环保低碳建筑的新尝试

在华盛顿特区邻近杰弗逊纪念堂的潮汐湖畔草坪上，习惯了现有独立房屋的美国人，惊奇地发现一幢由6个集装箱搭成的太阳能房子一夜间出现，它便是代表中国参加2011年美国“太阳能十项全能竞赛”的上海同济大学代表队，奉献给大会和观众的作品。

不久前，这批阳光集装房已经拆卸运回国内，将于明年年初在同济嘉定校区重建。届时，它将作为一个科普基地，向市民开放。这座建筑也将成为这所学校的科研基地，为学生研究新能源、新材料等课题提供最鲜活的案例。

集装箱成魔方

阳光集装房是一个方便运输与组装，使用灵活多变，造价合理，由太阳能供电供热、自给自足的节能绿色建筑。该建筑方案结合了视觉享受、多功能性以及环保节能等特点，不仅能收集雨水、处理污水，同时生活、景观、灌溉用水都直接取自于雨水。

项目负责人、同济大学绿色建筑及新能源研究中心常务副主任谭洪卫教授告诉记者，在设计参赛之初，他们发现市场不接受太阳能房屋的主要原因是造价高，而不是太阳能设备本身的能效比。为寻求到性价比的“亮点”，参赛队采用了集装箱的模式，此举既降低了房屋的造价，又让房屋具有十分稳固的结构，同时房屋还可以轻松运输和组装。据悉，这个阳光集装房的造价在160万元人民币。

从空中俯视，阳光集装房呈夹角，形同英文字母Y，每个分支由两个集装箱合并而成。3个分支分别承担了厨房和卫生间加动力房、卧室、起居室加门廊的功能，而它们的三角形结合部，上下封闭后形成了多功能区域。

走进房间，总共90平方米空间，可容纳一家人“舒适”生活。地上铺竹木地板，房屋一侧有一张可折叠双人床，床收起后即是柜子。另一侧是设备齐全的厨房和卫生间，屋顶架设的太阳能面板提供用电和热水，生活用水由污水净化系统处理，中间小小的客厅兼具餐厅和书房的功能。房屋南北通透，每2个集装箱呈120度夹角拼装的设计，为住户提供最大角度的景观。集装箱链接处的落地玻璃门通向外接的露台和前后院。只有房屋两侧硕大的金属插锁，才会提醒人们这座可爱的房子与笨重的集装箱有联系。

据介绍，集装箱房屋可按照功能模块加以定义，如厨房模块、卧室模块等，客户可以根据模块下订单。在实际生活中，房屋并不仅仅限于Y形，它们可以根据客户的需求，组成更多分支或不同形状和大小的建筑。

“光伏”和“光热”齐上阵

既然是太阳能房屋比赛，那么太阳能，就是房屋主要的能源来源。

参赛的阳光集装房屋采用光伏和光热两种系统利用太阳能，房屋三个分支中，有两个的上方安装有40块高效光伏太阳能板，余下分支的上方则是太阳能热水器。在上海的日照环境下，平均每天能发电30度左右。而令人惊讶的是，这幢阳光房一天的能耗最多为15度，也就是说，该建筑不但不耗能，还实现了“负能耗”。

阳光集装房没有安装蓄电池，太阳能板产生的电能通过逆变器送入外网，房屋的用电取自外网。太阳能集热系统为房屋生活热水以及地板辐射采暖系统热水提供热能，另外，这幢房子采用了多项节能技术，比如在天花板、墙壁、地面都装有高性能的新型真空保温板；墙体上装有相变材料，起到蓄热作用。

此外，阳光集装房还采用空气燃热泵为房屋供热和制冷，比如冬天阳光不够时，住房便启动空气燃热泵，将室外空气中的热量提取出来加热水箱；在炎热的夏天，空气燃热泵可在为房屋制冷的同时，提取房屋内空气中的热量来加热生活用水，从而减少太阳能集热系统的使用，提高能源利用效率。

为监测和调节能源供应和消耗情况，阳光集装房安装了智能控制系统。只要能够上网，住户就可以利用手机或手提电脑控制热泵、水泵和照明灯等设备的开或关。在室内墙壁上，一台平板电脑显示了阳光集装房能源供耗电基本信息，如家庭能耗、能耗平衡、能源系统工作原理，同时人们可以通过触摸屏调节房屋各环节的能源使用。

谭洪卫教授认为，人们往往比较关注技术环节上的节能，比如是否采用了新的设备、新的技术。为阳光集装房开发的信息系统将能源变成了看得见、摸得着的数据和图表，直观地告诉你生活中能源供耗的具体情况，这样有助于帮助你慢慢地培养节约的生活习惯。事实上，人们的行为方式具有很大的节能潜力。“如果采用低碳生活方式，有时它的节能效果会超过技术层面的节能。”

对此，做为同济大学参赛队伍的金牌赞助伙伴——道康宁大中华区总裁张康明表示，如何对太阳能这样的清洁、可再生能源进行合理开发和利用，已成为包括中国在内的全球科学家和相关行业共同关心的重要议题，“同济大学同学们的创造力和实践精神深深打动了我们。”

将与上海市民见面

据了解，太阳能十项全能竞赛是一项国际知名节能竞技比赛，每年会有20支来自不同国家的大学团队参加，被誉为“太阳能奥运会”。

比赛的目的是借助世界顶尖研发、设计团队的创意，将太阳能、节能与建筑设计以一体化的新方式紧密结合，从而促进节能减排的技术发展和实践进步。10项全能是指建筑物、市场吸引力、工程、对外交流、成本可接受程度、舒适性、太阳能热水、电器用具、家庭娱乐以及能量平衡。只有在结合成本效益、对消费者有吸引力、设计能融合优化的发电方式及最大效率等方面表现最为优异的团队，才能最终脱颖而出。

据谭洪卫教授介绍，阳光集装房在大赛的多个单项评比中名列前茅。阳光集装房与美国、加拿大、比利时、新西兰等国的太阳能建筑同场竞技，每天接待5000-6000人次的参观者。“与最优秀的参赛建筑相比，我们在创意上并不逊色，但在工业生产水平上还是有一些差距。”谭洪卫表示，目前，阳光集装房已经拆卸运回国内，将于明年年初在同济嘉定校区重建。届时，它将作为一个科普基地，向市民开放，“甚至可以让人们在屋内住上一晚，体验一下它的居住舒适度如何”。这座建筑也将成为科研基地，为学生研究新能源、新材料等课题提供最鲜活的案例。

据悉，下一届太阳能十项全能竞赛将于2012年在西班牙举行，中国也将于2013年首次承办太阳能十项全能竞赛。

来源：文汇报 作者：张晓鸣

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