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小安的家
发布时间:2024-12-09
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安德鲁住在德国北部的一座中型城市,他的家是一座50多年前修建的独立房屋。这座房子虽然维护得很好,外观看起来一点也不旧,但爸爸妈妈一直说它太耗能,因此想要全面修缮一次。尤其是这段时间,他经常听爸爸妈妈在饭桌上谈论这件事,还听到很多诸如“能耗70”“能耗85”这样的词。

什么是“能耗标准”?

“这些词到底是什么意思呢?”安德鲁问爸爸。

爸爸告诉他:“所谓‘能耗’,指的是政府对电器及房屋消耗能量的一种评估标准。对于房屋,无论是新房还是旧房,你都可以请有执业资格的评估师来评估房子的耗能情况,并使用规定的软件,算出房子的能耗。评估师评估房子耗能情况,有两个主要的考核因素一是每年每平方米用于取暖、热水以及通风的能耗量,叫作‘年度基本能源需求’;另一个是对一座房子保温程度的衡量,叫作‘热能传播流失量’。对于新盖的房子,政府每年都会颁发一套新的能耗标准,而且一年比一年苛刻。现在一般把政府2009年颁布的那一套能耗评估标准作为衡量标准,称之为‘能耗100’。评估房子的能耗,就拿这个‘能耗100’作为参照值。”

看到安德鲁满脸疑惑的样子,爸爸又举例说:“就拿年度基本能源需求来说,如果‘能耗100’标准规定房子每年每平方米耗能100千瓦·时以下,而有一个房子平均每年每平方米耗能70千瓦·时以下,那它在这方面就达到了‘能耗70’的要求。所以,能耗标准的值越大,能效就越低,相反,值越小,能效就越高;能耗在20以下,就可以叫作‘被动式节能房’了。能耗低到一定程度,政府就会给予一些经济上的奖励和优惠。同样,如果房主愿意采取一些措施提高自己的旧房子的能效,也能得到政府的奖励和优惠。”

决定能效的因素

“那怎样才能提高房子的能效呢?”安德鲁问。

爸爸先给安德鲁看了自己电脑里的一张图。

爸爸说:“首先,房子的设计很重要。朝向、层高、房间面积和体积的比例,都会影响能耗。”他用鼠标分别点了点图里的房顶、外墙和窗户,接着说:“德国气候比较寒冷,每年用于取暖的能耗很大。所以这几个地方的质量很重要。你们物理课肯定讲到过能量交换的原理,房子在这几个地方的隔热效果越好,天气冷的时候,内部产生的热量越不容易流失,需要的暖气就越少。”

他又点了一下地下室和一楼之间的地方,说:“地下的气温比地上低,在房子内部,也会产生热量交换,所以这个部位的隔热也很重要。你知道,冬天的被子越厚越暖和。除了窗户,这几个地方也有它们的‘被子’——各种隔热材料。一般来说,隔热材料越厚,隔热效果就越好。在房子的外墙和内墙之间、房顶下面以及地下室的屋顶铺上隔热材料,就等于给它们盖上了‘被子’。”

“那这样夏天会不会很热呢?”安德鲁赶忙问。他的房间在顶楼,夏天有时候非常热,他经常去地下室“避暑”。

爸爸笑了:“隔热性能好,外面的热空气也不容易进到房子里,这是同样的道理啊!房子的‘被子’越厚,房子在夏天也就越凉爽。”

安德鲁松了一口气,但他又想起另一个问题:“那是不是窗户越少,隔热效果就越好呢?”他家的房子有很多窗户,冬天他从窗户边上走过时总觉得那里比别的地方冷,而夏天又比别的地方热。

爸爸摇摇头:“玻璃能让阳光照进房子,接收更多的能量,而且会增加房间的采光,从而节省照明用电。现在的窗户质量很好,完全可以达到跟外墙相同的隔热效果。比方说,‘能耗70’的房屋就要求使用三层玻璃的窗户以增强隔热效果。当然,窗户的遮阴设备也很重要,不然夏天房间里会很热。遮阴设备有很多种,安装在室外的效果一般比室内好。”

安德鲁想起来,爸妈卧室的房顶有两扇窗户去年新装了金属的室外卷帘,而且带有太阳能遥控器。夏天,那个房间比他的房间凉快多了。

用技术提高能效

鼠标点到了图片下半部分地下室里那两个看上去像暖气机的图形上,爸爸说:“要使房子的能效高,暖气设备的选择也很重要。比如靠低温水循环取暖的地板暖气设备就比我们家现在的暖气设备节能很多。而且,以前德国的家用暖气设备,大部分使用燃油和天然气作为燃料,现在又发明了用碎木屑、柴火等作为燃料的设备。

“土壤吸收阳光的热能,雨水也会把热能带到地下。在土层冰冻线以下,土壤的温度常年保持在7~12℃。利用地热采集管和热泵,提供取暖和加热水的能量,这样就不耗费任何其他能源了。”

“真好啊!”安德鲁说,“这不是就可以完全脱离对不可再生能源的依赖了吗?”

爸爸摇摇头,说:“热泵需要电力或天然气驱动,也会消耗能源。不过,有一种办法可以解决这个问题。”

房顶上的节能装置

爸爸把鼠标移到图中房顶的左侧,对安德鲁说:“这是一个太阳能光伏设备,它能把太阳能转化成电能,供家庭日常使用。政府还允许个人把自家设备生产的电输送到公共电网里,并支付一定的电费。有一种叫作‘加能源’的房子,拥有大面积的光伏设备,生产的电远远超过个体家庭的需求。”

爸爸又把鼠标移到旁边的那片太阳能聚光板上:“你看,这个聚光板跟光伏设备是不是有点差别?这是一个太阳能热水器的聚光板。它收集太阳的能量,把它转化成热能,可以用来加热水。如果把它和暖气装置连接起来,还可以制暖呢。”

看着安德鲁闪亮的双眼,爸爸笑了笑,接着说:“不过,还有一种节能的利器,叫作‘可回收热能通风装置’。

“你知道,在一座隔热性能特别好的房子里,由于我们呼吸、出汗,如果不经常通风的话,房子内部就很容易受潮,甚至出现霉斑。但是开门窗通风又会加速空气的热交换,耗费能量。所以,合理的通风装置是非常必要的。”爸爸点开电脑里的另一张图。

“一般的通风装置只是简单地把房屋里的旧空气用一根管道导出,再用另一根管道导入新鲜空气。‘可回收热能通风装置’的总出气口和进气口都装在房顶,新鲜空气在进入其他区域之前,先在这里和旧空气进行热交换。室外的冷空气被室内的热空气加热,或者是室外的热空气被室内的冷空气降温,完成热交换之后的新鲜空气再被传送到各个房间。这套装置还能吸收室内人体和电器散发出的热量,用于加热新鲜空气。在冬天,这个装置可以把冷空气加热到室温的95%,减少很大一部分能耗。”

“哇!”安德鲁叫出了声,“那我们家也赶快装一个吧!”

“别着急,”爸爸关上电脑,笑着说,“我们的房子有些年头了,很多地方需要更新,这需要很多钱。我们一步一步来吧。”