造一所改变世界的房子

    这恐怕是世界上最特别的小木屋之一：别看它占地还不到100平方米，却可以不插电、依靠太阳能来运转；别看它看上去不起眼，却能够读懂人类的语言、发出自己的呼吸声；别以为这是存在于童话中或者图纸上的设计想象，它已经矗立在北京大学东门外的角落里。

    7月17日，这座名叫“宜所”的住宅将出现在山西大同，以参赛作品的身份参加“新能源领域的奥运会”——2013年国际太阳能十项全能竞赛（以下简称SD大赛）。它的建造者是来自北京大学和美国伊利诺伊大学香槟分校的60多个大学生。这群不同肤色的年轻人，希望建造出一所可能改变世界的房子。 

    即使在房子里种满红花绿草，也不意味着这就是绿色建筑 

    7月5日下午，在北京36摄氏度的高温下，宜所正在如火如荼地搭建中。它棕褐色的建筑主体已经完成，内墙布满白色电线。 

    在这座单层木屋数百米外，一栋高楼也在建设中，大型长臂吊车忙碌着，发出巨大的轰鸣声。相比之下，宜所的工地安静得多。四五个建筑工人就像搭积木一样，往木头的连接处钉铁钉。

    “我从没见过这样建房子的。”50岁的老李笑着说。他已经干了30多年的木工，如今是宜所的建筑工人。 

    不仅是老木匠，北京大学建筑学专业的硕士研究生刘杨，也是第一次接触这样的建筑。这个26岁的学生画过上百张建筑图纸，也憧憬在大城市买个蜗居。不过，他更梦想能够在城市里建造一处小屋，“让我的房子来一场革命”。 

    SD大赛给了年轻人实现梦想的机会。这个由美国能源部发起和主办的太阳能科技建筑比赛，力图吸引全世界的大学生，将太阳能、节能和建筑设计结合起来，以此证明单纯依靠太阳能的住宅，也可以是适宜居住的空间。

    为此，主办方给每个参赛队提供10万美元的资金支持。一旦获奖，除了由美国能源部部长亲自颁奖，作品还会被学校甚至博物馆收藏，也有可能载入当地的建筑史册。

    今年，这场“新能源领域的奥运会”第一次来到中国。此次举办的2013年国际太阳能十项全能竞赛是2011年时任国家主席的胡锦涛对美国进行国事访问期间签署的一个中美能源合作项目。

    去年4月，来自北京大学建筑设计、工程学和电子等多个学科的学生组成了北大SD赛队。同时，建造过3所太阳能房子的美国伊利诺伊大学香槟分校和北大合作，一支中西合璧的“筑梦”团队诞生了。 

    他们给自己的作品起名为宜所。由于不愿意建像工地简易房或者地铁口卖零食铁皮箱之类的建筑物，这支团队最终选择了看似温暖的木质住宅。主体建筑材料是木质的结构保温板，这种材料不仅生产工艺环保、保温性能卓越，而且更能防震。

    作为建筑设计者之一，刘杨的设计图纸征服了团队。这个山东男生对中国北方传统民居很青睐，他在房子中间植入一方庭院。这样一来，宜所不像一块长条形的三明治那样单调，同时又被庭院连成一体。

    刘杨还希望庭院能少铺几块木地板，多洒几块碎石，这样才显得“错落有致”。他甚至还想在房间的地面上凿个洞，种一棵绿树，因为“一颗长在房子的树是生命的象征”。 

    但这种古典浪漫主义情怀并没有得到充分表现。美国队友认为在屋内凿洞会产生热桥效应，即热传导的物理效应，容易造成房屋内墙结露、发霉甚至滴水。

    作为“新能源奥运会”的参赛选手，宜所最大的优势在于完全“不插电”。就像刘杨所说，“即使在房子里种满红花绿草，也不意味着这就是绿色建筑”。

    在这群年轻人的设计中，宜所所有能源来自太阳能，必须依靠太阳能电池板。那些架在房顶上的褐色方形面板中，其中2块光伏光热一体化面板的使命不仅是发电，还要作为宜所暖通系统的一部分，兼职“份外”之事。 

    这位选手的另一个秘密武器是供暖系统。它并不由我们熟悉的空调器和地热组成，更不是北方传统的锅炉取暖。宜所工程组成员、北大信息技术学院的大四学生梁栋解释，宜所要利用液体循环加热源来进行供暖。从外观上看，液体循环加热源是个1米多高的圆柱形罐子。光伏光热一体化面板会在发电的同时，给圆柱形罐子里的水加热。圆柱形罐子里的热量会被抽出来，通过埋在房子里的管道，输送到室内各个角落。  

    虽然这是一座由木头搭建起来的房子，但是你可以跟它交流  

    这支中美筑梦团队希望用最节能的材料，建出漂亮的房子。结果是，他们的账单变得越来越长，主办方提供的60万元人民币启动资金远不能为梦想埋单。 

    除了价值不菲的木质结构保温板，为了让小木屋冬暖夏凉，这群年轻的建筑师又在墙体中间加了一层相变材料。这种材料就像水一样，可以吸收或者释放热量，成为调节室温的看不见的“武器”。 

    他们选择最节能的厨卫产品，当然价格也不菲。为了追求美观，他们放弃给外墙贴上复合板，取而代之的是价格更高的棕色防腐竹木。 

    他们只能自己为梦想埋单，一群平时穿着T恤衫和拖鞋的工科男生，不得不西装革履地去找公司拉赞助。

    因为材料的采买和运输花费太多时间，他们的工期一再拖延。原本计划5月底就要开建，但直到6月份，他们期待已久的结构保温板才从大连运过来。 

    在北京6月的一个风沙天，这个寄托着绿色和节能梦想的房子，终于开始搭建了。

    如果宜所可以代表着居民住宅的未来趋势，这个只有3米多高的房子不仅要有节能的外表，还要有一颗聪明的“大脑”。

    喜欢写程序的梁栋，想用计算机赋予建筑物“智商”，让它可以读懂人类的心声。“我想建一所可以跟它交流的房子，而不是一个冰冷无趣的火柴盒子。”这个在大学期间看过600多部电影的工科男生，最喜欢的电影之一是库布里克导演的科幻冒险片《2001：太空漫游》。在这部电影中，梁栋印象深刻的场景是，“电影里的主人公可以跟智能机器对话”。

    不过，40多年过去了，居民住宅的智能化水平还不能与一部1968年老电影的想象力匹敌。

    “很少人会在自己的房子里安一套智能化系统，或许只有比尔·盖茨会这么做。”伊利诺伊大学信息技术专业的硕士研究生迈克笑着对中国青年报记者说。迈克和梁栋都是宜所工程组的核心成员。

    曾经的世界首富比尔·盖茨位于美国西雅图华盛顿湖畔的家，一座占地约6600平方米、经过7年时间精心打造的湖滨别墅，堪称智能家居的经典之作。这座豪宅的大门装有气象感知器,可以控制室内的温度和通风。厨房里还装有一套全自动烹调设备，甚至连厕所里也配有检查身体的电脑系统。主人在回家途中,浴缸就已自动放水调温。

    梁栋和其他工程组的成员，花费了将近一年时间，给宜所设计了一套智能生活辅助系统。一些比尔·盖茨的豪宅可以完成的工作，远不如其昂贵的宜所也能做到：

    它可以听从主人的指令。主人点击手机或者平板电脑，就可以操控电器和家具。 即便在几公里外的地方，主人一声令下，家里的热水器和空调也会为之打开。

    主人也能听到房子的“呼吸声”。他能时刻掌握它的温度、采光、家电能耗以及每块太阳能电池板的运行状态。他也可以远程实时监测室内的情况，因为网络摄像头拍摄的数据可以随时传输到移动终端上。

    或许这听上去并不令人惊喜，因为这些场景曾在很多电影里上演。但是，电影里“几个画面切换”就可以完成的简单工作，放在现实生活里，就要变成上万行的代码。一年多来，梁栋几乎每天早上醒来的头件事，就是打开电子邮箱，看看相差13个时区的美国队员又有何新想法。仅是邮件，这个大四学生就收发了4000多封。

    任何莫名其妙的错误，都会化神奇为泡影

    历经北京接二连三的暴雨“洗礼”，木质宜所安然无恙。一周后，它就要被拆成4块，分别放在4辆大卡车上，运到大同去。 

    就是这个路人眼里“奇怪”的木头房子，每平方米的造价超过12000元。浑身晒成巧克力色的刘杨对着旁边那栋高层楼房说：“这种砖混结构的房子，每平米建筑成本也不过两三千。” 

    对此，指导老师、北京大学工学院博士生导师王东评价说：“高成本让这种住宅在城市无法迅速复制，但是绿色和舒适的价值可以普及。” 

    面对自己的梦想之作，宜所团队的不少成员都成为完美主义者。不过，他们还是发现，宜所从一张效果图变成真正的房子，每一步都远比想象艰难。 

    在SD大赛的历史上，曾经也有一些梦想家，打算造成惊为天人的建筑杰作，但最终还是停留于在图纸上幻想。有一支荷兰团队宣布建一所漂在水上的房子，而且房子可以旋转，以便选择最佳的采光角度。可是，直到比赛结束，人们也没有看到他们的房子，因为“太不切实际了”。

    只有在真正的搭建过程中，宜所团队才意识到，他们很多想法都很难成为现实。他们最初设想，庭院的屋顶应该是一整片半透明的光伏隔热玻璃，让主人拥有一个充分享受太阳光的空间，但是“更多能量会消耗在给房子降温上”。  

    如果本着节能的初衷，最完美的效果是，维持宜所日常居住的能耗恰好等同于发电量。但是，这很难做到。梁栋和迈克带领的工程小组要计算出房子的精确能耗。事实上，“这相当于工程学专业一门课程的工作量”。因为季节、家电装置、建筑材料等任何一个细节都会影响房子的能耗值。 

    最终，他们计算出宜所每天耗电量是30度，需要在房顶上架起42块太阳能电池板。如果他们算错了，“宜所”就不会是最好的太阳能房。

    这些“教练”很难预料，自己的选手在“新能源奥运会”上有何表现。他们的太阳电池板至今还放在仓库的角落里，暖通系统也没有安装调试。

    有意思的事情是，为了保证即将到来太阳能大赛完美落幕，承办城市大同的供电公司在1个月前就进行了供电演习。在大赛场馆附近，他们还准备了4台备用发电机，以防出现供电故障。

    或许SD大赛的魅力就在于它并非十全十美。几乎少有参加SD大赛的房子在向评委和公众展示时呈现完美，各种匪夷所思的错误都会发生。比如，大汗淋漓的客人走进房子里，发现空调竟然坏了。更离谱的是，还有参赛队把太阳能电池板的正负极接反了。任何莫名其妙的错误，都有可能化神奇为泡影。