用太1能發電、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”現場，山東建筑大學團隊建造的“工業魔方”以826.517分的總成績獲得了太陽能熱水供應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，實現了建筑節能的終極夢想。

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，“工業魔方”實現了建筑零能耗的終極夢想，它以高效利用d陽能、構建能量平衡系統為設計理念，采用輕鋼為主體結構，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，“工業魔方”與普通房屋沒有太大的區別，但實際上卻運用了許多高科技技術。項目總工程師丁玎告訴記者，“工業魔方”最大的特點是主體結構采用FrameCAD支承體系，房屋的主體部分是預先在工廠加工完成后再運往比賽現場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境的污染。

走進“工業魔方”，記者看到，63平方米的室內空間被劃分為設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，房內的家具均是多功能、可變的，沙發打開就是床，柜子可以變為吧臺，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，可以根據太陽的位置自動調節角度。“晴天時，一天可發電60千瓦時，足夠一般家庭生活、娛樂使用。”

在此基礎上，房間內的燈光也采用了統一的控制面板，可以根據會客、看電５炔煌的需求調節燈光，也可以通過手機APP程序控制。室內的窗簾也都具有風雨感應和光感應功能，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生的可再生能源提供。其主要特點是除了強調建筑圍護結構被動式節能設計外，將建筑能源需求轉向太陽能、風能、淺層地熱能、生物質能等可再生能源，為人類、建筑與環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。山東建筑大學代表隊的作品“工業魔方”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場搭建起來的“工業魔方”水準和質量絲毫不輸給其他名校。在整個比賽過程中，“工業魔方”不僅實現了電視、冰箱、烹調灶具、洗碗機、洗衣機和計算機等日常家用電器全部由太陽能設備供給運行，還接受了來自建筑設計、工程技術、宣傳展示、市場推廣以及太陽能應用等行業庾家評判。

未來的住宅中“零能耗”不再是夢想。根據比賽要求，參與太陽能十項全能競賽的作品均是以普通住宅節能示范的標準進行設計的，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“工業魔方”而言，其市場定位為偏遠地區的工作生活空間，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，具有經濟可行性。此外，該建筑高度開放的預馓逑擔使其能夠在基本結構和外圍護體系基礎上，根據顧客的需求定制不同的建筑外墻飾面板、遮陽板、室內設施、家具和內裝飾，從而滿足不同目標人群的個性化需求。“模塊化的設計使項目建造周期能控制在兩周以內，施工精度達到毫米級，比傳統的建筑施工精度(厘米級)提高了一個飭考叮這是未來住宅產業化的趨勢。”團隊技術總負責人、山東建筑大學建筑城規學院教授薛一冰在接受記者采訪時表示，“工業魔方”集中體現了太陽能住宅建筑未來發展所面對的社會、經濟、環境方面的挑戰，提出了創造性的應對方案，不但在建筑界和太陽能技術領域，而且在提高公庖饈丁⒋俳太陽能技術市場化，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用方面的科研與實踐底蘊深厚密不可分。據介紹，早在上世紀80年代，該校就設計并建造了山東省第一座太陽能小學，隨后開展了太陽能與節能建筑的全面研究，2003年又建成了國內首座太陽能生態學生公寓，并承擔了多項科研課題，在太陽能建筑、節能建筑和饃建筑的研究方面積累了豐富的經驗和成果。

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，零碳建筑在國內嶄露頭角，香港“零碳天地”、中新天津生態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，走進沒有空調機的零碳館，仍能感覺到絲絲涼意。它的設計原理是依靠太陽能、風能和生a能實現建筑本體的“零”碳排放，原型取自1999年世界上第一個零碳排放社區———倫敦貝丁頓(BedZED)。

據了解，零碳館日常所需的電全部自a自足，太陽、風，甚至吃剩下來的飯菜，都被用來發電，完全摒除了煤、石油等能源，真正實現二氧化碳的零排放。除此之外，該館還多元化利用太陽能，使之不僅用于發電、供暖，還與被動風能和地源熱能共同帶動室內通風，調節屋內的溫度和濕度；屋頂的22個彩色風帽可以隨著風向靈a轉動，利用溫壓和風壓將新鮮的空氣源源不斷地輸入每個房間，并將室內空氣排出。同時利用太陽能和黃浦江水源給進入室內的新風降溫除濕。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。

天津生態城公屋展示中心

承擔中新天津生態城的公屋展示、辦公及檔案存儲功能的生態城公屋展示中心2012年11月投入使用。該中心采用了13項節能環保技術，成為天津首座零碳建筑，e僅填補了我國北方寒冷地區零碳建筑的空白，而且再創綠色生態建筑標桿。

據了解，生態城公屋展示中心在建設過程中采用了13項節能措施，包e屋頂光伏電板、土壤熱源泵、外維護結構、太陽能保溫隔熱、自然通風、高空間地板送風、熱回收、冷熱輻射式新風、雨水收集利用、屋頂綠化等，可以真正實現零能耗目標。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。”據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。