如果你把地下房设想成一个黑黝黝的、霉菌孳生、不透天光的地洞，只有几种古怪的生物或鼹鼠寄寓在那里，那么地下太阳房这个名称就显得名不副实了。人们也许还会把这种房屋想象成顶部上装着一排太阳能收集器的地窝子。

其实，太阳房和地下房并非是矛盾的概念，理由很多。首先，地下房必须结构坚固，能承受住四周和顶部土层的巨大压力。它们通常用钢筋混凝土加固，费料很多。这些成吨的建筑材料不仅能使屋舍坚固，而且有巨大的保温作用。这正好能消除你在利用太阳这种间歇能源时会遇到的温度骤升骤降的现象。当阳光照入室内时，墙壁和地板逐渐吸收热量；当室内气温下降时，它们又逐渐放出吸收的热量。地面太阳房必须使用大量的建筑材料或大量用水才能达到保温的目的。地下太阳房则可以利用现成的地物。

地下太阳房比地面太阳房易于加热。这就是说，地下房可以使用较小的太阳能加热装置。美国主要的地下建筑研究和情报中心之一，明尼苏达大学地下空间研究中心主任Sterling博士解释说，“这并不是说，土壤是个了不起的绝热体，而是说当你大量使用尘土时，它能对温度的变化发挥有效的调节作用。”

Sterling博士说，“在明尼苏达州，全年里的气温差为130°F；冬季为-30°F，夏季为100°F。可是如果你往地下挖下去10英尺，土壤的温度变化只有20°F. 即使在地表之下，全年的温差也只有40°F。一天里的温差更是微乎其微。”

建筑物的热损失部分地是由墙壁的热传导造成的。只要屋外比屋内冷，热量就会向外扩散，温差愈大，散热速度愈快。因此，当房屋四周是50°F的土壤而不是0°F的空气时，就能大幅度地减少热损失。修建地下房还可以减少透风所造成的，热损失，起到防风的作用。在夏季，地下太阳房易于致冷。绝大多数的地下房不需要空调设备。

凌驾于所有这些优点之上的是：地下房还有一个得天独厚之处。土壤像一个调节温度的巨轮。在10英尺深的地下，最低温度不是在气温最低的1月份，而是在三个月以后天气逐渐变暖的时候。

土壤的保温性能好，热损失少，即使丧失热源，这两者也能使地下房散热缓慢。建筑师John Barnard说，“去年二月，房主人的炉子出了毛病。他想出外滑雪一星期，所以他在离家以前把炉子弄灭了。室外的温度有几次降到0°F以下。但室内的温度却从未降到55°F以下。”

其他优点

地下房比普通房屋要安静得多。室外的维修也可大大减少。因为它以混凝土结构为主，所以能防腐防虫；它和砖木结构的房屋相比不怕火灾。

地下房还能防风，防雹，防其他各种极端天气。

有些人盖地下房是为了保护现有的地形地物，腾出土地种植花木，供人玩赏。

地下空间研究中心副主任Chuck Lane说，“……：全国各地有两千多座地下房建造地下房的首要原因是节约能源。”

这种房屋究竟能节约多少能源呢？起先估计能节约25%，后来估计越来越高。设计过一些地下房的建筑工程公司声称，通常能节约50%左右。当然，节约量是由气候、住户和房屋本身的设计决定的。地下太阳房有多种设计方案，如照片所示。

浓度为95%的溶液

博尔德科罗拉多太阳能建筑公司Paul Shippee决心全力以赴，设计一座使用燃料最少又最安全舒适的被动式地下太阳房。这座面积为1820平方英尺的太阳房建造在科罗拉多州长山上，用钢筋混凝土浇灌成8英寸厚的墙壁，外墙是绝热的，南面装着300平方英尺的玻璃窗。阳光通过窗户的中部直接射进室内。在窗户下面装有55加仑的鼓形水箱，总共有54个水箱，涂成黑色，盛满了水。这种玻璃窗叫做珠壁（Beadwall），它是在双层的窗玻璃之间留出5.5英寸宽的间隙；在寒冷的冬夜，微小的泡沫聚苯乙烯珠滴会自行注入其间，使玻璃窗达到额定的绝热值R-20。当太阳晒热窗玻璃时，珠滴又会从双层玻璃之间蒸发殆尽。

Shippee设计的这座房屋从1978年春季竣工以来一直受到严格的监测。波音航空公司设计了一种遥感系统，它在施工期间安装了90台探测器。国际商用机器公司（IBM）对监测结果进行了分析。

监测结果给人们留下了深刻的印象。希比报道说，“在1978 ~ 1979年的整个严冬时节，从未启用过备用煤气炉。”例如在1979年1月，电灯、电气设备和一家四口人所提供的热量占地下房热需要量的17.2%，火炉的热量占5.8%，剩下的77%是靠被动式地下太阳房的那些优点来满足的。日平均温度的变化在6°F以下。1978年12月份的室内最低温度为63°F，当时室外温度已降到-20°F；同一个月的室内最高温度为81°F。

夏天，用板条钉成的屋檐能遮住朝南玻璃窗上的阳光；夜间，室内空气对流，科罗拉多州夜间60°F的空气使被动式太阳房致冷。在炎热的白天，要关闭门窗，避免热空气拥入。

要使地下房的温度宜人，就必须根据气候进行设计。Frank. Moreland说，“在得克萨斯州，冬季有六个星期，但夏季却长达六个月。”因此，他设计的房屋窗户大都朝北。他还喜欢在屋顶上至少盖上7英尺厚的土，在一般的气候下，通常要盖1 ~ 2英尺厚的土。由于他没有使用绝热材料，所以屋内的热量很容易散失到周围较冷的土壤中去。

建造地下太阳房并不需要什么先进技术，但需要慎重考虑某些事项。首先，房屋的结构要设计好，屋顶和墙壁要足以承受住地表土层的巨大压力。因为一旦出现事故，后果将不堪设想，所以—定要请工程师或建筑师设计。

建造地下房屋中的另一个极为重要的注意事项是，屋顶一定不能漏水。有效的防水方法有好几种，可是如果你想用打地基时采用的办法使地下房不漏水，那么它难免还会漏水，这就像打好的地基有时会渗水一样。

其他方面的问题还有：合适的建筑地点也许更难寻找；建筑规程也许更难执行，经费开支也许更难筹措，甚至连施工人员都难找到。

地下太阳房的造价可能比普通房屋高，但也不一定。即使地下房的初期费用较高，但房屋的实际使用期超过房屋的保险期，这样算起来还是合算的。

地下村庄

西沃德公司在明尼阿波利斯兴修的城市住宅（见封二）展现出建造地下公寓和地下村庄的崭新时代。亚特兰大的一家建筑公司叫Energy Efficient Environments，设计了一栋144个单元的被动式太阳能地下公寓。

Frank Moreland对地下村庄的全貌作了展望。他认为：“地下村的建筑密度可以比现在的郊区稠3倍，耕地面积还可以扩大50%。当大规模营造地下村庄时，其造价只要现在的分散住宅的三分之二。房屋的密度一旦变成每英亩有5 ~ 6栋时，你就会同意采用公共交通系统，少用私人汽车了。”

在俄亥俄州哥伦布市，太阳能和地热有限公司的Don Secrist希望看到人人都能用自给自足的被动式太阳能地下村庄所生产的酒精来开动汽车。那时的地下村庄将会像我们今天一样舒适方便，应有尽有。

[Popular Science，1980年5月]