据多国气象部门预测，今年，北半球国家大概率将迎来一个比以往更加寒冷的冬天。
近年来，在日本、德国、瑞典等国家，不同城市根据其地理气候、社会生活习惯等特点，正发展着属于自己的“取暖策略”。
如何平衡好人群舒适度、能源配置、可持续发展等多方面要素？取舍之间，有些道道。
冬渐深，一年一度，“城市如何更好地采暖”成为社会和学界共同关注的思考题。
网上随手发照片、看视频，你也能当城市供暖小能手
窗外飘雪，屋内地上，一家人围坐矮桌，桌边被子笼一方暖意，其乐融融……这一“被炉”场景常见于日本影视剧中，也是当地冬日家庭生活的写照。
日本的被炉，又被称为暖桌，旧式的被炉是一个正方形的小矮桌，桌子木架上铺一条能笼罩整张桌子且及地的被子，以防热量流失，然后再放上桌面板，桌子正下方有个数十厘米深的炕，炕的最下方有火炉箱，火炉箱里放着火炭或煤球，火炉箱上铺上木地板。
这一取暖方式有其渊源。日本地震多发，以往以木结构等轻型建筑为主。这部分建筑往往保温性不佳，也不利于暖气工程。据了解，目前日本的“被炉”仍然存在一定市场，并没完全退出历史舞台。这是源于既有建筑存量大、和式住宅（榻榻米）及老年人生活习惯等因素。目前被炉的市场规模仍有每年180万台左右。
随着科技的进步，被炉技术不断改造，小矮桌变成了长方形，桌腿被加高，有的甚至还配了凳子；火炉箱也变成了电发热器，免去需不断往火炉箱里添炭所带来的麻烦。还有的新式被炉提升了可移动性。与此同时，日本还流行使用一种叫油汀的取暖器，外观与暖气片散热器类似，但两者工作原理不同，前者采用烘烤的方式进行散热，通过加热散热器的叶片，来让室内温度升高。
去过韩国的人，往往对其屋内的“高温”印象深刻。当地传统习惯使用暖炕——通过房屋下的管道给房间供暖，类似于中国的地暖，只不过韩国暖炕是全铺式，覆盖全屋。与其他使用“地暖”的地区相较，这里的地板温度设定较高，甚至有些会达到35摄氏度。
走出亚洲，来到欧洲。匈牙利或许是世界上唯一将纸币用作燃料的国家。该国央行为依规回收销毁的旧纸钞找到了新去处：被压制成“钱砖”。当严寒降临，该国央行将一块块“钱砖”送给通过抽签选中的福利团体，作为取暖材料。
“钱砖”易燃易生热，只需加一点木材，房间里就非常温暖。2008年，“烧钱”计划刚开始时采取的是直接烧旧钞方式，经多次实践调整，才最终选定形态——旧钞票先被裁成1毫米至5毫米的碎片，然后由机器压缩，全过程没有添加任何化学物质。有关负责人表示，其可燃性几乎与褐煤一样，还可加入混合燃料的燃炉中使用。
一路向北，瑞典作为北极周围国家之一，冬季漫长而寒冷。在首都斯德哥尔摩，供暖多了一种途径——新绿色能源供暖，即通过数据中心所产生的热量为这座城市的住户提供暖气。这个数据中心名为“斯德哥尔摩数据公园”，由市政府与当地供暖公司联合运营，各大数据中心都在相继加入。例如，在热门社交平台和视频网站，人们发照片、发生日祝福、看视频节目等，服务器随之飞速运转，所产生的热量输送至冷却设备，烧热了大量的水，通过管道分流四散，保障住宅温暖。
值得一提的是，瑞典并不是唯一尝试以数据中心为新绿色能源供暖的国家，芬兰、加拿大等都有类似的项目测试，与瑞典“从首都扩散”模式不同的是，这些国家基本在小城镇逐步落地。
“被动房” 新技术的应用迷思
20世纪以来，在环境与能源可持续发展理念的推动下，以“被动房”为代表的新技术，成为城市“取暖”的一支新兵，从发源地德国，逐步拓展到更多地方。
“被动房”，简单来说就是一种不需要“主动”提供采暖能量的建筑。“主动房”也包含了一些“被动房”理念，比如气密性、较好的保温性能等，但是“主动房”更加关心居住者对建筑的“主动”控制，具有更多自动化机械（暖通）系统，帮助用户实现更高程度的舒适性，因此造价相对较高。
“被动房”的概念是，通过特定的建筑材料和设计，让建筑本身得以从其内外的热源获得热能，并使屋内向屋外扩散的热能大幅减少，从而实现“被动”获能。德国完善了高性能保温材料、门窗和缜密的施工技术，并形成相关工业化体系。
从技术层面而言，“被动房”通过连续完整的外围护结构气密层和各种管道穿墙孔的封堵，强化保温层，尽最大可能避免热桥产生，使屋内热量不易传出，房间不易结露、发霉。同时，配置三层玻璃的专用高性能门窗，既达到保温性能又保障采光需求。此外，此类房屋采用热回收机械通风系统，达到24小时不间断置换空气，不开窗也能呼吸新氧。
1991年，世界第一栋依照“被动房”标准建造的公寓楼在德国黑森州达姆施塔特市建成。30年来，全球建成的“被动房”超过6万栋。
随着可再生能源技术的快速发展，近年来“被动房”理念有了新的发展——在原有基础上配置光伏发电系统，能量来源更为稳定和充沛。这样的“被动房Plus版”，甚至让曾经不可思议的“电表倒转”成为可能——只需在屋里装一只双向电表，不仅记录电力的输出，还能显示电力的输入，一旦房屋的发电量高于耗电量，“倒转”水到渠成。
“‘被动房’确实带来了理念上、技术应用上的进步，但实际应用推广过程中，不应刻舟求剑。”同济大学绿色建筑及新能源研究中心常务副主任谭洪卫教授认为，如何节能供暖，使用何种技术和标准，规划中尤须灵活掌握，确保与建筑所在城市的气候特点、供能结构、社群习惯等相适应。
如在一些地方，简单照搬了高标准围炉结构节能设计，保温性能和气密性很好，却没有充分考虑到当地气候特点并为此加强通风设计。建成后发现，普通建筑在室内温度过高而室外温度适宜时，通过开窗通风就能快速排出热量，可这栋几乎开不了窗的大楼，只能靠空调降温。一栋老年公寓里装上了太阳能热水系统，恒温循环，燃气辅助加热，保证打开水龙头就有热水，却没有充分考虑到老年人使用热水量不多，导致设备很多时候空转，单位能耗反而飙升。
再如，高寒地区和四季分明地区取暖需求不同，公共建筑与住宅建筑的供热、空调负荷特征及需求不同。因此，应避免狭隘地理解和分割建筑的技术体系，机械固守某一标准；同时，还须更加积极探索被动技术与主动技术的融合，兼顾舒适性与能源效率。目前，在许多地方，“被动房”理念逐步被“超低能耗”取代，从能源供需的本源出发，解决问题。
新的小题待解：如何应对“最冷冬天”
在学界，城市采暖“金字塔”有三层：塔尖是对能源路径的选择，在此基础上，被动技术优先，主动技术优化。其中最核心的，是对用能模式的深入思考。不同功能的建筑能耗组成不同，技术选择侧重各异。
举例来说，一般公共建筑（非住宅类建筑）的能耗大头在空调上；机场建筑要求良好的空气质量，又须有效屏蔽飞机起降的噪声干扰，所以要解决冷热舒适的问题不能选择自然通风路径。
就家庭个体而言，主动技术的选择上也有讲究。生活中常用的电热毯、小太阳灯等电加热器，能效系数约为1，也就是1份电产生1份热；用得最多的分体式空调，能效系数约为2，也就是1份电产出2份热。这些设备的缺点也明显，前者只能作用于较小范围，后者升温不均匀。这是室内采暖空调末端的方式问题，热风对流方式（壁挂空调等）容易形成热气流堆积空间上方，既不舒适也是低效率，而辐射采暖（如地暖）舒适性高。已经逐步成熟的新技术地源热泵，利用浅层地热资源，能效系数最高可达3。
随着人工智能技术的发展，对供暖技术的突破不再囿于“如何发热”，而是向“如何有效传递热”拓展。如在日本等一些国家，空调企业搭上智联网技术快车，开始致力于让产品更聪明——在感应元件帮助下，及时掌握地板温度等环境要素，空调器根据人在房间内的位置、动静等不同状态以及个体爱好、习惯分布，调整模式，定向送暖。如此，提高舒适性的同时提升应用效率，未来进一步结合智能家居，可能催生传统业态的全新生长。
近几年，“城市取暖”这道大题多出了新的小题：如何应对极端气候？谭洪卫教授认为，在“日常模式”不断发展的基础上，对“储能”环节的强化需要加入考量，其背后，是包含电网柔性对应在内的城市能源网络的深刻变革。
可曾想过，当下高速发展的电动车产业，其产品可以看作城市中分散移动的数万辆“电池”？若能满足通过充电桩实现“与建筑双向充电”的技术条件，在智能化信息集成大背景下，可以为应对城市用电峰谷等极端情况，增添一支重要力量，无惧“最冷冬天”。这并非妄想，事实上，双向充电技术已在欧洲的实验室里逐步实现，真正投入应用场景虽尚需时日，但已在望。
栏目主编：伍斌 曹静 文字编辑：彭德倩 题图来源：新华社
来源：作者：彭德倩
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