方案介绍
AboutR-CELLS
R-CELLS含义
本次参赛作品R-CELLS住宅作为太阳能住宅原型，R代表可持续建筑的特征，CELLS借鉴生物细胞自组织、自适应、自循环，以及多样复制的特点，创造能够智慧响应环境变化，能源自给自足，以及可复制、可扩展的模块化建筑原型，旨在创造“正能源、全循环、零排放”的“一生健康生态住居”。1
方案设计概念
在可持续性建筑设计概念和方法上，R-CELLS住宅强调“被动优先，主动优化”的设计原则，创新太阳能建筑集成技术。在被动式太阳能利用方面，借鉴中国传统建筑“反宇向阳”的特点，采用不对称V型屋面形式，增加南向得热和采光，最大限度地实现冬季被动式太阳能的利用。同时增加屋面光伏面积，为主动式太阳能的利用提供足够的空间。2
可变模块组合
在建筑的设计理念和方法上，R-CELLS住宅采用了预制+定制组合模块的设计。可根据使用者的需求状况进行模块功能组合，可适应全家庭生命周期需要。原型拓展
原型拓展效果图
R-CELLS住宅原型可横向和纵向拓展，可推广为适应严寒和寒冷气候区的城市低、多层和中高层住宅，以及新农村建设中的新型村镇住宅。并通过性能模拟优化和参数化设计方法，建立其物理性能、太阳能利用效率、生命周期环境影响和成本等的优化设计体系，以适应不同环境和成本条件。3
总体技术策略
在总体技术策略上，R-CELLS住宅强调“正能源、全循环、零排放”的技术概念。正能源即场地能源盈余；全循环即能源与水的内部循环利用，以及建筑材料的可回收；零排放即建筑运行中CO2净零排放以及洗浴餐厨生活废水零排放。剖面技术策略
R-CELLS住宅原型以太阳能为主要电能来源，辅以蓄电池组，在满足日常生活所需电能基础上，多余电能可传输至电网，实现建筑零能耗的同时可作为电能交易“产销者”，降低用户用能成本，具有较高经济效益。4
木结构体系
R-CELLS采用重木加轻木的混合结构体系，结构框架为花旗松制作的重型胶合木，结构墙体由SPF轻木规格材与SIPs结构保温板组成。结构选材以木材、金属等生产加工对环境影响小或回收效益高的材料为主，包括初建、替换和拆除阶段在内的物化碳排放较小。采用环保建材，在施工及使用期间达到人居健康目标。建筑生命周期碳排放
依据R-CELLS能耗模拟数值，在未来50年的预计建筑使用寿命中，建筑光伏发电和构件回收利用所减少的碳排放将超过建筑物化碳排放和运行过程中的用电碳排放之和，实现建筑生命周期负碳排放，具有很高的环境效益。5
无障碍设计
R-CELLS致力于为所有年龄段的人和残疾人创造无障碍的环境。设计考虑了无障碍路径和轮椅运动的空间尺度，如无障碍厨房、卫生间等。室内白、木、灰的色调搭配温柔舒适。疗愈景观设计
融入疗愈景观，营造出居家疗养安静的景观氛围，选择具有医用价值的植物，在营造良好视觉效果的同时，发挥植物的实用价值。室内的绿植墙具有净化空气，微气候控制，减碳和营造景观的功能。6
BIM智慧建造
采用智慧建造模式，利用建筑信息模型，各专业统筹管理，实现全数字化，助力各专业统一工作平台，整体工作运行更高效、便捷、精细。智能化系统
智能化系统五大功能1.能源管理：用能分析、负荷预测、调度策略。2.环境调控：监测温湿度、CO2浓度、PM2.5浓度，基于室内舒适度评价的建筑室内环境管理。3.智能家居场景：以住户为导向的年轻人模式、老人模式、儿童模式等，和以功能为导向的起床模式、离家模式、睡眠模式等。4.语音交互控制：智能语音对灯光、空调、智能家居等的控制。5.智能管家：建筑运行与维护报告、用能建议、预防性维护策略。效果图与实景图
鸟瞰效果图
人视点效果图
参考资料：[1]亮点解读R-CELLS一生之宅，TeamTianjinU+[2]一路走来
R-CELLS诞生之旅，TeamTianjinU+[3]天大团队R-CELLS竣工智慧节能建筑将大展身手，天津大学新闻网[4]决赛见！天大联队打造R-CELLS太阳能房屋，天津大学图片来源:TeamTianjinU+、天津大学新闻网、天津大学图文编辑：崔馨元
本文为天津大学《科学技术史》课程作业
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感谢陈印政老师指导！感谢阅读！
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