国家电网点亮世博

  • 来源:互联网周刊
  • 关键字:国家电网
  • 发布时间:2010-08-26 14:38
  “六面影像,悬浮体验”,这是从内部看到的国家电网企业馆;“覆满网格的两侧建筑,支撑起一个流光溢彩的透明晶体‘魔盒’”,这是从外面观赏的国家电网企业馆。

  位于上海世博会浦西企业馆园区(D11片区)的国家电网企业馆,占地面积4000平米。场馆中央,巨大透明的“魔盒”腾空而起,犹如悬在半空中的玻璃体。白天,“魔盒”光影流动,夜晚,“魔盒”被瞬间“点亮”,星光进射。“盒子”的表面大量采用了六面式LED屏展示,网格状的肌理粗细交错、虚实相间,是城市网络肌理和供电系统网络,寓意电网与美好生活的艺术融合。

  据本刊记者了解,国家电网馆绝不仅仅是一个建筑物那么简单。国家电网企业馆的地上部分是企业展馆,而地下部分则是110千伏蒙自变电站。不过,你可千万不要忽视了隐藏在地下的部分,它承担着整个世博园区和场馆的供电任务,国家电网企业馆也因而被誉为上海世博会的“能量之心”,同时,国家电网企业馆也是国家电网公司的首个“智能电网示范区”。

  对“智能电网”概念众说纷纭的时代已经成为过去式。720度的能量魔盒为观众展现出了一个美轮美奂的光影世界,建筑、科技,能源三者的完美结合构筑成了一个未来的城市图景。

  环保“电立方”

  国家电网企业馆不仅是对我国智能电网的提前预演,更向参观者提供了一种回归自然,极尽环保的可能。

  国家电网企业馆的设计者团队是曾设计过国家游泳中心(水立方)的中建国际设计(下简称CCDI)团队,建筑师们延续了对“水立方”的情感,把这座方方正正的场馆称之为“电立方”。“电立方”的大胆创意在于在场馆中央制造出了一个悬浮的能量“魔盒”,并大量运用了六面式大体量LED屏展示方式。

  “国内目前还几乎没有这种交付方式。以前一个建筑项目完成后,后期总要进行大量的修改,这是一种能源的浪费。”CCDI北京区域副总经理、BIM产品经理弋洪涛表示,在项目设计之初就把后期的运营商引进过来,设计布局就可以不需要做太多的返工,国家电网企业馆的设计及建设缩短了1/3到1/4,并大量减低了能耗。

  从设计之初,国家电网企业馆就引入了BIM的概念。BIM(BuildingInformation Modeling),即建筑信息模型,自2002年被提出以来,已在工程建设行业引发了史无前例的彻底变革。BIM利用数字建模软件,把真实的建筑信息参数化、数字化以后形成一个模型,以此为平台,从设计师、工程师一直到施工单位和物业管理方,都可以进行信息的共享和改进。

  “在设计过程中,我们会利用Autodesk Revit软件进行碰撞测试,从而有效避免‘错漏碰缺’的情况出现。”世博会国家电网企业馆机电专业负责人董礼江表示,世博工程工期较为紧张,牵扯到众多的供应商和施工单位,一旦设计有所调整,BIM可以在三维模型中实现及时的调整,而这个接近于实际施工情况的数字模型,可以为各方提供明确的调整信息。据悉,世博园国家电网企业馆从概念,原创到施工,采用了欧特克产品,通过运用revit系列产品完成三维数据,使用navrisworks完成碰撞检查,四维施工模拟,分结构阶段分析结构模型,从而导出三维模型进行CFD模拟、人流分析,同时使用了3dmax进行渲染。

  正是借助BIM的平台作用,一个更为节能与安全的“魔盒”才呈现在世人面前。按照世博会的应急安全要求,国家电网企业馆必须能够在较短的时间内将馆内约1300人及时疏散出去。“借助BIM技术,我们可以对人流的疏散进行直观的模拟,并推算所需要的时间,由此可以在出人口位置、电梯数量等多个方面实现有针对性的设计。”CCDI结构事业部上海区域总经理薛万里表示,“要是没有BIM,这些是很难实现的。”

  打造“能量魔盒”

  “环保、节能、亲民”是设计师倾注在此次展馆设计中的全新建筑气质。

  “魔盒”高度利用太阳能、风能、地热能等维持日常运作。场馆内,充分考虑日照、日影和风矢量变化,设计了一个没有日晒、采光充足、空气流通的惬意游览空间。即使是排队通道,也巧妙利用了上海夏季风向,形成一条“捕捉夏风”的S形节能清凉走廊。

  在展馆顶部,装有太阳能光伏发电系统和小型风能发电装置,以补充馆内电能。馆内还采用一个叫做“向日葵”的12镜太阳光采光导入系统,将日光直接引入室内,为展馆地下室和接待区提供照明。“魔盒”外立面,特别设计了一面巨幅的风鳞片墙,近7万片风鳞片随风翻转。

  位于展馆地下的110千伏蒙自变电站采用了变电站变压器余热转化、地源热泵、冰蓄冷等技术,使能源循环利用。其中,冰蓄冷系统避开用电高峰,在夜间用电能将水冻成冰块,白天则融化冰块为馆内提供冷气。

  为了加强参观的舒适度,CCDI设计团队特地事先查阅了上海市的历史气候数据,结果不容乐观:世博会展示期5月1日至10月31日总计184天,按每日9:00—18:00有太阳直射考虑,共计1840小时。这种情况下,不满足舒适小时将会达到901小时左右,为世博期间小时数的20%,不满足人们安全小时为203小时左右。为此,国家电网企业馆的建筑设计充分利用了魔盒及建筑架空,形成建筑自有的遮阳区,提高人员等候区域的舒适度,就算在完全无风的日子里也可利用增强型通风系统,加热建筑天井上部空气,形成生态的自然增强拨风。

  传统的二维设计只是注重于物理空间层面,缺乏在温度、光照、通风、人流预测等方面的数据,设计师只能靠自己的经验来进行舒适度的改善提升。CCDI建筑数字化业务部经理过俊表示:“通过BIM,设计师将建筑性能化分析放在设计前期来完成,而不是象过去那样放到设计后期去验证,这使得设计出来的建筑更加符合绿色建筑的要求,更加适合业主的运营需求。当然,这在BIM被引入之前,借助传统的cAD软件很难实现。”

  “让计算机辅助设计成为现实,我们就可以从计算机当中获益更多。”正如欧特克全球副总裁、欧特克中国研究院院长兼新加坡研究员院长黄健铬在欧特克技术峰会2010所说,随着中国基础设施建设的加速核对工程建筑行业的技术需求的不断增加,建筑行业的研发同样能够从中国借鉴许多实践,国家电网企业馆就是一个例子。

  据相关调查数据,美国的商用和住宅建筑业年消耗40%的总能源,其中包括70%的电力、40%的原材料和12%的淡水,排放出30%的温室气体,并且产生1.3亿吨量的施工和拆毁施料。而中国建筑业目前的能耗水平,明显要高于此。在弋洪涛看来,BIM是涉及咨询,设计、施工、运营等项目全生命周期的有效平台和工具,应用越多,省得越多,附加值越大。比如,BIM可以用一种可视化的方式,将整个项目的建设过程以三维方式呈现出来,使得各方获得直观的项目信息,并可以围绕同一个数据模型进行调整和改进。

  智能电网的现实演义

  什么是智能电网?在智能电网展示区,对于智能电网的含义,参观者可以更直观地得到答案。

  在国家电网企业馆,“智能电网”展示是一大亮点。在地下一层的智能电网综合展示区,参观者能详细了解智能电网的理念和基本知识,以及国家电网公司在智能电网各关键领域的试点工程和成果。

  智能电网展区应用了国网信息通信有限公司自主研发的智能交互终端、智能交互机顶盒及智能插座等智能用电产品。通过智能插座可以控制智能家电的各种运行状态,并能将家电的实时状态准确无误地反馈给交互终端进行实时分析。

  其中,“虚拟发电厂”包括风能、太阳能、水电及生物热电等,可以根据需要,“智能”地选择不同电源组合。“智能电力家庭”十分有趣,下班回家前,只需在办公室里轻点鼠标,一组指令信息就会传回“智能家电”的信息中心。于是,电饭煲开始煮饭,浴缸里的水已经放好,水温50℃,空调自动打开,调节到适宜温度……只等主人回家。

  相关数据显示,目前,我国电力一年新增容量超过8000万千瓦,比英国全国的总容量还要大;而总装机容量则超过美国80%以上,比日本要高出两到三倍。由于未来智能电网建设将解决可再生能源发电规模接入的问题,这将为风电、光伏发电等相关产业乃至整个装备制造业带来巨大的发展机遇。此外,智能电网还将与物联网深度融合,网此智能电网产业将促进多种产业融合发展,推动区域产业升级。

  “对我国的坚强智能电网而言,坚强和智能是缺一不可的两个方面。”专家比喻说,“坚强”如同人的体魄,电网要有过硬的网架等硬件,如建设特高压电网,传输能力从现有电网的500千伏提高到1000千伏:“智能”则是人的智力,就是具有更多功能,变得越来越“聪明”。智能电网作为未来的城市电力大脑,将越来越多地融入到我们的生活之中。

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