曾記否，由東南大學、蘇黎世聯(lián)邦理工學院和三明學院組成的聯(lián)合賽隊的參賽作品Solar Ark 3.0陽光方舟之家，以UHPC作為結(jié)構(gòu)裝飾一體化的綠色低碳建筑，在2022第三屆中國國際太陽能十項全能競賽獲得總成績第二的優(yōu)異成績，同時在行業(yè)內(nèi)引起了良好的反響，中央電視臺相關(guān)欄目先后進行了三次報道。

在Solar Ark 3.0的基礎(chǔ)上，Solar Ark 4.0團隊從2023年7月10日至2023年9年26月在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市內(nèi)蒙古工業(yè)大學完成了一棟預(yù)制裝配UHPC曲面結(jié)構(gòu)高性能房屋設(shè)計與建造，主體工程歷時6天半完成，通過運用BIM全流程設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了建筑的工業(yè)化生產(chǎn)與預(yù)制裝配建造。

方案設(shè)計

項目通過對內(nèi)蒙古地區(qū)傳統(tǒng)住居形式——蒙古包的形態(tài)、空間、文化及建造方面的系統(tǒng)研究，使用UHPC技術(shù)進行現(xiàn)代化轉(zhuǎn)譯。該建筑結(jié)構(gòu)覆蓋室內(nèi)面積280m2，空間尺度符合居住功能并可多功能拓展。拱殼的四個方向使得此建筑單元可以根據(jù)使用需求進行擴展連接，例如線性擴展、T型擴展或十字形擴展。所有構(gòu)件均采用工業(yè)化預(yù)制裝配可逆拆裝技術(shù)，實現(xiàn)了低環(huán)境影響建造，回應(yīng)了傳統(tǒng)蒙古包對環(huán)境影響最小的核心特質(zhì)。

本項目運用產(chǎn)品化建筑設(shè)計方法，通過BIM全流程設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)化生成與管理，以及建筑性能的模擬測試與方案設(shè)計優(yōu)化。BIM將所有專業(yè)整合到共享的建筑信息模型中，可直觀顯示各構(gòu)件間的沖突，便于設(shè)計師發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整以及后期建筑運行維護。

   建筑構(gòu)件以拱的形式呈現(xiàn)，周邊的拱構(gòu)件在中心相交形成十字拱的形式，相交處設(shè)置天窗引入天光。拱的形式既完美發(fā)揮了UHPC的抗壓特性，又將傳統(tǒng)蒙古包最關(guān)鍵的中心精神空間保留了下來。

BIM模型

SolarArk4.0的拱殼以20塊弧形UHPC板拼接而成，每一塊板材由5cmUHPC、15cm巖棉板、2cmUHPC面層構(gòu)成，實現(xiàn)圍護、結(jié)構(gòu)、保溫一體化。殼體板材在工廠內(nèi)加工，統(tǒng)一轉(zhuǎn)運到項目現(xiàn)場。SolarArk 4.0在3.0的基礎(chǔ)上將防水也轉(zhuǎn)移到工廠完成，提高建筑構(gòu)件質(zhì)量的同時，更重要的是極大的減少了高空作業(yè)，增加了安全保障。

主體結(jié)構(gòu)施工

SolarArk4.0的UHPC構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)

本項目主要有主體圍護-結(jié)構(gòu)-保溫一體板、地板及外立面裝飾薄板。其中一體板采用噴射UHPC，其他純平板采用自流平澆筑成型。模具制作、構(gòu)件生產(chǎn)、養(yǎng)護、振搗脫模、堆場、裝車等工序均由淮安金湖砼羽預(yù)制工廠完成。

SolarArk4.0吊裝施工

Solar Ark 4.0的建造使用了無架施工的技術(shù)，在主體建造中完全沒有搭建腳手架，利用兩臺吊車完成建造。結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，無架施工大大加快了施工速度，同時有效應(yīng)對了復(fù)雜的現(xiàn)場施工環(huán)境。

投入使用

2023年9月28日，建筑內(nèi)部舉行《2023綠色建筑與低碳技術(shù)國際學術(shù)會議》。

Solar Ark 4.0是我公司UHPC材料持續(xù)支持東南大學建筑學院張宏教授團隊開展低能耗綠色裝配式建筑實踐的又一重要嘗試，在Solar Ark 3.0結(jié)構(gòu)裝飾一體化的基礎(chǔ)上，進一步復(fù)合了UHPC復(fù)合板的保溫、防水等功能，充分體現(xiàn)了我公司UHPC材料對多種施工工藝的響應(yīng)性、應(yīng)用場景的多樣化，凸顯了這一材料的強大生命力，以及在綠色低碳建筑中的應(yīng)用潛力。

（文/陽知乾）