“零能耗”建筑不再是夢想

用太1能發(fā)電、用太陽能采暖、用太陽能取水，這樣的生活在過去不敢想象，而如今卻已成為現(xiàn)實。今年8月，在山西大同舉行的“2013中國國際太陽能十項全能競賽”現(xiàn)場，山東建筑大學(xué)團隊建造的“工業(yè)魔方”以826.517分的總成績獲得了太陽能熱水供應(yīng)和太陽能能量平衡兩個單項大獎。這個\x00積僅63平方米的木制小屋，以太陽能為唯一能源，滿足了用水、供電、采暖等諸多生活需求，實現(xiàn)了建筑節(jié)能的終極夢想。

太陽能是唯一能源

作為零能耗太陽能實驗性住宅建筑，“工業(yè)魔方”給記者最深的印象便是，以太陽能為唯一能d，即可滿足用水、供電等諸多居住生活需求。

作為太陽能十項全能競賽的參賽作品，“工業(yè)魔方”實現(xiàn)了建筑零能耗的終極夢想，它以高效利用d陽能、構(gòu)建能量平衡系統(tǒng)為設(shè)計理念，采用輕鋼為主體結(jié)構(gòu)，木材進行飾面裝修，利用矩形布局使建筑最大可能地受益于陽光，最大限度地貼近自然。

從外形上看，“工業(yè)魔方”與普通房屋沒有太大的區(qū)別，但實際上卻運用了許多高科技技術(shù)。項目總工程師丁玎告訴記者，“工業(yè)魔方”最大的特點是主體結(jié)構(gòu)采用FrameCAD支承體系，房屋的主體部分是預(yù)先在工廠加工完成后再運往比賽現(xiàn)場2行簡單拼接安裝，不僅加快了建筑建造速度，更減少了施工過程對環(huán)境的污染。

走進“工業(yè)魔方”，記者看到，63平方米的室內(nèi)空間被劃分為設(shè)2間、廚房、浴室和起居室4個部分。丁玎告訴記者，為了充分利用空間，房內(nèi)的家具均是多功能、可變的，沙發(fā)打開就是床，柜子可以變?yōu)榘膳_，兼顧了白天的辦公和夜間的休息需要。除此之外，房頂上安裝的43塊太陽能光伏板，具有追蹤太陽光的功能，可以根據(jù)太陽的位置自動調(diào)節(jié)角度?！扒缣鞎r，一天可發(fā)電60千瓦時，足夠一般家庭生活、娛樂使用?！?/p>

在此基礎(chǔ)上，房間內(nèi)的燈光也采用了統(tǒng)一的控制面板，可以根據(jù)會客、看電５炔煌的需求調(diào)節(jié)燈光，也可以通過手機APP程序控制。室內(nèi)的窗簾也都具有風(fēng)雨感應(yīng)和光感應(yīng)功能，下雨、太陽落山時自動落下。

是指建筑在不消耗煤炭、石油、電力等能源的情況下，全年的能耗全部由場地產(chǎn)生的可再生能源提供。其主要特點是除了強調(diào)建筑圍護結(jié)構(gòu)被動式節(jié)能設(shè)計外，將建筑能源需求轉(zhuǎn)向太陽能、風(fēng)能、淺層地熱能、生物質(zhì)能等可再生能源，為人類、建筑與環(huán)境和諧共生尋找到最佳解決方案。

“零能耗”不再是夢想

8月11日，在經(jīng)歷了10天的激烈角逐后，“2013中國國際太陽能十項全能競賽”在山西大同落下帷幕。山東建筑大學(xué)代表隊的作品“工業(yè)魔方”以總成績826.517分，位列總榜單第14名，并且獲得了太陽能熱水供應(yīng)和太陽能能量平衡兩個單項大獎。

在近40所世界各地名校參與的國際性比賽中，山東建筑大學(xué)是唯一一支地方院校代表隊。面對強手如林的陣容，他們沒有一絲怯猓在現(xiàn)場搭建起來的“工業(yè)魔方”水準和質(zhì)量絲毫不輸給其他名校。在整個比賽過程中，“工業(yè)魔方”不僅實現(xiàn)了電視、冰箱、烹調(diào)灶具、洗碗機、洗衣機和計算機等日常家用電器全部由太陽能設(shè)備供給運行，還接受了來自建筑設(shè)計、工程技術(shù)、宣傳展示、市場推廣以及太陽能應(yīng)用等行業(yè)庾家評判。

未來的住宅中“零能耗”不再是夢想。根據(jù)比賽要求，參與太陽能十項全能競賽的作品均是以普通住宅節(jié)能示范的標準進行設(shè)計的，獬珊蟛⒎侵皇且桓靄諫瑁而是可推廣、具有實際使用價值的建筑。對“工業(yè)魔方”而言，其市場定位為偏遠地區(qū)的工作生活空間，或旅游景點的休閑度假租住型酒店。雖然高科技產(chǎn)品的造價較高，但由于建筑完全零能耗，其使用費用也會降低，具有經(jīng)濟可行性。此外，該建筑高度開放的預(yù)馓逑擔使其能夠在基本結(jié)構(gòu)和外圍護體系基礎(chǔ)上，根據(jù)顧客的需求定制不同的建筑外墻飾面板、遮陽板、室內(nèi)設(shè)施、家具和內(nèi)裝飾，從而滿足不同目標人群的個性化需求。“模塊化的設(shè)計使項目建造周期能控制在兩周以內(nèi)，施工精度達到毫米級，比傳統(tǒng)的建筑施工精度(厘米級)提高了一個飭考叮這是未來住宅產(chǎn)業(yè)化的趨勢。”團隊技術(shù)總負責人、山東建筑大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院教授薛一冰在接受記者采訪時表示，“工業(yè)魔方”集中體現(xiàn)了太陽能住宅建筑未來發(fā)展所面對的社會、經(jīng)濟、環(huán)境方面的挑戰(zhàn)，提出了創(chuàng)造性的應(yīng)對方案，不但在建筑界和太陽能技術(shù)領(lǐng)域，而且在提高公庖饈?、促教柲芗夹g(shù)市場化，以及推廣太陽能住宅成果方面起到積極的推動作用。

之所以能參與這次國際性的比賽，薛一冰認為，這與山東建獯笱Ф嗄昀叢諤陽能建筑應(yīng)用方面的科研與實踐底蘊深厚密不可分。據(jù)介紹，早在上世紀80年代，該校就設(shè)計并建造了山東省第一座太陽能小學(xué)，隨后開展了太陽能與節(jié)能建筑的全面研究，2003年又建成了國內(nèi)首座太陽能生態(tài)學(xué)生公寓，并承擔了多項科研課題，在太陽能建筑、節(jié)能建筑和饃建筑的研究方面積累了豐富的經(jīng)驗和成果。

那些“自給自足”的健康建筑

自2010年上海世博會建起中國第一座零碳建筑以來，零碳建筑在國內(nèi)嶄露頭角，香港“零碳天地”、中新天津生態(tài)城公屋展示中心等相繼建成開放，甚至北京也e了零碳住宅。這些“自給自足”健康建筑的亮相，帶給我們的不僅僅是想象，更是實實在在的驚嘆和期待。

上海世博園零碳館

即使是悶熱的夏天，走進沒有空調(diào)機的零碳館，仍能感覺到絲絲涼意。它的設(shè)計原理是依靠太陽能、風(fēng)能和生a能實現(xiàn)建筑本體的“零”碳排放，原型取自1999年世界上第一個零碳排放社區(qū)———倫敦貝丁頓(BedZED)。

據(jù)了解，零碳館日常所需的電全部自a自足，太陽、風(fēng)，甚至吃剩下來的飯菜，都被用來發(fā)電，完全摒除了煤、石油等能源，真正實現(xiàn)二氧化碳的零排放。除此之外，該館還多元化利用太陽能，使之不僅用于發(fā)電、供暖，還與被動風(fēng)能和地源熱能共同帶動室內(nèi)通風(fēng)，調(diào)節(jié)屋內(nèi)的溫度和濕度；屋頂?shù)?2個彩色風(fēng)帽可以隨著風(fēng)向靈a轉(zhuǎn)動，利用溫壓和風(fēng)壓將新鮮的空氣源源不斷地輸入每個房間，并將室內(nèi)空氣排出。同時利用太陽能和黃浦江水源給進入室內(nèi)的新風(fēng)降溫除濕。此外，通過屋頂收集的雨水沖洗馬桶或灌溉植物，減少了對自來水的需求；通過生物厭氧過程將生活垃圾進行降解處理，變成沼氣，從而產(chǎn)生電能a熱能；屋頂種植綠色植物，夏可遮陽，冬可保暖。

天津生態(tài)城公屋展示中心

承擔中新天津生態(tài)城的公屋展示、辦公及檔案存儲功能的生態(tài)城公屋展示中心2012年11月投入使用。該中心采用了13項節(jié)能環(huán)保技術(shù)，成為天津首座零碳建筑，e僅填補了我國北方寒冷地區(qū)零碳建筑的空白，而且再創(chuàng)綠色生態(tài)建筑標桿。

據(jù)了解，生態(tài)城公屋展示中心在建設(shè)過程中采用了13項節(jié)能措施，包e屋頂光伏電板、土壤熱源泵、外維護結(jié)構(gòu)、太陽能保溫隔熱、自然通風(fēng)、高空間地板送風(fēng)、熱回收、冷熱輻射式新風(fēng)、雨水收集利用、屋頂綠化等，可以真正實現(xiàn)零能耗目標。整個公屋展示中心的外形呈菱形，總建筑面積3467平方米，建筑主體高度15米，地上兩層，地下一層。與中國傳統(tǒng)e筑“坐北朝南”的理念不同，公屋展示中心選擇了南偏東15度的方向。“角度的選擇根據(jù)是天津本地日照時間和強度，更加充分地考慮了光伏板吸收太陽光照的時間問題?！睋?jù)公屋署署長胡宇丹介紹，公屋展示中心的太陽能光伏板面積達2600平方米，每年可發(fā)電24萬千瓦時，而公屋展示中e一年的用電量只有21萬千瓦時左右。