太陽(yáng)能是應(yīng)用最廣泛的可再生能源,由RODRIGO RUBIO領(lǐng)導(dǎo)的加泰羅尼亞高級(jí)建筑學(xué)院(INSTITUTE FOR ADVANCED ARCHITECTURE OFCATALONIA,簡(jiǎn)稱(chēng)IAAC)設(shè)計(jì)的恩德薩公司展館項(xiàng)目,矗立在西班牙巴塞羅那市的MOLL DE LA MARINA,預(yù)計(jì)今年11月作為“智能城市巴塞羅那”(SMART CITY BARCELONA)向公眾開(kāi)發(fā)。
西班牙國(guó)家電力公司恩德薩(ENDESA)是歐洲第四大電力企業(yè),西班牙國(guó)內(nèi)最大的電力企業(yè),同時(shí)也是拉丁美洲最大的私營(yíng)跨國(guó)電力公司。恩德薩太陽(yáng)能屋將整面南墻都利用起來(lái),安裝了光伏太陽(yáng)能板,角度結(jié)果精心測(cè)量,能夠最大程度地利用太陽(yáng)能。太陽(yáng)能屋結(jié)構(gòu)通過(guò)多個(gè)太陽(yáng)能板的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)建筑的智能化,旨在定義一種可適應(yīng)性的建造系統(tǒng),它能以最低的能源消耗回應(yīng)各種需求。從“形式服務(wù)功能”設(shè)計(jì)理念發(fā)展到現(xiàn)在的“形式服務(wù)能量”,太陽(yáng)能屋墻面上的太陽(yáng)能板簡(jiǎn)單扭轉(zhuǎn)后就可以在夏季遮擋陽(yáng)光,在冬季讓陽(yáng)光照射進(jìn)來(lái)。正是這種功能才賦予了南墻面一些其它的特性,這些特性通過(guò)一個(gè)已經(jīng)輸入了地理信息參數(shù)的特制軟件來(lái)產(chǎn)生。
在建筑的建造中也采用了各種軟件設(shè)計(jì)。一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(COMPUTER NUMERICAL CONTROL,CNC)的木頭刳刨工具利用建筑的CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)加工木材,其過(guò)程就像3D打印機(jī)。這棟占地154平米的建筑構(gòu)成7---個(gè)公共信息中心和智能城市展覽的“控制中心”。至于太陽(yáng)能電池的效率,據(jù)ENDESA公司的網(wǎng)站介紹,“每日平均消耗20千瓦時(shí)的電力,而輸出約為100千瓦時(shí)。”也就是說(shuō),它能夠生產(chǎn)100千瓦時(shí),自己僅耗用了20千瓦時(shí)。
參數(shù)太陽(yáng)能磚PARAMETRIC SOLAR BRICK MULTISCALAR APPROACH
自給自足是一種多尺度問(wèn)題。不同于現(xiàn)有的解決方案,IAAC提出一種開(kāi)放的邏輯、一個(gè)可適應(yīng)的組件,一個(gè)能擴(kuò)展的建筑系統(tǒng),既可以適用于郊區(qū)也可以適應(yīng)大都市的環(huán)境。
通過(guò)這種設(shè)計(jì),每個(gè)單獨(dú)的模塊能夠滿(mǎn)足自身結(jié)構(gòu),能源及環(huán)境的需求。建筑的表皮形成一種智能節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它好似一種太陽(yáng)能磚塊,阻擋過(guò)強(qiáng)的太陽(yáng)輻射,同時(shí)收集和儲(chǔ)藏適合的能量。一個(gè)單一的建筑體系,無(wú)需改變基本邏輯只需調(diào)整外觀便可以解決一所房子或是一棟辦公樓的問(wèn)題。這簡(jiǎn)單的規(guī)則使系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)全梯度不同的位置或朝向,以大范圍的滲透率和能量收集做出反應(yīng)。
形式服務(wù)能量FORM FOLLOWS ENERGY
決定性的幾何構(gòu)造是針對(duì)所在地的能源而作:展館的南向立面具有滲透性和活性,該處的交互能量最強(qiáng)烈;北向里面則是不透明的,封閉且具有保護(hù)性,將熱傳導(dǎo)降到最低。更高的懸壁結(jié)構(gòu)可以收集到更多的能量,還可以在夏日里提供更好的入射輻射防護(hù)。
太陽(yáng)能計(jì)算軟件旌接到邏輯的參數(shù)化設(shè)計(jì),使IAAC能夠達(dá)到最優(yōu)解決方案。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)模塊經(jīng)過(guò)精確的數(shù)學(xué)計(jì)算,可以對(duì)不同方向及位置所產(chǎn)生的壓力做出反應(yīng)。
選材想法MATERIAL THINKING
這個(gè)建筑使用的材料幾乎都是木頭,IAAC認(rèn)為這非常適合其“太陽(yáng)能屋”的稱(chēng)號(hào),“我們使用太陽(yáng)能材料建造太陽(yáng)能房屋,”IAAC的博客中說(shuō)。木材是在陽(yáng)光下生長(zhǎng)的材料,現(xiàn)在用來(lái)建造一棟自給自足的光伏展館。
現(xiàn)有的數(shù)字化制造技術(shù)、最新提出的能源管理及分布式生產(chǎn),使技術(shù)更加貼近用戶(hù),開(kāi)放而具有參與性。恩德薩太陽(yáng)能屋是一款易用的設(shè)備,技術(shù)通俗易懂。它的架構(gòu)、用材、能源及其氣候行為對(duì)于居民來(lái)說(shuō)都是透明的。
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攝影:ADRIA GOULA SARDA