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©杭州有庐建筑科技咨询有限公司
深圳作为中国改革开放的前沿阵地与科技创新高地,始终以突破性的城市实践回应时代命题。深圳会展中心光储充一体化改造项目,正是这一精神的具象化表达。
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杭州有庐建筑科技咨询有限公司
背景及简介
深圳作为中国改革开放的前沿阵地与科技创新高地,始终以突破性的城市实践回应时代命题。深圳会展中心光储充一体化改造项目,正是这一精神的具象化表达。
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合成效果图:大鸟瞰
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2023
年底,我们收到了一份开放与挑战并存的命题:为位于深圳福田区中心的深圳会展中心这一深圳市地标建筑,构思建筑
-
光伏一体化的整体屋面提升改造方案。我们以“建筑
-
能源
-
景观”三位一体的创新模式为内核,创造性的引入了当时刚刚崭露头角的彩色涂层单晶硅光伏组件,形成“风光鹏城,科技之都”的光伏画卷,重构超大型公共建筑的可持续价值——将原本功能单一的屋顶空间转化为集绿色发电、城市景观地标、公众互动于一体的复合载体,并在设计过程中促进了彩色光伏关键技术的发展和应用。目前项目正在建设中,并已完成了
19.9
兆瓦光伏并网。建成后,将是全国首个全彩光伏技术的大规模示范。
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合成效果图:日景鸟瞰
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设计理念:风光鹏城,科技之都
深圳会展中心位于福田
CBD
核心腹地,深圳中轴线中央,北承莲花山和市民中心,南接香港门户皇岗口岸,其屋面分为四层主体屋面和五层高屋面两部分,共有可铺设光伏面积
14.8
万平米。会展中心被周边至少二十座
200
米以上超高层建筑拱卫,其中紧邻项目的深圳平安金融中心高
599
米,是全国第二高楼。未来整体设计形象将重构深圳中轴线的空中景观秩序,并成为周边建筑群内超过十万精英办公人群的视觉锚点。在这样的情况下,我们为其构思的形象图案,应具有足够的大众接受度和较好的各角度识别度,应是一个足够明确、简单、同时能被最广泛市民所认同的设计意象。
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合成效果图:城市中轴线大鸟瞰
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合成效果图:总平面图
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深圳别称
“鹏城”,扶摇而上的鹏鸟,正是深圳快速发展、蓬勃起飞的城市愿景,也是深圳市民深度认同的精神图腾。我们在主屋面图案中,选取了这个最能代表深圳精神的图腾,并将其昂扬的身形和翅翼,与象征蒸蒸日上的红日形象,一起展示在了面向南面的最完整屋面;在另一侧的屋面设计中,我们延续了相同的语言,使其形成了让人联想到风、云或海浪的图案,这既是代表了深圳作为“山海之城”的城市景观特质,同时也是深圳所倡导的风能、光能、潮汐能等代表性新能源的图像表达,它们共同形成了“风光鹏城”的多重意义。
对于窄而小的五层屋面而言,我们则为其设计了一套可识别、易共情的
“电路板”图案体系,象征深圳在科技领域取得的辉煌成就,形成了整体设计的另一个组成部分:“科技之都”。在调整过整体图案的尺度细节后,确保在周围的所有超高层建筑的俯瞰视角内,其形象都可被有效认知。
优化平衡:投资效益、技术革新与艺术叙事
与普通建筑改造不同的是,本项目是能源类投资项目,所有的材料技术革新和宏大艺术叙事,都必须在能源投资收益可闭环的前提下进行。彩色光伏板和因其而形成的设计图案,所带来的造价提升和发电效率降低,都必须通过设计不断平衡优化,才能保证既保有视觉效果,又满足投资收益的要求。因此,在完成初步形象设计后,我们又进行了多项设计调整,主要优化了以下几个内容:
▲分析图
:像素化构成与性价比平衡
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第一,利用颜色选型提升效率。不同颜色因其对不同波长光线的反射率不同,而对光伏板的发电效率有不同的影响。我们最终采用了对发电效率影响最低的蓝
-
绿色系,作为整体图案的主色调,这也刚好呼应设计中希望展现出的“蓝绿山海”意象。
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合成效果图:
黄昏小
鸟瞰
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合成效果图:
夜景小
鸟瞰
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第二,控制图案比例减少用量。我们既希望保留尽可能多的彩色部分,来形成具有足够体量和视觉观感的图案,同时,又不希望使用过多的彩色光伏板,因其增加的成本会影响整体投资收益。在设计调整中,我们巧妙的利用了
“检修通道”作为抓手,将通道面板使用相同色号的绿漆涂面后,纳入整体图案体系。并将连续色块按照检修通道所需的间隔比例,拆分成了相间颜色的带状图案体系,进一步减少了整体绿色光伏板的使用量;同时,这也使它与临街而立的投资方总部大楼,由
BIG
设计的深圳能源大厦保持了高度的设计语言一致性和城市景观连续性。最终,我们仅用了不到总面积四分之一的彩色光伏组件,完成了整体形象饱满的图案效果。
第三,采用像素化图案减少复杂程度。考虑到建筑的两个边长分别为约
500
米和
300
米,而每块光伏组件的两边长仅为
1
米至
2
米,我们接受业主的意见,给出了将光伏组件沿长边方向平铺,形成像素点阵画布的做法。这是将设计效果与投资收益进行妥协平衡后的结果,在对视觉效果影响不大的情况下,尽可能减少工程复杂度。
工艺突破:彩色光伏组件
本项目的重要特色是利用彩色光伏作为核心工艺突破,实现了
“建筑
-
光伏
-
景观一体化”。这是一种将经过特殊处理的彩色涂层,与市面上广泛使用的标准晶硅光伏组件进行结合的新工艺产品,具有发电效率高、造价成本低、颜色可定制等多种优点;最重要的是,它与普通光伏板具有相同的大小、尺寸、重量、工艺接口和安装方式,因此可以在不同使用场景下,以任意比例与普通黑色光伏板进行结合,从而满足更多不同投资收益强度下的使用需求。
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工艺图:彩色涂层单晶硅光伏组件制作工艺示意图
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在方案初轮的材料样板测试中,我们尝试了在普通已成型光伏组件的外部印刷图案,使其形成模拟植被的图案效果。样板通过了透光均匀度(防热斑效应)测试,并且增加涂层后,保留了原本组件发电效率的
80%
以上,远超其他技术路径下的彩色光伏发电效率。
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防热斑测试:不同颜色覆盖下的电池片获得良好的透光一致性
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在项目推进过程中,我们进一步与彩色涂层特色厂家,及国内排名前列的光伏企业合作,设计并生产了国内第一批采用标准化高温承压方式内置封装的,具有一线光伏企业品质背书的全彩光伏组件,并且将其应用在了福建省闽江河口湿地博物馆的一处已建成观测站的屋顶。这些小规模的应用,也为深圳会展中心的大面积铺设积累了宝贵经验。
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工艺小样与先行示范:国内首批一线品牌标准工艺生产的彩色涂层单晶硅光伏板极其示范应用项目
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设计价值与未来展望:生态城市的建筑
“第六立面”
我们一般将建筑的屋顶称为
“第五立面”,而普通光伏组件,在大多数时候,与空调主机、出屋面楼梯间和各种排风口一起,成为第五立面的常客。而在本次项目设计中,我们提出使用整体化二次轻质龙骨结构,对原有屋面形成完整覆盖的方案,并使用加入了彩色光伏美化的,具有相当景观效果的“建筑
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能源
-
景观一体化”屋面。我们以光伏为媒介,试图重新定义能源基础设施的社会角色——它不仅是绿色电力的生产者,更是城市景观天际线的创造者、科技人文的传播者。它是一座生态城市的“第六立面”。
我国正在大力推进
“双碳”目标,各个城市都在积极寻找绿色能源的增量建设场景;与此同时,近年来不断发展的低空经济,也对来自城市空中的鸟瞰视角面貌提出了更高的要求。我们希望借助城市第六立面的新模式和彩色光伏组件的新工艺,为低碳生态城市的建设提供更多可能性,通过一体化融合设计,将基础设施的沉默叙事转化为公众可感知、可参与、可传播的生态宣言。
项目图纸
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图纸:四层平面图
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图纸:
五
层平面图
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项目名称:深圳会展中心光储充一体化项目方案设计
项目类型:BIPV/ 建筑-能源-景观一体化改造
设计方:杭州有庐建筑科技咨询有限公司
设计年份:2023-2024
主创设计师:李驰
设计团队:李驰、王昊、黄伊淳、许伟峰、李天骥
项目地址:深圳福田
建筑面积:148000㎡
方案效果图版权:杭州有庐建筑科技咨询有限公司
合作方:北京中城新智科技发展有限公司、新源劲吾(北京)科技有限公司、隆基绿能科技股份有限公司
客户:深圳能源集团
材料:彩色涂层单晶硅光伏组件
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