光能建筑·庭园家

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前言

由马岩松带领的MAD建筑事务所设计与汉能合作的“光能庭园家”亮相2019“China House Vision 探索家——未来生活大展”。这个家通过高效的薄膜太阳能技术,实现了能源的自给自足,利用这种能源技术和一个用硕大的屋顶包裹的空间,把宛如庭园一般的自然环境纳入到我们的生活当中。

看点


●TECHNOLOGY AND NATURE 技术与自然

●THIN-FILM SOLAR CELL 薄膜太阳能电池

●BAMBOO STEEL STRUCTURE 竹钢结构



关键句


技术与自然并非对立。技术愈进步,我们应该愈接近于自然。同时人工与自然的界线也会慢慢消除,而在汉能‘光能庭园家’中我们看到了这种融合。

屋顶上安装的233片薄膜太阳能电池,随着太阳的位置改变方向和角度,实现高效发电。


人类文明发展的几千年进程中,“家”一直都是修养身心,同家人共处,与自然互通的一个“空间”。从茅草屋到现代城市,它的核心功能从未改变,但随着社会不断发展,尤其在中国这样一个人口密集的区域,在享受城市带来便捷的同时,居者也在不断地妥协,空间的缩小,与领里关系的疏远,与自然的隔绝都让人类开始反思这种“进步”。而最近鸟巢南广场正在的进行的CHINA HOUSE VISION展上,汉能牵手MAD建筑事务所打造的“光能庭园家”则给出了自己的思考。



“光能庭园家”,是MAD对居住环境中人与自然、情感关联的表达。这是一组介于建筑与景观之间的想象力开放的作品。从远处看,建筑的主体“屋顶”像是飘在半空中的云,这片“云”实际是二百多块由汉能研发的薄膜屋顶组件。板块能够随着太阳能光线调整倾斜角度,实现高效发电,每天生产的电能足够三口之家平均日常消耗电量。阳光同时透过透明薄膜,洒进空间之内。地面与“屋顶”之间的空档是家的内外空间,起居空间与景观相互交替,伴着流动的空气、温暖的阳光、吹拂的微风,人的情感在环境的变换中得到滋润。

“光能庭园家”本身既是建筑也是景观,室内室外相互拥抱,最大限度的对自然开放,对阳光、空气开放,它把阳光和自然作为人类生活和精神的一部分。从远处看,整个建筑呈水滴状,它没有所谓墙的隔阂,而是用一个竹钢结构的屋顶去定义空间。这个屋顶呈透明,它有时候与地面相连,有时候又漂在半空中。而科技感十足的汉能薄膜太阳能是作品的重要组成,也是能量的来源,它将光能转化为电能,从而用自然的资源去驱动人类起居空间的运行。



居住空间用玻璃幕墙隔开,地板上蔓延着周围的风景。大屋顶采用竹钢,形成一个三维的曲面,覆盖着太阳能电池打造出一部分半室外空间。屋顶用14根细柱支撑着,留出了足够的空间,使空气顺场地流通。屋顶上安装的233片薄膜太阳能电池,随着太阳的位置改变方向和角度,实现高效发电。进而,利用产生的能源实现喷雾冷却系统,再融合室外吹拂而来的微风,一次创造出一种非均质的舒适感,更加贴近自然环境,而且富于变化。应用于“光能庭园家”中的汉能薄膜太阳能技术,是目前全球最顶尖的太阳能技术。它最大的优势在于轻、薄、柔,这使其具备更强的可塑性与更高的转化率;芯片的实际厚度只有几微米,不到一根头发丝的1/10,只用0.0几秒就可以把阳光转化为电。家家户户实现能源自给的那天距离我们并不遥远了。



“光能庭园家”项目来自薄膜太阳能制造商汉能集团和活动轨迹遍布全球的建筑事务所MAD,在不久的将来,这将成为一种极其普遍的住宅模式。此次展览的策展人原研哉评价这个项目时曾说:“技术与自然并非对立。技术愈进步,我们应该愈接近于自然。同时人工与自然的界线也会慢慢消除,而在汉能‘光能庭园家’中我们看到了这种融合。”汉能薄膜太阳能提供了庭园家所有起居所需的能耗,并与建筑很好的结合在一起,建筑也随之演变为一个展示技术的空间;在这个开放的空间中,居者得以“生于自然,长于自然”。

在西方反思城市发展的潮流中,“绿色”、“生态”这些概念被越来越频繁的提及,但更多还停留在技术层面,建筑师们开始更多使用环保建材和清洁能源,建筑变得更加“节能”和“环保”,但由于其传统的设计却并未让人类更加接近于自然。因此汉能在产品设计上更加趋于创造性与多样化,将先进的薄膜太阳能技术“植入”传统建筑材料中,在赋能建筑的同时,也期望借此表达出具有审美的居住意境。而在汉能众多的绿色建材中,最具代表性的莫过于具有东方古典美的“汉瓦”,与近来刚刚发布具备多种色彩、花纹形态的新品“汉墙”。

技术的获得不是为了让人类凌驾于大自然之上,施加不可恢复的改变。相反,技术是去提取所有大自然隐藏的精髓,使其带有新的使命光辉。而汉能期望通过薄膜太阳能技术去挖掘和拓展太阳能的更多可能性,从而在人类、自然、城市三者关系中赋予新的涵义。


《设计》/光能庭园家

《设计》:如何应用现代的技术为我们的家居生活和普通的生活去创造未来呢?

张彬(汉能薄膜发电集团执行董事、高级副总裁):未来生活中能源尤其是电力是必不可缺的,它就像人的血液一样,一栋建筑、一个城市,如果没有了能源就没有活力了。清洁化、0碳一定是未来建筑、未来生活的一个必然选择,全球已经形成了一个共识,我相信没有一个理念和观念像清洁能源这样,受到全人类、全世界大家来去推崇、努力。

“光能庭园家”的233块发电玻璃,按照北京每天的光照指数,一年光照的小时是1088小时,它的功率是4.5千瓦时,相当于一天发13.4度左右的电,在阳光正常照射的情况下,一年就是4900度电。这个作品是户外和室内的一个结合体,是和自然的结合体,可以延展的空间非常多,比如说上面可以封一部分,作为房屋来使用,旁边也是可以隔离的,整个空间非常实用。且整个作品可以拆卸,再组装。

刘谦(港珠澳大桥建筑与景观设计师/汉能首席设计师):我们现在做了一个太阳能设计研究院,专门做建筑设计和工程结合的,这个材料出现以后,它颠覆了很多东西,就像“互联网+”,“太阳能+”可以加到你的衣服上、包上、汽车上、房子上、建筑上都可以。所以,这个就是一个很大的颠覆,它之所以能够发电,里面有很多的高科技。现代社会更加强调生态建筑、智能建筑,我们电的价值就更大了。薄膜的一个优势是弱光发电,意味着它在太阳侧面的时候都可以发电,利用空间就更大了,把它做成墙,房子除了北面的三个面可以都发电,可以获得大量的绿色能源,对建筑的保温、取暖、智慧监控系统等都有很大的帮助,所以这个材料的出现带来了全新的变革。

我们不但要把这个材料生产出来,更重要是要使用它,就像“互联网+”上什么东西,才能把价值显现出来,太阳能也一样。过去的晶硅实际上是一种矿物质拿来烧,提炼出来的然后形成了一个硅片,实际上是耗能的,它在节能之前先把能耗掉了。而汉能薄膜太阳能不是,虽然有提炼,但是它很薄,一刷就把它印出来了,所以这个材料是非常好的,不但是要跟建筑结合,跟人的生活结合,跟你的衣食住行结合,还跟浪漫的艺术都可以结合。


《设计》:什么才是真正的绿色建筑?

原研哉:我们说传统的这些能源,更多的是给人一种非常大型、庞大的一种设备体系的印象,比如说里面要有很多的设备、线等,通过这样大型的设备、系统来给这个社会、城市提供能源。但是,我们反观这些清洁能源、绿色能源,仿佛不需要那么大的系统、设备,我们的屋顶或者墙壁就可以产生能源,我们通过新的技术就可以把这些能源完全储存起来,并且有效利用,就像汉能集团这些新的产品,比如说薄膜、透明的光伏板等,未来特别期待这样新的技术和产品不断地产生出来,能够给普通民众提供这样更多更好的产品和服务。

刘谦:绿色建筑这个题目很大,某种意义上讲,随着时代的进步,内涵定义也会不断地进步、变化,我理解的绿色建筑、生态建筑,更加强调的是被动式,就是我们的房子盖好了,首先要让它自己通风、采光就好,省得你去为了它再去做点灯、隔热、点空调、供暖。

老祖宗弄的四合院就是适合我们亚洲人生活环境的一个生态建筑的类型,比如说开门的穿堂风、中间的天井和通风、采光都是非常合适,那是老百姓几百年积累起来的经验,但是它没有开多少电。现代建筑注入了很多新的科技东西,我希望它能够用自身的绿色能源来代替我们建筑的能耗。

下一步我们汉能将会组织0碳建筑这样一种设计,希望一个建筑有了墙,有了瓦,有了电,我们能够利用自己的电来解决自己的耗能,再结合一些传统的功能,来提供舒适的环境,这个建筑要跟环境相结合,又不要耗很多的材料,又要可回收,这个是绿色建筑我们目前阶段的一种想法。

张彬:我理解的绿色建筑,首先建筑不可能不使用能源,最起码不可能不使用电,我认为能源方面可以说是不可以逆转必然使用的一个能源,不可能有其它更好的方式。

比如说现在电气化,随着人民生活水平提高,用电量越来越大,虽然我们的灯泡越来越节能,但是毕竟越来越多的地方需要光源,又比如说现在越来越多用电热水器,因为电非常方便。你取暖也可以用电暖,但是问题是电不够用。

从这个上面讲,我觉得绿色建筑的核心是在使用能源的过程中间能够再创造它,所以我们最后就变成了排放没有污染是清洁的,叫0碳。另外是0能耗,0能耗就是说你耗的电和你生产的电匹配,这就趋近完美了。

我觉得一个地标不是说越高越好。现在一说地标建筑就讲求高度,我个人觉得还要加一个维度——绿色化的程度。现在国外很多的建筑结构都和绿、自然结合在一起,包括我们这个建筑,把自然融到环境里面、家里面。我们有汉砖、汉炉,每一块砖头都可以发电,这个大家不久的将来可以看到。

“光能庭园家”一年能发4900度电,你想想每天家庭用电最多7、8度电也就足够了,发出来的这些电不光够自家用,还能给别人用,我认为这样的绿色建筑一定是一个方向,就变成了一个独立的发电系统,这个一定是未来的一个趋势,我觉得这一点我们坚定不移,绿色建筑就是0碳、0耗、能够创造、分享的建筑。