苍翠欲滴的叶子在风中轻轻摆动,虬龙般的枝干粗壮有力。在2018中国国际太阳能十项全能竞赛北京大学赛队的搭建场地,三栋白色的房屋主体已经初具雏形,队员忙碌穿行井然有序,房屋旁边一棵枝繁叶茂的“大树”,显得格外引人注目。
“这棵树是一棵光伏树,看似逼真,实际上是用光伏材料制成的,这也是我们参赛作品‘未名·SHU’的亮点所在了。”看到大众网记者面露惊异,北京大学队带队老师张焱笑着解释道,光伏树是北京大学赛队创新采用光伏景观与建筑一体化设计方式,把光伏板像树叶一样一片片地挂在树干上,以空间换平面,有效利用空间面积安装光伏发电系统。现场将安装3棵光伏树,是光伏发电系统的高度智能集成,也是普通光伏电站的高度浓缩,兼具发电、景观、生活、扶贫等多种功能。光伏树下,可以遮阳避雨,可以休闲娱乐,可以充电停车,可以种植花卉蔬果,这在所有参赛队中都是独特的存在。
此次比赛北京大学赛队带来的作品名为“未名·SHU”。“未名”即北京大学标志之一未名湖,蕴含自由、民主的北大精神,“SHU”则通过四个声调,分别可以引申成书、塾、属、树等含义,表示书屋、私塾、共属性以及树,表达共享、智能、舒适、创新的总设计理念。“我们此次的参赛作品以‘光伏四合院’形式呈现,是由4个独立的生活单元和一个共享的内部中庭组成的智能房屋,具有语音交互等功能。”张焱向大众网记者介绍道,四合院是中国北方一种传统合院式建筑,四合院的设计风格,体现了中国人开放、包容的思想,也顺应了当下对共享、社交的时代需求,这也是我们最想呈现给大家的根本理念。“未名·SHU”最大的亮点就是从节能、产能和能源管理三个方面去打造一个被动式的超级能耗建筑。“为了这次比赛,我们筹备了近1年的时间,希望我们的设计理念和作品能够打动评委,取得好成绩。”看着在搭建中初具雏形的参赛房屋,张焱露出欣慰的神色。
此外,北京大学队还从不同的维度来展现建筑里最核心的被动式房屋,即被动式超低能耗建筑。“被动房”是指采用各种节能技术,构造最佳的建筑围护结构和室内环境,极大限度地提高建筑保温隔热性能和气密性,使建筑物对采暖和制冷需求降到最低的一种房屋,也是各种技术产品的集大成者——通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和可再生能源等材料和工艺,使所有消耗的一次能源总和不超过120千瓦·小时/(平米·年)。值得一提的是,“未名·SHU”的搭建还借鉴了中国传统窑洞的原理,在保温、气密性上有所侧重,让房屋对采暖和制冷需求降到最低,同时房屋框架的钢结构本身也具有自重轻、强度高、施工快捷、管线布置方便、施工环境污染少等优点。“别看现在天气很热,但是我们的房屋内却是非常凉爽的,冬天冻不透,夏天晒不透,可以达到冬暖夏凉的效果。”张焱说。
由于传统四合院的设计理念,北京大学队最大的挑战是需要在限定工期内,完成五座房屋的搭建。尽管目前北京大学队仍处于主体施工阶段,但是为了节省时间,北京大学队也采取了交叉施工的方式,将室外围搭建和室内装修同时施工。
“我们要把北大精神传递到德州来,通过这个比赛,着重地去设计充满未来性和舒适性的房屋,或者说我们想建造一座房屋,它是能够代表未来的,充满着对未来房屋、生活一种美好的向往。”张焱说。