019 《民用建筑室内热湿环境评价标准》GB/T 50785-2012 《热环境人类工效学 通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》GB/T18049-2017 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012 《民用建筑热工设计规范》GB 50176-2016 《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015—2021 《光伏发电站设计规范》GB 50797—2012 《可再生能源建筑应用工程评价标准》GBT 50801—2013 《建筑太阳能光伏系统设计规范》DB11/T 881—2012《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015 《建筑幕墙、门窗通用技术条件》GB/T31433-2015 《建筑能效标识技术标准》(JGJ/T 288-2012) 《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015 《声环境质量标准》GB 3096-2008 《环境影响评价技术导则声环境》HJ2.4-2009 《声环境功能区划分技术规范》GB/T 15190-2014 《民用建筑绿色性能计算标准》JGJ/T 449-2018 《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019 《公共建筑室内空气质量控制设计标准》JGJ/T 461 《室内空气质量标准》GB/T 18883 《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106 《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB 50325 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736 《环境空气质量指数（AQI）技术规定》HJ 633 《建筑通风效果测试与评价标准》JGJ/T 309—2013 3 建筑概况 （1）建筑名称：北京市鸭子桥小学 （2）建设地点：北京市西城区鸭子桥路25号 （3）建筑面积及概况：项目共两栋主要建筑，分为综合楼和教学楼。综合楼建筑面积为：3912.69平方米，共五层，地上五层，建筑高度为19.40米。教学楼建筑面积：10184.45平方米，该建筑共九层，地上九层，建筑高度为27.25米。 （4）建筑功能： 表3-1 建筑功能 综合楼 楼层 功能 一 多功能厅、办公室、卫生间、休息厅、食堂、加工间、空调机房、主食库、控制室、生活热水机房 二 食堂、办公室、图书馆 三 公共活动厅、物理实验室、生化废水处理间、办公室、阅读教室、开发阅读空间 四 公共活动厅、卫生间、办公室、化学实验室、美术书法学习空间、美术展览空间 五 公共活动厅、卫生间、办公室、化学实验室、美术书法学习空间、美术展览空间 教学楼 楼层 功能 一 办公室、门厅、机房 二至九 教室、卫生间 4 基础条件分析 4.1 北京地区气候条件分析 4.1.1 温度 北京市的气候特征表现为明显的冬冷夏热，冬季受冷空气影响，气温较低，平均气温在-4至-5℃之间，极端最低气温可达-27.4℃，而夏季则受暖湿气流影响，气温较高，平均气温约为26℃，极端最高气温可达35至40℃。温度的变化受多种因素影响，包括北京所处的北温带地理位置，导致四季分明；地形上，北京西靠太行山，北依燕山，山区气温较平原低，而城市中心因热岛效应气温较高；季风气候使得北京冬夏温差大，夏季暖湿气流带来高温多雨，冬季寒冷干燥；此外，城市化进程中建筑物和道路的增加导致城市热岛效应，使得城区温度高于郊区；地表覆盖和植被的分布也对局部气温有调节作用，而北京作为人口密集城市，人类活动产生的热量也对城市温度产生影响。 4.1.2 湿度 北京市的湿度特点在冬夏季节有明显的不同。夏季，北京地区相对湿度较高，年平均相对湿度在57%左右，夏季最大可达72%～74%。这种高湿度主要是由于北京独特的半湿润气候和集中且强度大的夏季降雨共同塑造的。而冬季，北京的气候特征表现为寒冷干燥，相对湿度较低，年平均相对湿度约为58%～59%，冬季空气湿度最小，大约在26%左右。地形对湿度的变化影响最大，在城市化程度较高的现在，城市效应的影响十分明显。其次，城市化进程对湿度有显著影响，近年来北京地区平均相对湿度呈现下降趋势，城区相对湿度的下降速率比郊区大。此外，北京城市干岛效应与城市化进程有密切联系，其与北京城市化率及城市热岛强度之间具有显著的高相关性。冬季城区干岛效应最强，秋、春季次之，夏季较弱。 4.1.3 光照 北京市的光照强度特点表现为明显的季节性变化。春季是北京市日照时数最多的季节，月日照时数在230至290小时之间。春季日照时数多年平均值最大，变差系数相对较小。夏季正值北京的雨季，日照时数有所减少，月日照时数在230小时左右。夏季日照时数多年平均值次之，但变差系数最大。秋季日照时数虽然没有春季多，但比夏季要多，月日照时数在230至245小时之间。秋季日照时数多年平均值次于春季和夏季，变差系数相对较小。冬季是一年中日照时数最少的季节，月日照时数不足200小时，一般在170至190小时之间。冬季日照时数多年平均值最小，变差系数相对较小。此外，北京全年平均日照时间大约在2700小时以上。影响北京市光照时间的因素包括季节变化、天气条件等。夏季日照时数变差系数最大，表明夏季日照时数波动剧烈，而春、秋和冬季日照时数变化则相对平缓。 4.1.4 降水量 北京市的降水量特点显著，表现为年际变化较大，多年平均降水量约为585毫米，不同年份间的降水量波动显著，范围从410毫米到711毫米不等。受东亚季风气候的影响，北京的降水主要集中在夏季，尤其是7月和8月，这两个月的降水量占全年总降水量的60%以上，导致季节分配不均。此外，北京地区全年平均降雨量为47.65毫米，其中74%的降水集中在夏季，即6月至8月期间，此时暖湿气流活跃，易形成大量对流性暴雨，给农业生产和城市排涝带来巨大压力。春秋两季分别获得10%至15%的年总降水量，而冬季最为干燥，仅占全年总降水量的1%，这解释了北京冬天常见蓝天白云但空气干燥的问题。北京市的降水量还呈现出空间分布的不均匀性，通常山区的降水量多于平原地区。降水形式多样，包括雷阵雨、暴雨等，且近年来极端降水事件有增加的趋势。这些特点与北京的地理位置、气候类型以及季风气候的影响密切相关。 4.2建筑所在场地区位特点 4.2.1 地理位置 本项目位于北京市西城区鸭子桥路25号，学校100m内为北京市三环线路，并在500m内有地铁16号线地铁站点，临近密集交通网络、高速公路地铁网。 4.2.2 区位分析 （1）区位优势 人文优势 交通便利靠近高速公路 周围靠近居民区，文化产业园，公园和医院等基础设施齐全 地理优势 生态环境良好，绿化面积大 （2）区位劣势 社会问题 周边靠近区民区可能会有噪声污染 附近交通路口易发生拥堵 地理问题 地处北方，天气晴朗太阳直射强，紫外线强，夏季日夜温差大 北京周边环境较差偶尔有风沙与污染天气 位于北方地区，冬季天气寒冷 位于城市中心地块，热岛效应明显 （3）建筑自身优势 项目为改建项目，可为当地学生带来更高质量的新型教育服务，增强当地的科技教育实力，扩充该区域的教育资源，并助力提升当地义务教育的整体水平。同时，其多元化的建筑功能有助于促进学生之间的交流与合作，以及他们的身心健康成长，为社会培育高端应用型人才奠定坚实的基础。进而推动该地区教育事业的高品质发展，与经济社会的进步相辅相成。 5 设计思路 从建筑使用角度 （1）根据北京市四季气候变化多样的特点，针对建筑外围护结构，外墙采用保温性能良好，防火耐久的材料。 （2）该建筑的主要功能是为小学生和教师提供教室、活动室、实验室以及教师办公室等建筑场所，故在设计时根据不同功能房间设置不同参数，以满足个性化需求。 （3）教室相邻比较近，教师同时上课要确保各教室不受打扰，且部分活动室与活动室之间的声环境需求不同，故采用隔音门窗，提高教室门窗的隔音性。 （4）考虑到学生长时间待在教室，故室内舒适性必须考虑好，本建筑中设置了遮阳措施，敞开式的呼吸玻璃，内设百叶窗，既能保温，又能节能，且有效调节日照程度，创造更加舒适的环境。 （5）为了营造健康舒适的环境，提升中学生的身心健康，注重建筑立体绿化和室外场地生态景观，提高建筑生活舒适性。 （6）建筑给排水密封系统，在特殊时期防止室外气体进入室内，产生交叉感染。 从建筑节能角度 （7）考虑到北京地区光照资源充足，为了尽可能地减少电能使用，充分利用太阳能资源，楼顶采取光伏发电系统。 （8）北京市水资源稀缺，故设置雨水收集系统，收集雨水，提高资源循环利用。 6 建筑设计 6.1 围护结构 6.1.1外墙设计 为了实现教学楼的高效能源利用，并创造一个冬暖夏凉的宜人学习环境，本设计团队选择了较厚的保温材料来优化建筑性能。具体来说，外墙将被70毫米厚的岩棉外保温层所覆盖，其密度范围为60-160，平均传热系数为0.30 W/㎡·K；而屋面则使用90毫米厚的塑聚苯板，密度介于25-32之间，平均传热系数为0.32W/㎡·K。这样的设计不仅极大地提升了建筑的保温效果，还显著减少了能源的使用，促进了可持终发展。除了保温措施，为了增强建筑的整体性能，计划在保温层外增设防水层，以防止水分渗透进墙体，保护建筑结构免受潮湿的损害。同时，在保温层内侧设置隔汽层，防止室内湿气渗透到保温材料中，避免结露引发的霉菌生长和材料损坏等问题。重要的是，为了保持岩棉等保温材料与室外空气的必要交换，防水层在某些区域将被设计为可透气的。这种细致的设计不仅有助于保持室内空气质量，还能延长材料的使用寿命。通过这些精心的设计细节，建筑不仅满足了高能效的要求，也满足了实际使用中的多种需求。 表6-1 工程材料 材料名称 导热系数λ 蓄热系数S 密度ρ 比热容Cp 蒸汽渗透 数据来源 W/(m.K) W/(㎡.K) kg/m3 J/(kg.K) g/(m.h.kPa) 水泥砂浆 0.930 11.370 1800.0 1050.0 0.0210 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 聚苯乙烯泡沫塑料（灰板） 0.033 0.280 20.0 1380.0 0.0162 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 混合砂浆 0.870 10.750 1700.0 1074.4 0.0975 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 钢筋混凝土 1.740 17.200 2500.0 920.0 0.0158 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 挤塑聚苯板(ρ=25-32) 0.030 0.320 28.5 1647.0 0.0162 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 蒸压加气混凝土砌块 0.100 1.890 300.0 1637.3 0.1110 北京居住建筑节能设计标准 DB11/891-2020 混凝土多孔砖(190六孔砖） 0.750 7.490 1450.0 709.4 0.0010 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 岩棉板(ρ=60-160) 0.041 0.615 110.0 1220.0 0.4880 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 c20细石混凝土(ρ=2300) 1.510 15.243 2300.0 920.0 0.0173 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 轻骨料混凝土(找坡层) 0.300 5.000 1050.0 1091.3 0.0140 民用建筑热工设计规范 GB50176-2016 表6-2 外墙结构技术参数 项目 基本情况 屋顶 K=0.299 碎石、卵石混凝土(ρ=2300)40mm＋挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（带表皮）20mm＋水泥砂浆20mm＋加气混凝土、泡沫混凝土(ρ=700)80mm＋钢筋混凝土 120mm＋石灰砂浆20mm 外墙 填充墙 K=0.299 水泥砂浆 20mm＋岩棉板(ρ=60-160) 70mm＋蒸压加气混凝土砌块 200mm＋混合砂浆 20mm 剪力墙 K=0.299 水泥砂浆 20mm＋挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（带表皮）20mm＋水泥砂浆 20mm＋钢筋混凝土200mm＋石灰砂浆20mm 挑空楼板 K=1.500 水泥砂浆 20mm＋挤塑聚苯板(ρ=25-32) 70mm＋钢筋混凝土 120mm＋混合砂浆 20mm 幕墙 K=2.500 60系列内平开下悬铝合金窗[5Low-E+16A+5] 6.1.2外窗及遮阳措施设计 在窗户设计上，我们选用了断桥铝和具有透气性能的玻璃。这样的配置不仅优化了建筑的保温和隔热特性，还提高整体能源效率。窗户的外层由单层玻璃与非隔热材料构成，而内层则采用了低辐射（LOW-E）玻璃。LOW-E玻璃的特殊涂层有效降低了红外线和紫外线的穿透，同时保持了良好的透光性，实现了更高的节能效果。在两层玻璃之间形成了一个通风层，其两端安装了进气和排气系统，这一设计有助于调节室内温度和提升空气质量。此外，通风层内部还安装了可调节的百叶窗帘，可以根据需要调整日照强度，进一步优化室内环境。 冬季，关闭进气和排气口可以使通风层成为一个封闭的温室区域。阳光照射使夹层内空气温度上升，从而提高内层LOW-E玻璃的温度，显著减少供暖需求，实现节能。同时，这种封闭状态也能防止冷空气进入，提升室内的舒适度。 夏季，通过开启通风层的进气和排气口，阳光照射下夹层中的空气迅速升温并上升，形成自下而上的气流，快速带走热量，降低LOW-E玻璃及窗体内部的温度。通过精确控制排风口，可以实现更精细的通风，达到理想的降温效果。 6.2 健康舒适 6.2.1建筑立体绿化 建造空中花园为建筑带来了多方面的益处。首先，它增加了城市的绿化空间，有助于改善微气候，降低建筑表面温度，减少城市热岛效应。其次，空中花园能够提升建筑的美观性和居住者的生活质量，提供一个亲近自然的环境，增加生物多样性，改善空气质量。此外，空中花园还能提高建筑的市场价值和吸引力，成为现代城市建筑的一大特色。在节能方面，空中花园通过植物的蒸腾作用可以减少建筑内部的能耗，尤其是在夏季，植物可以提供自然的遮阳，降低制冷成本。同时，空中花园还能减少雨水径流，有助于之后建造雨水回收再利用系统。 6.2.2建筑给排水密封系统 为了预防建筑给排水管道出现气体泄漏，从不同的密封技术：水封、深水封、塑料筐密封、偏心块密封、弹簧密封、磁吸式密封和机械重力密封,从中选取水封作为本建筑的排水密封系统水封能有效阻挡下水道中的异味和有害气体向上扩散，保持环境的清新。通过在管道中设置一定高度的水柱，可以有效地防止有害物质的泄漏，保障环境的安全和人员的健康。在工业生产过程中，水封可以阻断气体的反流，保证气体的正常排放，确保生产工艺的连续进行。可以减弱由于外部因素引起的管道内部压力的突然变化，保护管道的安全，防止泄漏或者爆炸事故的发生。在需要传输高温流体的管道中，设置水封可以起到隔热的效果，减少热量传递。不会对环境产生负面影响，是一种环保的密封解决方案。水封装置结构简单，易于维护，同时密封性能好，能够有效防止介质泄漏。水封能够适应高温、高压、腐蚀等恶劣工况，保持稳定的密封效果。 6.2.3新风系统设计 对于新风系统，我们仍然选择热效率高、风机功率消耗低的中央新风机组，并保留系统的防噪声设计。与以往不同的是，考虑到防止疫情复发及病菌通过空气传播等情况，我们将采用高效组合过滤器，对室外新风和室内污风进行双重净化处理。该设备对直径0.3微米的颗粒物过滤效率可达到99.7%，以确保提供更为洁净、安全的室内空气环境。 6.2.4空气质量监测系统 教室内将引入空气质量监测系统，具备以下功能： （1）实时监控：该系统能够实时监测建筑物内的CO、CO2、PM2.5、PM10、甲醛、温度、湿度、烟雾和燃气等数据，为学生们的空气安全提供保障 （2）远程告警：系统提供全天候监测和实时预警功能。当PM2.5、甲醛、烟雾或燃气等关键指标超出设定阈值时，会发出警报，并调整室内环境参数，开关排风扇改善室内空气质量。 （3）故障危险警报：当内部扬声器线路出现故障时，系统会启动警报，提醒工作人员及时检查并维修线路。 6.3 生活便利 6.3.1LED室内照明系统 在主教学楼的教室中，我们安装了一套集成了手动和自动控制功能的LED照明系统。该系统的自动控制部分配备了红外感应器和光敏传感器。红外感应器通过感应人体发出的红外辐射来判断教室内是否有人存在，并且每1小时自动进行一次检测，以记录教室内的人数。当检测到教室内有人上课时，光敏传感器会自动调节照明，提供适宜的光线。若教室空无一人或人数较少时，系统会自动熄灭部分或全部LED灯，以节约能源。同时，为了适应学生自主学习的需求，教室内也配备了手动控制开关，允许用户直接控制照明设备。 6.3.2充电桩及共享单车 学校东侧设有停车场，并使用新能源校车并加装充电桩供新能源汽车充电；就近有公交、地铁站点；人行道沿途设有共享单车停放点。 6.3.3安全防护警示和引导标识系统 学校内部配备了多元化的安全指示标识，涵盖了行人导向牌、紧急逃生出口标识、避难所指示牌、应急避难场所标识、急救站点标识和报警点标识等，旨在提升建筑的安全使用。此外，地下区域和停车场也特别安装了车辆导向标识。在设计这些标识时，需充分考虑建筑的平面布局和功能需求，合理规划标识的布局和数量。在人流密集或方向不易辨认的节点，应增设指示牌以提供清晰的指引。以紧急出口标识为例，它们通常被安置在便于快速疏散的安全出口附近，并配备方向指示箭头，在通往紧急出口的通道或楼梯口等显眼位置进行设置，以确保在紧急情况下人员能够迅速找到安全出口。 6.4 资源节约 6.4.1屋顶雨水收集系统 屋顶雨水收集系统旨在从学校的高层建筑顶部搜集雨水。该系统使用成本低廉的薄膜和支架构建的遮蔽结构来捕获雨水。所收集的雨水可以直接用于浇灌绿地植物，或者在经过基础过滤后，用于厕所冲洗、地板清洁等用途。此外，这种设计简洁的遮蔽结构本身也具有一定的观赏性，可以与屋顶花园的景观设计相融合，增添美感。 6.4.2太阳能光伏系统 在学校屋顶设立太阳能光伏系统，并与空中花园相结合，在学校建造太阳能光伏系统具有多重好处。首先，它能够提供一种清洁、可再生的能源，减少学校对化石燃料的依赖，降低能源成本，实现经济效益。其次，太阳能光伏板的安装有助于减少温室气体排放，对抗全球气候变化，提升学校的环境友好形象。此外，学校作为教育场所，太阳能光伏系统的建设也是一个实践教学的绝佳机会，可以让学生亲身体验和学习可再生能源技术，增强环保意识。同时，太阳能光伏板的安装可以作为学校建筑的一部分，增加建筑的美观性，并且可以作为遮阳设施，减少夏季室内温度，提高学生的舒适度。最后，太阳能光伏系统的使用可以作为学校可持续发展战略的一部分，为学校赢得绿色学校认证，提升学校的声誉和竞争力。 7 设计亮点 （1）亮点名称：LED室内照明系统 亮点适用范围：教学楼九层各个房间。 特色亮点：秉承“绿色、低碳、创新、人文”的设计理念，我们采用了节能型照明方案。通过安装传感器，系统能够根据室内人员的实际需求智能调节照明，有效避免不必要的灯光浪费，实现了照明管理的高效率。 （2）亮点名称：建筑立体绿化 亮点适用范围：综合楼屋顶空间。 特色亮点：在学校屋顶上建造空中花园，不仅扩大了校园的绿色区域，增加了绿化空间，而且在提升教学楼美观度的同时，创造了一个健康舒适的环境，有助于促进中学生的身心健康发展。 （3）亮点名称：雨水收集系统 亮点适用范围：综合楼屋顶。 特色亮点：雨水收集系统能够高效地搜集并保留降水，降低对城市供水系统的依赖。利用精心设计的管道和储水系统，该设施将屋顶收集的雨水引入地下或地面的储水容器中，供非饮用目的使用，例如绿化灌溉和清洁工作。这种做法不仅促进了水资源的节约，还减轻了城市排水系统的负担，带来了明显的环境和经济效益。 （4）亮点名称：太阳能光伏系统 亮点适用范围：教学楼屋顶。 特色亮点：太阳能光伏发电系统利用高效的光电转换技术，直接将太阳光能转换成电能，为学校教学楼提供持续且可再生的电力资源。这种做法不仅显著减少了建筑的能源消耗和运营成本，还降低了对传统电力网络的依赖，有效减少了碳排放，促进了环境的可持续性。同时，该系统也具备教育意义，可以作为实践教学的平台，让学生更直观地学习新能源技术及其实际应用，增强他们的环保意识和科技素养。