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陕西女博士造PP电子网址节能房0碳取暖不花一分钱电费
发布时间:2024-07-10 21:18浏览次数:

  我们这次设计的是一个“低配版节能房”,对于在乡村推广节能房,可能更有意义。

  设计都是从问题出发的。原来的房屋是关中传统的窄合院,进深长,采光不好、昏暗阴冷,由于是平顶,屋顶的渗水问题严重。改造时,我们就从热、风、光、水、电几个方面来处理。

  房子延续了关中传统的格局,由宅前地、门房PP电子网址、前院、正房和后院来构成。总占地面积1000多平,主体建筑200平方。

  关中地区全年气温偏冷,冬天最低只有5度左右。我们就在既有建筑上增加了一个南向的C型腔体,像是给房子穿了一件舒适的厚衣服。同时,它也可以作为一个阳光间,人可以坐在里面晒太阳、看书。

  阳光间里,我实验性地放置了三幅带有“黑科技”的手工装饰画,画布的背面是相变蓄热材料,当室内温度高于17度的时候,它可以吸热,低于17度,可以放热,从而去调节室内热量。

  加建二层的时候,我们借鉴了关中传统“厦子房”(意为偏房)坡屋顶的形式,体现了“房子半边盖”的民居特点。

  我们还引入了关中传统的闷顶,在坡顶与屋内的顶棚之间加建一个“天花板”,变出一个空心保温层。

  起居室、卧室的外墙采用了内保温材料,可以抵挡北向的寒风;外窗采用了Low-E中空玻璃,冬季可以防止暖气外逃。整栋房子基本可以实现零碳取暖。

  原有的房屋采光不好,我们就拆除了屋顶的一块楼板,在上面做了玻璃顶,不仅改善了采光,还利用热压形成了拔风筒效应,促进室内通风。

  这个玻璃顶也充当了天井的作用。天井是传统民居中的一个精神空间,如今,村子里的亲戚经常聚在这里唠嗑、晒太阳。

  屋顶之上,我们放置了18块光伏太阳能板,平均下来一天可以发18度电,我们把发的电卖到国家电网,再从国家电网平行购买。折算下来,一年基本不需要另花电费。

  传统的村落里,家族生命力的延续靠的就是盖房子。曾经,我的爷爷在实践;后来,我的父亲在实践;到了我们这一代人,是我在实践;也许下一次房子的更新和改造,会由我的儿子实践。

  房子的生命周期,就是一代人与下一代人之间的间隔,它会不断地更新迭代,像细胞一样生长。

  我们正式搬进䒻园是2022年的冬天,苏州的冬天雪很少,住进来没几天,突然下了一场大雪。雪落在院子里很快就融化了,但可以在古城屋顶的瓦片上停留很久,小猫跑过去踩下脚印,深深浅浅的。

  1999年我来到苏州,到现在20多年了。我找了六年多,看了将近有五六十套宅子,最终一眼相中了这里。它在观前街北端,邻近狮子林、苏州博物馆,建筑结构还保留着前厅、中院、后院一层一层的叠级关系。

  这个宅子从南到北有30多米,面宽将近10米,占地面积350平,花园在100平,建筑一共三层。改造历经两年多,整个造园大约花了600万。

  苏州的留园对我设计䒻园起到了启蒙的作用。䒻园“五进四开”,空间慢慢地叠进,引人入胜。实现了“宅中有园,园中有屋,屋里有院,院中有树,树上见天”。

  䒻园的房屋是一个主动式建筑,我们屋里是没有空调的,但是可以做到一年四季恒温恒湿。温度可以维持在23度到25度,湿度50%上下。

  总结下来,䒻园的保暖主要靠:1.原有房屋结构上做聚氨酯层,跟地气完全隔离;2。墙体内部结构上做了一个将近3~5公分的保温层;3.中央新风;4.室内设有五恒取暖系统;5.顶面有辐射板;6.有两个燃木壁炉。

  一楼的地面原来与土地层直接接触,我在原有基础上做了聚氨酯层,让它跟地气完全隔离开。在墙体内部结构上做了一个将近3~5公分的保温层,就像给整个房子穿了一件衣服,夏天隔热,冬天保温。

  原始老宅是人字形的斜坡顶,拆除后形成挑空,我在室内开了六个天窗,天光进来,可以补充光照,阴天的时候,即使不开灯,空间仍然很明亮。而且白天可以透过它看到蓝天、白云,夜晚还可以坐在底下看星星。

  同时天窗可以形成“烟囱效应”,(即温度较高的室内空气上升通过高位开口流向室外,同时温度较低的室外空气则由低位开口进入室内)当我在一楼开一扇门的时候,它会自然形成“拔风”效果(热压作用下的自然通风),对空间的通风起到辅助。

  我还增加了新风能源一体机,它对主动式建筑最大的帮助就是提高舒适度。室内定时置换室内空气,实现气流循环,足不出户也能呼吸到新鲜空气。

  改造后,主体建筑可以做到五衡:恒温、恒湿、恒氧、恒洁、恒静,舒适性远高于传统节能建筑。梅雨季节里,屋外下着雨,在䒻园的室内,人是非常闲适、舒服的,这也契合了主动式建筑“以人为本”的出发点。

  室内我还用了一些再生材质,比如墙面的开关面板、柜体的隔板都是用施工过程中裁切下的地板小样制作的,让原本废弃的材料重新循环利用。

  䒻园就是我们给自己造的一个小世界,可以回归自然,回归自我,和它共同生长,相互依存。

  我是天津大学建筑学院的老师。2015年,我参与了一个政府项目,到北京大兴区做乡建。简单直接地说,就是用更节能的设计,让整个农村变得更干净。

  在建筑领域,绿色节能其实一直是很小众的研究。我属于少数一直在坚持研究的,也通过各个渠道去筹集资金。

  到了2019年,我在想能不能在农村把节能环保这件事做得更极致?正好看到了这个废弃的三合院,它的主人是一对兄弟俩,已经去城里打工了。我通过村委会,向他们租下了房子,结合自己的课题研究,开了一场等待20年的实验。

  2020年,零舍刚造完不久,中国“近零能耗标准”正式颁布了,经过一道道审核,零舍成为第一个授牌的建成项目,还拿了好几个国际大奖,一下子成了业内关注的热点。

  零舍的建筑面积是400㎡,建造和装修一共花了280万,有一部分科研课题经费,也有企业赞助。我算过一笔账,建一栋同样面积的普通农宅花费大约是150万。当然,如果装修很考究的线万。

  近零能耗的房子虽然建造费用高一些,但是后期使用真的很省钱,因为它几乎可以完全不用电费,更重要的是健康舒适:干净的空气、不透风的恒温,住过的人都能真切地感受到。

  来这里的人,说的最多的一句话就是:“真舒服啊!”夏天舒爽、冬天暖和,四季都很安静。

  节能首先要克服的问题是“保温”,不管暖气还是冷气,一旦室内达到某个温度,就不会轻易改变PP电子网址。

  零舍的房子分为三个部分:前院、中堂、后屋。我用了三种25厘米厚、不同结构的保温构造,就连地面也全部剖开,填充了保温。

  整栋房子就像包裹了一件厚厚的“羽绒服”,脚上穿着“羊皮靴子”,头顶上也戴着“防风帽”,全面保温。

  搞定了墙体,就要面临门窗的难题。一方面用更多的玻璃,可以让室内更明亮,少开灯,还能吸收太阳热量;但另一方面,门窗会耗散房子的超过50%以上的热/冷气。

  我通过计算做了一个平衡,采购了大量“被动门窗”。这是一种气密性特别好的门窗,有三层玻璃,中间充氩气,表面镀LOW-E低辐射膜。它可以吸收更多热量和光线,同时防止室内的温度流失。

  村民们最感兴趣的就是这种“被动门窗”,因为他们家里哪怕是新盖的房子,到了冬天也总会在缝隙里有漏风。所以在这里体验过后,都说以后装修也想要用。虽然价格是普通门窗的3倍,但却是实实在在的舒服。

  零舍没有空调,也没有供暖,但是安装了一种“新风能源一体机”。因为保温到位,只要传统房子1/4的电量,就能冬暖夏凉。而且,这1/4的电量,也几乎是靠自己发电的。

  未来,全世界的建筑行业都有一个大趋势:产能建筑,也就是建造的房子不但能节约能源,还能生产能源。

  我在零舍的设计里,最大程度地利用了“光伏”发电。屋顶上的每一块瓦片都是玻璃的,里面藏着光伏发电薄膜。

  门口可以充电的艺术装置,用的是一种镜面“柔性光伏纸”,也可以吸收阳光转化成电能。

  所有光伏产生的电量,一年大约有8000度。我计算过,如果零舍天天有人住,大概一年的用电量是10000度左右,相当于80%可以“自产自用”。

  我去国家电网办了一个简单的手续,就把零舍的电并入了国网,自动结算。比如我只是偶尔周末来零舍居住,一年的电量根本用不完,还能通过卖电挣钱。这是一个公开的政策,任何房子都可以去办理。

  关于环保,很多人会忽视建造的过程。零舍设计了7、8个月,但建造装修仅仅用了3个月。我尽量减少现场搅拌水泥、切割等操作,避免灰尘的污染。

  可以预制的结构就全部在工厂做完,就像定制积木一样,送到现场再安装。比如最后一排80㎡的房子,我做成了一个常规的两室一厅。

  在工厂定制好模块,送到现场7天内就能全部拼装好。这个做法唯一的缺点是,模块的尺寸会限制运送的范围。如果要做的话,可以尽量寻找附近的工厂。

  其实低能耗的技术已经很成熟,从2019年开始,国家大力推动建筑的节能低碳。光伏、被动门窗的价格一直在降,普通人也能用得起。

  无论是在郊外盖一栋新的建筑,还是在城市里装修房子,零舍的做法都可以借鉴——

  在建造一栋别墅时,可以考虑采用保温性更好的墙体,比如“岩棉保温板”、“石墨聚苯板”、“挤塑聚苯板”。可以向你的建筑师咨询,当地更适合使用哪一种材料。

  其实城市装修也特别适合用“被动门窗”,它们不仅有极好的保温效果,隔音能力也很棒。阻挡车水马龙的噪音,让家里更安静,这对放松很有好处,也是一种对心理健康的注重。

  “光伏”是一种太阳能发电系统,举例来说,一块1.6㎡的光伏板,可以提供1个冰箱、1个洗衣机、1个电视机和1台电脑的用电量。如果家里有电动汽车,每天行驶20公里的线块光伏板。

  以前很少有住宅会采用,是因为造价很高,这两年的价格已经跌了80%。在装修时,还可以查看所在城市是否享有国家补贴。

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