零碳旋轉(zhuǎn)屋
ZeroEnergyRotationalBuilding
零能耗
零排放
建筑全壽命(生命)周期
綜合碳排放量小于零
零碳旋轉(zhuǎn)屋采用減量化(reducing)、再利用(reusing)、再循環(huán)(recycling),即,所謂的3R原則實(shí)現(xiàn)建筑的零能耗、零排放的目標(biāo)。在零碳旋轉(zhuǎn)屋的設(shè)計(jì)中,通過(guò)再生能源如太陽(yáng)光伏板的使用所產(chǎn)生的新能源,與在建造及使用過(guò)程中所產(chǎn)生的碳排放進(jìn)行抵消,實(shí)現(xiàn)全生命周期綜合碳排放量小于零。
會(huì)跳“華爾茲”的建筑
國(guó)內(nèi)首個(gè)整體建筑旋轉(zhuǎn)案例
1凝固的藝術(shù)到流動(dòng)的藝術(shù)——建筑整體旋轉(zhuǎn)
國(guó)內(nèi)的零碳技術(shù)并非是零起步,如何讓零碳擺脫“花瓶”的角色,增加實(shí)質(zhì)“功能”,是這次要攻克的第一座難關(guān)。于是,為了避免產(chǎn)品的同質(zhì)化,創(chuàng)作了可旋轉(zhuǎn)的零碳建筑。
在建筑的屋頂,斜向25度,分4排安裝了56塊太陽(yáng)光伏電板,通過(guò)整幢建筑的勻速間歇式旋轉(zhuǎn),可跟蹤太陽(yáng)軌跡,最高效地提高屋頂光伏發(fā)電效率,預(yù)估可提高10%-15%。
2“向日葵”原理——追日閉環(huán)控制系統(tǒng)
據(jù)說(shuō)向日葵很戀光。太陽(yáng)有東升西落,時(shí)刻都在天空移動(dòng),而向日葵也隨著太陽(yáng)緩緩移動(dòng)。為了提高跟蹤精度,建筑的旋轉(zhuǎn)控制采用了閉環(huán)控制方式,依據(jù)時(shí)間,跟蹤角度,由角度傳感器反饋建筑的實(shí)際旋轉(zhuǎn)的角度位置,根據(jù)反饋的角度信息不斷修正建筑姿態(tài),大大提高了控制精度和旋轉(zhuǎn)的安全性。
3一個(gè)燈泡的耗能即可轉(zhuǎn)動(dòng)整幢建筑
利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)即可解決整幢建筑的旋轉(zhuǎn),這個(gè)能耗僅僅相當(dāng)于一個(gè)180瓦燈泡的能耗。有效控制建筑最遠(yuǎn)端的切向速度在每分鐘0.8米以內(nèi),讓旋轉(zhuǎn)更加安全舒適。在正常的維護(hù)保養(yǎng)下,它的壽命和建筑同歲,可以保證50年的使用壽命。
可無(wú)限拼裝的“積木”建筑
從模數(shù)化設(shè)計(jì)到建筑工業(yè)化
1建筑構(gòu)件的系列化、模數(shù)化
建筑構(gòu)件采用系列化與模數(shù)化設(shè)計(jì),系列化是指,建筑的每一塊樓板、墻板、梁柱從出廠就擁有各自的身份和序號(hào),并準(zhǔn)確地出現(xiàn)在建筑的確切部位;模數(shù)化是指,采用300mm為單位,從600-2400mm,產(chǎn)生不同規(guī)格的建筑構(gòu)件,便于組合、搭配。
2從模數(shù)化的“建筑構(gòu)件”到體塊化的“建筑模塊”
通過(guò)建筑構(gòu)件的模數(shù)化,把建筑構(gòu)件做成類似樂高積木一樣的零配件,然后,再把這些零配件即建筑構(gòu)件組裝做成一個(gè)小的建筑模塊,稱之為“塊”。接下來(lái),根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)條件,進(jìn)行體塊的搭建,盡量用最少的建筑體塊完成整幢建筑設(shè)計(jì)。為了滿足建筑物的獨(dú)特性與特殊性,還可以將某些體塊進(jìn)行變異,實(shí)現(xiàn)最終的建筑設(shè)計(jì)方案。
3特立獨(dú)行,別具一格的墻體體系——重鋼輕質(zhì)
重鋼輕質(zhì),顧名思義,采用重量大的鋼材作為骨架,或者說(shuō),作為結(jié)構(gòu)的承載體系,而采用重量輕的木材或其它輕質(zhì)材料結(jié)合保溫材料,作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。由此可見,重鋼輕質(zhì)墻體體系的應(yīng)用領(lǐng)域可擴(kuò)展到多層和高層建筑。
4像“搭積木”一樣的蓋房子——說(shuō)搬就搬,說(shuō)拆就拆
由于僅僅采用了鋼材結(jié)構(gòu)和木材圍護(hù),而且全部通過(guò)工廠預(yù)制,所以,蓋房子完全是像搭積木一樣現(xiàn)場(chǎng)安裝。而鋼結(jié)構(gòu)的連接則采用栓接方式,也就是只要會(huì)用扳手,即可安裝拆卸,簡(jiǎn)單便捷。
被動(dòng)式節(jié)能措施
?內(nèi)外墻體保溫一體化
?中遮陽(yáng)系統(tǒng)
?高節(jié)能性外窗
其他綠色節(jié)能措施
?太陽(yáng)能空調(diào)
?分布式清潔能源的應(yīng)用
?戶式中水系統(tǒng)
?戶式污水處理系統(tǒng)
建筑創(chuàng)作
零碳旋轉(zhuǎn)屋還具有快速建造和拆除回收的優(yōu)勢(shì)??勺鳛榕R時(shí)性、季節(jié)性、緊急性的建筑物來(lái)使用。在災(zāi)區(qū)救援安置建筑、科考觀測(cè)站、生態(tài)主題酒店等領(lǐng)域,有非常廣闊的應(yīng)用前景。
零碳建筑的設(shè)計(jì)采用“九宮格”式布局,底層做了架空處理,包含兩部分使用空間的展示——工作及居住空間。
外墻面采用的是紅雪松加工而成的板材,形成自然的木紋理,并隨著時(shí)間的推移留下歷史的痕跡,從建成的最終效果來(lái)看,還是達(dá)到了預(yù)期效果的。
建設(shè)地點(diǎn):上海市川沙鎮(zhèn),迎賓大道東南側(cè)
建設(shè)單位:上海浦公建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司
設(shè)計(jì)單位:華建集團(tuán)工程建設(shè)咨詢公司