冬暖夏涼的太陽(yáng)房

美國(guó)的戴維斯城，可以稱(chēng)做現(xiàn)代“太陽(yáng)城”，坐落在加利福尼亞州薩克拉門(mén)托西南8千米的地方。這個(gè)3萬(wàn)人口的城市，有多一半人口享受著太陽(yáng)能所帶來(lái)的恩惠(huì)。漫步在戴維斯城的街心，各種類(lèi)型的太陽(yáng)房就會(huì)映入你的眼簾：建在街旁的圓形住宅，長(zhǎng)方形的公寓，鑲有大塊玻璃的銀行，四周筑土壘的平房……

在這些太陽(yáng)房中，有一類(lèi)太陽(yáng)房只是靠房屋本身吸收和反射陽(yáng)光的熱量，來(lái)調(diào)節(jié)房間的溫度，使室內(nèi)冬暖夏涼，屬于被動(dòng)式太陽(yáng)房。

被動(dòng)式太陽(yáng)房都裝有朝南的大窗戶，在地板上鋪設(shè)保溫性能好的磚塊或澆注混凝土，并設(shè)置蓄熱墻壁。這種墻約有60厘米厚，由混凝土筑成，設(shè)在南面的雙層玻璃窗后邊。陽(yáng)光直射到蓄熱墻上，再通過(guò)它向房間散熱。在墻的底部和上面，開(kāi)有長(zhǎng)方形通氣孔。當(dāng)陽(yáng)光照射到墻壁時(shí)，室內(nèi)的空氣就被表面涂黑的墻加熱變暖，從墻的上通氣孔流入內(nèi)室，內(nèi)室的冷空氣則從下通氣孔流出，形成對(duì)流。夜間，墻將蓄積的熱慢慢釋放出來(lái)，保持室內(nèi)溫度。后來(lái)，人們改用裝水的玻璃柜代替這種混凝土墻，既蓄熱又透光。

炎熱的夏天，房屋主人用隔熱窗簾去遮住直射的陽(yáng)光，天花板內(nèi)的絕熱材料隔絕了屋頂上的熱量。日落以后，涼爽的空氣從窗外流進(jìn)來(lái)，使地面的溫度降低，房間變得更加涼快起來(lái)。

寒冷的冬天，房屋主人拉開(kāi)南面的窗簾，陽(yáng)光就會(huì)一直跑到房間深處，使房間暖和起來(lái)。日落以后，屋頂、墻壁的絕熱材料可以防止屋里熱量散發(fā)出去，而被曬熱了的地面則慢慢放出熱量，使房間里溫暖如春。

如果你住在這樣的太陽(yáng)房里，當(dāng)然就不用再安裝空調(diào)了。

我國(guó)農(nóng)村的被動(dòng)式太陽(yáng)房發(fā)展很快，建筑面積已達(dá)270多萬(wàn)平方米，主要分布在河北、山東、遼寧、甘肅、青海、西藏等地的農(nóng)村。在遼寧省已經(jīng)進(jìn)行了大面積推廣。在我國(guó)還編輯出版了《被動(dòng)太陽(yáng)房的熱工設(shè)計(jì)手冊(cè)》和《被動(dòng)太陽(yáng)房典型結(jié)構(gòu)圖集》等，為推廣太陽(yáng)房提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

許多構(gòu)思巧妙、有特色的太陽(yáng)房，是由我國(guó)太陽(yáng)能工作者專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。這些太陽(yáng)房都是就地取材，利用當(dāng)?shù)馗魺岜绢I(lǐng)大而又便宜的材料做屋頂和墻壁。比如，做屋頂?shù)牟挠宣湺�、草泥、預(yù)制空心板等，采用厚土坯(pēi)、空心磚、散粒珍珠巖等做墻壁。太陽(yáng)房大都坐北朝南。向陽(yáng)的窗子不僅開(kāi)得大而且設(shè)計(jì)成各種最有利于采光的形狀，特別是專(zhuān)門(mén)設(shè)有新型集熱蓄熱墻壁，有利于房屋的保暖和散熱，更好地調(diào)節(jié)室溫。寒冷的冬天，太陽(yáng)房里陽(yáng)光特別充足，暖洋洋的；酷熱的夏天，太陽(yáng)從房頂通過(guò)，陽(yáng)光進(jìn)不到屋里來(lái)，房間里非常涼快。

住在這樣的太陽(yáng)房里不僅很舒適，每年冬天還可節(jié)省好多取暖用的燃料，而且減少了環(huán)境污染。

我國(guó)的科技工作者，在精心研究設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽(yáng)房的同時(shí)，正在對(duì)跨世紀(jì)的建筑——多功能先進(jìn)太陽(yáng)房進(jìn)行探索。在21世紀(jì)我國(guó)太陽(yáng)房將會(huì)有新的發(fā)展。

為什么太陽(yáng)能住宅是未來(lái)住宅的主旋律

在未來(lái)世界，煙囪林立和馬達(dá)轟鳴將不再是城市的特征。那時(shí)，人們的起居環(huán)境將沒(méi)有現(xiàn)今城市的喧囂(xiāo)和污染，而是鳥(niǎo)語(yǔ)花香，一派寧?kù)o。人們將住進(jìn)理想的太陽(yáng)能住宅。這種住宅可以充分利用價(jià)廉、潔靜的太陽(yáng)能來(lái)調(diào)節(jié)住宅溫度，提供生活用電和新家庭工場(chǎng)動(dòng)力的能源。

太陽(yáng)能住宅除了利用太陽(yáng)能集熱器向用戶供熱送暖外，還可供電。這種裝置一般由用于發(fā)電的發(fā)電盤(pán)和用于儲(chǔ)電的蓄電池組成。發(fā)電盤(pán)中的硅片受陽(yáng)光作用產(chǎn)生電能，然后通過(guò)導(dǎo)線儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，再經(jīng)過(guò)整流器和變壓器輸送到各種家用電器上。

在日本，有人利用樓房外墻中部向陽(yáng)面，設(shè)置了太陽(yáng)能集熱器，形成一個(gè)“太陽(yáng)能幕墻”，解決了只有平頂房屋才適宜安裝集熱裝置的局限性。西班牙首都有一座高層辦公大樓，就是用外墻采集熱來(lái)調(diào)節(jié)溫度的，夏天室內(nèi)要比室外涼快10℃，冬天則溫暖如春。屋頂?shù)奶��?yáng)能加熱器還可為整座大樓提供熱水呢!

德國(guó)設(shè)計(jì)的應(yīng)用燃料電池的住宅，屋頂上除裝有太陽(yáng)能硅電池外，整個(gè)建筑物都采用高效熱交換材料，屋外砌有大塊的硅磚，此外，還安裝了氫氣發(fā)生器，把產(chǎn)生的氫氣儲(chǔ)存在燃料箱中，可用作燃料電池的燃料。日本輕金屬公司為太陽(yáng)能住宅設(shè)計(jì)了一種特別的窗簾，它是雙層玻璃中的一組百葉簾，顏色是黑色的，易于吸熱。白天靠它采光吸熱儲(chǔ)存起來(lái)，到了晚上再向室內(nèi)施放暖氣，使室內(nèi)的晝夜溫差縮小。

美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種專(zhuān)供太陽(yáng)能住宅使用的化學(xué)藥品，把它們密封進(jìn)百葉窗的夾層中，白天太陽(yáng)照射，它會(huì)熔(róng)解；到了晚上，這種熔解了的化學(xué)藥品又重新析出凝固起來(lái)，從而散發(fā)出能量，使室溫上升。

瑞士科學(xué)家也發(fā)明了一種利用太陽(yáng)能發(fā)電的住宅用戶玻璃，其發(fā)電原理類(lèi)似植物綠葉的光合作用，其結(jié)構(gòu)也像樹(shù)葉，是夾心式的，含有捕捉光能的染料和半導(dǎo)體物質(zhì)，光線激發(fā)染料層中的電子，經(jīng)過(guò)定向傳遞產(chǎn)生電流，光電轉(zhuǎn)換率達(dá)10%以上，每平方米可發(fā)電150瓦左右，與普通太陽(yáng)能電池差不多，而成本卻只有太陽(yáng)能電池的20%。

太陽(yáng)能住宅是未來(lái)住宅的形式之一。因?yàn)樗�能改善居住條件和市容衛(wèi)生，將成為未來(lái)住宅的主旋律。