2012年5月21日
同濟大學(xué)的“Y型集裝箱”就近取材于上海港口的海運集裝箱,便于移動,舒適且經(jīng)濟
由于價廉的汽車和發(fā)達的公路網(wǎng)等多種原因,美國多數(shù)城鎮(zhèn)人口密度低,許多人生活在四周是草地、遠離鬧市區(qū)的獨立房屋中。這些獨立房屋或大或小,建造房屋的主要材料則無外乎水泥、紅磚和木材等,造型也不盡相同。然而,2011年在華盛頓特區(qū)鄰近杰弗遜紀念堂的潮汐湖畔舉行的“2011年太陽能10項全能比賽”上,習(xí)慣了現(xiàn)有獨立房屋的美國人能夠驚奇地發(fā)現(xiàn)主體由6個二手集裝箱構(gòu)成的太陽能集裝箱活動房屋,它便是代表中國參賽的上海同濟大學(xué)奉獻給大會和觀眾的擁有自己獨特風(fēng)格的作品。
坐落在競賽場地中心地帶的Y型集裝箱
參觀者在室外聽學(xué)生講解設(shè)計理念
同濟大學(xué)的參賽作品名為“Y型集裝箱”,其主體結(jié)構(gòu)堅固、價廉且選材環(huán)保。同濟大學(xué)建筑系研究生、學(xué)生領(lǐng)隊和設(shè)計者華國棟表示,在設(shè)計參賽太陽能房屋前,他們發(fā)現(xiàn)目前市場不接受太陽能房屋的主要原因不是太陽能設(shè)備本身的能效比,而是造價高。為尋求到性價比的亮點,他們決定采用集裝箱的模式,由于可以利用廢舊的二手集裝箱制造房屋,因此在建筑房屋主體框架時沒有二次碳排放。此舉一則房屋可以輕松地運輸和組裝,二則讓房屋具有十分穩(wěn)固的結(jié)構(gòu),三則降低了房屋的造價。
從空中俯視,Y型集裝箱呈夾角形同Y形,每個分支由兩個二手集裝箱合并而成。走進Y型集裝箱,3個分支分別承擔(dān)了廚房和衛(wèi)生間加動力房、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,如用做餐廳。由于房屋內(nèi)采用活動墻來分割空間,因此當(dāng)活動墻收起后,讓人們具有良好的視覺感。華國棟認為,傳統(tǒng)的房屋室內(nèi)都有許多的隔墻,進入獨立的房間后無法感受到屋內(nèi)的整體空間。Y型集裝箱提供的流動空間布局讓屋內(nèi)整個空間呈開放形式,進入房間后,人們幾乎可以了解屋內(nèi)任何角落的情況。他表示,集裝箱是按照功能模塊加以定義,如臥室模塊、廚房模塊等,客戶根據(jù)模塊下訂單,他們提供拼裝服務(wù)。在實際生活中,房屋并不僅僅限于Y型,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。
簡潔的臥室(左)和書房(右),它們各由一個集裝箱模塊構(gòu)成。需要時,可以用活動墻板隔開,床及臥具能夠折收入墻中
書房,根據(jù)需要可以方便地轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙g臥室
起居室和門廊
廚房
“Y”中間結(jié)合部構(gòu)成的多功能區(qū)域,可用來讀書、上網(wǎng)和用餐等。三角形模塊可以根據(jù)需要組成多種家具
既然是太陽能房屋比賽,那么太陽能應(yīng)是房屋主要的能源來源。參賽的Y型集裝箱屋采用光熱和光伏兩種系統(tǒng)利用太陽能,房屋三個分支中有一個分支的上方是太陽能熱水器,余下兩個的上方安裝有40塊高效光伏太陽能板。同濟大學(xué)綠色建筑及新能源研究中心博士研究生雷勇表示,太陽能集熱系統(tǒng)為地板輻射采暖系統(tǒng)熱水以及房屋生活熱水提供熱能。Y型集裝箱沒有安裝蓄電池,太陽能板產(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)。此外,Y型集裝箱還采用空氣燃熱泵為房屋供熱和制冷,比如在炎熱夏天,空氣燃熱泵可在為房屋制冷的同時,提取房屋內(nèi)空氣中的熱量來加熱生活用水,從而提高能源利用效率,減少太陽能集熱系統(tǒng)的使用;冬天陽光不夠時,人們便可以啟動空氣燃熱泵將室外空氣中的熱量提取出來加熱水箱。他表示,Y型集裝箱在能源利用方面的特點在于其綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)有效地整合了空氣能和太陽能。
結(jié)合部天花板上的照明燈,白天它用自然光照明,夜間則用節(jié)能燈管
結(jié)合部天花板上安裝有開/關(guān)可控的自然通風(fēng)口,能幫助室內(nèi)、室內(nèi)/外空氣循環(huán)
空調(diào)、地暖和熱水三和一系統(tǒng)
能源供耗信息顯示和控制系統(tǒng)
Y型集裝箱安裝了智能控制系統(tǒng),以調(diào)節(jié)和監(jiān)測能源消耗和供應(yīng)情況。雷勇介紹說,整個房屋的能源供耗可以通過人工和自動兩種途徑來調(diào)控,人們在具體的操作時能選擇遠程或現(xiàn)場控制。切換到遠程控制模式,只要能夠上網(wǎng),那么就可以利用手機或手提電能控制熱泵、水泵和照明燈等設(shè)備的開或關(guān)。在室內(nèi)墻壁上,一臺平板電腦顯示了Y型集裝箱能源供耗電基本信息,如能源系統(tǒng)工作原理、能耗平衡、家庭能耗,同時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。同濟大學(xué)領(lǐng)隊老師、機械工程學(xué)院熱能工程和能源工程專業(yè)譚洪衛(wèi)教授在介紹房屋能源供耗信息系統(tǒng)時表示:“人們往往比較關(guān)注技術(shù)環(huán)節(jié)上的節(jié)能,是否采用了新的技術(shù)、新的設(shè)備。事實上,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,有時它的節(jié)能效果會超過技術(shù)層面的節(jié)能。為Y型集裝箱開發(fā)的信息系統(tǒng)將能源變成了你能看得見、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。”
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