浅析可持续性技术在中式别墅设计中的运用——扬州豪第坊项目节能技术实践

■ 顾 婧 Gu Jing 谭志祥 Tan Zhixiang

0 项目概况

新能源虎豹·豪第坊项目位于扬州城郊的仪征市新集镇东首，距离扬州主城区10km，项目占地近32hm2，容积率为0.8，总建筑面积约为23万m2，是由独栋别墅、联排别墅、情景洋房、沿河观景洋房等多种建筑形态组成的高品位大型社区（图1）。

1 设计构思

1.1 设计之初

在对任务书进行构思时，我们希望方案能产生一种与城市对话的可能，这不仅仅局限在与周边环境和建筑的关系上，更多的是希望能与城市产生一种文化上的共鸣。“回眸难忘锦绣园，浅笑又忆烟雨巷”，在扬州这片有着太多历史故事的土地上，一块砖，一片瓦，仿佛都在述说着什么。穿梭在老城区的小巷之中，时常让人不自主地沉静下来，那是与现代都市快节奏截然不同的闲淡。青砖黛瓦，前庭后院——传统中式园林的精致优雅也许更能体现出我们自己的建筑味道。建筑作为文化与审美的载体，从其深层的文化层面入手，要比简单的传承与模仿获得更多的认同感。所以如何让我们的居住空间传达出更多的文化信息，便成为设计的关键之处。设计中，中式的风格不单单体现在建筑立面的江南古韵和古典风格的精致庭院；在结构的处理上，也尽量从传统建筑原型中获取灵感，并且与现代技术相结合，采用全木结构代替传统的钢筋混凝土结构，这一设计在可持续发展方面具有创新精神，并为日后的设计提供了宝贵的资料和经验。

由于基地（图2）周围条件没有较多的制约，这让我们有了足够的时间对高档住宅本身进行设计推敲，对传统建筑元素进行传承与运用的同时，出于对环境保护的责任感，同步进行节能设计，让艺术和技术在此交融，创造出有着较高文化氛围同时更加适宜人居的环境。

1.2 方案设计

根据任务书，本项目定位为以联排别墅为主的居住小区，风格为传统中式风格，运用传统的住宅建筑符号和元素，自由组合。方案有多套户型的设计，在给户主更多选择的同时，又提供了良好的视觉感染力。

规划设计中，住宅、庭院、景观，配套串联成一个有机的整体。这里既有北方园林豪迈大气的山水景观，又有江南园林精致秀丽的私家小筑，让人感受到扬州园林“北雄南秀”的独特风格，强调与城市共生长（图3）。不同的组团通过地块内的各个街道、广场、绿地相互组合，构成了一个和谐的整体。

2 对于可持续性理念的理解与设想

在进行这个项目之前，我们很少接触关于可持续性发展的工程。因此在最初阶段，我们提出了几点设想：①如何将可持续性技术与传统风格相结合；②如何以市场为导向，设计出适宜人居的工程，而不仅仅是技术的堆砌；③低密度住宅能否更少依赖土地的输出；④可持续性技术后续的持久性该如何保证。上述问题在设计展开过程中，大部分都有了解决方法，为我们方案的深入提供了技术支持，但有些仍然需要时间的验证。

3 可持续性措施的研究

3.1 建筑的承重方式——木结构

3.1.1 选择木结构作为承重方式的几个重要因素

采用木结构作为建筑的承重方式，是出于对生态环境的考虑。木材是一种可再生能源，它有着低能耗，低污染的特点，并且可以循环使用。在奉行环保理念的今天，任何人都有保护生态环境的责任与义务。我们与开发商达成共识：将木结构作为别墅建筑的主要承重方式。通过前期对木结构住宅的调研与考察参观，我们更加确认这一做法的可行性。经过现代技术的打造，木质建材有着亲切自然、防火耐腐、抗震性能高、设计与建造灵活、可循环使用的优秀品质，而且好的木结构产品与砖混结构相比，具有能有效扩大使用面积10%，节省工期70%，保温隔热等优点。国内的木结构住宅已经有了一定的发展，但技术还不够成熟与规范化。在扬州，采用此种结构方式的别墅并不多见，可以说是一种尝试，由于其生态性质与我们最初的设想不谋而合，值得进行尝试。

3.1.2 豪第坊项目的木结构特点

⑴区别于传统木质建筑的防火方法，豪第坊木结构别墅在外部使用防火、防潮、防腐的挂板、石材等材料，室内采用防火石膏板进行重重设防，重点对木构件中的墙体、楼盖、天棚和屋盖等构造进行保护，阻断火焰与木构件的接触，轻型木结构墙体、楼盖和屋盖、木桁架经设计可达到2h以上的耐火极限。

⑵在对别墅进行设计建造时，围护墙体结构采用能将水阻断的防水板，最大限度地减少雨水与木结构表面和组件的接触，防止渗水。木结构别墅所使用木材的平均含水率控制在17%以内，并采用严格、独特的施工技术（如二次干燥技术等）以保证建筑材料的干燥。结构中还加入了新材料“单项呼吸纸”来保持结构通透，阻隔水气。同时，特殊的通风设计能持久保持室内的干燥通风。

⑶对于虫害，我们设计了完备的防范措施。有数据表明：木材的含水率在19%以下时，便不会产生虫害。通过前期对建设用地的详细检测，工程施工时在地基中使用了屏障系统——CCA/CQA防腐木阻隔白蚁侵袭。

⑷本项目木结构别墅的主体框架以及各种墙体、楼梯、隔板等，全部由加拿大进口的成品木材拼装组成。建成后的木结构别墅不但健康、环保、节能，而且还符合低碳型住宅的标准。

3.2 围护结构做法简要说明

3.2.1 屋顶构造

⑴坡屋面构造的做法是(从上至下、由外到内) ：水泥砂浆(20mm)＋水泥砂浆找平层(20mm)＋胶合板(15mm)＋木楼盖内填150厚玻璃纤维保温棉(150mm)＋石膏板（24mm）。

⑵平屋面构造的做法是(从上至下、由外到内) ：水泥砂浆保护层(25mm)＋水泥砂浆找坡(20mm)＋胶合板(15mm)＋木楼盖内填150厚玻璃纤维保温棉(150mm)＋石膏板(24mm)。

3.2.2 外墙构造

外墙采用140厚保温隔音棉填充于38×140墙体龙骨间，其做法是(由外到内) ：水泥砂浆找平层(20mm)＋胶合板(9mm)＋140厚保温隔音棉填充于38×140墙体龙骨间(140mm)＋石膏板(24mm)，构造详图见图4。

3.2.3 上部木结构

上部木结构由木结构框架、板壁填充材料、框架覆面板及装饰材料组成。木结构主体框架主要包括木柱、木梁、木搁栅,节点处采用金属齿状连接件加以连接。

3.3 地源热泵的应用

地源热泵技术从国外引进到中国后，在国内有非常广泛的应用。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

豪第坊项目采用地源热泵中央空调系统，每户独立采用三位一体地源热泵机组带300L承压水箱，一套机组实现了三联供（制冷、制热、生活热水）。空调房间室温可以独立控制，空调效果不受环境温度影响，具有较高稳定性，在当地平均的环境气候条件下开机30min内,全部空调房间的室内温度便能达到夏季22～24℃，冬季18～20℃的要求，并且生活热水出水温度在45℃以上，节能减排，系统运行达到良好的效果。

3.3 太阳能的综合利用

太阳能作为一种可再生能源受到广泛的注目，也被认为是最有前景的能源。项目对太阳能的应用主要表现在：①传统的太阳能热水供应；②小区采用太阳能草坪灯作为景观灯；③会所和游泳池馆屋顶建设有65kW的太阳能电网。

太阳能系统方案设计为：采用峰值功率为175Wp的高效太阳能电池板，会所屋面共计安装组件256块（图5），游泳馆采光部分共计112块。电池板采用16串23并的连接方式，输出电压569.6V，电流103.5A，经过汇流盒，分别输出到一台50kVA的逆变器和四台5kVA的逆变器，在输出交流电流经阻燃电缆进入配电柜中。

4 其它可持续性措施

在生活垃圾和污水处理方面，我们设计了沼气净化处理，减少废气排放的同时，为部分住户提供了优质的清洁能源。小区景观水系的设计和净化方面，在尊重原生态水系的基础上，加强对水的净化，使水系适宜水草和鱼类的生存，让水系成为豪第坊的一大亮点，也使环境得到完美改善。

5 结语

通过这个项目，我们对中式别墅设计有了一定的经验与积累，在运用传统建筑元素上更加灵活，也让我们对传统建筑文化有了更加深刻的认识，希望做到继承于传统而脱胎于传统，而不再是单纯的模仿与复刻。现代技术的发展为建筑提供了更多的可能性，如何更好地掌握技术，灵活运用，创造出更加人性化的设计，需要我们在今后的实际工程中不断研究。