Ngôi nhà Đại học Thanh Hoa trong Cuộc thi Nhà năng lượng mặt trời | 2022

The Steppe Ark là một ngôi nhà mặt trời tiết kiệm năng lượng tiêu biểu với diện tích 146 mét vuông tại khu vực lạnh giá khắc nghiệt của Trung Quốc. Ngôi nhà mang những đặc điểm điển hình của một công trình Active House với mức độ tiện nghi cao.

Nó tối đa hóa việc sử dụng ánh sáng tự nhiên thông qua cửa sổ và cửa ra vào hiệu suất cao, mái kính lấy sáng và tường hợp chất đa chức năng. Ngôi nhà cũng được thiết kế tối ưu các tấm phản xạ để tăng lượng ánh sáng trong phòng mà không gây chói mắt.

Đối với sưởi ấm và làm mát, Steppe Ark sử dụng hệ thống bán tập trung để điều chỉnh nhiệt độ trong nhà. Hệ thống này tận dụng Stirling, một hệ thống cogeneration, để cung cấp sưởi ấm bằng bức xạ thông qua các ống dưới sàn, sử dụng nhiệt thải sinh ra vào mùa đông. Hệ thống này cải thiện độ thoải mái và ổn định nhiệt trong các không gian bên trong.

Steppe Ark cũng áp dụng hệ thống cửa sổ và cửa ra vào hiệu suất cao, cho phép thông gió tự nhiên theo nguyên lý thông gió do chênh lệch áp suất nhiệt. Dòng không khí đi qua các lỗ mở trên tường và lên đến các cửa mái rất hiệu quả, cho phép làm mát nhanh khi nhiệt độ trong nhà tăng cao.

Nhóm THU, được thành lập bởi Đại học Thanh Hoa, đã tạo ra công trình "Steppe Ark" dựa trên nền văn hóa du mục và canh tác của đồng cỏ Trương Bắc, phản ánh lối sống du mục "theo nước và cỏ" để thực hiện thiết kế kiến trúc. Mái của "Steppe Ark" sử dụng 352 tấm vật liệu xây dựng kính quang điện kiểu nhôm (bao gồm 128 tấm có kích thước không đều), hoàn toàn thay thế các vật liệu xây dựng truyền thống và bao phủ toàn bộ mái nhà. Các vật liệu xây dựng quang điện kiểu nhôm này liên tục cung cấp điện năng xanh trong khi vẫn đảm bảo tính nhất quán về ngoại thất của "Steppe Ark", đạt được sự tích hợp giữa phát điện quang điện, tính năng vật liệu xây dựng và hiệu ứng trang trí.

Tổng lượng bức xạ mặt trời nhận được hàng năm trên mỗi mét vuông nằm trong khoảng từ 5.852 đến 6.680 MJ, cho thấy Nội Mông Cổ thuộc khu vực tiềm năng với nguồn tài nguyên năng lượng mặt trời dồi dào – đây là nơi The Steppe Ark có cơ hội đạt được mục tiêu trở thành tòa nhà gần như tiêu thụ năng lượng bằng không.

Kể từ năm 2013, Dalian Quacent đã hỗ trợ các trường đại học trong nước tham gia vào cuộc thi năng lượng mặt trời, chứng kiến sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp năng lượng mặt trời và ngành công nghiệp xây dựng xanh. Bắt đầu từ năm 2021, Dalian Quacent đã hợp tác cùng các chuyên gia về ngói và chuyên gia năng lượng mặt trời để cùng nhau phát triển dòng sản phẩm ngói tích hợp quang điện và công trình xây dựng "Top Enerygy".

Các sản phẩm hiện tại thuộc dòng A phù hợp với mái nhà ở dân dụng, với các đặc điểm chính như: sự kết hợp hoàn hảo giữa vật liệu kim loại dạng ngói và quang điện (BIPV), tránh gây ô nhiễm hình ảnh; kích thước ngói thường và ngói quang điện giống nhau, có thể thay thế linh hoạt; dễ dàng lắp đặt, chỉ cần đào tạo đơn giản là có thể thực hiện lắp đặt và phát điện; lắp đặt theo kiểu chồng ghép để tránh rò rỉ nước mưa; quang điện được lắp chìm, an toàn và chắc chắn; chi phí thấp, kiểm soát được giá thành.