近日,第三届中国国际太阳能十项全能竞赛(Solar Decathlon)在河北张家口开赛。
作为环球顶级大学生科技创新赛事,Solar Decathlon聚焦“可持续发展、聪慧互联、人居康健”三大命题,15支参赛军队通过对太阳能的利用,创新设计和材料,追寻可再生能源让村落庄建筑更绿色宜居的目标。

太阳能潜力大

绿色再生的建筑设计意义 施工管理

建筑领域是我国的紧张耗能领域,建筑用能包括供暖用能、供冷用能、照明用能、炊事用能、热水用能及设备用能等。
我国建筑用能中,以燃煤发电的电力和燃煤锅炉供暖占主导。
建筑用能具有高碳排放和高占比特色,推动可再生能源替代传统能源,具有主要的意义。

张家口地处华北平原与内蒙古高原的连接区域,具有丰富的太阳能等可再生能源资源。
太阳能可开拓量超过3000万千瓦,是国家重点方案的新能源基地之一。
“寻衅零能耗48小时”是本届竞赛的重头戏。
参赛军队要寻衅孤岛能源系统运行48小时,期间要以太阳能作为紧张能源,来知足包括舒适的室底细况、冰箱冷藏和冷冻、洗衣和烘干、举办晚宴等实际生活需求。

The Piexl House“像素之家” 深圳大学/供图

深圳大学 The Piexl House“像素之家”项目,屋顶光伏设计综合了光伏的利用角度与融雪倾角须要,在光伏光热一体化组件和天沟融雪的加持下,融雪速率明显加快,实现了暴雪景象也能利用光伏的效果。

Solar Ark 3.0“阳光方舟之家” 东南大学/供图

东南大学在Salar Ark“阳光方舟之家”项目中,将光伏板创新性地东西向支配,在相同的投影面积中支配了更多的光电板,产能量提高约10%,并且可以优化早中晚产能的均衡性,使产能曲线与用能曲线更为贴合,更加高效地利用太阳能。

重庆大学斜屋项目的光伏组件采取建筑光伏一体化(BIPV)技能,最大限度地提高了太阳能的利用效率,整年可发电3万千瓦时,这天常用电量的4倍,远超零能耗建筑哀求。

北京交通大学团队重点关注自然磨难后的“能源孤岛”征象,其设计项目表示了建筑物能源韧性的理念。
他们从能源生产、能源利用和能源管理三个维度将能源韧性理论贯穿到各个模块设计中,以应对灾后各种情形。
项目实现了“光储直柔”即太阳能光伏、储能、直流配电和柔性交互四项技能,用电安全性显著提高,能耗摧残浪费蹂躏大幅减少。

技能提升舒适性

低碳生活,提升建筑品质、改进人居建筑环境需看重保温材料等建筑围护材料和构造。
张家口地处寒冷地区,冬季寒冷干燥,夏季酷热湿润,降水量相对集中,春秋冷暖适中,多大风、风沙,多冰雹和雷暴,这样的景象条件对围护材料和构造提出了苛刻的哀求。

各参赛军队都对围护材料和构造进行了奥妙的设计。
西安建筑科技大学Qiju3.0项目采取了被动式设计,紧张运用了高保温性能围护构造、无热桥设计与施工(气凝胶毡)、高建筑气密性等技能,极大地降落了建筑的能耗需求。

重庆大学的斜屋采取了高性能的围护构造。
在轻钢构造中内填聚氨酯发泡,加外墙保温一体板构成双层保温系统,降落建筑能耗的同时减少墙体厚度,增加室内可利用空间,并合理解决了钢构造热桥问题。
所有门窗均采取被动式门窗体系,减少通过门窗丢失的热量。

在清华大学“草原方舟”可持续住宅项目中,高性能的被动技能、近零能耗导向的建筑围护构造、性能可调的多功能复合墙面、平板重力热管与蓄热材料发挥了主要浸染。

建筑为人

科技为人,建筑为人。
新材料新技能的运用落脚点还是为人类供应更好的居住环境。

深圳大学The Piexl House“像素之家”项目捕捉到疫情常态化确当下更长的居家韶光让人们对住宅舒适度的哀求更高。
同时,随着人口老龄化,越来越多涌现四世同堂的情形。
他们提出的像素空间的观点,通过像素空间的不同组合实现可变住居和舒适复合的室内空间。

苏州大学Aurora“极光之家”项目,选取可再生材料竹子和木材作为建筑主体,利用前辈的模块化建造手段和太阳能供能,实现人、建筑和自然的有机互动。
建筑不再只是一栋冰冷的钢筋水泥,而是心灵与身体的归宿。

本文原载于《中国建材报》8月22日9版

责编:丁涛

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