日上江村展示“未來型”江南民居

周贏

日上江村展示“未來型”江南民居

周贏

“日上江村”以江南四合院民居為原型，探索了一種以太陽能提供全部能源的節(jié)能建筑與智能家居服務(wù)，建成了人類未來綠色、生態(tài)、智慧民居的雛形。

走進上海交通大學(xué)，思源湖畔的美景每天都吸引了大量學(xué)生來這里讀書、散步。一座古色古香、粉墻黛瓦的江南小屋，讓這里的美景更加渲染了中國古典的幽靜與典雅。

古典別致的“日上江村”

這座設(shè)計精致的宅院，擁有白墻、灰瓦、鏤窗、馬頭墻等中國建筑風(fēng)格的關(guān)鍵元素，院內(nèi)凈水明堂，竹林幽徑，曲水環(huán)繞，淺丘拱衛(wèi)，詩情畫意盡在其中。這處建筑占地約有一畝地，主體房屋建筑面積約160平方米。走進屋內(nèi)，四室三廳兩衛(wèi)的結(jié)構(gòu)可以充分滿足三口之家的生活所需。陽光透過花窗，制造出斑駁的光影，傳遞著人與自然和諧的訊息。

這并不是一座普通江南建筑，而是用太陽能提供全部能量來源的生態(tài)智能民居。它是上海交通大學(xué)校園生態(tài)能源示范項目，落成于2013年7月。這個用生態(tài)、節(jié)能、智慧、人文的現(xiàn)代方式演繹的建筑杰作，匯集了上海交通大學(xué)近百余名師生的智慧，凝聚了30多家企業(yè)對綠色能源開發(fā)的探索，修筑耗時近兩年。

這組建筑作品有一個好聽的名字，叫“日上江村”。對于“江村”二字，很多人并不陌生。我國著名社會學(xué)家、社會活動家費孝通先生曾著有一書，名為《江村經(jīng)濟》。該書以江蘇吳江開弦弓村為例，對上世紀30年代中國村莊的生產(chǎn)生活進行了觀察和記錄。此后，“江村”成為江南農(nóng)村的縮影，更成為世界觀察中國農(nóng)村的窗口。現(xiàn)如今，“江村”已經(jīng)成為了中國新農(nóng)村建設(shè)的時代典范，為了銘記這個中國社會變遷中的特殊符號，故以“日上江村”命名。“‘日上江村’描繪的是一幅陽光沐浴下江南村莊靜謐晴好的美麗圖景。”上海交通大學(xué)能源研究院胡小軍博士說。

綠色建筑傳遞“正能量”

“日上江村”可謂“正能量建筑”，依靠建筑一體化的光伏系統(tǒng)滿足用電需求，配合太陽能熱水和空氣源熱泵，實現(xiàn)所有能源的自給自足，擺脫了傳統(tǒng)上通過火力發(fā)電產(chǎn)生廢氣廢水等的環(huán)境污染，從而從環(huán)境層面改善了人們的健康。

據(jù)了解，“日上江村”使用的太陽能系統(tǒng)，圍繞零能耗目標，通過日照、風(fēng)向、傾角分析，綜合考慮設(shè)計了10KW的太陽能屋頂光伏系統(tǒng)，不僅節(jié)能，而且降低了人工成本。

同時，房屋還具有良好的保暖性。它采用一整套節(jié)能建材使房屋的綜合保溫性能是普通房屋性能的十倍以上，并通過節(jié)能的中央控制系統(tǒng)，在實現(xiàn)適宜溫度的同時使耗電量節(jié)省超過40%。暖通系統(tǒng)采用基于江南氣候的經(jīng)濟節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)機的數(shù)量和安裝形式根據(jù)各區(qū)域負荷呈現(xiàn)了多樣化選擇。

熱水方面，太陽能系統(tǒng)與空調(diào)冷凝熱回收耦合系統(tǒng)的應(yīng)用，保證了極端天氣下生活熱水的提供。高效太陽能集熱器能夠進一步保證熱水供應(yīng)，并在冬天通過地暖管道供應(yīng)室內(nèi)采暖。

污水處理則更顯現(xiàn)生物技術(shù)在生態(tài)環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用。房屋下方，有一個隱蔽的地下凈水槽。室內(nèi)所有污水將在此處經(jīng)過有益細菌群的生態(tài)處理，然后再進入環(huán)繞水池。這個過程不需使用電及其他化學(xué)藥品，也不需要與排污管道相連接。

在院落中央，有一個水池。水池不僅對庭院起到點綴作用，營造貼近自然的親水環(huán)境，還可以收集屋面流下的雨水。蓄水可以幫助建筑保溫，改善局部氣候，同時也可養(yǎng)魚觀賞。

垃圾是放錯位置的資源。在這個院落中，厭氧發(fā)酵生態(tài)堆肥的方法被應(yīng)用，廚余垃圾、枯枝敗葉不僅得到無害化處理，還能再生成有機土肥。

屋內(nèi)配備的各類電器都達到了相關(guān)水平的節(jié)能環(huán)保標準，且實現(xiàn)了智能控制。“‘日上江村’配備了智能家居系統(tǒng)”，胡小軍說，“這個智能系統(tǒng)能夠遠程控制室內(nèi)所有電器開關(guān)，包括燈光、空調(diào)、窗簾、廚房電器等，并可以通過各種情景模式進行組合操作。”

在21世紀，第三次工業(yè)革命將會把每一棟樓房轉(zhuǎn)變成住房和微型發(fā)電廠。

除此之外，這個屋子還安裝了強大的監(jiān)控系統(tǒng)，可實時監(jiān)控室內(nèi)各區(qū)域溫濕度情況、各電器回路用電情況、太陽能設(shè)備發(fā)電情況等。系統(tǒng)還同時開放了相關(guān)數(shù)據(jù)接口，以期實現(xiàn)智慧醫(yī)療、智能廚房、智能園丁等，讓智慧更貼近生活。

目標定位市場推廣

“日上江村”吸引了很多人到訪參觀，人們從中也看到了21世紀的科技力量。然而這個科研項目鎖定的目標并不是一件實驗展品，而是讓綠色科技走進千家萬戶。胡小軍說：“我們并不希望僅僅做概念性的展示，而是想制造一件老百姓看得見、摸得著、買得起、用得好，可以馬上搬回家的產(chǎn)品。”

為了實現(xiàn)性能與成本的均衡，“日上江村”以技術(shù)回歸生活為主題，將現(xiàn)代技術(shù)與生活完美融合，建筑上粉墻黛瓦，馬墻花窗，景觀上東、南行水，北以白沙喻水，曲折生情，西以竹徑通幽，似合似抱。“日上江村”總體造價200萬元左右，其中建筑50萬元,園林景觀30萬元,智能家居30萬元,暖通20萬元,其他各類家電、家具及裝修等60萬元。各模塊可根據(jù)用戶需求靈活設(shè)置。

10KW 太陽能系統(tǒng)造價僅為8萬元，占用屋頂面積約60平方米。若隨分布式太陽能規(guī)模化推廣，此成本還可顯著降低，自并網(wǎng)運行以來，光伏系統(tǒng)累計發(fā)電近萬余度電，全年預(yù)計發(fā)電量在1.2萬-1.5萬度電左右。根據(jù)官方公布數(shù)據(jù)，上海家庭年均用電在2000度電左右，以此推算，按照10KW安裝功率，這套設(shè)備每年可結(jié)余電量1萬余度。

2013年7月，國務(wù)院出臺《關(guān)于促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》，提出到2015年光伏發(fā)電總裝機容量達到35GW，鼓勵各類電力用戶按照“自發(fā)自用，余量上網(wǎng)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的方式建設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。同時強調(diào)在城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中推進光伏建筑一體化建設(shè)，在新農(nóng)村建設(shè)中支持光伏發(fā)電應(yīng)用。2013年8月國家發(fā)改委印發(fā)了《關(guān)于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，對分布式光伏發(fā)電實行按照全電量補貼的政策，電價補貼標準為每千瓦時0.42元。隨后各地政府在國家給予補貼的基礎(chǔ)上，進一步給予補貼，對自用電最高補貼電價達到1.2元。

科學(xué)研究表明，太陽能系統(tǒng)的質(zhì)保期一般為20-25年。以補貼后平均電價每千瓦時1元錢左右計算，10KW太陽能系統(tǒng)8萬元的初始投入，6年左右即可將投資完全收回，并享有隨后長達15-20年的收益期。

從國家及地方密集出臺的政策來看，分布式太陽能光伏建筑的春天已經(jīng)來臨。以太陽能為代表的分布式生態(tài)能源建筑將很快走進千家萬戶。