“近零能耗”農(nóng)宅充分利用太陽能 給房子披件棉襖

來源:科技日?qǐng)?bào)

在鄉(xiāng)村,烈日炎炎的夏天不用空調(diào),凜冽嚴(yán)寒的冬日無需暖氣,而室內(nèi)仍能保持舒適如春,這樣的建筑可實(shí)現(xiàn)嗎?在北京大興魏善莊鎮(zhèn)半壁店村口,當(dāng)記者推開“零舍”木門,走進(jìn)總建筑面積400方米的高顏值院落,發(fā)現(xiàn)這樣的農(nóng)宅竟然真實(shí)存在。

這是2019年將一處村民房屋以國家標(biāo)準(zhǔn)《零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》為標(biāo)尺改造的,國內(nèi)首座建成并獲得評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)的“零能耗”建筑,北京市科委力推的“綠色智慧鄉(xiāng)村技術(shù)集成與示范”課題示范項(xiàng)目,獲得2020年WAN世界建筑新聞網(wǎng)大獎(jiǎng)可持續(xù)建筑類別銀獎(jiǎng)。那么,這座鄉(xiāng)村理想的“零能耗”農(nóng)宅究竟有啥秘訣?

主動(dòng)節(jié)能:充分利用太陽能

從外圍觀零舍,綠樹掩映下一座保有鄉(xiāng)土風(fēng)格的紅磚瓦房院落,里面設(shè)計(jì)得窗明幾凈,錯(cuò)落有致,若把它安置在著名油畫《拾麥穗的女人》的麥田上做背景,似乎毫無違和之感。

在零舍大門和客廳門之間,有一條彩色屋頂?shù)年柟庾呃?,?dāng)午后的陽光播撒到透明屋頂時(shí),地面仿佛鋪上了七彩地毯。

“屋頂是由14塊彩色光伏發(fā)電薄膜蓋板組成,總面積22.7方米,不僅具有很好的透光,還能發(fā)電。”天津市天友建筑設(shè)計(jì)股份有限公司總建筑師、天津大學(xué)建筑學(xué)院教授任軍介紹說。

拾級(jí)而上,來到零舍屋頂?shù)穆杜_(tái)。任軍指著整個(gè)房頂鋪設(shè)的灰黑色瓦片說,“這是漢能的太陽能瓦,面積達(dá)96.4方米,它和陽光廊頂棚一起發(fā)出的電,能夠滿足屋內(nèi)絕大多數(shù)電器設(shè)備所需電能。而且,在設(shè)計(jì)上結(jié)合北京所處緯度,考慮到北方降雪天氣的情況,將陽光房頂棚、屋頂?shù)慕嵌榷荚O(shè)計(jì)成40度,這樣即便其上落下很厚積雪,很快就會(huì)融化干凈,能夠最大限度利用太陽的能量,儲(chǔ)存更多的電能。”

不僅如此,記者觀察到,建筑圍墻上安裝了藝術(shù)化的柔光伏裝置。露臺(tái)上還設(shè)置一組太陽能熱水系統(tǒng),為廚房、衛(wèi)生間提供熱水。

任軍表示:“零舍實(shí)現(xiàn)了光伏建筑一體化的有機(jī)結(jié)合。不僅可以靠光伏發(fā)電,形成一套獨(dú)特的供電運(yùn)行系統(tǒng),還可以把發(fā)的多余電量并入國家電網(wǎng)獲益。”

被動(dòng)節(jié)能:給房子披件棉襖

據(jù)了解,傳統(tǒng)住宅的門窗接縫處,易漏風(fēng),而且建筑墻體薄,保溫效果差,這樣無論冬天制熱還是夏天制冷,為了保持溫度,往往需要耗費(fèi)大量能源維系。

“針對(duì)這種情況,我們?cè)诖皯艨p中、墻體內(nèi)添加保溫新材料,猶如給房子披上件棉襖,達(dá)到被動(dòng)節(jié)能的良好效果。”任軍介紹說。

走到零舍的落地窗邊會(huì)發(fā)現(xiàn),建筑的墻體中間填充了保溫材料,墻厚足有80厘米,而常見民房厚度僅在30多厘米。房頂、地面也全都覆蓋上了30厘米厚的保溫層,整個(gè)建筑物,仿佛置身在一個(gè)溫暖的被窩中。

經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)測算,這樣被動(dòng)節(jié)能改造措施的氣密系數(shù)達(dá)到0.6,而傳統(tǒng)建筑的氣密系數(shù)為10。這意味著,即使室外刮六七級(jí)大風(fēng),零舍里的人站到窗戶邊,絲毫不會(huì)感覺到有冷風(fēng)進(jìn)入。

“我們不僅希望實(shí)現(xiàn)零能耗,還要在項(xiàng)目中探索不同結(jié)構(gòu)體系實(shí)現(xiàn)零能耗的技術(shù)路徑和構(gòu)造節(jié)點(diǎn)。因此分別采用磚木結(jié)構(gòu)(保留單元)、輕木結(jié)構(gòu)和模塊結(jié)構(gòu)(新建單元)三種結(jié)構(gòu)體系。裝配式模塊單元采用SMART-6輕鋼裝配單元結(jié)構(gòu)體系,內(nèi)填外貼兩種保溫材料,以保證系統(tǒng)的傳熱系數(shù)和氣密,在工廠完成結(jié)構(gòu)及內(nèi)裝修,整體運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場完成安裝及外裝飾。”任軍表示。

那么,這樣的建筑會(huì)不會(huì)比較憋悶;室內(nèi)的溫度、氣流如何調(diào)節(jié)?“這主要靠操作調(diào)節(jié)空氣源熱泵即可,達(dá)到冬暖夏涼,非常省電。”任軍走到書房的書架一隅,在一個(gè)小觸摸顯示屏上邊演示邊說。

最后,任軍表示:“通俗來講,零能耗建筑是通過被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)最大幅度降低供暖、空調(diào)、照明需求,通過主動(dòng)技術(shù)措施最大幅度提高能源設(shè)備與系統(tǒng)效率,充分利用可再生能源,為使用者提供舒適室內(nèi)環(huán)境,其能耗水國家標(biāo)準(zhǔn)降低60%—75%以上。而我們希望通過零舍的改造可以探索一種低成本的零能耗農(nóng)宅的實(shí)現(xiàn)方式,保留農(nóng)宅的傳統(tǒng)建筑特色,在農(nóng)宅內(nèi)引入新的功能,實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換與鄉(xiāng)村復(fù)興,以達(dá)到建筑領(lǐng)域碳中和目標(biāo)。”

標(biāo)簽: 近零能耗 農(nóng)宅 太陽能 房子 建筑技術(shù)

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