未来三年公共建筑屋顶光伏覆盖率力争达到50%，让未来建筑更“懂你”

据报道，未来三年内，我国公共建筑屋顶中的光伏覆盖率力争达到50%。这意味着，明天的建筑不仅更低碳节能，而且更“懂你”。正在紧锣密鼓筹备中的2022浦江创新论坛开启最新一期的科创访谈《平行未来的N次元》，邀请到我国建筑结构领域的青年科学家，胡建辉教授，展开有关于未来建筑的N种想象：未来的建筑一定会朝着低碳化、信息化的方向演进，建筑也会变得更低碳、更智能、更“懂你”。

在刚结束不久的北京2022年冬奥会中，有一座绽放着中国冰雪健儿夺冠梦想的运动场馆——“冰立方”。实际上，这座银白色冰雪场馆背后的低碳故事，同样刷新着一项项环保纪录。它是由2008年北京奥运会的“水立方”变身而来，“水立方”本身就是一座低碳建筑，14年后其建筑的透光度仍然保持在95%以上。“这是因为建筑面积和屋顶包裹着一层像泡泡一样的高分子薄膜材料ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）。这种材料的重量只有玻璃的1/10，厚度只有玻璃的一半，但它有自洁性，就像荷叶一样表面不吸水，雨水可以直接把表面灰尘带走；另外，它还是一种100%可回收的材料。”

从“水立方“到”“冰立方”，建筑从材料、结构、控制技术三个方面践行了“有生命”的低能耗，不愧于低碳建筑的典范。例如，其内部空间的划分十分科学。要知道，观众席温度不可能和冰面附近温度相同，观众区需要加热。然而，“冰立方”的分区加热满足能量高效利用的要求，让能耗更低；可视化的观众舒适度反馈系统，让建筑更“了解”观众需求。“近年来，人们对建筑的观念正在发生变化，以前人们想要更高、更大、更特别的建筑，但它们消耗了大量资源，排放了许多碳，现在人们不只关注建造的过程，更关注建筑的全生命周期。”胡建辉教授说。

据透露，到2025年国家要求公共建筑屋顶中的光伏覆盖率力争达到50%，目前主要有两种手段增加光伏覆盖率，一种是BAPV（光伏附加在建筑上），一种是BIPV（光伏集成在建筑中）。“光伏与建筑融为一体，建筑在为人们遮风挡雨的同时，也吸收太阳能，转化为电能和热能。据测算，一块光伏板大约7年能收回成本，而它的使用周期在25年以上。”同时，加装光伏势必要有一套传感控制系统，如家用能量管理系统（HomeEnergyManagementSystem）来测量建筑到底发了多少度电，降低了多少碳排放等。因此，未来的建筑一定会朝着低碳化、信息化的方向演进，建筑也会变得更低碳、更智能、更“懂你”。

当下，中国的建筑业正孕育着变革，低碳建筑有很多突破口，它与能源、机械、电气、计算机都有交集，我们甚至可以从植物学角度去规划与众不同的建筑类型。“未来，建筑也未必都是固定和坚硬的，柔性材料、数字技术、智能控制的出现，人们完全可以颠覆以往的理念，设计出柔性又舒适，甚至装拆便携、机动快捷的建筑结构。”对此，胡建辉充满信心。