化學(xué)常識：科技新時代：自己蓋幢綠色豪宅

根據(jù)大學(xué)生提供的工程圖紙，你就能造起一幢科技含量極高的太陽能房屋。

這場大賽由美國能源部主辦，總共有來自世界各地的20支隊伍(由大學(xué)在校學(xué)生組成)參加

你是愿意花200萬在大城市里買間小房子蝸居，還是想用這筆錢蓋幢綠色豪宅？快去郊外找塊地，然后在美國加利福尼亞州的圣塔克拉拉大學(xué)里，溫暖的陽光照射在一座未完工房屋的紅色鋼架上，在地面投下了一片仿佛郵票邊緣一樣的鋸齒狀陰影。

一群“工人”在這座像新月一樣彎曲的建筑周圍忙碌著，有的在相互招呼著測量數(shù)據(jù)，有的在擰緊防潮板，還有的在用粉筆畫線。他們每個人都頭戴安全帽，身背工具包，再加上周圍不斷發(fā)出的鋼鐵與木板碰撞的聲音，讓這里看起來就像是一個熱火朝天的建筑工地。

但只要再細心觀察一下，你就會發(fā)現(xiàn)，在這里工作的人們看上去實在不像專業(yè)的建筑工人。就拿那個在院子里揮動大錘砸向一堆礫巖的“工人”來說，他的胳膊看上去還沒有錘子把粗，把鋼釬砸進地面的工作讓他頗有些力不從心。

他舉起錘子一次次地猛砸下去，卻經(jīng)常砸空，直到最后由于用力過猛自己大頭朝下狠狠地摔在了地上，頭上的大號安全帽也一下子飛了出去，惹得周圍的人大笑不已，直到工地上的結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)理、在圣塔克拉拉大學(xué)念大四的丹魯弗尼過來干預(yù)，這陣喧鬧才終于平息下來。

今年22歲的魯弗尼接過大錘，干凈利落地砸了幾下，就把鋼釬牢牢地砸進了地面。工作繼續(xù)進行，但這場掄錘鬧劇還是讓這群年輕的建設(shè)者損失了寶貴的7分鐘時間—他們實在沒有多少時間可以浪費。

整個學(xué)期，這些學(xué)生一下課就會立刻跑到建筑工地，他們平均每周至少要額外工作50個小時。到目前為止，他們完全憑借自己的力量控制著整個項目的財務(wù)支出，并且按照預(yù)定時間完成了138頁工程圖紙的建設(shè)—在這個過程中他們還要摘下安全帽完成學(xué)校里的各項考試。盡管距離最后期限還有幾個月時間，但時間還是不夠用。

在截止日期到來之前，學(xué)生們必須要把校園里這座目前還僅僅是半成品的建筑全部建成，讓它成為一座擁有超高能源使用效率的、依靠太陽能供電的未來住宅，去參加在華盛頓舉辦的太陽能房屋大賽。

這場大賽由美國能源部主辦，總共有來自世界各地的20支隊伍(由大學(xué)在校學(xué)生組成)參加，最終，由這些學(xué)生完成的綜合運用了各種創(chuàng)新工程學(xué)設(shè)計的作品將展開一場針鋒相對的激烈競爭。

其中有些大學(xué)代表隊非常年輕，成員中年齡最大的也只有23歲，但另外一些隊伍里則大多是研究生和被魯弗尼稱為“歲數(shù)大得好像已經(jīng)在房屋建筑業(yè)干了好多年”的博士生。“我們都是在校生，沒有任何建筑業(yè)的背景和經(jīng)驗。

”圣塔克拉拉大學(xué)代表隊的項目經(jīng)理艾利森科普夫說，“但我們卻并不認為這是個大問題，如果一定要說有什么影響的話，我們反到覺得這是爭取勝利的動力。”

像這支隊伍里的很多同伴一樣，現(xiàn)年21歲的普瑞特安納德說：“這個項目已經(jīng)成了我的全職工作，而學(xué)習(xí)好像反而成了副業(yè)。”當(dāng)其他人合著落滿灰塵的大喇叭里播放的Lady Gaga的歌曲吹口哨時，作為該隊供水系統(tǒng)的負責(zé)人，安納德正用手對著從這座不規(guī)則形狀的建筑物的房梁之間露出來的藍天比劃著一個方塊的形狀。

“我們要把光伏太陽能板和平板太陽能熱收集器安裝在房頂上，”他說，“此外還有為室內(nèi)提供自然光照明的天窗。我們的房子不僅要有功能，也要看上去好看�！彼麑⑺麄兊膽�(zhàn)略描述為“一種年輕、大膽，充滿硅谷風(fēng)格的設(shè)計”—當(dāng)然，他們也要面臨各種“硅谷風(fēng)格”的風(fēng)險和挑戰(zhàn)。

比如說，出于安全上的考慮，天窗上帶有薄膜太陽能收集器的百葉窗數(shù)量被大幅減少；他們還發(fā)現(xiàn)需要用到的有些產(chǎn)品很難在市場上找到，目前還不清楚是不是能通過其他途徑搞到手；對于其他一些新穎的設(shè)計，學(xué)生們還得證明新材料有能力勝任它們的工作。

除了這些之外，圣塔克拉拉大學(xué)代表隊還要越過最后一個大障礙：要讓它們的房子出現(xiàn)在賽場上。為此，隊員們在建成他們的房屋之后，還要將它拆散，然后將所有零部件裝入3輛大貨車，再橫穿美國將它送到華盛頓，到達之后再在6天時間內(nèi)在作為比賽場地的國會大廈前的國家廣場上將它重新組裝起來。

在整個大賽期間，他們還要居住在這所房子里。也就是說，他們不僅僅要建造一座太陽能供電的住房，而且還要親自證明人們可以像在普通房屋中一樣舒適地生活在太陽能房屋中。小組成員要在房子里洗澡、看電視、洗衣服、睡覺，甚至還要舉行聚會來招待來其他代表隊的成員。

在大賽舉辦期間，專家評委將從10個方面—包括建筑結(jié)構(gòu)、工程學(xué)和市場可行性—對每一幢太陽能房屋進行全面的評判，從照明燈安裝的位置這樣的細節(jié)著眼對它們進行仔細的考察。

在本次比賽中，所有參賽代表隊還需要遵守一項特殊的競賽規(guī)則：所有房屋將被接入Potomac電力公司的供電網(wǎng)，用電表對每棟房屋消耗的電能和它們返還給供電系統(tǒng)的電能進行實時監(jiān)測。如果這樣的電表能夠推廣使用，那么將非常有助于供電企業(yè)更快速地對斷電的情況做出反應(yīng)，并能減少拉閘限電的情況發(fā)生。

在太陽能房屋大賽中，這些電表還將被用來計分，如果房屋的發(fā)電量能夠超過它們的耗電量，那么這個小組將得到50個獎勵積分。

圣塔克拉拉大學(xué)代表隊所采用的供暖和制冷系統(tǒng)基本上能讓它們的房子實現(xiàn)能源的供需平衡。“如果只依靠電能來完成全部供暖和降溫工作，那肯定要消耗掉太陽能電池板產(chǎn)生的大量電能�！�23歲的供熱系統(tǒng)設(shè)計負責(zé)人蒂姆桑諾特說。

因此這些學(xué)生們設(shè)計了一套精巧的系統(tǒng)，利用太陽能熱收集器來為安裝在地板和天花板中的輻射管道供暖和降溫。一臺能量回收通風(fēng)裝置能夠保持室內(nèi)溫度和濕度恒定，進一步減少了對暖通空調(diào)的依賴。“我們的設(shè)計要比目前我們居住的房屋中所采用的系統(tǒng)復(fù)雜得多。

”桑諾特說，“我們在嘗試利用目前尚未成為主流的技術(shù)來完成這樣的工作�！钡�這種策略可能要冒一定的風(fēng)險—在此之前，負責(zé)為他們的制冷系統(tǒng)提供太陽能吸收式制冷機的廠商就退出了這項計劃，這個突如其來的變化讓措手不及的學(xué)生們只能尋找其他替代方案。

負責(zé)籌辦太陽能房屋大賽的理查德金介紹，他們之前也曾經(jīng)見到過類似這樣超前的技術(shù)應(yīng)用�！皩W(xué)生們經(jīng)常會使用幾乎從沒聽說過的太陽能技術(shù)�！彼�說，“這也讓我們有機會見識到這些新技術(shù)是如何被整合成一個系統(tǒng)發(fā)揮作用的，譬如像圣塔克拉拉大學(xué)代表隊的輻射降溫系統(tǒng)一樣，還是第一次露面�！�

“制造出一個產(chǎn)品是一回事，把它應(yīng)用于一棟符合標(biāo)準(zhǔn)的建筑中就是另一回事了。”Teragren公司負責(zé)運營的副總裁湯姆古德漢姆說，“利用這些新產(chǎn)品真正建造一幢房子的好處在于，它能讓人明白這東西不僅僅是一個概念設(shè)計，而是一種已經(jīng)準(zhǔn)備好投入實際應(yīng)用的材料，它能夠被整合到現(xiàn)有的設(shè)計中去。

”Teragren公司目前正在與圣塔克拉拉大學(xué)代表隊的太陽能房屋項目合作，對這些框架進行改進，制造中空的地板支撐框架。這些用整潔的框架式竹材所制成的支撐梁能夠在地板下留出足夠的空間用來安裝管線，大大簡化了安裝和施工的難度。

但所有這些前沿技術(shù)的應(yīng)用其實還掩蓋了一個最大的挑戰(zhàn)—建造一座房屋本身并不容易，特別是對于這些還要抓緊時間完成學(xué)業(yè)的學(xué)生來說。不過，除了偶爾會做出一些被魯弗尼稱為“只有學(xué)生才會犯的錯得離譜”的決定外，小組成員安納德更愿意將缺少經(jīng)驗看成是自己的優(yōu)勢。

沒有現(xiàn)代建筑業(yè)中那些“成熟”的思想的束縛，他說，“我們要做的就是盡情發(fā)揮自己的創(chuàng)意，建造一幢綠色豪宅。”

二、高考化學(xué)必備知識點：科技新時代：自己蓋幢綠色豪宅(圖)

達摩克利斯之劍，中文或稱“懸頂之劍”，對應(yīng)的英文是TheSwordofDamocles（希臘文：Δαμ?κλειοσπ?θη），用來表示時刻存在的危險。

源自古希臘傳說：迪奧尼修斯國王請他的朋友達摩克利斯赴宴，命其坐在用一根馬鬃懸掛的一把寒光閃閃的利劍下，由此而產(chǎn)生的這個外國典故，意指令人處于一種危機狀態(tài)，“臨絕地而不衰”�；蛘唠S時有危機意識，心中敲起警鐘等。

《達摩克利斯之劍》是個非常有名的故事，這個故事至少說明幾個道理：1、一個人擁有多大的權(quán)力，那么他就要負多大的責(zé)任。2、當(dāng)一個人獲取多少榮譽和地位，他都要付出同樣多的代價。3、我們不用羨慕別人擁有多少，而要想到別人為此付出了多少。4、當(dāng)我們想要得到多少，那我們就必須準(zhǔn)備好更大的付出，來換取收獲。

5、對隨時可能帶來的嚴重后果，要做到謹慎。6、當(dāng)想好要得到多少時，那就意味你已經(jīng)失去了多少了。7、在和平安寧之后存在著危險與不安。8、當(dāng)有人覬覦你的位置的時候，讓他知難而退。9、居安思�！�—這一點類似于中國古代的道家思想。

此外，達摩克利斯之劍也有其他幾個寓意，常出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)小說及動漫中：1、象征著制約，象征著天譴。2、象征著一切權(quán)與力的終極：神權(quán)。3、象征著持有者的神位和權(quán)能。在有些動漫中，達摩克利斯之劍的形態(tài)不光是劍，還有象征著死亡的鐮刀，象征著光輝的法杖等等。