2021 Active House Award 学生组一等奖 | Solar Ark 3.0

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恭贺

东南大学、苏黎世联邦理工学院、三明学院

Solar Ark 3.0

荣获2021 Active House Award中国区竞赛

Active Excellent Award 一等奖(学生组)

Active Excellent Award 一等奖(学生组）

Solar Ark 3.0

项目地址：河北省张家口市德胜村

设计机构：东南大学、苏黎世联邦理工学院、三明学院

指导老师：张宏、吴京、李向锋、刘建忠、殷勇高、沈炯、阳知乾、吕锡武、肖华锋、汤弈、周欣、王伟、孔哲、王海宁、曹婷、Pierluigi D’‘Acunto、Alessandro Tellini、陆发信、曾武华、林银大

项目建造过程

专家评语-仲继寿：这是一个以大学生团队为主体的SDC2021实施作品，面临前瞻性的低碳目标和离网运行的竞赛要求，在高性能材料和可再生能源等建筑集成应用方面具有创新性。作品充分利用了高性能混凝土生态功能及其曲面结构性能，为建筑提高了大空间结构体系、高性能围护结构和与自然互动的室内外一体化空间。可变家居设计主动应对未来需求变化，风光互补能源系统可提供4.5倍运行能耗的电力供给，成为小型能源共享设施的同时，展示了光伏屋面发电、遮阳、通风的综合应用场景，以及人工湿地+水生植物滤床的雨水、灰水利用工艺。由于竞赛场地设定在张家口地区，增加了作品实施的难度。

效果图

专家评语-Carlos：通过使用 3D打印呈现的解决方案表明学生打算创建一个技术先进的项目。屋顶的光伏发电提供了完全的能量自给。通过来自回收材料等对环境危害较小的材料代替纯混凝土，例如钢筋粘土混凝土，或在市场和实验实验室中的任何其他选择，减少混凝土对环境的危害。

夜景照片

基于混凝土在当今建筑行业中的广泛使用，有耐久性强、刚度大等优点，在建材选择方面，Solar Ark 3.0团队秉持“挑战自我、勇于创新”的信念，同时合集构造与自然形式合一的双曲面形态，将超高性能混凝土（UHPC）作为此次设计的核心材料，设计集构造与自然形式合一的双曲面形态，完成了此次方案设计。

模型照片

主动性

ACTIVENESS

Solar Ark 3.0太阳能光伏建筑一体化的研究与应用构建了一个风光互补的能源系统，并满足离网运行的要求。高性能光伏组件是Solar Ark 3.0可持续电力供应的保证，团队选用了了晶澳团队的“DEEP BLUE 3.0”系列单晶双面双玻组件，根据测算，本方案的光伏系统计算年发电量约51960kWh，是建筑年能耗的4.5倍左右。

舒适性

COMFORT

为了保证室内的热舒适性，团队采用了主动与被动并行的设计。通过建筑能耗模拟，夏季通过自然通风可以达到热舒适，冬季采用散热器形式的供暖系统，为了提高设备的能效，采用了高性能的空气源热泵来产生热量。

室内外温度对比图

雪景渲染图

能源

ENERGY

Solar Ark 3.0多能互补系统实现了太阳能和风能的综合利用。该方案为可持续建筑的能源系统提供了绿色发展路径。风光互补能源系统弥补了外部能源传统光伏系统在夜间或光照不佳时无法发电的缺点，允许建筑尽可能多地使用现场产生的可再生能源。

能量循环示意

环境

ENVIRONMENT

张北草原平均海拔在1700米左右。辽阔的地域与相对偏僻的地理位置为基础设施建设提出了挑战。项目结合北方气候特点，采用风能和太阳能互补发电系统，应对寒冷天气设计，产生电力更多。建筑以优美的曲线形式融入优美的自然环境的同时，房屋周边还配置了电动汽车充电桩，为居民和游客带来生活和旅游便利。

本着可持续发展理念，设计采用“落干人工湿地+水生植物滤床”的生态组合工艺，利用屋顶收集的雨水和建筑物排放的灰水，净化再利用。前端灰水功能净化单元利用人工湿地的优势，通过物理、化学、生物反应去除大部分有机污染物，回收氮、磷，后端的水草滤床作为功能保障单元，承载水质达标清晰透明功能。

水处理系统

建筑系统

ENGINEERING

团队在工程设计中重视各种建筑系统的配合。注重设计师与建造者意见的统一，将建造一体化的理念融入项目的方方面面。

构件系统

装配式内装

采用组装式内饰的概念，设计为组件系统，地板和内墙板安装在模块化设计中，浴室采用整体浴室设计方法，实现快速组装和工业化生产的目标。

装配式内装系统

生态混凝土

UHPC 是一种具有良好相容性的材料。在混合骨料时，可加入回收废料，提高环保；在生产外壳构件和装配式复合墙板时，Solar Ark3.0加入废料，进一步实现碳中和，增加材料的生态性。

UHPC墙体与竹木地板

可变空间设计

以壳体为基础形成一个开放多变的生活空间，以适应不断变化的生活方式，通过不同的家具组合形成不同的使用体验。

不受限制的整体空间可以自由变换，外壳的形式和结构是可扩展的。因此，建筑物可以有更长的使用寿命，并确保其在未来功能更新中继续存在。

可变空间设计

被动式拔风

项目在屋顶采用了两扇Velux天窗，与壳体的形式高度结合，并可以达到被动式采光通风的作用，降低建筑的能耗，增加与自然环境的能量交换。

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天窗开启效果

项目建成实景

竞赛其他获奖作品将于近期在“Active House”微信公众平台公布，敬请期待。

由Active House Alliance(主动式建筑国际联盟)主办，AH成长学院、威卢克斯(中国)限公司联合承办的2021 Active House Award中国区竞赛已完美落幕。

收到的作品异彩纷呈，参赛者通过作品对“Active House”进行多维度的诠释，突出建筑应将使用者利益置于首位，打造健康舒适与节能环保的平衡模式。

评审委员会以行业大师领衔，国家学会领导、业内知名专家学者组成，共同评选出本届大赛优秀作品。

本次竞赛评选关注我国2030碳达峰和2060碳中和的战略目标，贯彻落实国家实现能源利用转型，推动低碳社会发展，将低碳绿色、健康舒适、环保可持续的理念融入建筑评选标准中。在中国多样性气候条件下探索建筑行业普适、朴实、普世的可持续未来。

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高速发展的社会，绿色可持续是必然的选项。Active House，是绿色可持续建筑中一股新生的力量！Active House Alliance（主动式建筑国际联盟）自2016年开始连续举办Active House Award国际竞赛，吸引了全球建筑领域专家、学生及行业相关人员，共同为建筑的可持续发展发力。