國(guó)家電網(wǎng)點(diǎn)亮世博

“六面影像，懸浮體驗(yàn)”，這是從內(nèi)部看到的國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館；“覆滿網(wǎng)格的兩側(cè)建筑，支撐起一個(gè)流光溢彩的透明晶體‘魔盒’”，這是從外面觀賞的國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館。

位于上海世博會(huì)浦西企業(yè)館園區(qū)(D11片區(qū))的國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館，占地面積4000平米。場(chǎng)館中央，巨大透明的“魔盒”騰空而起，猶如懸在半空中的玻璃體。白天，“魔盒”光影流動(dòng)，夜晚，“魔盒”被瞬間“點(diǎn)亮”，星光進(jìn)射。“盒子”的表面大量采用了六面式LED屏展示，網(wǎng)格狀的肌理粗細(xì)交錯(cuò)、虛實(shí)相間，是城市網(wǎng)絡(luò)肌理和供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，寓意電網(wǎng)與美好生活的藝術(shù)融合。

據(jù)本刊記者了解，國(guó)家電網(wǎng)館絕不僅僅是一個(gè)建筑物那么簡(jiǎn)單。國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館的地上部分是企業(yè)展館，而地下部分則是110千伏蒙自變電站。不過(guò)，你可千萬(wàn)不要忽視了隱藏在地下的部分，它承擔(dān)著整個(gè)世博園區(qū)和場(chǎng)館的供電任務(wù)，國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館也因而被譽(yù)為上海世博會(huì)的“能量之心”，同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館也是國(guó)家電網(wǎng)公司的首個(gè)“智能電網(wǎng)示范區(qū)”。

對(duì)“智能電網(wǎng)”概念眾說(shuō)紛紜的時(shí)代已經(jīng)成為過(guò)去式。720度的能量魔盒為觀眾展現(xiàn)出了一個(gè)美輪美奐的光影世界，建筑、科技，能源三者的完美結(jié)合構(gòu)筑成了一個(gè)未來(lái)的城市圖景。

環(huán)?！半娏⒎健?/p>

國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館不僅是對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)的提前預(yù)演，更向參觀者提供了一種回歸自然，極盡環(huán)保的可能。

國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館的設(shè)計(jì)者團(tuán)隊(duì)是曾設(shè)計(jì)過(guò)國(guó)家游泳中心(水立方)的中建國(guó)際設(shè)計(jì)(下簡(jiǎn)稱CCDI)團(tuán)隊(duì)，建筑師們延續(xù)了對(duì)“水立方”的情感，把這座方方正正的場(chǎng)館稱之為“電立方”。“電立方”的大膽創(chuàng)意在于在場(chǎng)館中央制造出了一個(gè)懸浮的能量“魔盒”，并大量運(yùn)用了六面式大體量LED屏展示方式。

“國(guó)內(nèi)目前還幾乎沒有這種交付方式。以前一個(gè)建筑項(xiàng)目完成后，后期總要進(jìn)行大量的修改，這是一種能源的浪費(fèi)?！盋CDI北京區(qū)域副總經(jīng)理、BIM產(chǎn)品經(jīng)理弋洪濤表示，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初就把后期的運(yùn)營(yíng)商引進(jìn)過(guò)來(lái)，設(shè)計(jì)布局就可以不需要做太多的返工，國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館的設(shè)計(jì)及建設(shè)縮短了1／3到1／4，并大量減低了能耗。

從設(shè)計(jì)之初，國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館就引入了BIM的概念。BIM(BuildingInformation Modeling)，即建筑信息模型，自2002年被提出以來(lái)，已在工程建設(shè)行業(yè)引發(fā)了史無(wú)前例的徹底變革。BIM利用數(shù)字建模軟件，把真實(shí)的建筑信息參數(shù)化、數(shù)字化以后形成一個(gè)模型，以此為平臺(tái)，從設(shè)計(jì)師、工程師一直到施工單位和物業(yè)管理方，都可以進(jìn)行信息的共享和改進(jìn)。

“在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們會(huì)利用Autodesk Revit軟件進(jìn)行碰撞測(cè)試，從而有效避免‘錯(cuò)漏碰缺’的情況出現(xiàn)?！笔啦?huì)國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館機(jī)電專業(yè)負(fù)責(zé)人董禮江表示，世博工程工期較為緊張，牽扯到眾多的供應(yīng)商和施工單位，一旦設(shè)計(jì)有所調(diào)整，BIM可以在三維模型中實(shí)現(xiàn)及時(shí)的調(diào)整，而這個(gè)接近于實(shí)際施工情況的數(shù)字模型，可以為各方提供明確的調(diào)整信息。據(jù)悉，世博園國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館從概念，原創(chuàng)到施工，采用了歐特克產(chǎn)品，通過(guò)運(yùn)用revit系列產(chǎn)品完成三維數(shù)據(jù)，使用navrisworks完成碰撞檢查，四維施工模擬，分結(jié)構(gòu)階段分析結(jié)構(gòu)模型，從而導(dǎo)出三維模型進(jìn)行CFD模擬、人流分析，同時(shí)使用了3dmax進(jìn)行渲染。

正是借助BIM的平臺(tái)作用，一個(gè)更為節(jié)能與安全的“魔盒”才呈現(xiàn)在世人面前。按照世博會(huì)的應(yīng)急安全要求，國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館必須能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將館內(nèi)約1300人及時(shí)疏散出去?！敖柚鶥IM技術(shù)，我們可以對(duì)人流的疏散進(jìn)行直觀的模擬，并推算所需要的時(shí)間，由此可以在出人口位置、電梯數(shù)量等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。”CCDI結(jié)構(gòu)事業(yè)部上海區(qū)域總經(jīng)理薛萬(wàn)里表示，“要是沒有BIM，這些是很難實(shí)現(xiàn)的?！?/p>

打造“能量魔盒”

“環(huán)保、節(jié)能、親民”是設(shè)計(jì)師傾注在此次展館設(shè)計(jì)中的全新建筑氣質(zhì)。

“魔盒”高度利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿染S持日常運(yùn)作。場(chǎng)館內(nèi)，充分考慮日照、日影和風(fēng)矢量變化，設(shè)計(jì)了一個(gè)沒有日曬、采光充足、空氣流通的愜意游覽空間。即使是排隊(duì)通道，也巧妙利用了上海夏季風(fēng)向，形成一條“捕捉夏風(fēng)”的S形節(jié)能清涼走廊。

在展館頂部，裝有太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和小型風(fēng)能發(fā)電裝置，以補(bǔ)充館內(nèi)電能。館內(nèi)還采用一個(gè)叫做“向日葵”的12鏡太陽(yáng)光采光導(dǎo)入系統(tǒng)，將日光直接引入室內(nèi)，為展館地下室和接待區(qū)提供照明?！澳Ш小蓖饬⒚?，特別設(shè)計(jì)了一面巨幅的風(fēng)鱗片墻，近7萬(wàn)片風(fēng)鱗片隨風(fēng)翻轉(zhuǎn)。

位于展館地下的110千伏蒙自變電站采用了變電站變壓器余熱轉(zhuǎn)化、地源熱泵、冰蓄冷等技術(shù)，使能源循環(huán)利用。其中，冰蓄冷系統(tǒng)避開用電高峰，在夜間用電能將水凍成冰塊，白天則融化冰塊為館內(nèi)提供冷氣。

為了加強(qiáng)參觀的舒適度，CCDI設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)特地事先查閱了上海市的歷史氣候數(shù)據(jù)，結(jié)果不容樂觀：世博會(huì)展示期5月1日至10月31日總計(jì)184天，按每日9：00—18：00有太陽(yáng)直射考慮，共計(jì)1840小時(shí)。這種情況下，不滿足舒適小時(shí)將會(huì)達(dá)到901小時(shí)左右，為世博期間小時(shí)數(shù)的20％，不滿足人們安全小時(shí)為203小時(shí)左右。為此，國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館的建筑設(shè)計(jì)充分利用了魔盒及建筑架空，形成建筑自有的遮陽(yáng)區(qū)，提高人員等候區(qū)域的舒適度，就算在完全無(wú)風(fēng)的日子里也可利用增強(qiáng)型通風(fēng)系統(tǒng)，加熱建筑天井上部空氣，形成生態(tài)的自然增強(qiáng)撥風(fēng)。

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)只是注重于物理空間層面，缺乏在溫度、光照、通風(fēng)、人流預(yù)測(cè)等方面的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)師只能靠自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行舒適度的改善提升。CCDI建筑數(shù)字化業(yè)務(wù)部經(jīng)理過(guò)俊表示：“通過(guò)BIM，設(shè)計(jì)師將建筑性能化分析放在設(shè)計(jì)前期來(lái)完成，而不是象過(guò)去那樣放到設(shè)計(jì)后期去驗(yàn)證，這使得設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑更加符合綠色建筑的要求，更加適合業(yè)主的運(yùn)營(yíng)需求。當(dāng)然，這在BIM被引入之前，借助傳統(tǒng)的cAD軟件很難實(shí)現(xiàn)?！?/p>

“讓計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)成為現(xiàn)實(shí)，我們就可以從計(jì)算機(jī)當(dāng)中獲益更多?！闭鐨W特克全球副總裁、歐特克中國(guó)研究院院長(zhǎng)兼新加坡研究員院長(zhǎng)黃健鉻在歐特克技術(shù)峰會(huì)2010所說(shuō)，隨著中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加速核對(duì)工程建筑行業(yè)的技術(shù)需求的不斷增加，建筑行業(yè)的研發(fā)同樣能夠從中國(guó)借鑒許多實(shí)踐，國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館就是一個(gè)例子。

據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)，美國(guó)的商用和住宅建筑業(yè)年消耗40％的總能源，其中包括70％的電力、40％的原材料和12％的淡水，排放出30％的溫室氣體，并且產(chǎn)生1.3億噸量的施工和拆毀施料。而中國(guó)建筑業(yè)目前的能耗水平，明顯要高于此。在弋洪濤看來(lái)，BIM是涉及咨詢，設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等項(xiàng)目全生命周期的有效平臺(tái)和工具，應(yīng)用越多，省得越多，附加值越大。比如，BIM可以用一種可視化的方式，將整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程以三維方式呈現(xiàn)出來(lái)，使得各方獲得直觀的項(xiàng)目信息，并可以圍繞同一個(gè)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

智能電網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)演義

什么是智能電網(wǎng)?在智能電網(wǎng)展示區(qū)，對(duì)于智能電網(wǎng)的含義，參觀者可以更直觀地得到答案。

在國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)館，“智能電網(wǎng)”展示是一大亮點(diǎn)。在地下一層的智能電網(wǎng)綜合展示區(qū)，參觀者能詳細(xì)了解智能電網(wǎng)的理念和基本知識(shí)，以及國(guó)家電網(wǎng)公司在智能電網(wǎng)各關(guān)鍵領(lǐng)域的試點(diǎn)工程和成果。

智能電網(wǎng)展區(qū)應(yīng)用了國(guó)網(wǎng)信息通信有限公司自主研發(fā)的智能交互終端、智能交互機(jī)頂盒及智能插座等智能用電產(chǎn)品。通過(guò)智能插座可以控制智能家電的各種運(yùn)行狀態(tài)，并能將家電的實(shí)時(shí)狀態(tài)準(zhǔn)確無(wú)誤地反饋給交互終端進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。

其中，“虛擬發(fā)電廠”包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、水電及生物熱電等，可以根據(jù)需要，“智能”地選擇不同電源組合。“智能電力家庭”十分有趣，下班回家前，只需在辦公室里輕點(diǎn)鼠標(biāo)，一組指令信息就會(huì)傳回“智能家電”的信息中心。于是，電飯煲開始煮飯，浴缸里的水已經(jīng)放好，水溫50℃，空調(diào)自動(dòng)打開，調(diào)節(jié)到適宜溫度……只等主人回家。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前，我國(guó)電力一年新增容量超過(guò)8000萬(wàn)千瓦，比英國(guó)全國(guó)的總?cè)萘窟€要大；而總裝機(jī)容量則超過(guò)美國(guó)80％以上，比日本要高出兩到三倍。由于未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)將解決可再生能源發(fā)電規(guī)模接入的問題，這將為風(fēng)電、光伏發(fā)電等相關(guān)產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)裝備制造業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。此外，智能電網(wǎng)還將與物聯(lián)網(wǎng)深度融合，網(wǎng)此智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將促進(jìn)多種產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，推動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

“對(duì)我國(guó)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)而言，堅(jiān)強(qiáng)和智能是缺一不可的兩個(gè)方面?！睂＜冶扔髡f(shuō)，“堅(jiān)強(qiáng)”如同人的體魄，電網(wǎng)要有過(guò)硬的網(wǎng)架等硬件，如建設(shè)特高壓電網(wǎng)，傳輸能力從現(xiàn)有電網(wǎng)的500千伏提高到1000千伏：“智能”則是人的智力，就是具有更多功能，變得越來(lái)越“聰明”。智能電網(wǎng)作為未來(lái)的城市電力大腦，將越來(lái)越多地融入到我們的生活之中。