新民晚報訊(記者 馬亞甯)未來三年内,我國公共建築屋頂中的光伏覆蓋率力争達到50%。這意味着,明天的建築不僅更低碳節能,而且更“懂你”。正在緊鑼密鼓籌備中的2022浦江創新論壇開啟最新一期的科創訪談《平行未來的N次元》,邀請到我國建築結構領域的青年科學家,胡建輝教授,展開有關于未來建築的N種想象:未來的建築一定會朝着低碳化、信息化的方向演進,建築也會變得更低碳、更智能、更“懂你”。
在剛結束不久的北京2022年冬奧會中,有一座綻放着中國冰雪健兒奪冠夢想的運動場館——“冰立方”。實際上,這座銀白色冰雪場館背後的低碳故事,同樣刷新着一項項環保紀錄。它是由2008年北京奧運會的“水立方”變身而來,“水立方”本身就是一座低碳建築,14年後其建築的透光度仍然保持在95%以上。“這是因為建築面積和屋頂包裹着一層像泡泡一樣的高分子薄膜材料ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)。這種材料的重量隻有玻璃的1/10,厚度隻有玻璃的一半,但它有自潔性,就像荷葉一樣表面不吸水,雨水可以直接把表面灰塵帶走;另外,它還是一種100%可回收的材料。”
從“水立方“到”“冰立方”,建築從材料、結構、控制技術三個方面踐行了“有生命”的低能耗,不愧于低碳建築的典範。例如,其内部空間的劃分十分科學。要知道,觀衆席溫度不可能和冰面附近溫度相同,觀衆區需要加熱。然而,“冰立方”的分區加熱滿足能量高效利用的要求,讓能耗更低;可視化的觀衆舒适度反饋系統,讓建築更“了解”觀衆需求。“近年來,人們對建築的觀念正在發生變化,以前人們想要更高、更大、更特别的建築,但它們消耗了大量資源,排放了許多碳,現在人們不隻關注建造的過程,更關注建築的全生命周期。”胡建輝教授說。
據透露,到2025年國家要求公共建築屋頂中的光伏覆蓋率力争達到50%,目前主要有兩種手段增加光伏覆蓋率,一種是BAPV(光伏附加在建築上),一種是BIPV(光伏集成在建築中)。“光伏與建築融為一體,建築在為人們遮風擋雨的同時,也吸收太陽能,轉化為電能和熱能。據測算,一塊光伏闆大約7年能收回成本,而它的使用周期在25年以上。”同時,加裝光伏勢必要有一套傳感控制系統,如家用能量管理系統(Home Energy Management System)來測量建築到底發了多少度電,降低了多少碳排放等。因此,未來的建築一定會朝着低碳化、信息化的方向演進,建築也會變得更低碳、更智能、更“懂你”。
當下,中國的建築業正孕育着變革,低碳建築有很多突破口,它與能源、機械、電氣、計算機都有交集,我們甚至可以從植物學角度去規劃與衆不同的建築類型。“未來,建築也未必都是固定和堅硬的,柔性材料、數字技術、智能控制的出現,人們完全可以颠覆以往的理念,設計出柔性又舒适,甚至裝拆便攜、機動快捷的建築結構。”對此,胡建輝充滿信心。
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