能源结构
要维持”百万立方“的社会运作,能源是必不可少的组成部分。也是我们这次”百万立方“设计的重中之重。在可利用的能源类型中,经过综合考虑能源利用效率、设备占用空间、能源清洁度等因素,最终选定核能为我们的主要能源。虽然核能的能量密度完全足以维持”百万立方“内部的运行,但是单一能源的弊端也很明显,应对灾难能力不足。因此我们必须考虑能源的综合利用。
各类能源中,核能、太阳能是直接用于发电,而化石能源、生物质能等是用于化工生产、建筑物供暖等。
核能
考虑到青岛是沿海地带,海上浮动核电站成为了我们选定的能源主要来源。设计中我们参考了俄罗斯最新的海上浮动核电站“罗蒙诺索夫号”核电船。
船体长80m、宽40m、高20m;核反应堆采用KLT-40型压水堆,初始核燃料装载量150kg;反应堆满负荷寿命25年,实际使用情况下可维持50年使用寿命;满负荷发电功率为22MW ,日常使用稳定功率约为6.75MW;每年运行240天,年发电量3888万KW•h;满负荷产热200WM,用于住宅区供暖,海水为最终热阱。
太阳能
我们的太阳发电系统是采用卡琳娜循环的变面积槽式太阳能系统,敷设在固定建筑物的顶部,不再额外设置太阳能电站场地。
辐照 150W/㎡时,集热温度为150℃,太阳能热发电效率9.5%辐照 850W/㎡时,集热温度为300℃,太阳能热发电效率为17.4%。经估算,我们的太阳能板面积38000m2 ,年发电量5350020kW•h。
风能
烟囱效应:户内空气沿着有垂直坡度的空间上升或下降,造成空气对流加强的现象。在建筑设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔满足进排风口的高差要求,并在顶部设置可以控制的开口,将建筑各层的热空气排出,达到自然通风的目的。
我们的风能利用的设计灵感来源于美国SOM 公司设计的印尼雅加达能源大楼,该
大楼最大的亮点是能源自给自足,尤其是通过巧妙的顶部设计,利用烟囱原理,充分利用风能发电,供给建筑使用。
我们的建筑体量较小,无法达到这种设计要求。但是我们利用烟囱效应,设计出了我们的研发中心大楼,利用风能发电,体现了建筑设计专业与能源开发利用专业的结合,是我们的地标建筑。但是在计算发电量的过程中遇到了一些困难,无法核算出发电能力,因此我们并没有计算出这部分发电量,只是展示出我们的设计理念,留待后来。