风光“点亮”的建筑——探访坝上德胜村的“清洁能源新地标”

　　重庆大学赛队在“第三届中国国际太阳能十项全能竞赛”中的作品（9月26日摄）。中国国际太阳能十项全能竞赛组委会供图

　　新华社石家庄10月11日电（记者秦婧、曹国厂）10月的坝上草原，天高云淡，风光无限。在秋日美景映衬下，河北省张北县德胜村的一组时尚建筑群分外惹眼，15栋风格与形态各异的房屋排列有序。这是到张家口坝上参加“第三届中国国际太阳能十项全能竞赛”的师生们搭建起的以清洁能源为发电来源的“硬核”新型绿色建筑。

　　据了解，这些新型房屋的设计和建设来自全球10个国家、29所高校的师生所组成的15支赛队。每个赛队设计并建造一栋以清洁能源为发电来源的高性能全尺寸房屋，参与包括建筑设计、工程设计、能源利用、室内环境、市场潜力等在内的共十项指标评比。

　　东南大学、苏黎世联邦理工学院、福建省三明学院联合赛队在“第三届中国国际太阳能十项全能竞赛”中的作品（9月28日摄）。中国国际太阳能十项全能竞赛组委会供图

　　记者现场采访了解到，15栋各具特色的房屋全部由清洁能源驱动，以太阳能为主，包括晶硅、钙钛矿、异质结、薄膜等多种类型光电产品为电源，还应用风能、氢能、地热能等技术产品作为补充，通过储能电池实现多种能源形式互补的能源供给模式，从而实现房屋全生命周期用能平衡并将多余绿电并入电网，平衡初建阶段的碳排放，最终达到“负碳型”建筑目标。

　　由西安交通大学组建的XJTU+赛队的参赛作品“SMART”是赛队中唯一采用太阳能-氢能能源的赛队，太阳能储能使用锂电池，氢能储能使用氢气罐。带队老师甄蒙介绍，赛队针对农村人居环境及老龄化问题，整合“S-可持续能源、M-模块装配、A-可变布局、R-适居系统、T-技术赋能”五大策略，通过构建更健康、更智能的近零能耗住房模式，创建一个多样化的活力新农村。

　　“未来作品在严寒地区农村推广应用时，居民可根据自身需求、使用习惯、经济水平等来增减相应建筑或设备模块，大大地提高建筑的落地性和推广性。”甄蒙说。

　　CUMT&AGH;&HSP;赛队由中国矿业大学、波兰克拉科夫科技大学联合组成，是唯一使用地源热泵的赛队。其作品“T&A; House”为单层独栋零能耗建筑。“作品运用了优化后的地源热泵技术，有效解决了当地取热井仅能维持一年多使用期的问题，通过低碳化、‘低技化’的改造方式实现夏季集热、储热，冬季取热、用热。”带队老师姚刚说。

　　东南大学的UHPC双曲面预制装配壳体结构、北京交通大学的紧急救援可持续建筑设计、天津大学的建筑生命周期负碳排放……15栋各具特色的房屋均采用了各类新设计、新材料、新构造体系和新系统。通过将各种最新技术应用整合创新，所有房屋基本都能达到零碳目标，具有很高的环境效益。

　　“这场赛事的意义在于聚焦‘双碳’目标推动绿色发展，促进了国际、国内设计产品从研发、生产、应用到推广的全链条发展，通过智能化的手段，最终实现可持续发展。”东南大学教授张宏说。

　　清华大学赛队在“第三届中国国际太阳能十项全能竞赛”中的作品（9月26日摄）。中国国际太阳能十项全能竞赛组委会供图

　　适逢筹办2022年冬奥会、建设国家级可再生能源示范区、首都“两区”建设的发展机遇，本届竞赛落地张家口市，也提出了“可持续发展、智慧互联、人居健康”三大命题挑战。对此，15栋房屋也以新农村建设、冬奥服务、老龄化居住和草原文化为创意起点，进行绿色建筑的在地化设计与应用。

　　“地域性的考虑对建筑寿命的延长有重要意义，比如地方性材料的使用、成熟的在地的工艺做法的运用等。这些方面需要建筑师从建设初始的各个方面去把控。”清华大学教师朱宁说。

　　中国国际太阳能十项全能竞赛组委会秘书长李昂介绍说，建成房屋将在冬天挑战张北零下30摄氏度低温条件下的清洁取暖达标，各队再针对清洁取暖系统的实际情况做出相应调整，以期从中选出未来适合在北方地区推广的清洁取暖方案。赛后，15栋建筑将继续留在坝上德胜村，服务乡村振兴。