2021年10月27日,山西省大同全部能源革命展示馆项目正式完工,展馆建筑面积约2.8万平方米,包括地上三层,地下一层,是一座堪称中国能源革命现象级工程的展览馆,也是目前国内超低能耗最大规模的被动式建筑,将全方位展示山西能源革命历程和成果,而其场馆本身,就是一栋教科书式的近零能耗建筑。
完工后的能源革命展示馆现状
此项目以“升腾的能量云”作为设计理念,其立面元素提炼自历史文脉、生态文明与能源革命等极具标识的主题,通过建筑上部及屋顶光伏幕墙的运用,营造出轻盈灵动的“云朵”形象。利用2100㎡智能调光玻璃以及18万点光源的有机排列,将展示馆幕墙和大堂妆点得更有科技感,此外调光玻璃让整栋建筑在透明与不透明之间自由切换,仿佛如空中聚散无常的云朵。
完工后的能源革命展示馆现状
由于本工程既是低碳能源馆,同时又担当着“能源革命先行者”的使命。因此在整个建设过程中,通过各项新技术、新工艺、新材料的投入,让展馆充满了黑科技:其通过高效的外墙、屋面保温措施、高气密性的被动门窗,保证建筑良好的气密性和水密性;利用太阳能幕墙光伏发电技术,使光伏组件与建筑物实现构件化、一体化。
能源革命展示馆夜间效果图
能源馆堪称一座巨型的太阳能光伏一体化建筑,按照建筑发电厂的概念创作,所有建筑用电均由自身的光伏组件转换而成。因此,光伏板的节点设计、安装形式、施工方案、材料选用都非常重要,既要保证其外立面如云朵般舒展美观,又要兼顾其发电的效率,还要利于维护保养,难度空前。
正在安装的立面碲化镉仿铝板光伏建筑构件
为选出适合的光伏材料,项目管理团队从全国最优的光电建筑材料厂家中筛选出多家匹配的企业,反复对板块颜色和发电量进行了比对测试。最终根据墙面、屋顶、雨棚等不同的建筑区域选择了各自相适应的材料:立面选择了国际领先的铜铟镓硒薄膜太阳能光伏组件(CIGS)及碲化镉薄膜太阳能组件(CdTe),光电转化效率达到15%以上;屋面选择了高效低衰减单晶硅光伏组件,光电转化率达到20%以上。不仅如此,通过在材料的表面镀膜还有效降低了光污染,使建筑本身更有亲和力。
碲化镉仿铝板光伏板样品
通过充满未来感的幕墙系统,再结合精彩的泛光照明体系,使其日间和夜间均能全方位体现项目如“云卷云舒”般丰富多变的特色,呈现出“全周期、全方位、无死角”的建筑之美。该项目采用冷光源发光,内置微电脑芯片,可任意编程控制,多个点光源同步变化,响应时间快、发光效率较高能快速实现立面上灯光亮度、色温、饱和度和图案变化,通过联动变幻,呈现出生动、活泼、流畅的灯光效果。
施工中的顶部试灯效果
光伏幕墙系统上由18万个点光源组成巨大菱形网格墙,灯具的排布结合立面的分割造型,将原有的轮廓通过富有变化的灯光照亮,延续了日间的建筑形态。
施工中的立面试灯效果
此外调光玻璃在本工程的应用中也堪称神来之笔,当展馆幕墙处于开放透明时,通透性良好,给室内带来优异自然照明,当烈日炎炎时则通过控制可充分发挥调光玻璃隔热、隔紫外线的功能,让展馆温度保持着体感适中的状态。
整合了如此众多黑科技的能源馆,凝聚了幕墙设计、加工、安装及上下游供应链的智慧和汗水,其先进的理念具有里程碑式的意义,是近年来非常值得观摩的一个新项目。
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