在德國弗萊堡市郊區的沃邦社區，有一棟“向日葵房”，這棟房子可隨太陽轉動運行，每小時水平旋轉15°，無論是50℃的炎炎夏季，還是零下20℃的嚴寒時節，沒有暖氣和空調設備的向日葵房內都能保持15℃—25℃的宜人溫度。這是記者近日在第23屆國際被動房大會上聽到的案例。
這棟向日葵房其實就是近年來在節能建筑領域常被提及的“被動房”，“冬無暖氣、夏無空調，持久恒溫，舒適節能。”是被動式建筑的神奇之處。如今，被動房在采暖和制冷相關環節的節能率已高達90%，除依靠高效的新風系統，保溫性、隔熱性能好的維護結構外，充分利用可再生能源，也是助力被動房邁向零能耗的重要手段。
“向日葵房”產出能源量是其能耗的5倍
如何讓被動房利用可再生能源供給房屋用能，并保持室內舒適度？德國給出了自己實踐成果。
據了解，沃邦社區是歐洲為數不多的自行車數量超過汽車的社區，也是唯一一個家庭用電量和發電量實現平衡的社區，綠色節能體現在社區的每一個角落，其中向日葵房是最大的亮點。整個向日葵房呈圓柱形，四周采用了大面積的三層保溫玻璃，在建筑中心則安置有帶動建筑旋轉的滾動軸承。只要天一亮，整座房屋就會迎著太陽緩緩轉動；夜幕降臨時，房屋將慢慢復位。“通過360度的旋轉，建筑能夠最大程度吸收太陽能。”德國弗萊建筑集團中國區負責人王甲坤說。這類向日葵房既能充分利用太陽能驅動房屋運動，保證房內的日常供熱和用電，又能將光能儲存，供陰天和夜晚使用。
除此之外，向日葵房的屋頂上還有一片由60塊太陽能光伏板所組成的“太陽之帆”，光伏板總面積為54平方米，其高峰時輸出功率可達6.6kW，建成以來平均每天可發20多度電。“太陽之帆”不受建筑自轉影響，可以適應不同太陽位置與高度的角度自行旋轉，使其比一般固定式的太陽能板多吸收30%—40%的太陽能。據了解，這棟向日葵房利用可再生能源產出的能源量是該建筑所需能耗的5倍，真正實現了建筑零能耗。
被動房多能互補,耗能是傳統建筑的10%
自沃爾夫岡·菲斯特于1991年在德國達姆施塔特建成世界上第一棟被動式房屋至今，德國在被動房上的探索實踐已近30年。而這一概念和技術落地中國也有近10年時間，如今在中國的被動房項目越來越多，本土化的創新應用也日漸廣泛。吉林建筑科技學院的科研樓就是其中之一。
吉林建筑科技學院科研樓是我國首批超低能耗建筑標志性項目，也是嚴寒地區第一個實現被動房多能互補的案例。它利用地熱能、太陽能、風能等多種可再生能源，形成了多能互補系統。吉林建筑科技學院副校長陶進介紹說，“我們采用地熱能供熱，當時項目打了122口井，平均井深為100米，但考慮到嚴寒地區冷熱負荷不均勻，會導致土壤熱失衡，所以我們采用了太陽能的光熱補償。夏季時，土壤溫度相對較低，可直接用來制冷，太陽能產生的熱則可以儲存到地下；而在冬季，一旦地熱能低于供暖要求，就需要用較熱的太陽能熱水來加熱源側供水。”
除了地熱與太陽能的互補，風光互補發電也是科研樓綠色節能的一大亮點。“我們采用微風力發電機，將其發的電直接并網，其次我們還對風光互補發電系統的實時發電功率、發電曲線、發電數據進行跟蹤。據2018—2019采暖季的測試顯示，科研樓項目的可再生能源利用率已達到了156.5%。相較于其他傳統建筑，其能耗只相當于傳統建筑的10%，節煤減排量相當于每年多種3600棵樹。”陶進說。
有業內人士表示，實現對太陽能、風能、地熱能等的高效利用，最大可能的利用可再生能源代替傳統能源，這是低能耗建筑邁向超低能耗、零能耗的必然趨勢。未來，“被動房+多能互補”模式將釋放更大的潛力。