探访“低碳样板” | 未来大厦:一座“能生长、会呼吸”的“垂直森林”

编者按

为传播绿色低碳理念,分享绿色低碳发展经验,深圳市发展和改革委员会围绕清洁能源、工业节能降碳、绿色交通、绿色建筑、低碳技术等领域,每年评选出一批城市绿色低碳场景示范基地,以打造“低碳样板”,树立“绿色先锋”。

自2022年至今,已评选3届。2024年示范基地将于10月28日深圳国际低碳城论坛开幕式上举行授牌仪式。

10月18日起,深圳国际低碳城论坛联合读特新闻客户端,推出《探访“低碳样板”》系列报道,带大家走进城市绿色低碳场景示范基地,沉浸式体验绿色低碳创新设计,了解节能降碳背后的“黑科技”。


鸟儿可筑巢,蜂蝶常出没,凉风穿堂过,花草繁茂、绿意盎然……这样的场景并非出现在公园里,而是坐落在深圳国际低碳城的未来大厦中,一座“能生长、会呼吸”的“垂直森林”。

在这里,绿色生活场景随处可见,建筑空间像搭积木般灵活多变。与此同时,未来大厦还是前沿绿色低碳技术的“试验田”,率先采用“光储直柔”技术,搭建“虚拟电厂”平台,成为全国首个走出实验室规模化应用全直流的建筑项目。

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位于深圳国际低碳城的建科院未来大厦。

“会呼吸”的大厦

走进未来大厦,首先步入眼帘的是一片“可食景观”,迷迭香,万寿菊,薄荷,金橘,艾草,枸杞……数十种可食用的植物郁郁葱葱、枝繁叶茂。

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未来大厦中的绿植不仅可以观赏,还可食用。

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随处可见的可食景观。

“这些植物既是景观装置,也是健康食材,节省掉高碳的冷链运输和保存环节,在未来大厦,新鲜蔬果40分钟内就可以从自然界端上餐桌。”深圳建科院ESG综合管理中心副总经理苗萱介绍道。

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在未来大厦就地取材制作的花草茶。

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传递“有机、有趣、有爱”的绿色生活理念。

从墙面到步梯,从连廊到屋顶,“绿色”在未来大厦占据了绝对“C位”。苗萱告诉记者,这里的植物品种大多是本土植物,在未来大厦建设前就生长于此,大厦建成后又被复种回来。

“未来大厦有着丰富多样的生命物种,种有本土乔木观花观果14类,本土地被42类。这些植物又吸引来许多动物,比如蜜蜂、蝴蝶、蜥蜴等,甚至有不少鸟类在大楼里筑巢。”

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“绿色”在未来大厦占据绝对“C位”。

动物友好的设计还体现在整栋大楼的造型上。与传统的封闭式玻璃幕墙办公楼不同,未来大厦高低错落,纵横相隔,2个纵向廊道和3个层间花园将整栋建筑分隔成7个模块,在楼体间留出了“呼吸空间”。

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高低错落的设计给建筑留出了“呼吸空间”。

“这样的设计不仅给鸟类和昆虫留出了活动通道,减少‘鸟撞’事件的发生,同时风也可以在大楼中流动,达到降温节能的效果。”苗萱告诉记者,为了使未来大厦具备更高的本土适应性,在设计之初,深圳的主导风向、夏热冬暖的气候特征、用户的使用习惯等都纳入了考量。

“能生长”的建筑

未来大厦由深圳市建筑科学研究院股份有限公司(以下简称“深圳建科院”)自主设计建造,承担着研发办公、活动会议、科普教育、文化展览等多种功能,不同功能对建筑空间有着不同的需求,而空间灵活可变是未来大厦的另一特征。

“我们理想中的建筑形态,应该是像树一样,能够随着环境去变化和生长,拥有持续更新的可能性。”深圳建科院直流电实验室副主任李雨桐认为,城市更新将成为未来建筑发展面临的一大主题,因此建筑的灵活可变性尤为关键。

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深圳建科院直流电实验室副主任李雨桐接受专访。

“传统建筑改变空间用途,往往需要拆旧建新,其过程产生大量建筑垃圾和高碳排放,而未来大厦整体采用钢结构模块化的建造方式,主次结构分离,通过数字化建造、3D打印等技术,各个模块可自由拼接组合、分割拆装、二次利用,像搭积木一样改变建筑内部形态。”李雨桐介绍道。

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未来大厦中“可持续、可再生”的理念无处不在。

不仅建筑内部结构灵活可变,建筑外部也可随之变化。李雨桐告诉记者,未来大厦的外立面采用双层结构,在墙体外搭建了一层框架,可做垂直绿化,可做遮阳构件,也可做太阳能发电,根据内部空间变化来调整外立面功能。

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外立面采用双层结构。

数据显示,未来大厦初始建造的内含碳排放约410kg/m²,远低于内含碳为700-900kg/m²的传统钢筋混凝土结构。

从“三无工程”到“全国首个”

未来大厦中最具“未来感”的当数沉浸式的直流电建筑体验。直流电建筑和普通建筑有何不同?据李雨桐介绍,从发电侧到用户侧,普通建筑和电器在这过程中加入了“中间商”交流电,来负责“翻译”的工作。

“不同的发电模式波形不一样,好比说着不同的语言,需要交流电‘翻译’成同一种语言,才能向用户侧传输。”李雨桐打比方说。然而,随着直流发电的可再生能源占比越来越高,用户侧使用的直流电子化设备越来越多,有没有可能去掉“中间商”,从发电侧到用户侧都用直流电这一种“语言”?

带着这个课题,深圳建科院直流电实验室从2016年开始探索“光储直柔”技术在建筑中的应用。“当时国内外几乎没有可参考的工程案例,也没有直流配电设备和直流电器,可以说是一项‘无标准、无产品、无案例’的‘三无工程’。”李雨桐开玩笑道。

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李雨桐介绍“光储直柔”实验室。

从0到1的过程充满艰辛,据李雨桐回忆,经历不断推翻重来,仅方案论证就耗费了1年时间。而随着实验的深入,团队渐渐意识到,向全直流转变不是光靠建筑一个行业就能实现的,需要电网、电器、配电设备等各个行业齐头并进。

“在这过程中,我们先后成立了直流建筑联盟和光储直柔专委会,随着头部企业的加入,联盟会员日益壮大,大家都看到了这项新技术的发展前景,也给未来大厦带来更多信心。”

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未来大厦“光储直柔”实验室。

最终,未来大厦成为全国首个走出实验室规模化应用全直流的建筑项目。相比同类型建筑,未来大厦R3栋度电电费降幅可达57%,直流建筑转换效率高、电能损耗小、可控性强、安全性高等优势均在这里得到验证。

(文中配图由深圳国际低碳城论坛提供)

编辑 刘悦凌 审读 伊诺 二审 周梦璇 三审 刘思敏

(作者:读特新闻记者 严偲偲)