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如果不烧柴,青藏高原的牧民有没有别的选择?这里太阳能丰富,但环境恶劣,建不了光伏电站。把太阳能直接变成小屋里的热能就是适当的选择。
6月的初夏,珠峰脚下的定日县境内飘起雪来。气温骤降,对附近的居民来说有点突然,对徐俊等人来说却正好—一个月前,他领导着一支生态建筑科考队刚在这里建成一座太阳房,原本以为检验它怎么也要等到冬天的取暖季。
房里住着玉珍老人一家。太阳是房内唯一的热源。作为媒介,炕下的鹅卵石、墙面的相变材料,和屋外凸出的玻璃“阳光间”从太阳攫取能量,令150平方米的小屋在冰天雪地里暖暖和和。
太阳替代牛粪和木柴
徐俊他们来之前的冬天,玉珍老人也像其他牧民一样,靠烧牛粪、烧柴火取暖。最怕的是牛粪拾不到、柴火砍不够,零下三四十摄氏度的生活实在难熬!
在藏区,出现这样的情况简直不可避免。高寒、高海拔、缺氧、温差大、紫外线强⋯⋯植物只能在高原上缓慢生长,食物链上端的动物也受到影响。当地人发现:柴禾和牛、羊粪便都越捡越少了。
不是一定要伸手向这片脆弱的土地讨要植物资源,但藏区的常规能源确实匮乏。这种匮乏反映在供需上:燃油价格要比内地高114〜200倍。
会有替代品吗?人们想到了太阳。西藏是中国平均海拔最高的地方,拥有的太阳能资源也最多。这里的年平均日照在3000小时以上,大约是国内时数最少地区—四川盆地的4倍。
该怎么用这天赐的能量?2008年5月,杜邦启动了一个“民生改善科考计划”。作为计划的一部分,徐俊带着生态建筑科考队进驻定日县。
一开始,徐俊脑子里还是一座座庞大的光伏电站。这是由于化光能为电能的惯性思维。在西藏,已经有400多座县、乡级10〜100千瓦的光伏电站了。国家发改委为此投资了10多亿。
这些电站只能填补西藏整个用电缺口的20%。而且随着在拉萨、日喀则等地的深入了解,徐俊他们发现光伏电站在
环境恶劣的藏区并不适用。
科考人员亲眼看见,造价不菲的电站坏着,就像废品一样;一块好好的蓄电池,在紫外线照射、强烈温差和狂风的消耗之下,不到2、3年就报废了。“西藏地区人群分布分散,而独立光伏电站的成本相对较高,同时交通不便给维修造成了很大的挑战。”徐俊说。
风力和沼气同样不行。这里缺乏稳定、定向的风;而且户外温度太低,沼气也无法点燃。
一改被动的太阳房
但这一阶段的考察并非一无所获。在看过一种“被动式太阳房”的设计后,徐俊他们拿定了主意—跳过电能,直接把太阳能转变为热能;放弃光伏电站,考虑生态节能建筑。
这种“被动式太阳房”四面玻璃,看上去就是北方常见的“封闭式阳台”。原理则像极了温室大棚:阳光入射玻璃罩,空气室留住热量,一扇窗将其导入室内。
屋子确实温暖,甚至冬天都可以植些盆栽。但夏天一到,人呆在玻璃温室里就受不了了。
2008年11月,他们决定对“被动式太阳房”做出改良。清华的太阳能博士肖伟和国家住宅工程太阳能研究中心总建筑师曾雁等专业人士也参与进来。项目进入深度科考阶段。
在杜邦的图纸上,“被动式太阳房”改叫“阳光间”。研究人员在“阳光间”两侧设计了几扇小窗,这样一来,热浪就能顺着回路流出去。
其他科学元素也在陆陆续续填入。小屋门窗的塑钢里,加进了杜邦的钛白粉,这种材料可以吸收紫外线,避免其对门窗腐蚀,影响密闭效果。“特卫强”膜铺在屋顶,它的原理是筛选分子的大小,在抵御外来雨雪的同时让湿冷的水蒸气逃逸出去,防水透气,保证室内干爽舒适。
其中,最惹眼的是块一平米见方的板子—Energain相变材料板。它的功能就是蓄热。所谓相变材料,“类似于海洋水体对气温变化的调节作用,高温时收集室外的热量,在低温时放进室内。”徐俊说。
定日县年温差22.1℃,日温差18.2℃,屋里很需要这种板子。杜邦的这几块Energain板远道而来,由欧洲进口,辗转北京,再空运到拉萨,最终被钉在刚建好的土坯房墙体上。徐俊和老乡一样,是第一次见到。
被作为样板
其实,按照杜邦的意图,建材要能直接从当地得到是最妙的。他们从一开始就打算要做“本地化”的小屋。
可行性是这次“民生改善科考计划”的要求之一。能用上Energain相变材料板固然好,但正如杜邦中国集团有限公司建筑创新部总经理王辛所言,“受限于当地经济的发展条件,当地的居民不可能选用太多和太高端的材料。”
在西藏随处可见的鹅卵石,激发了科考队员的灵感。在新屋里,传统的土炕被装上了两个小门,光洁的卵石堆在里面。到夜晚,这些卵石能将白天里吸收到的热量释放,比起Energain相变材料,同样蓄热,但廉价很多。
此外,还有一些让额外投入几乎为零的设计技巧。比如,让卧室被阳光间、起居室、牛棚、库房和草料库房围拢在中心,保证室内温度。
所以只选在屋顶铺设“特卫强”材料,也是出于成本考虑。“打个比方,这座示范房相当于软件,其实可以有许多升级版本。”徐俊表示,可以添上光伏和家用电器,也可以增加更多建材使小屋的抗风、保暖性更好。
现在,这座示范房的造价被控制在3万左右。徐俊说,“政府给一部分津贴,牧民出一点钱,将是可行的。”
“啪。”徐俊把最后一枚钉子钉进了Energain相变材料板,他作为生态建筑科考队项目负责人的使命完成了。当地木匠告诉徐俊,他们巴不得这种生态屋推广开来,“因为可以赚到更多的钱”。
杜邦何尝不想?现在,青海政府已经找到杜邦希望可以把这个项目作为样板来参考,他们有11.2万元的专款即将用在新的民生改善计划上。
6月的初夏,珠峰脚下的定日县境内飘起雪来。气温骤降,对附近的居民来说有点突然,对徐俊等人来说却正好—一个月前,他领导着一支生态建筑科考队刚在这里建成一座太阳房,原本以为检验它怎么也要等到冬天的取暖季。
房里住着玉珍老人一家。太阳是房内唯一的热源。作为媒介,炕下的鹅卵石、墙面的相变材料,和屋外凸出的玻璃“阳光间”从太阳攫取能量,令150平方米的小屋在冰天雪地里暖暖和和。
太阳替代牛粪和木柴
徐俊他们来之前的冬天,玉珍老人也像其他牧民一样,靠烧牛粪、烧柴火取暖。最怕的是牛粪拾不到、柴火砍不够,零下三四十摄氏度的生活实在难熬!
在藏区,出现这样的情况简直不可避免。高寒、高海拔、缺氧、温差大、紫外线强⋯⋯植物只能在高原上缓慢生长,食物链上端的动物也受到影响。当地人发现:柴禾和牛、羊粪便都越捡越少了。
不是一定要伸手向这片脆弱的土地讨要植物资源,但藏区的常规能源确实匮乏。这种匮乏反映在供需上:燃油价格要比内地高114〜200倍。
会有替代品吗?人们想到了太阳。西藏是中国平均海拔最高的地方,拥有的太阳能资源也最多。这里的年平均日照在3000小时以上,大约是国内时数最少地区—四川盆地的4倍。
该怎么用这天赐的能量?2008年5月,杜邦启动了一个“民生改善科考计划”。作为计划的一部分,徐俊带着生态建筑科考队进驻定日县。
一开始,徐俊脑子里还是一座座庞大的光伏电站。这是由于化光能为电能的惯性思维。在西藏,已经有400多座县、乡级10〜100千瓦的光伏电站了。国家发改委为此投资了10多亿。
这些电站只能填补西藏整个用电缺口的20%。而且随着在拉萨、日喀则等地的深入了解,徐俊他们发现光伏电站在
环境恶劣的藏区并不适用。
科考人员亲眼看见,造价不菲的电站坏着,就像废品一样;一块好好的蓄电池,在紫外线照射、强烈温差和狂风的消耗之下,不到2、3年就报废了。“西藏地区人群分布分散,而独立光伏电站的成本相对较高,同时交通不便给维修造成了很大的挑战。”徐俊说。
风力和沼气同样不行。这里缺乏稳定、定向的风;而且户外温度太低,沼气也无法点燃。
一改被动的太阳房
但这一阶段的考察并非一无所获。在看过一种“被动式太阳房”的设计后,徐俊他们拿定了主意—跳过电能,直接把太阳能转变为热能;放弃光伏电站,考虑生态节能建筑。
这种“被动式太阳房”四面玻璃,看上去就是北方常见的“封闭式阳台”。原理则像极了温室大棚:阳光入射玻璃罩,空气室留住热量,一扇窗将其导入室内。
屋子确实温暖,甚至冬天都可以植些盆栽。但夏天一到,人呆在玻璃温室里就受不了了。
2008年11月,他们决定对“被动式太阳房”做出改良。清华的太阳能博士肖伟和国家住宅工程太阳能研究中心总建筑师曾雁等专业人士也参与进来。项目进入深度科考阶段。
在杜邦的图纸上,“被动式太阳房”改叫“阳光间”。研究人员在“阳光间”两侧设计了几扇小窗,这样一来,热浪就能顺着回路流出去。
其他科学元素也在陆陆续续填入。小屋门窗的塑钢里,加进了杜邦的钛白粉,这种材料可以吸收紫外线,避免其对门窗腐蚀,影响密闭效果。“特卫强”膜铺在屋顶,它的原理是筛选分子的大小,在抵御外来雨雪的同时让湿冷的水蒸气逃逸出去,防水透气,保证室内干爽舒适。
其中,最惹眼的是块一平米见方的板子—Energain相变材料板。它的功能就是蓄热。所谓相变材料,“类似于海洋水体对气温变化的调节作用,高温时收集室外的热量,在低温时放进室内。”徐俊说。
定日县年温差22.1℃,日温差18.2℃,屋里很需要这种板子。杜邦的这几块Energain板远道而来,由欧洲进口,辗转北京,再空运到拉萨,最终被钉在刚建好的土坯房墙体上。徐俊和老乡一样,是第一次见到。
被作为样板
其实,按照杜邦的意图,建材要能直接从当地得到是最妙的。他们从一开始就打算要做“本地化”的小屋。
可行性是这次“民生改善科考计划”的要求之一。能用上Energain相变材料板固然好,但正如杜邦中国集团有限公司建筑创新部总经理王辛所言,“受限于当地经济的发展条件,当地的居民不可能选用太多和太高端的材料。”
在西藏随处可见的鹅卵石,激发了科考队员的灵感。在新屋里,传统的土炕被装上了两个小门,光洁的卵石堆在里面。到夜晚,这些卵石能将白天里吸收到的热量释放,比起Energain相变材料,同样蓄热,但廉价很多。
此外,还有一些让额外投入几乎为零的设计技巧。比如,让卧室被阳光间、起居室、牛棚、库房和草料库房围拢在中心,保证室内温度。
所以只选在屋顶铺设“特卫强”材料,也是出于成本考虑。“打个比方,这座示范房相当于软件,其实可以有许多升级版本。”徐俊表示,可以添上光伏和家用电器,也可以增加更多建材使小屋的抗风、保暖性更好。
现在,这座示范房的造价被控制在3万左右。徐俊说,“政府给一部分津贴,牧民出一点钱,将是可行的。”
“啪。”徐俊把最后一枚钉子钉进了Energain相变材料板,他作为生态建筑科考队项目负责人的使命完成了。当地木匠告诉徐俊,他们巴不得这种生态屋推广开来,“因为可以赚到更多的钱”。
杜邦何尝不想?现在,青海政府已经找到杜邦希望可以把这个项目作为样板来参考,他们有11.2万元的专款即将用在新的民生改善计划上。