20個(gè)大學(xué)生團(tuán)隊(duì)在兩周的時(shí)間內(nèi)各自設(shè)計(jì)并搭建一棟太陽(yáng)能住宅，這也許目前還只是“太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽” (Solar Decathlon)中的一個(gè)比賽項(xiàng)目，而在不久的將來(lái)，這將有望成為全世界科技行業(yè)、建筑行業(yè)和能源行業(yè)日常工作項(xiàng)目之一。

    “太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽”是由美國(guó)能源部 (DOE) 贊助的建筑與能源科技競(jìng)賽，旨在設(shè)計(jì)、創(chuàng)建和管理最節(jié)能的太陽(yáng)能住宅。競(jìng)賽要求每所參賽大學(xué)設(shè)計(jì)并建造一棟面積為74平方米的太陽(yáng)能住宅，并將于10月9日-10月18日在華盛頓哥倫比亞特區(qū)的國(guó)家大草坪 (National Mall)創(chuàng)建“太陽(yáng)能之村”，進(jìn)行為期一周的現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽。

    美國(guó)能源部將對(duì)公眾開(kāi)放整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)比賽的過(guò)程，10月14日，負(fù)責(zé)十個(gè)項(xiàng)目評(píng)分的裁判們會(huì)仔細(xì)考量每所房屋作品。與往年不同，今年的比賽中還將與波托馬克電力公司合作，可以實(shí)時(shí)測(cè)量每個(gè)房屋的實(shí)際電力耗能量，能耗越低，評(píng)分自然越高。

    比賽中，除了新技術(shù)新設(shè)計(jì)和各種創(chuàng)新外，單是親手蓋房子就不容易。對(duì)于這些邊攻讀大學(xué)課程邊擠時(shí)間參加比賽的學(xué)生們而言，這無(wú)疑將是一次動(dòng)腦動(dòng)手的雙重考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。當(dāng)然，想要贏得比賽，最關(guān)鍵的還是創(chuàng)造力！

    這次參賽的作品都是卓越的智慧結(jié)晶，其中的四個(gè)佼佼者特別值得一提。它們采用創(chuàng)新技術(shù)和前衛(wèi)的建筑風(fēng)格，在眾多作品中脫穎而出。

    1. 加利福尼亞州代表隊(duì)

    加利福尼亞州代表隊(duì)的加熱冷卻系統(tǒng)是這次比賽中展示的少見(jiàn)新技術(shù)之一。該系統(tǒng)可以幫助房間溫控用電量控制為零。23歲的設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人蒂姆-森納特表示：“要控制屋內(nèi)溫度需要耗費(fèi)大量的電，依靠太陽(yáng)能供電很不劃算，所以我們打算干脆不用電。我們?cè)O(shè)計(jì)出的一套地板和天花板輻射管系統(tǒng)，可以利用收集到的太陽(yáng)熱能來(lái)代替空調(diào)，很好地完成室內(nèi)溫控工作。”

    加利福尼亞州代表隊(duì)的房屋設(shè)計(jì)充分利用陽(yáng)光和雨水，力求做到房屋的“零消耗”和“零浪費(fèi)”，來(lái)看看幾個(gè)核心技術(shù)：

    溫控——輻射管的妙用

    來(lái)自屋頂?shù)奶?yáng)能系統(tǒng)的熱能將地板PEX管材中的水加熱，為房間供暖。天花板中鋪設(shè)的另一組輻射供冷管道則負(fù)責(zé)降溫——管道中冷水經(jīng)過(guò)天花板，吸收房間中的熱量，達(dá)到降低室溫的目的。

    太陽(yáng)熱能的利用

    屋頂上除了鋪設(shè)太陽(yáng)能光伏板外，還有平板式太陽(yáng)熱能收集器，可以讓陽(yáng)光經(jīng)折射透過(guò)導(dǎo)熱玻璃和輻射吸收涂層。這個(gè)過(guò)程能夠加熱防凍結(jié)液，將熱量傳遞給屋內(nèi)熱水箱中的水，并通過(guò)管道抵達(dá)地板。

    水資源的重復(fù)再利用

    來(lái)自洗衣機(jī)、水槽和淋浴間的廢水流經(jīng)過(guò)裝有粉沙、粘土和礫石的過(guò)濾裝置，得以?xún)艋＿^(guò)濾后的水可以用來(lái)澆灌菜園。此外，房屋還設(shè)有雨水收集系統(tǒng)，管道與池塘和房屋地下的水箱相連，最大限度利用水資源。

    2.波士頓代表隊(duì)

    此外，波士頓代表隊(duì)的設(shè)計(jì)也很搶眼。該隊(duì)由波士頓建筑學(xué)院和塔夫茨大學(xué)組成，他們力求能將房屋的市場(chǎng)價(jià)格控制在30萬(wàn)美元以下。所以為了降低成本，學(xué)生們選擇了200美元的分時(shí)微型逆變器（可將直流電轉(zhuǎn)化為交流電），代替普通光伏陣列中常用的3000美元轉(zhuǎn)換器。該隊(duì)的太陽(yáng)熱能工程負(fù)責(zé)人羅斯-特斯維還特別選用了價(jià)格僅有普通價(jià)位三分之一的疏散軟管制成平板熱收集器。他解釋道：“這讓我們的房屋不會(huì)華而不實(shí)，而是絕對(duì)的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，同時(shí)保證了可持續(xù)發(fā)展性。”

    3.弗吉尼亞州代表隊(duì)

    同樣值得一提的是弗吉尼亞州代表隊(duì)，弗吉尼亞理工大學(xué)的學(xué)生們搭建的房屋采用水泥地板，地板上安裝了傳感器和“地板氣象站”，可以隨時(shí)觀測(cè)屋內(nèi)屋外的溫度變化。屋頂采用靈感來(lái)自于智能百葉窗的一系列滑動(dòng)板組成，可根據(jù)屋內(nèi)溫度的變化來(lái)改變角度，以達(dá)到調(diào)節(jié)室溫的目的。該隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)奧爾登-海利稱(chēng)：“這個(gè)反應(yīng)靈敏的建筑方案可以幫助屋主更輕松的調(diào)節(jié)遮陽(yáng)模式和隔熱性能，對(duì)抗各種氣候。當(dāng)然天氣好的時(shí)候，你大可敞開(kāi)屋頂享受日光浴。”

    4.亞利桑那州代表隊(duì)

    最后不能錯(cuò)過(guò)的是亞利桑那州代表隊(duì)的作品。在亞利桑那州，太陽(yáng)的角度與其他州不同，陽(yáng)光在屋頂停留的時(shí)間很短，大部分時(shí)間是直接斜射入屋內(nèi)。所以亞利桑那大學(xué)的學(xué)生們?yōu)榉课葜谱髁诵D(zhuǎn)鉸鏈，可以調(diào)整朝南的單體式墻面和屋頂裝置，已達(dá)到更理想的角度，捕捉更多的陽(yáng)光。太陽(yáng)板下安裝的氣流通道和隔熱層可以幫助降溫。隊(duì)長(zhǎng)馬特-金德?tīng)柋硎荆?ldquo;屋頂表面的溫度有可能高達(dá)150-160華氏度，雖然光伏板的額定耐溫能力遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)溫度，但如果它們能涼爽一點(diǎn)會(huì)工作得更順利。”