负建筑简单说 - 普通住宅2   post on 08.08.27 by L  

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这个名叫 samer mösel 的房子是坐落在萨尔斯堡 Gnigl 区的一栋住宅。作为2003年的竞标胜者,建筑师 simonspeigner 到2006年才把他给盖出来。

这个房子大大小小的塞进了60个住宅单位,总面积大概是4千五百平方米。整体上是东西朝向,以利于最大的光照时间。

前面说了,这个房子是一个负建筑。所谓的负建筑就是无需外部能源供给就能够提供舒适居住温度的房子,这两个条件,无供热输入和高舒适度缺一不可。比如中国南方的没保暖层没暖气的房子符合了其中一项条件就是无能量输入,但是无法保证舒适度还是不能称为负建筑。

另外一个构造上的亮点是,这栋房子除了地基(包括地下室)和楼梯间以外为全木构建筑。凭着个他在2006年得了一个奥地利木构建筑大奖。(当然还要感谢奥地利政府在2004年出台的新规定,不然两层以上的木构住宅连造都不让造)

闲话这么多,还是转过来看看其他构造上特殊之处,还有他是怎样负过去的。

墙壁和楼板因为是木构,所以很方便的都在工厂里造好了。这样大大减少了工地现场施工时间。全部的工地组装时间实际上也只用了大概十周左右。除了一些基本的节能措施以外,在这个建筑上还有一些其他的细节体现了建筑师的生态视角。整个基地的土面覆盖率极低,这样可以很大程度上降低中央供排水系统的负担。(要种草或者覆沙,不然就泥泞了。)还比如绿色屋顶的运用和雨水收集系统。当然,地下室也是自然通光通风的。这其实就普通而言是不利于保持热损耗平衡的,但是也许为了加强舒适度,建筑师对这部分的节能做了妥协处理。

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能量的高效利用
每个住宅都连通至一个带热回收装置的通风系统中。这个系统可以把没有完全被利用的热量重新回收并注入中央系统二次利用。每个住宅单位中还附加有一个小型的独立供暖装置,这样可以在一个限度内按照个人的喜好来调节住宅温度。供热水出于节能考虑是由一个小型中央供暖系统来处理。这个中央供暖系统除了链接这套热回收装置以外还链接了大约200平方米功率大约70到80兆瓦时年(mwha)的太阳能集热器。这套太阳能集热器的热储物为总量约22立方米的水容器。另外一个也是最重要的热机为100千瓦的木粒燃烧器。这个装置将在太阳能不能充分作用的时候满足整个建筑的供暖。依靠这么一个武装到牙齿的三重并联热装置,这个建筑满足了奥地利负建筑1000点条件中全部的一千点。成为名副其实的负建筑,所有热耗包括暖气和供热水的能量完全由建筑本身产出。除了每年一次的木颗粒重载和外界没有任何直接热能交换。

这里我觉得每个做过一个负建筑尝试的建筑师都会有一种张大嘴的感觉。曾几何时出于技术考量,出于接受度考量,出于市场考量,出于性价比考量这个条件集合总被理解为只是在法规上具有意义而没有操作性。而这次被完全满足了,我想除了说当地政府全力支持以外,这个建筑师可能也拥有近乎于偏执的执着。

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负建筑在欧洲
至于最终建筑形态,见仁见智吧。我觉得还不算太坏,可能安腾 fans 甚至会觉得很不错。不过这应该也不是这个建筑的主要指标了。

而他具体使用的这些技术现在欧洲的新建住宅多多少少都用到了一些,不过像这个建筑这样把这些技术从量上面堆积到最终形成质变的只有很少很少的例子。比如该建筑所用的40厘米的保暖层或者是三重供暖并联都让人有一种眩晕感。从造价上不用看技术数据就可以推出是怎样的一个天价,这个造价什么时候能够收回可能也从来没有被考虑过。就算纯粹从形态出发按最基本的木构墙结构算,墙厚最起码也要达到60厘米,再算上外饰面退让还有为了热平衡而大大减少的窗面积和表面变化,在这样的屋子里面很难不感到压抑。

建筑热平衡一直被称为建筑的奥林匹克,这个建筑的最大用处我看就是让建筑师有了一个标杆,知道现在的技术极限在哪里而已。

生态建筑以及负建筑在中国
现在一个主流的生态建筑的核心理论在于怎样实现能量和物质流通本地化以减少管道量和运送损失。所以在污水处理上有小型三箱处理器的发明还有退盖理论的流行,在能量输送上从以前的集中供暖现在渐渐的倾向于高效小型供热系统,比如上面提到的木颗粒燃烧器,还有地热差热泵等等。这些都是为了消解大城市效应,让污染可以自然消解的一些手段。具体到中国,实际情况不太了解,我觉得很多东西应该不能直接套用。现在生态建筑理论和实践最多的都是北欧国家。这样他们考虑日照条件和我们都不太一样,还有国民的居住习惯也大不相同。另外这个建筑实例上,木结构使他接近负建筑目标的时候降低了很大难度。而在中国好像不能盖全木构住宅吧。而且似乎工厂化水准也不高,最后可能导致密闭性不好反而降低指标。
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ps.:

该事务所很小气, 在他们的主页上只能找到豆腐块一样的小图。

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www.sps-architekten.com

具体关于生态节能建筑的做法, 可能因为版权原因, 他们事务所没有在主页上提供具体图示,下面的图解是我以前一个项目的, 可能不能一一对应但是原理差不多。

首先就是城市规划上面的东西。 sein应该是这方面专家。:D

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主要就是减排, 能量和垃圾尽量在城市内部循环。 以减少大都市向自然环境的排放量。 其中的一个方法就是生态住宅的建造。 这种住宅小区可以自己分布式的消化大部分自己产出的垃圾和废物, 并且在管道需求上非常小, 降低城市运营成本。

在这个过程中最主要的是水资源的分布处理, 其次才是能源。

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当时的这个案例其实已经比较极端。 水分为两部分来处理, 一是饮用水, 通过市政管道输入 , 另外一部分是景观还有日常洗衣用水, 这部分可以来自湖面和雨水收集系统(这里我当时只用了湖水, 因为欧洲的湖水接近饮用标准, 所以无须巨大的雨水收集装置, 节省造价)。 而输出全部内部处理。 一部分为黑水,灰水直接进入三箱处理系统进行第一轮精华, 然后再排出到生物净化池, 说白了就是种上一些可以净化水植物的小池塘。 最后汇集景观用水经过过滤排入蒸发池, 大部分的水通过绿色植物吸水还有天然蒸发和沉降平衡掉了,如果在雨季多余的水将直接排入湖中。这部分的水已经非常接近湖水的品质了。 这样这个住宅小区只有输入没有输出。大大减少城市管道和中心处理能力的需求。 (因为相对于制造清洁水来说, 消除污水才是更大的城市负担)

而能源方面相对简单很多。

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对于欧洲城市而言, 城市里面遍布的中央供暖系统是巨大的负担。 市民不仅仅要为自己的热耗买单而且要为市政管道系统买单, 因为热损失问题这部分经常会占很大比重。 而以前因为科技制约, 分布式的机器热效率不高。 最近十年欧洲工业界推出几个不错的产品。 使以小区甚至是几户人家就可以很经济的使用分布式供暖系统。 而且由于管道量小, 对于热效率本来就不高, 而且看天吃饭的太阳能系统也是非常有利。 上面那个是上次我们提供给业主参考的两联的供热。 热机和太阳能系统并联。 在北欧能够节省几乎一半的热机消耗。 而在上面那个案例中, 那个负建筑使用了三联, 也就是说出去的热量还能再收回来重新使用, 我觉得比率可能会惊人的高。 当然造价也上去了。 至于那个热机, 是一个很有趣的东西。

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他使用的燃料就是木材。 但是经过了特殊处理, 经过高压之后密度大大强于普通木材, 而且燃烧效率特别高, 几乎没有残渣。 这样, 一年只需要重新装载一次就可以满足这种两联热系统全年的热需求。 (热水, 暖气)

这下在我翻箱倒柜一个小时后终于有图有真相了。

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12 Responses to “负建筑简单说 - 普通住宅2”
  1. 简易公寓

  2. 无图无真相,如果有能解释原理的示意图就更好了

  3. @oioi: 如果是简易住宅的话, 也是贵的吓人的简易公寓, 所以没什么建筑师会建这个。lol

  4. 很棒的图,很详细的解说

    谢谢 L

  5. 不会不会, 我觉得写得有点象电视直销推销员。 ahaa

  6. 请问水资源分布处理那张图的说明,为什么说“当时的这个案例其实已经比较极端……”呢?如果不是极端的话,通常的做法是什么呢?

  7. @L: 能关注这些的建筑师国内还不知道有几根儿呢??感谢L

  8. @james: 通常不会将污水完全分布处理掉, 因为这样会消耗非常大的土地资源。(用来植物消解的水面如果按人头分摊很要占很大面积的) 所以一般比较经济的做法是只会尽量满足自然分解的土地消耗, 剩下没有自然分解掉的污水还是要通过排污系统回收到城市的中央水处理厂。 当时这个案例是度假区, 离城市很远, 一是土地多到用不完, 二是如果再架设一个输出管道要增加很多造价所以就全部就地处理了。
    在图上的表达就不是一个完整的圈而是会拖出去一条输出线。

  9. 哦,原来是这样,又和你学到了很多知识,非常感谢L!(但图中的英文有的看不懂啊,比如:能源那张图里的waermezeuger,呵呵)

  10. @james: L应该是德语达人啊~~~

  11. @james: 上面那几张图因为一开始没打算细说所以没有翻译就放上去了, 大概就是说的热机循环的流程。 是德语不是英语, 而且很多词我也不知道中文怎么说, 乱翻也热笑话。 呵呵。以后有机会再细细聊好了。

  12. @L:呵呵,原来是德语啊,因为不懂,所以就问了,L发的贴我都从头到尾仔仔细细地看过了,讲解的非常好!以后慢慢学习:),关注L


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