查看原文
其他

延庆奥园2062 | 中国院参展深港城市\建筑双城双年展

第九届深港城市\建筑双城双年展(深圳)于12月10日在深圳开幕。本届深双以“城市生息(Urban Cosmologies)”为主题,聚焦城市“双碳”目标下的可持续、绿色、生态发展,着眼于全球气候变化背景下的城市应对策略。中国建筑设计研究院李兴钢总建筑师及冬奥设计团队受邀参展。

延庆奥园2062”作为未来聚居版块参展作品,着重探讨延庆赛区的“双碳”发展及长远的赛后可持续利用,探索未来的双碳技术、生活方式和城市环境。

展览地点:深圳市罗湖区粤海城•金啤坊 E栋一层
展示时间:2022.12.10-2023.03.12

“延庆奥园2062”展场©UABB


生息,是传统中国人对自然之变化、生命之循环的深刻认识——休养生息,生生不息,蕴含着人与自然的相处之道。在当代,技术成为天人相合的连结,帮助我们回答了“何以生息”,双碳战略直接引导能源和产业结构技术性调整的同时,也回应了生息之道。
由此,我们设想了 2060 年碳中和目标实现后,北京冬奥会延庆赛区(延庆奥林匹克园)逐渐成为了一个“归园田居”的所在,城市里的科学家、数字金融从业者们纷纷搬离 CBD 来到这里工作和生活,这里有四季如春的生态化居所和休闲游乐设施,有自给自足的农牧物资培育区,有发达的空中交通系统,还有新型的能源生产和智能化柔性蓄供电控制系统。

基于 2022 年冬奥会延庆赛区的场地结构和建筑特征,我们畅想了包括风水发电系统(国家高山滑雪中心改造)、面谷科学家村(延庆冬奥村改造)、蛇形生态体育公园(国家雪车雪橇中心改造)、热湖和电湖(引水造雪塘坝改造)、飞行汽车交运物流网络(缆车索道系统改造)、智能停机蓄电仓(延庆山地新闻中心改造)以及犇牧场和畾农场(集中停车场改造)在内的一系列零碳计划。

这些计划基于既有技术的合理畅想,借助可预期的材料、能源和数字技术革命,并以中国传统文化中的“八景”形式呈现,从文化和技术的角度,连接了过去和未来、人和自然。


延庆奥园2022/2062总平面图

1 风水发电站之一:基于区域风环境分析的高灵敏度摇摆型风车群发电技术



回收传统风力发电设备的废弃材料,制造成仿生形态的高敏摇摆型风车,突破现有风力发电技术条件下风速适配范围和能源转换率的极限。


风车与桨叶构造图解

这种纤巧的新型风车,大幅度节约了材料,通过智能感应芯片控制银杏叶形状的捕风桨叶开合角度,灵敏适配实时风速,甚至可以捕捉到人体都不易察觉的微风。


基于延庆赛区全年平均风速模拟风车分布密度图

通过对高山滑雪中心区域13个气象站0时风速的数据采集和GIS空间插值分析,获得连续空间风速分布模拟图,为这些植物般的风车群的栽植点位和布点密度提供依据。



连绵的群山、漫山遍野的“银杏叶”以及高山顶上风筝般的出发区场馆共同构成人居山林的胜景。

2 风水发电站之二:基于融雪泄洪适应性需求的珠链式微型坝群水力发电技术

 

基于GIS进行坡度和地表径流分析,并结合雪道的融雪排水既有伴随沟道,对分析结果进行分级化处理,获得地表上符合坡度连续变化的径流区段,形成“缓坡窄道、陡坡宽道”的珠链式径流网络。

 
坡度径流分析、径流网络分布图及模块布置图

沿沟道网散布互锁形式的消能阻动模块,智能模块通过内置的高效电磁转换装置实时将微小的水流冲击力转化成电能,微型水坝群发电的同时,也干预式保持了山体水土。

微型水坝运作图解

雪季,微坝系统覆雪后仍可作为滑雪赛道正常使用;雨季,六向孔洞相贯形式的阻动模块既截水又存水,成为水生草木的生长基底,形成微生态。



珠链式微坝群如同山体中随四季变幻的生命之河,连接起风雨、大地、动植物和人。

3 热湖和电湖:高位水坝抽水蓄电和柔性供电调控技术、低位水坝反季蓄热微环境调控技术



低位热湖利用造雪引水的1050塘坝,结合水的大比热容特性,冬季蓄冷夏季蓄热,并在反季调节微气候,优化区域环境的热舒适度,同时为能耗区域空调系统提供冷热水媒。


折叠叶膜装置原理图解

利用泰森多边形算法解析塘坝平面形状,设置若干个有最近中心点且面积相似的可收缩折叠的叶膜装置进行覆盖保温。季初叶膜收紧,水面露出与空气进行充分热交换;季末叶膜张开,形成一个可上人的冬暖夏凉的水体公园。

折叠叶膜装置运作图解

高位电湖充分利用1290水池的地势高程抽水蓄电,拦坝设置灵敏的用电计量联动装置,在夜晚或极端天气等高峰时段开闸发电,柔性调控区域供电系统。


热湖和电湖区别于基建设施坚硬甚至危险的形象,轻柔的叶膜如同漂浮在水面上的片片莲叶。


4 面谷科学家村:基于温室效应和气候条件的智能多轨滑移式开闭光电拱壳技术



2046年低密高强的ρ材料出现,推进了建筑业的空前发展。一个直径600米厚度仅不足1米的巨型拱壳覆盖在面谷科学家村(原延庆冬奥村)上空,拱壳外包膜上满布光伏发电颗粒,并能根据光照强度智能唤醒,在吸、透光模式下无极转换,既为奥园提供基础供电,又调节了科学家村的室外光环境。


光电拱壳运作图解

拱壳被置于一个巨大的环形滑轨上,由三个120度的扇形包膜组成。智能研判系统根据风、湿、光、温等气候条件调控包膜沿不同轨道滑移,实现强、弱遮蔽等不同的开口角度和口部朝向,利用温室效应调节建筑周边的空气环境,实现50%以上的空间室外化。



静默而精密的拱壳如同阴晴圆缺的月亮,外与天地气象对话,内部四季如春,生机盎然。

5 犇牧场和畾农场:基于新型高强低密材料的模块化居住、饲养及作物种植技术



全飞行交通系统和高集约化的停机蓄电仓解放了既有的C1C2停车场,将停车场生态化复原成一片绿草牧场,蓄养牛羊,为面谷居民提供食物。


立体农牧场与居住塔楼运作图解

三个基于ρ材料建造的120米高的结构塔体以弱介入的渐缩姿态矗立在犇牧场上,巨大的光洞为塔身每一处都提供了良好采光,高位空间用以立体化有机农作物培育,低位区设置禽类饲养空间。

犇牧场和畾农场轴测图

举办冬奥会等大型赛事活动时,每个骨架塔可根据需要临时嵌入最多2160个模块式空间单元,合计1080个双床居住单位,在刚刚落幕的2062年冬奥会期间,三塔作为新的延庆冬奥村,为赛事提供了近6000个床位。


2062年冬奥会结束后,空置的居住单元逐渐被移除,塔内立体化的畾农场继续为园区提供蔬果粮油和禽蛋物资,塔下青绿绵延,风吹草低现牛羊。


6 飞行汽车交运及物流网络:基于缆车索道既有选线的无轨式超导磁悬浮空中动车组技术



40年间,延庆奥园内逐渐实现了地面交通系统的空中化:2026年园区内出现了第一部飞行汽车;2042年地面私家小汽车已全部被无人驾驶飞车取代;此后20年,飞车经过多次性能提升和外观改良,成为高度模块化的产品。

 
“奥灯5”飞行车厢模块平面图及轴测图解

2062年第34届冬奥会在北京举办前夕,新型“奥灯-5”飞行车厢模块投入使用,通过横、竖向的灵活组合,形成不同尺度车厢组,覆盖了从私家车到公交车、从大型交运系统到物流运输系统的各种使用场景。

基于缆车既有选线改造的超导磁力通道运作图解

基于连接了面谷、蛇形公园、风水发电站等的缆车索道既有选线,将线路支架改造成可旋转的超导磁力环,沿线形成磁力通道。飞车组在磁悬行进模式和气流制动模式之间切换,穿行于磁力通道中实现真正的无轨化漂移。


与此同时,除了散步用的盘山步道外,地面车行道逐渐被弃用,它们被厚厚的绿植覆盖,与大自然建立起更亲密的关系。


7 智能停机蓄电仓:模块化飞行汽车叠拼组合式停放及智能充放电技术



“奥灯-5”飞车模块可在独立飞行涡流模式和成组运行磁悬模式间灵活切换,并能回到定点位置蓄电。


飞车拼叠组合式停放图(左上)“奥灯-5”飞车模块剖透视图(右上)飞车停放仓剖面图(下)

飞车模块采用水平对开门企口和上下气窝启口两种企口方式,实现两个方向的叠拼,从而大大提高了空间停放效率。 


飞车停放储电仓内部空间轴测图

将山地新闻中心嵌入山体的埋地式媒体大厅改造成飞车停放仓,飞车模块结束飞行任务后从25个现状孔洞进入停放仓进行智能化叠拼,在净面积1600平米、平均净高9.1米的空间内,满停可达到243架14人座飞车和400架3人座飞车。飞车停放期间又兼作整个园区的储电模组,柔性蓄储来自面谷包膜和风水发电站的剩余电力。


夜幕降临,储电仓上空漂浮着的轻盈飞车,如同上百个孔明灯,悠悠然从过去飘向未来。


8 蛇形生态体育公园:车撬赛道免制冷高性能涂膜材料和木瓦培养基生态归还技术

 

伴随赛道的遮阳棚和地形气候保护系统应对了位于南坡的国家雪车雪橇中心赛道冰面所面临的巨大遮阳挑战,但氨制冷模式能耗较高,且难以在夏季持续运行。

 

木瓦屋顶的生态归还(左)

免制冷高性能涂膜材料车撬赛道(右)

基于纳米技术的μ材料涂膜,大大降低了现有材料的摩擦系数,通过模拟冰面的渐融过渡层滚动效应,取代了传统冰面赛道,实现全气候条件下举办车撬运动赛事的可能性,使车撬运动真正实现地域普及和人群普及,成为最受面谷里的科学家们欢迎的一项运动。


遮阳棚木瓦屋面较为疏松的肌理和丰富的有机质成为旱生植物的优质培养基,蛇形屋面逐渐被植物包覆。屋面下是刺激的竞技竞速运动,屋面上的人们在绿坡间蜿蜒的步道上行游、驻足。


项目团队 中国建筑设计研究院有限公司李兴钢工作室

     清华大学建筑学院林波荣教授团队

     徐睿鹏工作室

项目成员 李兴钢、张音玄、姜汶林、袁智敏、叶梓、俞清扬、张少飞、王纪超、王佳、李昀倩、赵戈

总策展人 鲁安东、王子耕、陈伯康

主办单位 深圳市人民政府

承办单位 深圳市规划和自然资源局

     深圳市罗湖区人民政府

执行单位 广东粤海置地集团有限公司

支持单位 深圳市双年展公共艺术基金会

     深圳市城市规划设计研究院 

专项资金支持 深圳市文化产业发展专项资金



更多精彩文章,请点击

中国院作品 | 塔里木大学新校区图信中心

这座“国际会客厅”见证后疫情时代的积极对话

中国建科成立70周年“双奥双碳”分论坛活动报道

继续滑动看下一个
中国建筑设计研究院
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存