陽(yáng)光＋集裝箱

在華盛頓特區(qū)鄰近杰弗遜紀(jì)念堂的潮汐湖畔草坪上，習(xí)慣了現(xiàn)有獨(dú)立房屋的美國(guó)人，驚奇地發(fā)現(xiàn)一幢由6個(gè)集裝箱搭成的太陽(yáng)能房子一夜間出現(xiàn)，它便是代表中國(guó)參加2011年美國(guó)“太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽”的上海同濟(jì)大學(xué)代表隊(duì)，奉獻(xiàn)給大會(huì)和觀眾的作品。

不久前，這批陽(yáng)光集裝房已經(jīng)拆卸運(yùn)回國(guó)內(nèi)，將于明年年初在同濟(jì)嘉定校區(qū)重建。屆時(shí)，它將作為一個(gè)科普基地，向市民開放。這座建筑也將成為這所學(xué)校的科研基地，為學(xué)生研究新能源、新材料等課題提供最鮮活的案例。

集裝箱成魔方

陽(yáng)光集裝房是一個(gè)方便運(yùn)輸與組裝，使用靈活多變，造價(jià)合理，由太陽(yáng)能供電供熱、自給自足的節(jié)能綠色建筑。該建筑方案結(jié)合了視覺享受、多功能性以及環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)，不僅能收集雨水、處理污水，同時(shí)生活、景觀、灌溉用水都直接取自于雨水。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、同濟(jì)大學(xué)綠色建筑及新能源研究中心常務(wù)副主任譚洪衛(wèi)教授告訴記者，在設(shè)計(jì)參賽之初，他們發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)不接受太陽(yáng)能房屋的主要原因是造價(jià)高，而不是太陽(yáng)能設(shè)備本身的能效比。為尋求到性價(jià)比的“亮點(diǎn)”，參賽隊(duì)采用了集裝箱的模式，此舉既降低了房屋的造價(jià)，又讓房屋具有十分穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，同時(shí)房屋還可以輕松運(yùn)輸和組裝。據(jù)悉，這個(gè)陽(yáng)光集裝房的造價(jià)在160萬(wàn)元人民幣。

從空中俯視，陽(yáng)光集裝房呈夾角，形同英文字母Y，每個(gè)分支由兩個(gè)集裝箱合并而成。3個(gè)分支分別承擔(dān)了廚房和衛(wèi)生間加動(dòng)力房、臥室、起居室加門廊的功能，而它們的三角形結(jié)合部，上下封閉后形成了多功能區(qū)域。

走進(jìn)房間，總共90平方米空間，可容納一家人“舒適”生活。地上鋪竹木地板，房屋一側(cè)有一張可折疊雙人床，床收起后即是柜子。另一側(cè)是設(shè)備齊全的廚房和衛(wèi)生間，屋頂架設(shè)的太陽(yáng)能面板提供用電和熱水，生活用水由污水凈化系統(tǒng)處理，中間小小的客廳兼具餐廳和書房的功能。房屋南北通透，每2個(gè)集裝箱呈120度夾角拼裝的設(shè)計(jì)，為住戶提供最大角度的景觀。集裝箱鏈接處的落地玻璃門通向外接的露臺(tái)和前后院。只有房屋兩側(cè)碩大的金屬插鎖，才會(huì)提醒人們這座可愛的房子與笨重的集裝箱有聯(lián)系。

據(jù)介紹，集裝箱房屋可按照功能模塊加以定義，如廚房模塊、臥室模塊等，客戶可以根據(jù)模塊下訂單。在實(shí)際生活中，房屋并不僅僅限于Y形，它們可以根據(jù)客戶的需求，組成更多分支或不同形狀和大小的建筑。[page]

“光伏”和“光熱”齊上陣

既然是太陽(yáng)能房屋比賽，那么太陽(yáng)能，就是房屋主要的能源來源。

參賽的陽(yáng)光集裝房屋采用光伏和光熱兩種系統(tǒng)利用太陽(yáng)能，房屋三個(gè)分支中，有兩個(gè)的上方安裝有40塊高效光伏太陽(yáng)能板，余下分支的上方則是太陽(yáng)能熱水器。在上海的日照環(huán)境下，平均每天能發(fā)電30度左右。而令人驚訝的是，這幢陽(yáng)光房一天的能耗最多為15度，也就是說，該建筑不但不耗能，還實(shí)現(xiàn)了“負(fù)能耗”。

陽(yáng)光集裝房沒有安裝蓄電池，太陽(yáng)能板產(chǎn)生的電能通過逆變器送入外網(wǎng)，房屋的用電取自外網(wǎng)。太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)為房屋生活熱水以及地板輻射采暖系統(tǒng)熱水提供熱能，另外，這幢房子采用了多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，比如在天花板、墻壁、地面都裝有高性能的新型真空保溫板；墻體上裝有相變材料，起到蓄熱作用。

此外，陽(yáng)光集裝房還采用空氣燃熱泵為房屋供熱和制冷，比如冬天陽(yáng)光不夠時(shí)，住房便啟動(dòng)空氣燃熱泵，將室外空氣中的熱量提取出來加熱水箱；在炎熱的夏天，空氣燃熱泵可在為房屋制冷的同時(shí)，提取房屋內(nèi)空氣中的熱量來加熱生活用水，從而減少太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的使用，提高能源利用效率。

為監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)能源供應(yīng)和消耗情況，陽(yáng)光集裝房安裝了智能控制系統(tǒng)。只要能夠上網(wǎng)，住戶就可以利用手機(jī)或手提電腦控制熱泵、水泵和照明燈等設(shè)備的開或關(guān)。在室內(nèi)墻壁上，一臺(tái)平板電腦顯示了陽(yáng)光集裝房能源供耗電基本信息，如家庭能耗、能耗平衡、能源系統(tǒng)工作原理，同時(shí)人們可以通過觸摸屏調(diào)節(jié)房屋各環(huán)節(jié)的能源使用。

譚洪衛(wèi)教授認(rèn)為，人們往往比較關(guān)注技術(shù)環(huán)節(jié)上的節(jié)能，比如是否采用了新的設(shè)備、新的技術(shù)。為陽(yáng)光集裝房開發(fā)的信息系統(tǒng)將能源變成了看得見、摸得著的數(shù)據(jù)和圖表，直觀地告訴你生活中能源供耗的具體情況，這樣有助于幫助你慢慢地培養(yǎng)節(jié)約的生活習(xí)慣。事實(shí)上，人們的行為方式具有很大的節(jié)能潛力。“如果采用低碳生活方式，有時(shí)它的節(jié)能效果會(huì)超過技術(shù)層面的節(jié)能。”

對(duì)此，做為同濟(jì)大學(xué)參賽隊(duì)伍的金牌贊助伙伴——道康寧大中華區(qū)總裁張康明表示，如何對(duì)太陽(yáng)能這樣的清潔、可再生能源進(jìn)行合理開發(fā)和利用，已成為包括中國(guó)在內(nèi)的全球科學(xué)家和相關(guān)行業(yè)共同關(guān)心的重要議題，“同濟(jì)大學(xué)同學(xué)們的創(chuàng)造力和實(shí)踐精神深深打動(dòng)了我們。”

將與上海市民見面

據(jù)了解，太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽是一項(xiàng)國(guó)際知名節(jié)能競(jìng)技比賽，每年會(huì)有20支來自不同國(guó)家的大學(xué)團(tuán)隊(duì)參加，被譽(yù)為“太陽(yáng)能奧運(yùn)會(huì)”。

比賽的目的是借助世界頂尖研發(fā)、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)意，將太陽(yáng)能、節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)以一體化的新方式緊密結(jié)合，從而促進(jìn)節(jié)能減排的技術(shù)發(fā)展和實(shí)踐進(jìn)步。10項(xiàng)全能是指建筑物、市場(chǎng)吸引力、工程、對(duì)外交流、成本可接受程度、舒適性、太陽(yáng)能熱水、電器用具、家庭娛樂以及能量平衡。只有在結(jié)合成本效益、對(duì)消費(fèi)者有吸引力、設(shè)計(jì)能融合優(yōu)化的發(fā)電方式及最大效率等方面表現(xiàn)最為優(yōu)異的團(tuán)隊(duì)，才能最終脫穎而出。

據(jù)譚洪衛(wèi)教授介紹，陽(yáng)光集裝房在大賽的多個(gè)單項(xiàng)評(píng)比中名列前茅。陽(yáng)光集裝房與美國(guó)、加拿大、比利時(shí)、新西蘭等國(guó)的太陽(yáng)能建筑同場(chǎng)競(jìng)技，每天接待5000-6000人次的參觀者。“與最優(yōu)秀的參賽建筑相比，我們?cè)趧?chuàng)意上并不遜色，但在工業(yè)生產(chǎn)水平上還是有一些差距。”譚洪衛(wèi)表示，目前，陽(yáng)光集裝房已經(jīng)拆卸運(yùn)回國(guó)內(nèi)，將于明年年初在同濟(jì)嘉定校區(qū)重建。屆時(shí)，它將作為一個(gè)科普基地，向市民開放，“甚至可以讓人們?cè)谖輧?nèi)住上一晚，體驗(yàn)一下它的居住舒適度如何”。這座建筑也將成為科研基地，為學(xué)生研究新能源、新材料等課題提供最鮮活的案例。

據(jù)悉，下一屆太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽將于2012年在西班牙舉行，中國(guó)也將于2013年首次承辦太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽。