江蘇985團隊打造“超牛”建築:完全斷電情況下,仍可維持25度室溫!

從倫敦到上海,史無前例的熱浪在過去的幾周席捲著世界許多地區。在中國,大範圍熱浪也此起彼伏。根據中國天氣網訊息,高溫席捲全國20餘省份,創下史上“最熱7月”之一。

持續的高溫天氣導致全國各地用電需求大幅攀升,區域性地區已經出現電力供需緊張的情況。但在河北張家口正在進行的中國國際太陽能十項全能競賽現場,卻有一棟建築在與外界完全斷電的情況下,依舊可維持室溫25度正常生活。這便是由

東南大學

團隊打造的

“陽光方舟3.0”(Solar Ark 3.0)

建築。

江蘇985團隊打造“超牛”建築:完全斷電情況下,仍可維持25度室溫!

央視新聞報道

國際太陽能十項全能競賽是一項享有太陽能“奧林匹克”和綠色住宅“世博會”雙重美譽的全球頂級大學生科技創新賽事,今年是落地中國舉辦的第三屆。來自10個國家29所知名高校組成的15支參賽團隊,每隊設計並建造一棟以太陽能為唯一能源的高效能全尺寸房屋,打造發儲用綜合體、綠色迴圈減排、智慧互聯零碳社群。東南大學作為江蘇三所參與高校之一,聯合蘇黎世聯邦理工學院、福建三明學院打造出“陽光方舟3。0”建築,受到廣泛關注。

東南大學連續三屆參與了中國國際太陽能十項全能競賽,並一直延續著Solar Ark的理念,Solar標誌著對以太陽能為代表的新能源新技術的創新利用,Ark代表著對人類美好未來生活和環境可持續發展的不斷探索,3。0則代表東南大學團隊對Solar Ark產能房屋系列產品的三次技術最佳化和迭代更新,進而踐行產品化建築設計和新型建築學人才培養的發展方向。

江蘇985團隊打造“超牛”建築:完全斷電情況下,仍可維持25度室溫!

Solar Ark團隊在東南大學九龍湖校區合

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Solar Ark 3。0(陽光方舟3。0)

自產能源 高效供電

“離網之後,整個房屋的執行要完全依靠自身產生的能源維持日常生活。”

現場領隊、東南大學建築學院博士生張軍軍說,按照比賽要求,室內溫度不得高於25℃、二氧化碳濃度低於1000ppm、發電量要大於或等於總耗電量等。

走進室內,雖然僅開了2盞吊頂燈,但依然明亮通透。一臺普通空調讓室溫保持在22℃左右,二氧化碳含量隨人員多少保持在300—500ppm區間。

這一目標是如何實現的呢?原來,

團隊在

屋頂佈設了近百塊光伏板,並與風力發電結合,近期每天可發電260度

,全部裝置24小時滿負荷運轉最多耗電60度,每天的用電通常維持在20-30度,

離網半年,也不用擔心電不夠

江蘇985團隊打造“超牛”建築:完全斷電情況下,仍可維持25度室溫!

多能互補新能源系統原理圖 (金宇航)

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Solar Ark 3。0室內實景圖

零碳建築 助力低碳

東南大學建築學院教授張宏介紹,

陽光方舟3.0創造了多個第一

世界上第一個採用超高效能混凝土預製裝配的雙曲面殼體建築

,5天即裝配完成,並節省了67%的混凝土使用量;

採用了全國第一個用80塊東西向佈置的光伏板系統

,比傳統南北西佈置每天可多接收陽光3小時以上,房子旁邊還加裝了風電裝置,風光聯動。

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Solar Ark 3。0區域性圖

這樣一幢房子,冬天每天可發電100千瓦時以上,夏天每天發電260千瓦時,全年發電5。7萬千瓦時,

扣除自用,淨產能4.2萬千瓦時

。以此推算,

9年即可實現碳中和,成為全生命週期零碳建築。

而傳統建築終生都達不到碳中和。房屋所在地的冬天,最低氣溫可達零下30多℃,光伏發電還可提供暖氣和熱水。

在比賽當天下午,團隊幾位同學開始忙碌起來,擇菜、洗菜……燒菜的周超同學告訴記者,按照挑戰要求,晚上要邀請友隊同學聚餐,他們為此準備了白灼蝦、豬頭肉等超過10道菜。雖然有了熱量和油煙,

不過依靠油煙機和新風系統,房間內的各項指標並沒有過多波動

。燒菜、洗衣產生的汙水,則依靠室外生物處理系統完成淨化後用來種植、澆灌和沖洗馬桶。

“能源靠陽光,汙水不外排,這是年輕一代設計的低碳生活。

黃寶麟同學一天都在忙著現場直播,熱情不減。

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多元健康系統(繪製:金宇航)

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Solar Ark 3。0室俯視景圖

自產能源 高效供電

基於這些設計,

陽光方舟3.0

開賽之前已斬獲第二屆全國生態混凝土創新設計應用大賽環境生態工程類一等獎、2021 Active House Award中國區競賽學生組一等獎,並亮相央視新聞頻道和湖南衛視天天向上欄目!

2018年,東大團隊參加在山東德州舉辦的國際太陽能十項全能大賽時,用20天打造了一座C-House(立方之家),獲得了建築設計單項第三名、總成績第三的好成績。

本次參賽房屋是東大第九代光伏屋,功能更完善,賽後將留在當地,服務旅遊功能。

值得一提的是,在已經揭曉的十項全能競賽的第一項和第二項比賽中,東南大學團隊取得了“市場潛力”分項第一名和“能源效率”分項第三名的好成績!

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建華建材杯獲獎證書

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2021 Active House Award中國區競賽學生組一等獎

江蘇985團隊打造“超牛”建築:完全斷電情況下,仍可維持25度室溫!

“市場潛力”分項第一名和“能源效率”分項第三名

在2022年初,外交部發言人在介紹“綠色奧運”理念和綠電供應時,說到:“張北的風點亮北京的燈。”如今,可再生能源的應用在南京也得到發展。東南大學在溧水晶橋設計建造的為民服務中心,綜合節能率達到137。75%,成為江蘇省超低能耗綠色節能示範工程。

江蘇985團隊打造“超牛”建築:完全斷電情況下,仍可維持25度室溫!

Solar Ark 3。0實景圖

以科學名世 以人才報國

在助力建築行業實現雙碳目標的道路上,東南大學將積極發揮科技力量,為中國可持續發展建設貢獻東大智慧!

本文素材來源:東南大學官微、中國天氣網、 Nature Portfolio