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15座高科技民宿出自大学生之手，乡村振兴特色小镇还能这么玩？

气候寒冷，土地贫瘠的德胜村，村民世代以农牧为业，全村443户1176人，过着靠天吃饭的日子。曾经远近闻名的穷村，却在2020年奔了小康，村集体收入一路增长到了150万元。在德胜村得胜的振兴秘诀当中蕴藏着一股新兴的科技力量。

2022年8月8日至14日，被誉为太阳能界"奥林匹克"的第三届中国国际太阳能十项全能竞赛在张家口市张北县小二台镇德胜村举行，该赛通过搭建国际化竞赛交流平台，积极服务绿色生态建设，可再生能源利用和国家“3060”双碳战略目标，是大学生设计和建造太阳能低层住宅的大型国际赛事，要求大学生们除了考虑建筑设计之外，还要结合结构设计、暖通空调设计、电力系统设计能切合实际完成建筑项目。

图片来源：央视一套官微

据大赛组委会秘书长李昂介绍，本届大赛共有来自10个国家、29所高校所组成的15支赛队同场竞技，建成了各具特色的15个小型建筑。每个赛队利用最新的技术与理论设计并建造一栋以太阳能为主要能源的功能完善、舒适宜居的高性能全尺寸房屋，并参与包括建筑设计、工程设计、能源利用、可再生能源供热/制冷等在内的十项指标评比。

所有参赛作品的屋顶采用光伏面板，为供电供热设备提供能量，15栋参赛房屋组成的建筑群在实现了“建筑光伏一体化”的同时，还具备不同的功能，各有各的奥秘，是德胜村德胜宿集的高科技“银窝窝（民宿）”。

15个代表队的具体作品如下：

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1

光能Y竹宅

Y-Team

西交利物浦大学、浙江-UIUC联合学院、托马斯杰弗逊大学

图片来源：西交利物浦大学

图片来源：德胜文化

以平面Y型的工程竹剪力墙主导空间组织，采用胶合竹，是经济耐用的环保材料，方便回收。该房屋主要由竹纤维板和实木竹板搭建，外侧膜结构采用ETFE膜结构，其抗压性和保温性较好。拥有双层幕墙系统表皮热压通风和植物墙的屋子也不会感到闷热~

2

24·35Housing Home宅家

大连理工大学代表队

图片来源：知乎@Silence

24·35指满足人在一天中的生活需求，以及35年家庭成长周期中不同阶段的使用需求。该房屋以九宫格为空间原型展开建筑设计，平疫结合，设计了独立的客房，其两套独立流线尽可能减少了感染的风险。被动式阳光房立面采用双玻光伏组件，内侧墙采用透光的蓄热墙体。同时在方案空间设计中，针对家庭人口的变化，针对主卧空间及卫生间进行了灵活隔墙的设计。

3

模块化可持续魔盒

Team HIT+

哈尔滨工业大学赛队

图片来源：圕员建筑手帐

图片来源：望天树旅游规划设计

“模块化可持续魔盒”屋顶安装149块发电玻璃，其中安装在屋顶露台顶面上40块的20%透光彩色发电玻璃共有红、黄、蓝、绿四种颜色，既遮阳又美观。其配备的储能电池可保证无光照下运行至少48小时。

散件、组件和模块是不同的预制层级，钢结构和木结构即使用梁柱散件拼装的模式。本次大赛部分房屋都采用模块化。该房屋结构维护为胶合木和预制草砖墙，据称这是亚洲第一座预制化秸秆草砖建筑，也是本次参赛唯一一个采用生物基材料的作品。其中，预制化生物质秸秆草砖墙体围护结构秸秆原材料成本为零；综合考虑生物基材料固碳作用，初始建造碳排放为零；结合膜发电光伏板及光热体系的使用，建筑运行零碳排放；由于生物基材料的应用，本次竞赛作品具有全寿命周期的环境影响。

与此同时，合理转化利用的稻草秸秆，可有效减少该类型秸秆焚烧污染还能为村民带来额外的政策补偿。

4

Aurora极光之家

TeamDTU-SUDA

丹麦技术大学、苏州大学

图片来源：丹麦科技创业中心

闪耀的极光象征着新一天的希望。房屋的灵感来源于中国高密度、强适应性的胡同，同时也受丹麦 Jørn Utzons 的设计启发（增材建筑、小规模高质量房屋集群）。住宅设计有公共、半公共、私人空间，可通过最小物理变化灵活适用各种场景。

梁柱和外部里面材料和室内设计当中竹子作为主要材料之一，竹钢表皮的参数化纹理用到了Hololens虚拟现实辅助施工，同时也采用模块化的钢结构。

无源面板可改为有源面板，经初步估算，更换后每年可以产出16473千瓦时的能量，余电可并网或供临近社区共享。

5

草原方舟

Team THU

清华大学赛队

图片来源：城市建筑空间

张家口是南方农业社会与北方游牧社会之间的纽带。“草原方舟”为草原游牧地区提供半定居半游牧生活方式，是蒙古包的空间转译。

该项目总排名第三，工程建造分项第二屋顶使用了352块仿铝材光伏发电建材产品（其中有128块为异形尺寸），实现可完全替代传统建材。模块化钢结构支撑钢结构大屋顶和可开关围护墙兼顾“游——牧 关系”，仿铝材光电建材可持续输送绿电，是可复制的新民居形式。

6

HUI HOUSE徽家

TeamHUI

合肥工业大学，里尔第一大学联队

图片来源：合工大土木青年

HUI HOUSE方案以传统徽派建筑为原型，是钢框架结构+低能耗冷弯型钢增强轻聚合物复合墙板（保温装饰一体化）+光伏黛瓦屋面+光伏热泵采暖的低层住宅。 被动式的低能耗装配式建筑，装配集成式钢结构建筑，结构安全轻质，围护轻质节能。通过门窗、特朗勃墙组织空间对流，确保空间敞亮。

该房屋采用实行被动优先，主动优化的原则，考虑张家口的气候特点，有充分利用自然冷源的通风设计，具备徽派特色的太阳能集热墙，适用于新农村建设的大尺寸发电-采暖-热水的光伏热泵系统，屋面发电电池的余热通过热泵，加热地暖的热水。既提高电的能效，也节约采暖的能耗。结果表明，系统能够提升25%的光伏转换效率，系统平均COP达到4.96。

7

pixel house像素之家

TeamSRF

深圳大学、皇家墨尔本理工大学联队

图片来源：X House

该项目在遮阳板、光伏阳光房和光伏栏杆三处应用场景，三折屋面九宫格，屋顶形式考虑了太阳角度、排雪坡度和天窗采光，是本届竞赛注重虑严寒地区住宅体形系数的项目，共使用78块20%、30%透光度的发电玻璃建材，胶合木框架和轻木框架预制墙体为结构和围护，走廊顶棚、栅栏等区域采用了薄膜组件。

项目通过被动式建筑技术、光伏发电和产品运用及冷暖风水智能系统，实现建筑零能耗运转。

8

TA归一居

TeamCUMTAGHHSP

中国矿业大学，克拉科夫科技大学联队

图片来源：德胜文化

TA house建筑融合了中国传统元素和未来科技，诠释北方典型四合院结构的设计理念，以中庭九宫格为概念，模块化钢结构作为结构围护，利用地源热泵技术实现跨季节储能，完全依靠太阳能及被动式中庭天窗拔风设计实现建筑的独立运行。

9

R-CELLS

TeamTianjin U+

天津大学、奥斯陆建筑与设计学院‍、天津城建大学

图片来源：直流建筑联盟

R-CELLS是本次比赛的冠军组作品，总排名第一，建筑设计分项第一，工程建造分项第一，能源能效分项第一，市场潜力分项第二......

总之赢麻了。

该住宅充分利用屋顶面积，在不对称 V 型屋面上安装了10块彩色透光发电玻璃。在“光储直柔”的能源结构形式下，光伏总装机量约35千瓦，年发电量是预测耗电量的4倍，辅以蓄电池组的余电可输至电网。结构围护采用模块化木结构、轻木框架预制墙体、SIP和真空板，其装配式的无轻钢自由组装模块化木结构，经过处理后防火性能和保暖性能非常好。

10

SMART智屋

TeamXJTU+

西安交通大学赛队

图片来源：知乎@Silence

这是一款针对张家口的新农村建设设计了适应性的农村可变住宅，重钢框架+混凝土条板+保温板的农宅风格可适应张家口地区农村南北窄长形宅基地的可变方案，出于节地因素考虑，部分模块可叠加至二层。

11

Green Home斜屋

TeamCCMH

重庆大学赛队

图片来源：2021 SDC CCMH

斜与协、谐、携同音，代表设计理念中家庭与工作相协调，人与自然和谐相处。A型截面的斜屋建筑面积142平方米，拥有光伏板面积为98平方米，晶莹的黑蓝色表面体现了艺术与低碳和谐统一。据悉，斜屋全年可发电3万度，是日常用电量的4倍，余电可并网销售。

参赛选手们结合当地的气候条件，在冬至的日照角度是呈45°角的前提下，所建造房子呈45度角充分吸收热量。

该房屋以模块化钢结构、轻钢龙骨喷涂聚氨酯保温和保温板做结构围护，由一层的5个三维模块和屋面的10片二维模块组成，最终只用两天时间就迅速完成主体结构的搭建。

12

BBBC韧性之光

TeamBJTU+

北京交通大学、拉夫堡大学

图片来源：望天树旅游规划设计

韧性是能源韧性，空间韧性，结构韧性；光是未来之光，希望之光，太阳能之光。

跳出组委会永久住宅的规定，剑走偏锋的韧性之光灾后应急房以临时救援社区为概念能在24小时迅速搭建出来。为减少因频发的自然灾害造成的损失，守护人类的生命安全与健康，该房屋根据国内情景开发救灾策略。模块化的灾后应急房以铝框架折叠结构、脚手架结构和TPU膜为结构围护，功能房间设置在箱体里并封闭起来应对竞赛性能测量，公共活动全部都在半室外空间进行，干扰不到房间内的气候稳定。

13

阳光方舟

TeamSolar Ark

东南大学、苏黎世联邦理工学院、福建省三明学院

图片来源：德胜文化

阳光方舟3.0是世界上第一个应用平滑双曲抛物面混凝土薄壳作为结构的建筑，其混凝土是具有一定自修复功能，在《山水间的家》栏目当中，尼格买提说到：“自给自足，自己呼吸，自我修复，从某种意义来说，这是一个有生命的房子。”

该房屋以预制UHPC双曲面拱壳和玻璃幕墙作为结构和围护，是整个科技融入上最明显最突出的一个。向下凹的建筑槽可收集雨水，经过生物质的水处理系统处理后，所有的雨水和中水都可回收；凸出部分可以采光拔风，四个小窗户与天窗的烟筒效应形成了很强的气流对流，起到迅速降温的作用。

14

希望的田野

Team Hope Land

浙江师范大学、沈阳建筑大学、开姆尼茨工业大学

图片来源：浙江师范大学

以模块化钢结构和光伏幕墙为结构和围护的该房屋的自然合院，其设计体现了中国传统文化“天圆地方”和“道法自然”人文精神。

15

栖居 3.0

TeamQiju 3.0

西安建筑科技大学、西南民族大学

图片来源：孙迅速

房屋的黑色外观与屋内的白色形成反差，是机械美学的体现。

Team Qiju3.0延续栖居系列的建造策略，采用模块化钢结构,先工厂预制再现场组合搭建。其双层表皮的阳光房采用模块化钢结构和上折窗（夏遮阳冬温房）的结构围护，上折窗成为了立面的主要元素。

本次竞赛作品当中多采用了前光储直柔、钙钛矿发电板、光伏瓦片、ETFE膜、斯特林发电机、超高性能混凝土、储能电池等技术，光伏阳光房、光伏幕墙、光伏栏杆、光伏采光顶、光伏遮阳板、光伏瓦、BIPV一体化屋面等众多建筑光伏一体化应用场景都能在这些太阳能住宅参赛作品中看到。高效联合团队在建造的15座可再生能源为唯一使用能源的零能耗建筑，尽情挥洒着人类智慧的奇思妙想，也构建了新一代高科技特色小镇助力德胜村的乡村振兴梦。

乡村振兴的意义在于积极探索乡村振兴的新产业、新形式，建立党和群众利益的连接点。随着国家宣布“碳达峰碳中和”的战略，以及可再生能源的大力发展，建筑与可再生能源的结合成为近几年建筑行业的热点。张北县依托资源与区位等优势，形成了包括风电、光伏、储能、光热、生物质在内的开发体系，构建起集“发、输、储、用、检测、设备制造、科研示范”为一体的全链条发展格局。目前，张北可再生能源总装机规模突破800万千瓦，居全省第一、全国前列，年发绿电量超过100亿千瓦时。新能源产业税收收入达到4.9亿元，成为支撑县域经济发展的主导产业。

在脱贫攻坚的道路上，面对人才引进难、留住难的现实问题，德胜村将目光聚焦离乡大学生，通过村中龙头企业为他们提供建设家乡的平台。本次大赛通过建设民宿，引进名誉新村民，“从无到有”带来新文化，不忘带动老村民共同发展，让村民实现了物质和精神生活双“丰收”。

图片来源：地道农旅

产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕，是乡村振兴战略的“二十字”方针。农民富、农业强、农村美，德胜村将美丽乡村有机结合，为更多的脱贫小镇带来成功经验。

积极探索乡村振兴的新产业、新形式，建立党和群众利益的连接点，BIPV大学生联动乡村振兴特色小镇，对于光伏产业来说不仅仅是一种产业的创新形式，更是新兴力量带来的价值优化和社会责任。

15所民宿各具特色，你最中意哪个，欢迎投票留言~

参考来源：

中国国际太阳能十项全能竞赛举行-中国新闻网

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