黄铁屿的“生态节能屋”

乃枫

原载于《城市杂志周刊》

亚凯迪亚市八街上的一个宁静的所在，矗立着一幢二层楼民宅建筑。这幢以浅棕黄、浅砖红颜色为主调的地中海风格民宅看似普通，但它却凝聚着设计者保护生态、节约能源的最浓缩的智慧结晶。它的主人黄铁屿，作为它的创意者、设计者，同时也是施工监督，为这幢非同寻常的建筑付出了整整五年的努力。
盖房子，对于这位曾任亚凯迪亚市都市规划委员十整年、现任洛杉矶市老城区改造办公室高级规划师的建筑专家来说，是一件再轻松不过的事。但为这幢占地面积两万左右平方呎、室内建筑面积不过五千的民宅，他把他几十年寒窗苦读勤奋钻研积累的丰富知识以及被人称作“与生俱来的天才”的智慧潜能统统挖掘出来。区区一幢民宅，何以如此“兴师动众”？回答这个问题之前，我们不妨先听听这位走在时间前面的规划师自己是怎么说的。
“我们的世界正面临着危机，大气一天天污染、能源一天天匮乏。如果我们这些对今天的都市规划和未来的建筑取向多少负点责任的人不主动走在时间的前面、不主动从自我入手，不从今天入手，那么，用不了多久，我们就要为此付出难以想象的沉重代价。到时侯，我们不光要受到大自然母亲的严厉惩罚，甚至无颜以对我们的后世子孙。”为此，他从着手设计构思的第一天起，就给自己定下了四条原则：一，节约能源降低污染；二，资源回收废物利用；三，绿色精神保护生态；四，囊括科技为我所用。

节约能源降低污染

俗话说，“天下没有免费的午餐”。其实，从某种意义上说，这话只说对了一半。对于黄铁屿，他的“午餐”也许真就是免费的。比如，他屋顶上的三十二片太阳能光电板及其发电系统，就是典型的免费“午餐”。不光一顿免费，还顿顿免费，甚至永远免费。
有人将我们的加州叫作“太阳州”，也有的，将加州南部连接亚利桑那州与新墨西哥州南部地区的大约呈四十五度角的走廊称作“太阳带”。总之，叫它“太阳州”也好，叫它“太阳带”也罢，反正加州、尤其是南加州，终年阳光普照却是全世界出了名的事实。对于黄铁屿，这就是免费“午餐”的来源。用他的话说，“这样的取之不尽、用之不竭的天然能源不予利用，那简直是最大的浪费。”
其实，太阳能发电技术早已经不是什么新鲜事，但像黄铁屿这样能将其利用在民宅建筑上的，并不多见。夏天，他的太阳能发电系统所发的电最高可达总用电量的一半以上；即使在冬日，它也不负所望。在别人家里，记数的电表日夜兼程往前走，在黄铁屿家，电表的记数盘眼睁睁地向后转。说怪也怪，说不怪也不怪，那是他的太阳能发电系统自动将其所发电量向加州供电网逆向输送的缘故。
电，无疑是宝贵的，即使是像他这样不花钱来的电，也不能将其随意浪费。就像中国人传统的理财观念所提倡的“开源节流”一样，开发能源是一回事，而有效使用又是另一回事。对于黄铁屿来说，两者之间相辅相成，互为因果，他将这条原则称作“能源的有效使用”。这话说得白一点，就是，“该用的地方用，不该用的地方不用，不用则罢，凡用就要让它发挥最大能效”。为了实现这一点，他主要从三个角度入手：

a)  在材料上下工夫
他家里，来自全国各地向他“取经”的学者、同行，甚至包括跃跃欲试的邻居和朋友，从来络绎不绝，他也从来都是毫无保留地把他的心得合盘托出，与前来的每一个人分享。“加州居民的电，好大一部分是用在家里的冷气上的。”他向记者同样如实介绍。“因此，只要从节约冷气耗电的角度入手，问题便解决了一大半。”
当然，黄铁屿的办法绝不是叫全家人跟他一起为节约冷气而“发汗”，他的脑筋动在室内空气的预冷上。预冷的手段多种多样，他首先是从材料的选择上下手的。
传统的民宅建筑设计，对此好像考虑得并不多。比如地面，作为室内部分的最低层，它是冷空气的最终归宿，也是冷空气赖以产生的所在之一。“因此，地面材料的选择应该是比热越大越好。”黄铁屿指着他家餐厅里的深棕色地砖解释说，“用通俗的语言讲，就是你选择的材料要能‘吸热’。你看这种砖，其密度相对松散，厚度四寸以上，特点是，轻易热不起来，而一旦热起来，同样也轻易冷不下去。夏天踏上去，你的感觉是凉的，冬天，你会觉得它很暖。当然，我这仅仅是举一个例子，相同的材料的例子还很多。”据他介绍，使用这种砖与采用光絜的水泥地面比，冷气机的制冷负担便无形中大大降低了。

b) 在外墙设计上下工夫
出于同样的室内空气预冷的目的，他在南墙的设计上也体现了他同样的智能。
由于上面提到的加州日照特征，一般的民房设计，很少有在南墙的位置上按装落地玻璃门或者大面积玻璃窗的。他家的，不仅各样都按装了，还将厨房设计在这里。可想而知，当夏日的阳光从外面射进来，里面再做点煎炒烹炸，那情境应该不会多么享受。其实不然，他这里，非但不热，相反，还凉爽得很。如此说，不能不归功于他的特制的西墙。
西面的外墙是夹层的。从剖面图看，夹层分两层，一是大约一英吋厚的空气流动层，一是空气流动层外的附了锡箔纸的抗热幅射保护层。常识告诉我们，热的传导有三个途径：一是直接传导，二是间接传导，三是幅射传导，正如保温瓶之所以能保温的道理一样，只要抓住了这三个传导途径，保温绝热就自然不在话下。黄铁屿的外墙就好像一个保温瓶胆，一寸厚的夹层，杜绝了热的直接传导，外面的锡箔层，又杜绝了热的幅射传导。试想，如果再把夹层抽成真空的，那么，连间接传导也杜绝了，那就真的成了保温瓶。
再加上玻璃窗外的可调解性遮阳板、西侧花房（下文将提到）那边不断送来的“绿色”空气，这个厨房即使在盛夏酷暑，也绝不是个“烟熏火燎”的所在。

c) 在空气对流上下工夫
上面提到，夹层里的空气是流动的。那么，它是以什么样的方式流动的呢？从哪来？又流到哪里去呢？流动的作用是什么呢？这些，都是黄铁屿解释的重点。
首先，紧挨着西墙的，是一排悬空的橱柜。橱柜下面的悬空部分，是一排排气通道。通道通向夹层墙的流动空气层，橱柜上方的一排百页透气口，便是流动空气的回路。这样，当室外的空气温度高于室内时，透过抗幅射锡箔保护层传导进来的热量便已经达到了一个相对低于外界的温度。于是，这一有限的热源将流动层内的空气加热，受热的空气不断上升，上升的空气再从橱柜上方的出气口放出来；与此同时，由于夹层里的空气不断向上流动，其势必对橱柜下方的排气通道产生负压，而负压又将室内的空气抽出室外，如此，形成一个无需能源驱动的连续性空气大循环。
值得一提的是，他的屋顶也是夹层的。也就是说，像西墙的双层结构一样，不同的是，夹层的外面又多了一层瓦。不用说，当别人家里的热空气统统集中在顶棚部分，因此不得驱散，同时，顶棚“烤”下来的热量又再次使其加热的话，那么，在黄铁屿家里，顶棚的空气是却相对冷却的。这样，经橱柜上方的透气口送进来的热空气在这里冷却，而冷却的空气随之下降，下降的过程中，它带走了沿途的热量，再经过橱柜底下的排气通道，抽回到夹层墙的流动空气层里。如此往返循环，形成了一个无形的不断加热、不断冷却、不断循环的气罩。这个空气罩，就是黄铁屿的这幢建筑除了墙壁以外的第二道“墙”。如此说，这才是冷气机需要做工的做工对象。
另外值得一提的是，与厨房相通的玻璃花房。花房里，繁花似锦、绿叶常青，就连那里的空气，似乎都是绿色的。这来自花房的“绿色空气”无可避免地也要参预大循环，使这里的空气不仅不热，还透着一缕只有森林里才能嗅到的气息。可以设想，在这样的环境里，空调也许是多于。
“我们家，空调一般不必用。”黄铁屿自豪地说，“今年夏天最热那几天，偶尔用了用，也就几次而已。”

资源回收废物利用

在黄铁屿眼里，他把资源看得比黄金都宝贵。这样说，绝不是无端的夸张，他把他心里的那笔资源账几乎算到了“斤斤计较”的地步。

a) 水
黄铁屿的确与别人不一样。别人家里的门前种草坪，他家的不是，清一色的耐干旱亚热带植物或者干脆种沙漠植物。问他为什么，他的回答是，节约用水。不错，为了节约用水，他把脑筋动到了极致。
在加州，传统的草坪浇水方式大致分三种，一是相对位置低矮的定时自动旋转式喷水头，不管是涝是旱，到了时间固定喷，喷多喷少不管，喷到喷不到的，只能取个大多数；另一种，是位置较高的固定（或定向摆动）喷水嘴。与前者比，它的特点是射程比较远，一般面积的草坪，只要对角在线一面按一个，到时侯对着一喷，大多数地方也都能照顾到。再有的，就是家庭用的软管。有时侯，连洗车带浇水，用起来也不是不方便，有时侯天气实在热，孩子们顺便把自己洗一洗，也是常有的事。在黄铁屿眼里，这些传统的方式普遍太费水，因此一个也不可取。他设计的是他几乎可以申请专利的“黄氏灌溉系统”。
“黄氏灌溉系统”其实不复杂。他把差不多半寸直径的长水管常年固定在地表面，让弯曲的水管在一株株植物中间往返穿行。水管每经过一株植物，他便在那个相应与其根部接触的部位扎一个小孔。这样，浇水时，只要打开开关，每一株植物的根部都能直接接触到水。他这样做虽说表面上看不免有些“小气”，但仔细想，也没错到哪里去。中国人常说，“交人交心、浇花浇根”，谁也不能说黄铁屿做事没有出处。
“黄铁屿爱水爱出了格”，只要围着建筑物转一圈，你便准能得出这样的结论。他的只种耐旱植物的“草坪”有两个像大锅底似的坑，问他那坑做什么用，他说那是用来储存多余的雨水的。别人家的车道抹水泥，他家的，铺了一层手指顶大的小石子。问他为什么，答案是雨水可以渗到地下去。为防止车轮将小石子卷起，他宁愿花钱买一些塑料短管，一个个钉进铺了石子的土里去。塑料管差不多四寸长、直径两三寸，钉进去后看不见管，只看见一个挨一个的黑圆圈，横平竖直、煞是好看，不能不算一景。
沿着外墙继续转下去，你会发现，起码有八个角落里分别立着一个四五呎高的枣红色塑料桶。塑料桶直径大约两呎粗，上面悬着两吋口径的进水管，下面还按着铸铜的水笼头。问他那是做什么，他说是储存雨水用的。其实，储存雨水只是一方面，他家用过的水，包括洗衣水、洗澡水、洗菜水，还有屋顶上定时洗刷太阳能电池板所用的水，统统存在这几只大桶里。这水的用途是浇花，包括用“黄氏灌溉法”浇“草坪”。

b) 回收
黄铁屿的工作给他创造了得天独厚的方便条件。作为老城区改造规划师，他的工作内容之一就是在改造工地上转来转去。城区改造是好事，但严重的浪费，往往叫他不禁心疼。破木板、碎木料、有时甚至是整扇的木门，都被人们大手大脚地作为拉圾扔掉了。他把扔掉的一声不响拣回来，等轮到他盖房子了，这些都是可以再利用的宝贵材料。他家正门上的一扇拱形门，就是用拣来的木条拼成的，他家二楼几个卧室的门也都是拣来的整扇门。为向人们说明资源回收的意义，他将这样的门一扇扇原封不动装上去。他心里有数，不了解的人肯定问，这一问，他自然就有了宣传资源回收的机会。
他家的地毯是专门买的市场上回收再生的那种。当然，这样的地毯看上去也许与普通的区别并不大，但当初他为了突出这个回收的主题，明明有新的他不买，特意搭上时间，搭上油，到处转悠，专为买再生的。
二楼的地板特别值得一提，它不是木头的，是竹子。当初就为了这竹子地板，他实际上多花了不少钱。然而，正如他自己所说的，“必须花的钱，一分不能少，不该花的，一分不能多。”为了这个原则，他宁愿多花钱、多跑路，理解不理解他也要表达他的思想。他向记者解释说，“人类已经习惯了用木材。其实，用木材是极不明智的举动。首先，世界上的可用森林资源毕竟有限，更何况，森林是我们得以调节、产生氧气的唯一资源。再就生长期而言，一棵树，从种植到成材，少说需要二十年，而竹子却不用，成材最多用五年。更何况，一棵树，一旦伐倒了，也就斩尽杀绝了，竹子不，它有些像韭菜，割一茬，还会长一茬，生生息息、无穷无尽。还有，就材质的美观、硬度、弹性、耐腐蚀程度等，竹子的优越性都是木材所不能比拟的。”

绿色精神保护生态

黄铁屿在他的竹地板上所用的心思，在别的地方也同样随处可见。

a)  西墙三趣
整面西墙外，一排齐刷刷“扇”出去的玻璃雨达，使整座建筑看上去像座水晶宫。其实，雨达岂止装璜，实乃三得之举，第一，为西墙减少阳光直接照射的第一道防线；第二，随便摆几样休闲桌、凳，无论你是烧烤、乘凉，还是躺椅上看看书，都是一个别有情趣的所在；第三，打头的位置上就是前面说的与厨房相通的花房。

b)  如此花房
花房里又是另一番别样景致。几百盆花草，或红、或绿、或大、或小、或摆放、或悬垂、或开花、或结子，什么样的都有。当然，由于玻璃顶棚的保护，这里有的只是熙熙的和风与不文不火的阳光。花房的主人从此再也没有“风疏雨骤”的烦恼，更不必为“绿肥红瘦”担心。
花草的来源多种多样，拣来的、买来的、朋友送的、自己种的，可谓取材广泛。主人按只有他自己才明了的顺序摆放，一排一个主题，一盆一个故事。据他介绍，花草也像人一样，一盆一个特点，甚至一盆一个脾气。当然，搞建筑设计的，大都具备些美术方面的艺术天份，像他这样鉴于工程师与艺术家之间的，说出几句叫俗人难解的话，记者也不敢多问。

c)  刀下留树
花房外面一直往西看，整个后院里，栽满了各种各样的矮棵绿色植物。黄铁屿给它们取了个共同的名字，叫作“再生树”。所谓“再生树”的得名不是无中生有，它们都是他不同时期先后从各个老区改造工地上“救”回来的。这叫记者不禁联想起古时侯法场上“刀下留人”的情形。
“我这叫‘刀下留树’”。黄铁屿不无自豪地说。

d)  为“鞍”买“马”
当初，在投入设计之前，北侧与邻家接壤的地方有一株老橡树，它给他出了个不小的难题。那老橡树，据说有上百年，少说也有五十呎高，粗细应该不小于成年人的两搂粗。叫它这么不当不正地往那里一站，黄铁屿家盖房子的地皮，无形中少了一大块。这对于寸土寸金的亚凯迪亚来说，无疑是最大意义上的吃亏。然而，如果紧挨树干盖，两道山墙一夹，那棵老数，用不了几年就得死。
黄铁屿苦思冥想好几天，到底还是叫他想出了个好办法。树干虽然占了他的地，但巨大的树冠却又成了他的“免费午餐”。他把平面布局设计成了“凹”字形，那个凹进去的地方就是那棵宝贝树。
有人说，黄铁屿为了一棵树，特意改了设计图。也有的人说，“不，他那是为了一个马鞍子，特地去买了一匹马。”
黄铁屿对此并不往心里去，他心中自然有数。凹进去的地方不白凹，他把它围成一个天井。天井通向一个两头没有门的车库，穿过车库，里面又是一个小天井。盛夏时节，高大的树冠是一把不花钱的遮阳伞，穿堂风一过，天井里要多凉快有多凉快。两头没有门的车库把穿堂风再引进小天井里去，小天井通向室内镶着纱窗的玻璃拉门。

囊括科技为我所用

太阳能的利用无疑是他这幢生态节能建筑最具代表意义的现代科技，而黄铁屿的实践又有力地证明了，太阳能发电在民用领域里大规模使用的可行性、经济性，以及可靠性。不容置疑，在能源日益短缺，进而趋向枯竭的未来挑战面前，太阳能发电是人类迄今为止已知的最佳选择。
早在施工开始前，黄铁屿的完整规划与详尽设计就曾嬴得了二十几个建筑材料厂家的晴睐。为表彰和鼓励他的生态节能精神，他们纷纷以材料或设备向他赞助，为他打气、助威。与此同时，加州能源委员会的设备优惠退款也纷至沓来。
2002年底，美国太阳能协会在全国各地举办了“太阳能屋国家之旅”活动。是时，尚未竣工的这幢“生态节能屋”被人一眼选中，成为南加地区九栋展示样板之一。曾经一度，他一天接待过三百多位不惜远道而来的参观者。

诚然，科技是时代进步的产物，但时代的进步并不一定都产生符合时代精神的科技。换句话说，科技与时代之间，从来都是一对相生相克的孪生兄弟，人类已经经历了太多“自断后路”的惨痛教训。从这个意义上讲，黄铁屿的这幢高科技含量的“生态节能屋”，其浓缩的不仅仅限于科技本身，更主要的，是它体现了科技的强烈时代感。这个时代感，就是黄铁屿的现代科技“为我所用”精神。
在这里，科技是中性的，而只有“为我所用”的，才是进步的。这里的“我”，就是人类的明天。