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植物和矿石燃料贫瘠、气候恶劣的西藏腹地，最大限度利用太阳成为必然
虽然夏季才刚刚开始，但居住在珠峰脚下的玉珍老人已经在期盼冬季的到来了。
站在玉珍老人位于西藏定日县扎西宗乡拉隆村的屋前，仰头就能望见积雪覆盖的世界第一高峰——珠峰。这里距珠峰登山大本营只有40公里。
往年，对于生活在珠峰地区的村民来说，冬季意味着漫长与难熬。由于地势高、空气稀薄，这里地面散热极快，气候异常寒冷。特别是夜里，温度都在零度以下，“到了晚上，屋里和屋外一样冷。”玉珍老人说。
但今年6月，家里新盖的房屋让老人对冬季有了新的期盼。
这是一种太阳能房屋。设计者希望它能利用西藏地区丰富的太阳能资源，提高居民室内温度，降低他们对用牛粪取暖的依赖。
“这种高原阳光房不仅可以改善当地居民的生活条件，而且有助于保护珠峰地区脆弱的生态环境。”房屋的设计者、国家住宅工程中心太阳能建筑研究所总建筑师曾雁对《中国新闻周刊》说：“如果示范成功，它将得到进一步的推广。”
西藏是中国太阳辐射最强、太阳能资源最丰富的地区，年平均日照在3000小时以上。
燃料匮乏的冬季
每年7月中旬，珠峰地区就进入了取暖期。由于当地自然资源匮乏，居民的生活燃料主要依靠牛粪、树木、草皮等。
和其他村民一样，玉珍老人白天很大一部分时间都会用来捡牛粪、晒牛粪，然后再把一块块的牛粪摞在屋前。她偶尔也会到远处的山上捡些薪材，挖些草皮，但这些年珠峰地区生态退化明显，薪材越来越少，挖了草皮的地方也很难再长出草来。
树木在珠峰地区非常稀少。为了保护脆弱的生态系统，珠峰地区的居民现在尽量避免采集树木和草皮，牛粪就成了重要的燃料。珠峰地区一户典型的家庭每年燃烧大约300袋牛粪(相当于2000公斤)，其中的一半需要购买。
但牛粪的燃烧效率太低，“燃烧时不仅供热有限，而且屋子里烟雾弥漫。”曾雁说。西藏地区不产煤，常规能源如石油、天然气等也极其缺乏，燃油要从1000公里外的格尔木通过输油管线输送到拉萨，价格较高。
离拉萨近700公里的珠峰地区更是如此，寻找新型燃料和替代性能源成为珠峰地区急需解决的一个难题。这个难题也成为致力于解决珠峰地区环境问题的“地球第三极珠峰大行动”的一部分。此前，这一行动已经为地球海拔最高的学校曲宗巴松小学等学校进行了教育捐助，为地球海拔最高的自然村庄通了电。
“地球第三极珠峰大行动”是一个专门针对中国高原地区、以志愿者力量为主、集户外体育、环境保护、教育援助、科学考察于一体的长期综合项目。2009年初，在国家住宅工程中心、清华大学建筑技术科学系和西藏自治区科学技术协会的支持下，该项目完成了专门为珠峰地区设计的“高原生态节能建筑”模型，并于4月开工建设。
据项目负责人杨延介绍，最初他们也考虑过风能和沼气。但这两种替代能源的使用有一定的限制，“风能对风向有比较高的要求，而沼气需要在较高的温度环境下才能燃烧。”
绿色“保温房”
6月5日，“高原生态节能建筑”在海拔4300米的珠峰脚下顺利完工。
当天，“2009地球第三极珠峰大行动”的志愿者和建设者们一道，为民居铺设了最后一块相变蓄热材料，标志着这一示范工程的正式落成。
“保温、集热和蓄热是这座试验性房屋的三项核心技术。”曾雁说，考虑到太阳能光伏发电的成本问题，在示范工程中主要采用被动式太阳能技术，即首先关注传统藏式建筑的保温性能，通过观察和实验寻找建筑的保温薄弱点，并想办法加以改善。
在前期考察中，他们发现，传统藏式建筑的维护结构中，墙体的保温是通过厚度来达到的，而门窗的防风是一个薄弱点。此外，由于承重结构简单等原因，高原藏式建筑屋顶的结构比较简单，这也是防风、保温最薄弱的环节。
为此，曾雁加大了屋顶的厚度，对房屋窗户的大小也做了精心的计算——既有利于采光也有助于保暖。
除此之外，这座试验性房屋还在墙壁和屋顶中添加了防水透气膜“特卫强”。在不增加重量的情况下，这种环保材料既能提升建筑的防水防风性能，同时还可以起到保温隔热的效果。“就像给房屋穿了件‘风雨衣’。”曾雁说。
这座“高原生态节能建筑”在向阳的一侧嵌入了一间玻璃温室，它可以收集太阳的能量，通过打开相连接的窗户和门把能量传递到周围的卧室和起居室。此外，房屋南侧还有一个空气集热器和两个卵石蓄热太阳能炕，前者利用阳光加热空腔中的空气收集热能，与室内空气形成自然循环，提高室温。后者先利用太阳能加热卵石，再利用卵石缓慢释放热量的特点蓄热。而卧室顶上的大面积蓄热天窗，改善了建筑深处的采光性能。
“经过我们的测试，只需目前一半的牛粪使用量，冬季夜晚的屋内温度就可以从目前的零度以下，提高到10度左右。”曾雁说。
推广仍有困难
在偏远的西藏山区，房屋大部分建材都是就地取材，花费不大。墙体材料主要有实心混凝土、土坯砖和石块三种，其价格以石块为最高，混凝土次之，土坯砖最便宜。
混凝土建筑由于不受雨水侵蚀，近年来已逐渐在西藏一些经济相对发达的农村流行。而自古以来，土坯砖一直是西藏各类建筑的主体建筑材料，这种建材普通的农牧民就能在房前屋后制作。
据曾雁介绍，在设计之初，他们就拟订了“三个当地”的原则：保留当地的建筑传统；尽可能多地使用当地的建筑材料和利用当地的施工力量，因此“高原生态节能建筑”的主要建材不是混凝土，而是当地常用的土坯砖，“我们选择少量环保、高性能的关键性材料与当地建材结合起来使用的方式。”
但当地居民可能仍负担不起这种房屋。在一个典型的西藏村庄，一个人的年收入不到人民币1700元，但是这种新的房屋造价大约在6万元。
据了解，西藏自治区在制定每户从1万元到2.5万元不等的不同补助标准的同时，还通过财政贴息、援藏资金投入倾斜、信贷资金扶持、地县投入等方式，最大程度降低了农牧民群众建房成本。杨延說，在玉珍老人的示范新居落成后，他们将着力推动高原生态节能建筑在珠峰保护区的推广和使用，改善藏族群众特别是偏远地区农牧民的居住条件。★
虽然夏季才刚刚开始，但居住在珠峰脚下的玉珍老人已经在期盼冬季的到来了。
站在玉珍老人位于西藏定日县扎西宗乡拉隆村的屋前，仰头就能望见积雪覆盖的世界第一高峰——珠峰。这里距珠峰登山大本营只有40公里。
往年，对于生活在珠峰地区的村民来说，冬季意味着漫长与难熬。由于地势高、空气稀薄，这里地面散热极快，气候异常寒冷。特别是夜里，温度都在零度以下，“到了晚上，屋里和屋外一样冷。”玉珍老人说。
但今年6月，家里新盖的房屋让老人对冬季有了新的期盼。
这是一种太阳能房屋。设计者希望它能利用西藏地区丰富的太阳能资源，提高居民室内温度，降低他们对用牛粪取暖的依赖。
“这种高原阳光房不仅可以改善当地居民的生活条件，而且有助于保护珠峰地区脆弱的生态环境。”房屋的设计者、国家住宅工程中心太阳能建筑研究所总建筑师曾雁对《中国新闻周刊》说：“如果示范成功，它将得到进一步的推广。”
西藏是中国太阳辐射最强、太阳能资源最丰富的地区，年平均日照在3000小时以上。
燃料匮乏的冬季
每年7月中旬，珠峰地区就进入了取暖期。由于当地自然资源匮乏，居民的生活燃料主要依靠牛粪、树木、草皮等。
和其他村民一样，玉珍老人白天很大一部分时间都会用来捡牛粪、晒牛粪，然后再把一块块的牛粪摞在屋前。她偶尔也会到远处的山上捡些薪材，挖些草皮，但这些年珠峰地区生态退化明显，薪材越来越少，挖了草皮的地方也很难再长出草来。
树木在珠峰地区非常稀少。为了保护脆弱的生态系统，珠峰地区的居民现在尽量避免采集树木和草皮，牛粪就成了重要的燃料。珠峰地区一户典型的家庭每年燃烧大约300袋牛粪(相当于2000公斤)，其中的一半需要购买。
但牛粪的燃烧效率太低，“燃烧时不仅供热有限，而且屋子里烟雾弥漫。”曾雁说。西藏地区不产煤，常规能源如石油、天然气等也极其缺乏，燃油要从1000公里外的格尔木通过输油管线输送到拉萨，价格较高。
离拉萨近700公里的珠峰地区更是如此，寻找新型燃料和替代性能源成为珠峰地区急需解决的一个难题。这个难题也成为致力于解决珠峰地区环境问题的“地球第三极珠峰大行动”的一部分。此前，这一行动已经为地球海拔最高的学校曲宗巴松小学等学校进行了教育捐助，为地球海拔最高的自然村庄通了电。
“地球第三极珠峰大行动”是一个专门针对中国高原地区、以志愿者力量为主、集户外体育、环境保护、教育援助、科学考察于一体的长期综合项目。2009年初，在国家住宅工程中心、清华大学建筑技术科学系和西藏自治区科学技术协会的支持下，该项目完成了专门为珠峰地区设计的“高原生态节能建筑”模型，并于4月开工建设。
据项目负责人杨延介绍，最初他们也考虑过风能和沼气。但这两种替代能源的使用有一定的限制，“风能对风向有比较高的要求，而沼气需要在较高的温度环境下才能燃烧。”
绿色“保温房”
6月5日，“高原生态节能建筑”在海拔4300米的珠峰脚下顺利完工。
当天，“2009地球第三极珠峰大行动”的志愿者和建设者们一道，为民居铺设了最后一块相变蓄热材料，标志着这一示范工程的正式落成。
“保温、集热和蓄热是这座试验性房屋的三项核心技术。”曾雁说，考虑到太阳能光伏发电的成本问题，在示范工程中主要采用被动式太阳能技术，即首先关注传统藏式建筑的保温性能，通过观察和实验寻找建筑的保温薄弱点，并想办法加以改善。
在前期考察中，他们发现，传统藏式建筑的维护结构中，墙体的保温是通过厚度来达到的，而门窗的防风是一个薄弱点。此外，由于承重结构简单等原因，高原藏式建筑屋顶的结构比较简单，这也是防风、保温最薄弱的环节。
为此，曾雁加大了屋顶的厚度，对房屋窗户的大小也做了精心的计算——既有利于采光也有助于保暖。
除此之外，这座试验性房屋还在墙壁和屋顶中添加了防水透气膜“特卫强”。在不增加重量的情况下，这种环保材料既能提升建筑的防水防风性能，同时还可以起到保温隔热的效果。“就像给房屋穿了件‘风雨衣’。”曾雁说。
这座“高原生态节能建筑”在向阳的一侧嵌入了一间玻璃温室，它可以收集太阳的能量，通过打开相连接的窗户和门把能量传递到周围的卧室和起居室。此外，房屋南侧还有一个空气集热器和两个卵石蓄热太阳能炕，前者利用阳光加热空腔中的空气收集热能，与室内空气形成自然循环，提高室温。后者先利用太阳能加热卵石，再利用卵石缓慢释放热量的特点蓄热。而卧室顶上的大面积蓄热天窗，改善了建筑深处的采光性能。
“经过我们的测试，只需目前一半的牛粪使用量，冬季夜晚的屋内温度就可以从目前的零度以下，提高到10度左右。”曾雁说。
推广仍有困难
在偏远的西藏山区，房屋大部分建材都是就地取材，花费不大。墙体材料主要有实心混凝土、土坯砖和石块三种，其价格以石块为最高，混凝土次之，土坯砖最便宜。
混凝土建筑由于不受雨水侵蚀，近年来已逐渐在西藏一些经济相对发达的农村流行。而自古以来，土坯砖一直是西藏各类建筑的主体建筑材料，这种建材普通的农牧民就能在房前屋后制作。
据曾雁介绍，在设计之初，他们就拟订了“三个当地”的原则：保留当地的建筑传统；尽可能多地使用当地的建筑材料和利用当地的施工力量，因此“高原生态节能建筑”的主要建材不是混凝土，而是当地常用的土坯砖，“我们选择少量环保、高性能的关键性材料与当地建材结合起来使用的方式。”
但当地居民可能仍负担不起这种房屋。在一个典型的西藏村庄，一个人的年收入不到人民币1700元，但是这种新的房屋造价大约在6万元。
据了解，西藏自治区在制定每户从1万元到2.5万元不等的不同补助标准的同时，还通过财政贴息、援藏资金投入倾斜、信贷资金扶持、地县投入等方式，最大程度降低了农牧民群众建房成本。杨延說，在玉珍老人的示范新居落成后，他们将着力推动高原生态节能建筑在珠峰保护区的推广和使用，改善藏族群众特别是偏远地区农牧民的居住条件。★