暗黑科技袭来:与零碳旋转屋共舞一曲建筑“华尔兹”

 

零碳旋转屋

ZeroEnergyRotationalBuilding

零能耗

零排放

建筑全寿命(生命)周期

综合碳排放量小于零

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零碳旋转屋采用减量化(reducing)、再利用(reusing)、再循环(recycling),即,所谓的3R原则实现建筑的零能耗、零排放的目标。在零碳旋转屋的设计中,通过再生能源如太阳光伏板的使用所产生的新能源,与在建造及使用过程中所产生的碳排放进行抵消,实现全生命周期综合碳排放量小于零。

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会跳“华尔兹”的建筑

国内首个整体建筑旋转案例

1凝固的艺术到流动的艺术——建筑整体旋转

国内的零碳技术并非是零起步,如何让零碳摆脱“花瓶”的角色,增加实质“功能”,是这次要攻克的第一座难关。于是,为了避免产品的同质化,创作了可旋转的零碳建筑。

在建筑的屋顶,斜向25度,分4排安装了56块太阳光伏电板,通过整幢建筑的匀速间歇式旋转,可跟踪太阳轨迹,最高效地提高屋顶光伏发电效率,预估可提高10%-15%。

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2“向日葵”原理——追日闭环控制系统

据说向日葵很恋光。太阳有东升西落,时刻都在天空移动,而向日葵也随着太阳缓缓移动。为了提高跟踪精度,建筑的旋转控制采用了闭环控制方式,依据时间,跟踪角度,由角度传感器反馈建筑的实际旋转的角度位置,根据反馈的角度信息不断修正建筑姿态,大大提高了控制精度和旋转的安全性。

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3一个灯泡的耗能即可转动整幢建筑

利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动即可解决整幢建筑的旋转,这个能耗仅仅相当于一个180瓦灯泡的能耗。有效控制建筑最远端的切向速度在每分钟0.8米以内,让旋转更加安全舒适。在正常的维护保养下,它的寿命和建筑同岁,可以保证50年的使用寿命。

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可无限拼装的“积木”建筑

从模数化设计到建筑工业化

1建筑构件的系列化、模数化

建筑构件采用系列化与模数化设计,系列化是指,建筑的每一块楼板、墙板、梁柱从出厂就拥有各自的身份和序号,并准确地出现在建筑的确切部位;模数化是指,采用300mm为单位,从600-2400mm,产生不同规格的建筑构件,便于组合、搭配。

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2从模数化的“建筑构件”到体块化的“建筑模块”

通过建筑构件的模数化,把建筑构件做成类似乐高积木一样的零配件,然后,再把这些零配件即建筑构件组装做成一个小的建筑模块,称之为“块”。接下来,根据具体的设计要求、设计条件,进行体块的搭建,尽量用最少的建筑体块完成整幢建筑设计。为了满足建筑物的独特性与特殊性,还可以将某些体块进行变异,实现最终的建筑设计方案。

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3特立独行,别具一格的墙体体系——重钢轻质

重钢轻质,顾名思义,采用重量大的钢材作为骨架,或者说,作为结构的承载体系,而采用重量轻的木材或其它轻质材料结合保温材料,作为围护结构。由此可见,重钢轻质墙体体系的应用领域可扩展到多层和高层建筑。

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4像“搭积木”一样的盖房子——说搬就搬,说拆就拆

由于仅仅采用了钢材结构和木材围护,而且全部通过工厂预制,所以,盖房子完全是像搭积木一样现场安装。而钢结构的连接则采用栓接方式,也就是只要会用扳手,即可安装拆卸,简单便捷。

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被动式节能措施

?内外墙体保温一体化

?中遮阳系统

?高节能性外窗

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其他绿色节能措施

?太阳能空调

?分布式清洁能源的应用

?户式中水系统

?户式污水处理系统

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建筑创作

零碳旋转屋还具有快速建造和拆除回收的优势。可作为临时性、季节性、紧急性的建筑物来使用。在灾区救援安置建筑、科考观测站、生态主题酒店等领域,有非常广阔的应用前景。

零碳建筑的设计采用“九宫格”式布局,底层做了架空处理,包含两部分使用空间的展示——工作及居住空间。

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外墙面采用的是红雪松加工而成的板材,形成自然的木纹理,并随着时间的推移留下历史的痕迹,从建成的最终效果来看,还是达到了预期效果的。

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建设地点:上海市川沙镇,迎宾大道东南侧

建设单位:上海浦公建设工程质量检测有限公司

设计单位:华建集团工程建设咨询公司