国际太阳能十项全能竞赛首次在中国举办——
造一所不插电的房子
科学达人 刘晓
科学达人 刘晓
我有一所房子:面积在60至92平米以内,它配备了电视、灶具、洗衣机等整套生活设施。这里住着3至6个人,他们的生活一如往常。有时候,主人会邀请客人,做一顿可供8人享用的晚餐。
唯一的前提是,在一周的时间里,这里没有水、没有电。
“来吧,造一所不插电的房子吧!”这是来自国际太阳能十项全能竞赛的呼唤。这项由美国能源部发起并主办,以全球高校为参赛单位的太阳能建筑科技竞赛,被誉为太阳能源界的“奥运会”。竞赛期间,太阳能住宅的所有运行能量完全由太阳能设备供给。今年8月,这次赛事首次在亚洲举办,在山西大同。
未来的家是啥样
你可曾见过房顶上有装置,常常会呼啦啦地转?那是一个小气象站,有了这个,房子就可以根据温度来自动打开门窗;
你可曾见过房子周围,莫名矗立着好多根柱子?那可不是罗马装饰柱,它们随着风向的变化而改变角度,目的就是为了“逮住”风;
你可曾见过人们真的可以住在“水帘洞”?在这里,大学生们明确地告诉你,通过相变材料,即便不用电,也能使房间内的温度清爽怡人;在这里,你更会认知到“泥土也会有呼吸”的自然理念;
……
你所有见过或者没见过的关于未来家的想象,都能在这里提前感知。
来自华南理工大学SCUT队的队长曹祖略,和他的26名小伙伴们建了一所名叫“E-CONCAVE”的房子。
在这个作品中,对于节能材料和科技的应用,他们不遗余力,比如外墙采用学校自主研发的以甘蔗渣为材料的聚氨酯保温材料,这种材料再和真空保温板一起使用,能达到很好的保温隔热效果,“即使在比赛期间,晚上和白天的室温也能保持在16至23℃。”
最重要的,他们还希望打造一个生活化、人性化的建筑,“我们不想做一个只存在于实验室里的作品。”
在他们称之为“生活之带”的区域,处处体现出最新科技在生活中的应用:不炫,但是很实用。在厨房区域,所有的家电都整合到橱柜当中,而且橱柜没有一个门把手,用手轻轻碰一下柜门,橱柜就会缓缓自动打开;在锅的上方,有一个金属块,往外一拉,抽油烟机就展现在眼前并开始工作,烹饪完毕后,往里一推,抽油烟机就又被收纳起来。
紧邻厨房的是客厅,在客厅的墙壁上,装有房屋的中央智能控制系统,如果选择“家庭模式”,房间的大灯会亮起,而选择“电影模式”,大灯熄灭,壁灯打开,窗帘也会自动关起来,投影屏幕慢慢垂下来,环绕立体声的音响也从各个位置“冒”出来。
展示完这些,刚才略显疲惫的曹祖略突然来了兴致,他将所有的门窗以及灯光都关了起来,这时只见他站在客厅中央,轻轻一挥手,房间的大灯瞬间全部亮了起来。这一幕惊呆了在场的所有人。
餐巾纸上的设计
957.6分!
满分1000分,澳大利亚团队第一次被邀请参加奥林匹克国际能源竞赛,卧龙岗大学与伊拉瓦拉职业教育学院组成团队,最终被宣布赢取此项竞赛桂冠。
“伊拉瓦拉火焰房”——这套木质房屋,由一栋上世纪50年代的旧房改造而成,真正实现了能源“零消耗”。这在历届太阳能十项全能竞赛中尚属首例。
伊拉瓦拉火焰,这个由前首相吉拉德在四月份命名的概念房,将被视为一种时尚,可以为想寻求缩小住宅的澳大利亚老年人提供可持续并且便宜的房屋选择。
“全新的火焰屋证明了澳大利亚很受欢迎但能效较低的典型住宅‘石棉水泥’建筑,通过先进的科技能够变成时尚、经济、可持续的未来理想家园。”卧龙岗大学的负责人说。他还讲了一个细节,在铺设电器线路时,为建筑增加配备了非优先线路,“这允许居住者离开或者不需要这条线路上的电器时,通过一个按键就能将它们全部关闭。”
这个房子在运回澳洲后将坐落于卧龙岗大学创新校区的可持续建筑研究中心。“这将定期向公众开放,并成为生活实验室项目的一部分。重要的是,它将不仅提供一种新的可持续建筑技术的试验床,而且也是为澳大利亚及海外加速采用可持续房屋翻新技术建立一个快速通道。”他说。
向着未来的新能源,去设计理想的家。在这群年轻的大学生心中,这不是遥不可及的科幻,而是在未来十到二十年融入到自己的生活。用心房子,也就是用心自己的未来。
清华大学与佛罗里达国际大学合作的O-house,周真如负责设计方案,前后出过二三十个方案。一天,她和同学们去一家快餐厅吃饭,越聊方案的细节越清晰,于是,她赶紧找餐厅要来餐巾纸,就在餐巾纸上画了起来,而这就是最后方案的雏形。“我到现在还珍藏着这张纸。”
于是,这张餐巾纸成就了一所眼前的房子。它的建筑面积为74.9平方米,墙面最外层是深褐色环保竹板,利用钢钉固定,再往里依次为木龙骨、保温板、欧松板、薄壁轻钢体系等。别看外墙只有20厘米,在防水保温方面颇费心思。墙壁穿了两层“棉衣”,分别是岩棉和保温板,它们的保温系数很高,在北方寒冷的冬天也能抵御大风和低温,墙体里面还有防水透气薄膜,屋顶也铺设了防水卷材。
与新能源同成长
每天晚上6点之后,所有的参赛作品都不再对外开放,这时也是各支队伍相互交流学习的时间。
这是一天中最惬意的时刻。夕阳西下,夏日的酷暑渐次消退,东面不远处烟波浩渺的文瀛湖也为广场送来习习凉风。以色列团队的队员们热衷于运动,几个人围成一圈,玩着飞盘游戏;最西头的哈尔滨工业大学和新泽西理工大学的队员们,则坐在一起看投影,兴致来了,就把庭院变成简易的卡拉OK厅……
去哈尔滨工业大学与新泽西理工大学合建的作品NEXUS House参观时,他们正围在一起看投影,投影的内容是他们施工过程中的一些故事。
黄多娜是团队的施工协调人,对施工现场有着更全面的了解。因为工地的原因,他们的施工推迟了2天,并不宽裕的工期显得愈发紧张,允许开工后,第一拨队员从晚上10点直接干到了早上的3点,第二天恢复正常之后,一天24小时分成三班,所有队员实行三班倒。“我们的房子没有任何的吊装和重型机械,从地基基础、梁、柱都是全手工,连墙都是一层层地砌上去的。工程量特别大。”
在这个过程中,很多人的第一次都献给了这所房子:第一次搬砖头、第一次钉钉子……有的男同学在换焊条的时候,直接用手换,结果到现在指头的指纹还没长出来;大同今年7月份大风大雨非常多,一有大风,该爬房顶的爬房顶,该遮布的遮布,该捡垃圾的捡垃圾;有时候大同的白天又非常晒,有两个东北的同学不适应,过来后就犯了鼻炎,这两个同学淌着鼻涕参与了整个施工过程……
任何一个团队都会有这样那样的矛盾,国际合作也不例外。清华大学与佛罗里达国际大学联合组队,要举办一次电话会议都是难题,因为要选一个大家都有的时间,再加上有时差,文化差异,他们最初的方案中设计了一个中庭,他们觉得既有哲学的意义,又有实际的功能意义,但是美国学生那边完全不能理解这个中庭。
或许,SD大赛并非十全十美,比如,大汗淋漓的客人走进房子里,发现空调竟然坏了;比如,参赛队把太阳能电池板的正负极接反了。不过,办法总比困难多。这是团队的力量,亦是心怀同样理想的力量——“让我的房子来一场革命”。就如大赛组委会一位负责人所说:这20万参观者中,或许就有人从此次太阳能竞赛中获得灵感,产生了改变这个城市的欲望。