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西交利物浦大学学生团队设计太阳能房屋获国际大奖

昨天(8月14日),第三届中国国际太阳能十项全能竞赛在河北省张家口市落下帷幕。由西交利物浦大学学生团队主导设计的房屋荣获“最具人居健康品质奖”。

中国国际太阳能十项全能竞赛于2011年启动,以产学研合作为出发点,旨在通过搭建国际化竞赛交流平台,积极服务绿色生态建设、可再生能源利用和国家“3060”双碳目标。本届竞赛通过全球选拔,最终选出10个国家的29所知名高校,携手180家企业和机构,组成15支参赛队伍进入决赛同场竞技,其中包括西交利物浦大学、西安交通大学、清华大学、东南大学、瑞士苏黎世联邦理工学院等国内外名校,共计1000多名本硕博学生参加。

由参赛队伍打造的15栋零能耗房屋以太阳能驱动为主,以风能、地热等作为补充。自8月8日至14日,房屋根据十项指标进行综合评比,包括建筑设计、工程建造、能源能效、宣传推广、市场潜力、室内环境、清洁取暖/制冷、家居生活、互动体验、创新能力。

这座名为“Y-Project”的太阳能房屋由西交利物浦大学、浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院、托马斯杰斐逊大学、国际竹藤组织和工业合作伙伴组设计并建造,融合了世界顶尖研发的技术与创意,将太阳能、节能与建筑设计紧密结合。

据团队学生领队之一、西交利物浦大学建筑系博士生陈曦介绍,Y-Project的第一个设计亮点是集成自适应外墙。“我们的建筑采用双层表皮设计,集动态热环境控制、透光、通⻛和空气净化于一体。最外层表皮采用ETFE双层膜气枕材料,也是北京水立方的外表皮材料,Y-Project是首次将这种材料应用于小型住宅建筑的实验。它的另一个亮点是生态节能环保材料。我们从承重结构、内饰到家具,全部采用竹材料,因为竹子生长快速并且低碳环保。”

此外,建筑还融合了疗愈性景观。房屋景观以植物为主,促进人与自然的互动,其中包括绿色的墙面与屋面、家庭农业,以及具有江南园林色彩的灯光水池。整个房屋均符合无障碍设计的要求,宽大的可折叠⻔可同时满足室内空间的流通性和私密性。通过使用可折叠收纳进墙面的家具,住户可以自由地安排和改变室内的空间布局。

8月8日上午10点比赛开始,参赛房屋停止市政供电。所有房屋需要在接下来的48小时内,在保持室内环境达标的同时,完成洗衣、热水、照明等常规家庭耗能任务。参赛房屋还邀请了知名人士和网络博主入住,完成24小时居住体验。

Y-Team的另一位学生领队、西浦建筑系博士生金梦凡获得了此次竞赛的优秀参赛学生奖。她介绍道:“我们的房屋在外层表皮以及景观遮阳上都安装了太阳能光伏玻璃,这种玻璃是最新研发的钙钛矿光伏产品,电能转换效率高,环境污染小。它们可以在保证建筑美观的同时,生产足以支撑整栋房屋灯光系统、家用电器、新风系统等的能源。”

“ETFE膜结构作为建筑的最外层表皮,能够在冬季提供额外的保温,位于膜结构底部与顶部的百叶则促进了夏季的自然通⻛。同时,其充足的透明度还可以透过日光以加强室内外的联系,这种材料也能持续适应不同的天气条件和气候变化。”金梦凡补充道,“建筑通过这层表皮进行呼吸,实现了建筑系统与外界环境的交互。”

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