作者 | Author：夏珩 XIA Heng，徐寧 XU Ning（泛在建筑技術(shù)(深圳)有限公司 FANPOWER Building Technology CO LTD.)，李宸 LI Chen，唐沛 TANG Pei，蘇澤勇 SU zeyong，米歡 MI Huan，張朝臣 ZHANG Chaochen，范悅 FAN Yue（通訊作者 corresponding author）

一、背景介紹

第三屆國際十項全能太陽能建筑大賽SDC（中國賽區(qū)）于2020年6月啟動，2021年9月落地于冬奧賽場所在地張家口德勝村，2022年7月底-8月初進行決賽，共吸引了來自10個國家29所高校的15支參賽隊伍。，本屆大賽競賽場地占地約80畝，建筑競賽區(qū)將有15棟參賽房屋及1棟VIP智慧展示房屋（圖1）。

圖1a.競賽場地的鳥瞰圖（圖片來源：李宸拍攝）

圖1b.SRF 賽隊的X House 的夜景照片（圖片來源：張瑜拍攝）

圖1c.SRF 賽隊的X House 的全景照片（圖片來源：李宸拍攝）

二、問題與挑戰(zhàn)

此項賽事極具挑戰(zhàn)性，因其實驗性前沿特征，使建造測量的實踐競賽模式代替了傳統(tǒng)的圖紙競賽[1]，不但是真實建造，而且需要高度關(guān)聯(lián)建筑環(huán)境科技，通過主客觀性能的評分形成完整的研究循環(huán)。本賽事在中國賽區(qū)已經(jīng)進行到第三屆，共計已有40支隊伍（55所高校）參賽，建成樣板小屋累計40棟，使用技術(shù)達數(shù)十種。如王崇杰曾對2018年賽事的被動式、主動式設(shè)計策略進行研究,重點分析了形體設(shè)計、被動式采暖、圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計、自然通風(fēng)采光、遮陽、太陽能光伏系統(tǒng)、太陽能光熱系統(tǒng)及空間環(huán)境營造[2]；從教學(xué)和競賽指導(dǎo)的角度，孫一民教授曾指出真實的建造競賽也是“新工科”辦學(xué)思維的體現(xiàn)，著重培養(yǎng)學(xué)生的思想力、學(xué)習(xí)力與行動力[3]。

上述豐厚的積累與既有研究既給SRF賽隊的設(shè)計、競賽指導(dǎo)提供了極具啟發(fā)性的思考，也給我們進一步探索提出更高的挑戰(zhàn)。SRF聯(lián)隊由深圳大學(xué)、墨爾本皇家理工、泛在建筑科技組成。在競賽伊始，賽隊就回歸生活，將各個層次的社會現(xiàn)象、趨勢、問題納入整體性設(shè)計的視野，并試圖從中梳理出線索，以激發(fā)具有探索性、實驗性的優(yōu)質(zhì)設(shè)計提案。

從宏觀角度來看，當(dāng)下社會已經(jīng)出現(xiàn)新的變化。自2019年底以來，新冠疫情席卷全球，給各行各業(yè)帶來深刻的變化，也給住宅設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn)。如何處理消毒間、獨立隔離空間、居家辦公學(xué)習(xí)、線上會議、運動等；同時，隨著電商的不斷發(fā)展，如外賣、直播、抖音等平臺的興起，因此如何在住宅設(shè)計中回應(yīng)這些新的社會趨勢成為SRF賽隊思考方向。在生活耗能組成方面，重心日益從空調(diào)轉(zhuǎn)成其它家電的耗能。例如電動汽車的使用和普及，其使用后的電池如何得到有效處理，是否可以被重復(fù)利用，這些看似不相關(guān)的社會現(xiàn)象其實都對SRF賽隊的構(gòu)思產(chǎn)生了重要影響。

此外，建筑環(huán)境技術(shù)也獲得了長足進步，但是面臨的技術(shù)瓶頸仍然較多。比如，光伏技術(shù)產(chǎn)品成本大為降低，中國的光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)增長為全球第一。光伏產(chǎn)品的原材料眾多，有單晶、銅銦鎵硒、銻化鎘、鈣鈦礦等等；但是，其發(fā)電效率目前存在技術(shù)瓶頸（僅在20%左右徘徊），而且提高1%的發(fā)電效率需投入極為龐大的基礎(chǔ)研究力量，晶硅光伏組件會因發(fā)熱而降低發(fā)電效率。此外，隨著全球和中國對于“雙碳”的共識，建筑在不久的將來會成為“建筑發(fā)電站(Buildings as Power Stations)”[4]。勒·柯布西耶（Le Corbusier）在上個世紀(jì)初提出的“住宅是居住的機器”這一說法并未被消解，而是大幅增加。設(shè)計師如何在“量”的基礎(chǔ)上助力光伏產(chǎn)業(yè)在“質(zhì)”的方面帶來提升？光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，使家庭用電到底是直流電還是交流電的歷史問題被再次提出，直流電比交流電更為安全、便捷、節(jié)能。此外，類似無線動能開關(guān)產(chǎn)品的終端產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得空間的可能性被解放，分割空間的隔墻不再受到電線的束縛，給建筑“空間”的設(shè)計帶來了極大的機遇。再者，住宅室內(nèi)的家電品目也是日益繁多，如關(guān)于住宅室內(nèi)空氣管理的設(shè)備種類就多達幾種，如風(fēng)扇、新風(fēng)系統(tǒng)、空氣凈化器、加濕器等等。那是否可以進行有效的整合呢？

圖2.柯布西耶與先進的汽車（圖片來源：https://ipekhelvaci.wordpress.com/2016/10/27/towards-an-architecturepure-creation-ofthe-mind-of-le-corbusier-vers-une-architecture-pure-creation-de-lesprit/）

圖3.張北當(dāng)?shù)氐拿窬由綁εc雕花（圖片來源：夏珩拍攝）

就具體賽事安排來看，本次賽事與往屆有如下不同點：1.本次競賽的建成房屋為永久性房屋，要求是在20m2見方的地塊上設(shè)計一個適應(yīng)張北地區(qū)的“家”，總建筑面積120-200m2左右；但是具體使用者不明，功能需求并不固定與清晰。這使得設(shè)計在功能布局上需要充分的預(yù)見性，妥善考慮使用的靈活性。2.基地的氣候熱工分區(qū)屬于嚴(yán)寒地區(qū)。據(jù)資料顯示，張北當(dāng)?shù)刈罾湓聹囟瓤蛇_-40℃，雪季時長約3-4個月。因此，對于光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用來說，如何在雪季進行高效發(fā)電（即如何實現(xiàn)快速融雪）是一個很大的挑戰(zhàn)。采用主動式（電熱絲）固然是成熟技術(shù)，但是會消耗大量的能源。

就最為微觀的地形（Topos）學(xué)角度來看，德勝村所在的小二臺鎮(zhèn)區(qū)域當(dāng)?shù)孛窬佣酁橐粚拥拇u瓦房。相比于經(jīng)濟條件好或者具有顯著特質(zhì)的傳統(tǒng)村落，這些民居顯得較為簡陋?？墒牵词乖谶@種條件下，當(dāng)?shù)卮迕袢匀辉谏綁ι侠闷龇ǖ淖兓闹谱鞔u花。由此可見，對于體面的“家”以及美好生活的追求不會因?qū)嶋H經(jīng)濟條件而泯滅，而是一種人的基本生活訴求。這種強烈感受是設(shè)計需要落實的（圖3）。

對于社會大眾而言，上述梳理的現(xiàn)象實際上是一種生活“常識”。但對于久囿于狹義建筑學(xué)專業(yè)話語的年輕學(xué)子而言，則是需要時刻提醒自身局限性的清醒劑。因而，這里的“常識”并非是因循守舊之意，而是指人類社會真實生產(chǎn)條件和基本生活需求：在我們看來，這即是“建造詩學(xué)”的真正立足點。例如像黃作燊先生（1915-1975）在其“構(gòu)成的詩學(xué)”中提出，一個場所如何為文化生活和社會活動得以高度卷入提供可能性的條件[7]；坂本一成的“日常詩學(xué)”也具有啟發(fā)性[8]。作為建筑學(xué)專業(yè)，我們需從建筑設(shè)計的視角，即從地點（Topos）、類型（Typos）、建構(gòu)（Tectonics）等三個方面進行回應(yīng)，仍然回到“建筑與場地”、“材料與建造”、“形體與環(huán)境”的建筑本體層面進行回答，從而避免單純從技術(shù)的角度予以回應(yīng)。

三、Pixel House -“家”的原型

賽隊作品Pixel House（作品簡稱X HOUSE），是一個緊扣競賽命題，適應(yīng)地域人文環(huán)境，應(yīng)對復(fù)雜生態(tài)變化的創(chuàng)新性多功能零能耗獨立住宅，它滿足當(dāng)下疫情背景下全生命周期需求，也是一個結(jié)合技術(shù)與人文關(guān)懷的有溫度的建筑（圖4）。

圖4a.Pixel House 平面圖（圖片來源：SRF 賽隊）

圖4b.Pixel House 室內(nèi)-玄關(guān)（圖片來源：張瑜拍攝）

圖4c.Pixel House室內(nèi)-陽光房（圖片來源：張瑜拍攝）

圖4d.Pixel House 室內(nèi)-客廳與書房（圖片來源：張瑜拍攝）

它的平面為L型，占據(jù)場地的最北側(cè)，剩余的庭院平面亦為L型，與建筑體量互成圖底關(guān)系。最終方案采用了三開間、三折坡頂?shù)姆桨?，東西向開間11m、南北向進深12m、建筑面積166m2（其中主體建筑面積116.64m2，其余為車庫、陽光房和門斗面積），建筑體積633.5298m3（其中主體建筑體積463.644m3）。每折坡頂為雙坡，迎坡面朝南，傾斜角為43°，綜合了冬夏兩季的最佳光伏發(fā)電傾角。最后一折坡頂向東延伸形成車庫、設(shè)備間。住宅主入口設(shè)于東側(cè)的宅間路而非南北兩側(cè)的小區(qū)路，目的是盡最大可能促進鄰里交流，同時最大限度利用南側(cè)圍墻面積進行發(fā)電，并避開陰冷北側(cè)入口在嚴(yán)寒冬季的不利影響。

對于室內(nèi)空間，設(shè)計僅在中跨的客廳和餐廳位置保留了坡頂空間，以彰顯其開放性、公共性的特性；但在東西兩開間的廚房、書房、臥室和衛(wèi)生間等私密的區(qū)域，則采用了平吊頂?shù)姆绞?，這不但與前面公共區(qū)域進行差異化處理，也縮小了空間體積，從而達到減少能耗的作用。此外，平面功能空間組織創(chuàng)造出滿足當(dāng)代多場景的居住家園，適應(yīng)多代居、直播、開會、隔離等可能場景，從持續(xù)的公共衛(wèi)生事件出發(fā)，創(chuàng)造了滿足防疫、隔離等新需求的住宅。再者，建筑主體采用了膠合木（GLT）框架與框間填充大板的復(fù)合結(jié)構(gòu)，以達到材料層級固碳效果。

概括而言，X House具有20項創(chuàng)新點，分別為：像素空間、被動節(jié)能、季節(jié)換能、人工地源、多能光伏、光伏直驅(qū)、光伏光熱、熱電雙儲、大板裝配、森林空氣、防疫衛(wèi)生、精細(xì)構(gòu)造、零能園藝、部品部件、固碳減排、梯級利用、虛擬電站。

3.1 能源設(shè)計策略

本方案的能源設(shè)計策略借鑒了瑞士蘇黎世高工凱勒（Bruno Keller）教授提出的低能耗建筑模型，核心構(gòu)成包括建筑圍護結(jié)構(gòu)（嚴(yán)密的絕熱層、優(yōu)良的窗戶、可調(diào)節(jié)遮陽)、“空”調(diào)系統(tǒng)（Space Conditioning)、能源供給系統(tǒng)[9-10]；這一模型經(jīng)過筆者的多次檢驗與當(dāng)?shù)鼗瘧?yīng)用[11]。結(jié)合利用光伏的新能源建筑，可進一步解釋為開源節(jié)流，即最少程度地耗能，最大限度地產(chǎn)能。太陽能光伏的應(yīng)用全面且多層次，從產(chǎn)能到蓄能、儲能的階梯級利用，從單點應(yīng)用到多點應(yīng)用，將BIPV概念推高到AIPV（全太陽能建筑技術(shù)整合設(shè)計，All in PV)。景觀圍墻、庭院鋪地、裝飾燈籠、戶外遮陽傘等均采用了光伏產(chǎn)品。整個方案的光伏裝機容量為20.53kw，全年總裝機容量達2.5萬kwh。所有家電的用電功率合計30.8kw，離網(wǎng)期間的用電功率合計12.7kw。從實測的發(fā)電量來看，冬季當(dāng)天發(fā)電量較低的也有59.75kwh（2021年1月27日，有積雪)，夏季發(fā)電量達86kwh（2022年7月2日)。這一實測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)超全部室內(nèi)家電使用所需（圖5）。

對于蓄電池方面，賽隊采納“梯次利用”的技術(shù)產(chǎn)品，回應(yīng)新能源電動車電池全生命周期的問題。實際上，電動車使用的動力電池及民用建筑使用的電池在性能方面有很大的差異。電動車梯次利用后的電池可以用于民用建筑的儲能。賽隊也嘗試了多項光伏直驅(qū)的家電，如采用光伏發(fā)電直接驅(qū)動直流空調(diào)（此為格力集團在國內(nèi)應(yīng)用的第一個案例），SOLARPI直驅(qū)電扇也是中國第一個將盤式直流電機用于光伏直驅(qū)的嘗試。因限于篇幅，下文僅著重介紹光伏和空氣管理系統(tǒng)這兩項。

3.2 新型光熱光伏一體化（PV-T）產(chǎn)品

如前所述，通常PV光伏板的效率僅在20%左右，提高發(fā)電效率是目前的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，這意味著80%的光能是浪費的；因此如何利用剩余的光能，具有很大潛力。采用光伏光熱一體化（PV-T）的技術(shù)路徑，因為光熱回收利用可進一步降低光伏組件的溫度從而維持其發(fā)電效率。但是SRF賽隊并未采用傳統(tǒng)的太陽能熱水器和PV-T產(chǎn)品，即在集熱設(shè)備中走熱水的方式。因為這一方式的弊端不單會因走水增加了屋面的荷載，從而增加結(jié)構(gòu)的負(fù)荷，同時也因嚴(yán)寒氣候的溫差而導(dǎo)致水管的爆裂。因此，SRF賽隊的PV-T產(chǎn)品利用了超導(dǎo)熱管技術(shù)，是一項由“泛在建筑實驗室”指導(dǎo)晶華公司全新定制研發(fā)的新產(chǎn)品。

在形態(tài)方面，PV-T晶硅光伏組件的最佳傾角選擇了38°，它完全和建筑主體的坡頂融為一體。這一角度不但經(jīng)過對太陽高度角的計算，而且也對張北地區(qū)光伏電站實地考察以矯正計算角度。研究對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者幾乎是完全重合。

構(gòu)想的融雪效果在2021、2022年的冬春季節(jié)得到實際驗證。在設(shè)計階段，團隊特意在建筑主體、附屬車庫、陽光房屋面分布了3種不同的光伏組件，以進行實測驗證。其中，具有嚴(yán)密絕熱的建筑主體屋面覆蓋了晶硅的PV-T組件，附屬車庫覆蓋晶硅組件，陽光房則采用透明率70%的銻化鎘薄膜組件。在2021年冬季和2022年春季，實際融雪效果得到了充分驗證。由圖可知，裝有PV-T產(chǎn)品的屋面在積雪覆蓋后約半天時間內(nèi)實現(xiàn)了融雪效果。它和陽光房屋頂?shù)娜谘┧俣葞缀跸喈?dāng)（陽光房屋頂因其包裹空間的“溫室效應(yīng)”而迅速積累熱量從而使得頂面玻璃位置的積雪融化）。但是這兩種屋面被動式融雪的熱量來源卻完全不同?？勺鳛轷r明比較的是，車庫屋頂則仍然被厚厚的積雪所覆蓋（圖6）。

圖5.2022 年2 月主體屋面PV-T 組件全月發(fā)電記錄（圖片來源：李宸制作）

圖6a.SRF 賽隊的X House 的雪景照片（圖片來源：李宸拍攝）

圖6b.X House 的施工照片（圖片來源：李宸拍攝）

3.2 定制室內(nèi)生態(tài)空氣品質(zhì)環(huán)境的智能系統(tǒng)（“森林空氣”）

從當(dāng)今復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境變化出發(fā)，集成空氣管理系統(tǒng)創(chuàng)造了室內(nèi)富氧、安全、舒適的空氣生態(tài)環(huán)境。就應(yīng)用于X House的具體技術(shù)架構(gòu)來看，“森林空氣”系統(tǒng)是由智能主動力機和與之匹配的智能消音自凈的風(fēng)管系統(tǒng)組成。其風(fēng)管系統(tǒng)由一套主風(fēng)管以及不和室外連通的輔助風(fēng)管組成(由于客廳、餐廳和廚房聯(lián)通空間較大，故增設(shè)了促進內(nèi)循環(huán)的輔助風(fēng)管)。在主風(fēng)管上一共布置了15個出風(fēng)口、18個回風(fēng)口，輔助風(fēng)管上的進出風(fēng)口各3個。其中，有5個風(fēng)口位于離地0.20m標(biāo)高處，其余風(fēng)管皆分布于2.2.24-2.645m標(biāo)高的位置。風(fēng)口處的風(fēng)速平均值約為3m/s（出風(fēng)口比回風(fēng)口的風(fēng)速略高以形成正壓，每個風(fēng)口的風(fēng)速因均有感應(yīng)器實時自動調(diào)節(jié)而有所不同）。粗略計算，風(fēng)口數(shù)量的單位面積和單位體積分布數(shù)量分別為0.33個/m2、0.1個/m3（不含車庫、門斗、陽光房）。如此立體式的送回風(fēng)口布局，可實現(xiàn)室內(nèi)對流雙循環(huán)，新舊氣流智能交換，分布均勻，達到無明顯風(fēng)速的清爽體驗效果。此系統(tǒng)的設(shè)計功率是360W，每天24h運行的耗電量約8.6kwh。通過實測，其空氣質(zhì)量的實際效果令人滿意（圖7）。

圖7.X House 的空氣管理系統(tǒng)軸測圖（圖片來源：SRF 賽隊繪制）

圖表1.X House 的空氣質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)表格（圖片來源：段喆童紀(jì)錄、繪制）

在風(fēng)管的材料方面，項目采用意大利生產(chǎn)的帶有特殊涂層的P3鋁箔復(fù)合風(fēng)管，此風(fēng)管尺寸極為緊湊，截面120mm見方，壁厚20mm，風(fēng)口直徑110mm。其主材為雙面鋁箔內(nèi)填水發(fā)泡聚氨酯，輕質(zhì)高強，并實現(xiàn)了模塊化的快速裝配（安裝速度比鐵皮風(fēng)管節(jié)約2/3，但成本略高）。此設(shè)備系統(tǒng)能整合住宅室內(nèi)的空氣管理相關(guān)的科技設(shè)備，這是一套可依據(jù)室內(nèi)立體空間體積大小，智能疊加減硬件的空氣品質(zhì)管理系統(tǒng)。它在總機位置設(shè)置了高壓殺菌、靜電吸附微顆粒、增加負(fù)氧離子等裝置。在2021年10月開始的連續(xù)6天的實測可知，X House室內(nèi)空氣質(zhì)量滿足聯(lián)合國衛(wèi)生組織（WHO）空氣質(zhì)量環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，通過置入芯片的方式，這套系統(tǒng)可以和市場上現(xiàn)有型號的空調(diào)冷氣機、加濕器、地暖等不同設(shè)備進行聯(lián)動匹配工作（圖表1）。

就技術(shù)策略來看，此系統(tǒng)實際上采用了與“空間”分布相關(guān)的技術(shù)策略以及隨之而來的一系列主動智能控制技術(shù)：它在進出風(fēng)口空間做散點、多點式分布，以達到減少室內(nèi)氣流死角，使得空氣流動更加均勻，減少局部過強風(fēng)感等問題；不過由于散點狀布置風(fēng)口需要解決管道分布過長、末端風(fēng)速不足的技術(shù)問題，故其內(nèi)部就要增加動力設(shè)備；由于增加了風(fēng)機，勢必會增加耗能，進而設(shè)計采用實時感知風(fēng)速、空氣品質(zhì)的智能控制技術(shù)（IAQCELLS），實時調(diào)節(jié)風(fēng)速以降低能耗。

四、競賽過程與產(chǎn)業(yè)璉整合

4.1 執(zhí)行過程

自2020年6月SRF賽隊啟動賽事以來，精心組織了15場次的專家演講，共計100多位建筑、城市規(guī)劃、風(fēng)景園林、結(jié)構(gòu)、電子等專業(yè)的同學(xué)參與了不同階段的任務(wù)，并帶領(lǐng)核心隊員實地參觀了珠三角、長三角和華北的核心頭部企業(yè)。參加同學(xué)的年齡段覆蓋了碩士研究生、本科生五個年級。項目接納低年級同學(xué)參與的主要目的是播撒新能源建筑設(shè)計的種子，為未來賽事、學(xué)科發(fā)展作準(zhǔn)備（圖8）。

在此后的一年時間里，項目組完成5輪建筑設(shè)計方案的甄選、優(yōu)化，技術(shù)方案的整合。2021年8月30日主體開始施工（基礎(chǔ)于7月11日開工），使用21天如期完成了實際建造任務(wù)。在2021年10-12月、2022年2-3月分別完成三輪性能實測與客觀評價，并將在2022年8月初開展此項賽事的決賽。

圖8.賽隊成員和建筑主體施工隊照片（圖片來源：蘇澤勇拍攝）

圖9.X House 在泰州的試驗房鳥瞰圖和建筑單體實景照片（圖片來源：段喆童拍攝）

從新能源建筑產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)的階段來看，在張家口落地的X House其實是Pixel House原型的2.0產(chǎn)品，它的1.0測試產(chǎn)品已經(jīng)結(jié)合組委會要求的“預(yù)建造”環(huán)節(jié)在江蘇泰州“太陽里”進行了三座同樣結(jié)構(gòu)的建筑單體實際建造測試。這也是將預(yù)建造與實踐項目高度銜接的良好示范。（圖9）

4.2 產(chǎn)業(yè)鏈的整合

項目通過對部品部件進行多維度的整合，立足于粵港澳大灣區(qū)的高新數(shù)字技術(shù)，進一步整合了長三角區(qū)域的產(chǎn)業(yè)鏈，輔之以華北、西南地區(qū)，進行全方位的統(tǒng)籌聯(lián)動，獲得資助的企業(yè)多達37家。例如，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)來自深圳的IAQ Cells和大勝P3，智能家居產(chǎn)品來自深圳歐瑞博，直流光伏空調(diào)來自珠海格力，主體膠合木結(jié)構(gòu)來自上海正山，門窗構(gòu)件來自中南幕墻，光伏光熱組件來自晶華，其余光伏組件來自杭州龍焱、保定的英利等公司。上述產(chǎn)業(yè)鏈的整合過程需要強大的專業(yè)鑒別能力，并非龍頭企業(yè)就一定合適本項目的導(dǎo)向。SRF賽隊從自身方案的特質(zhì)出發(fā)，篩選了一批行業(yè)內(nèi)的隱形冠軍進行合作，以競賽為契機，建立深度合作機制，促進產(chǎn)教融合。

五、討論與結(jié)語

回顧這個持續(xù)近2年的設(shè)計落地過程，競賽指導(dǎo)教師團隊與學(xué)生、團隊內(nèi)部均存在較多爭論，值得深思。比如，在競賽伊始，年輕學(xué)子大多遵循設(shè)計教學(xué)中常用的“空間”“形態(tài)”“趣味”作為設(shè)計出發(fā)點，而很難從“能量”“性能”“建造”議題中獲得形態(tài)生成的持續(xù)力量；對于教學(xué)而言，這是教師與學(xué)生教學(xué)相長的過程，因為這些議題的設(shè)計都需要在平時設(shè)計課教學(xué)中有所滲透，而對于此類高規(guī)格的競賽，教師自身的可持續(xù)設(shè)計素養(yǎng)必須與時俱進、終身學(xué)習(xí)。

在對建成環(huán)境相關(guān)的科技產(chǎn)業(yè)界的一系列實地走訪、調(diào)查過程中，我們深感機遇與危機并存。令人振奮的是，在具體技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用方面，不少企業(yè)實際上已經(jīng)走在了高校的前面，其觀察、分析、解決問題的能力值得高校學(xué)習(xí)。同時，這也是我們深感危機的來源，即如何擁抱這種來自應(yīng)用、制造行業(yè)一線的壓力與需求，直面社會問題，真正實現(xiàn)產(chǎn)教深度融合，使得高校與產(chǎn)業(yè)界齊頭并進，服務(wù)國家戰(zhàn)略，進而驅(qū)動我們的建筑設(shè)計教學(xué)。

X House的核心設(shè)計理念可以總結(jié)為：被動優(yōu)先，主動優(yōu)化，多技術(shù)高維度整合，部品化工業(yè)化，環(huán)境友好與高人居舒適設(shè)計。這一原型產(chǎn)品具有很強的社會價值，可實操、可復(fù)制、可延伸、可推廣。它的底層邏輯是積極回應(yīng)“住宅是居住的機器”這一歷史命題，將技術(shù)與人文關(guān)懷的結(jié)合，以適應(yīng)地域人文需求的可持續(xù)建筑整合設(shè)計的方式，迎接“住居”與“機器”的雙重挑戰(zhàn)。

當(dāng)然，此方案的設(shè)計也存在諸多不足與問題，例如在建筑空間、結(jié)構(gòu)與設(shè)備的高效整合、直流家電設(shè)備的使用、各設(shè)備系統(tǒng)之間的智能化平臺控制等方面。項目組期待通過7月底的夏季實測，進一步發(fā)現(xiàn)問題并提出優(yōu)化策略和設(shè)計改進方向，從而形成設(shè)計迭代。雖然此次賽事將隨著8月初的決賽評比而結(jié)束，但是X House的迭代仍然將持續(xù)進行。此原型住宅將在夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和高原地區(qū)做進一步的應(yīng)用、測試與優(yōu)化，努力為“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)提供參考。

對于設(shè)計與技術(shù)創(chuàng)新議題，SRF賽隊認(rèn)為不應(yīng)該為了創(chuàng)新而創(chuàng)新，不應(yīng)偏離人的需求這一基本常識，應(yīng)該“來源于生活，高于生活”，即立足于對現(xiàn)有技術(shù)水平、產(chǎn)品特性的常識，進行精細(xì)化、優(yōu)化探索，進而獲得系統(tǒng)性突破。

致謝

深圳大學(xué)建規(guī)學(xué)院Pixel House全體隊員和指導(dǎo)教師成員彭小松、曲菲、陶伊奇等，香港中文大學(xué)朱競翔教授、河北建筑工程學(xué)院林大岵老師、華南理工大學(xué)王奕程、張文豪博士研究生、杭州龍焱光伏鄒積凱先生）

注釋

1) 中國國際太陽能賽SOLAR DECATHLON CHINA(簡稱SD中國)，作為“中國—美國第七屆戰(zhàn)略與經(jīng)濟對話”成果落戶中國，經(jīng)美國能源部授權(quán)，在中國國家能源局的指導(dǎo)下，由中國產(chǎn)業(yè)海外發(fā)展協(xié)會主辦。自2011年落地中國，得到了包括中國國家能源局、住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部、共青團中央、外交部、財政部、發(fā)改委等國家部委單位的支持，競賽積極服務(wù)于國家“3060“發(fā)展戰(zhàn)略和可再生能源利用推廣，推動城市高質(zhì)量發(fā)展與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

2) 第一屆大賽于2013年在山西省大同市舉辦，第二屆大賽于2018年在山東省德州市舉辦。

3) 行業(yè)展示區(qū)將設(shè)有150個展位，供企業(yè)進行展覽展示；會議區(qū)將設(shè)有5個會議室，最多可容納3000人，供開閉幕式、論壇、講堂等活動使用；綜合服務(wù)占地約10000平米，設(shè)有書店、咖啡廳、餐飲、文創(chuàng)店鋪等商業(yè)配套，為賽事提供服務(wù)。共分為建筑競賽區(qū)、行業(yè)展示區(qū)、會議區(qū)、綜合服務(wù)區(qū)四部分。

4) 德勝村在2015年曾經(jīng)是貧困村，2021年入選第三批全國鄉(xiāng)村旅游重點村名單。年平均氣溫3.2℃，年降水量約300mm，年平均日照時數(shù)2897.8小時，年平均7級以上大風(fēng)日數(shù)30天左右，冬有嚴(yán)寒，夏無酷暑。