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荷兰首批“主动式住宅”
——蒙特福德小镇的排房改造

2016-12-23臧海燕郭成林赵金彦ZANGHaiyanGUOChenglinZHAOJinyan

生态城市与绿色建筑 2016年3期
关键词:福德蒙特楼梯

臧海燕 郭成林 赵金彦 / ZANG Haiyan, GUO Chenglin, ZHAO Jinyan

荷兰首批“主动式住宅”
——蒙特福德小镇的排房改造

臧海燕 郭成林 赵金彦 / ZANG Haiyan, GUO Chenglin, ZHAO Jinyan

蒙特福德镇的普尔特街的住宅是荷兰首批根据主动房原理进行改造的房屋,其改造是根据威卢克斯与丹佛斯所提出的可持续改造理念完成的。在蒙特福德,这是首次充分考虑了舒适室内气候的可持续住宅改造。这一基于主动房原理的设计实现了能源设计、室内气候与环境的绝佳平衡点,而改造的重点在于使用者的舒适性与健康。

主动式建筑 改造 舒适 能源

1 改造背景

在1945~1975年间,荷兰修建了250万间住宅,其中有130万间是排房。如今,绝大多数都在等待翻新,以满足21世纪的需求。蒙特福德小镇(Montfoort)①的普尔特街(Poorterstraat)与荷兰其他排房成群的街道看起来并无二样。成排列于街道两侧的二层楼房修建于1976年,有着平瓦屋顶、砖块立面和已褪色的浅蓝色木制外墙,以及颇引人注目的不对称屋顶结构(图1)。在入口处,一间间几乎无窗的房间(包括衣帽间、卫生间和储存间)一直延伸到路面上。从花园一侧观望,平平的屋顶几乎占据了建筑物一半的高度。

图1 普尔特街排屋原貌(摄影:Torben Eskerod)

相比如今的新建房屋,这些排房的面积更大,这是住户们所感受到的唯一优点。但是其通风和采光效果却很差,屋顶又矮又斜,丝毫无益于改善室内光线;阁楼仅仅作为储藏空间使用(图2)。不仅如此,临街一侧的延伸部分遮挡了入口外立面的阳光。最重要的是,住户对普尔特街的名声都不大满意。

蒙特福德普尔特街29~47号排房被改造成为荷兰首批“主动式住宅”,这10座排房通过翻新,获得了新的未来(图3)。这些房屋的屋顶通过发电、供热和提供光源3种方式对太阳能加以利用,显著提高了这些又大又深的空间的舒适度。

这10所主动式住宅只是诸多排房中的一小部分,它们的业主是GroenWest住宅基金会。它们的改造引发了社会对GroenWest住宅基金会的关注,正如前主席彼得 · 科泽利厄斯(Peter Korzelius)所说,“这里所有街道已成为新的旗帜项目,这真是件好事。普尔特街与邻街住宅的最大不同在于它们拓展了房顶阳台,使每一平方厘米的空间都能享受到阳光”。

2 改造理念:斜+立组合窗获取更多阳光

建筑师的改造策略在于打开房子的中部,让更多的阳光从顶部射入建筑物内。以前,房屋的阁楼只作为储藏空间,通过折叠楼梯进入。如今,阁楼被明显扩大,改造为起居室,通过永久性楼梯直达一楼(图4~8)。

图2 改造前的第29~47号住房室内(摄影:Torben Eskerod)

图3 改造后的排屋外观(摄影:Torben Eskerod)

空间的延伸还表现在建筑外立面——最引人注意的是阁楼上的三角墙。建筑师将三角墙设计成了阳光放大器,在现有非对称屋顶上安装了斜面加立面组合天窗、太阳能板和彩钢瓦(图9)。这种屋顶延伸方法使得阳光可从两侧射入到阁楼中。因此,如果住户将卧室安置在这一层,那么在清晨,他们将被东面屋顶平台射入的阳光所唤醒;傍晚,他们还能享受西侧高位屋顶天窗射入的太阳余晖(图10),这缕余晖将通过房内的白色泥墙反射到对面的屋顶上。

开放式新楼梯使更多的阳光直射到屋内地面和周边空间内,使室内明亮了许多。原先一层环绕楼梯的木头和玻璃隔板被低矮的栏杆所替代,使太阳光线自然泻入临近的走廊中。房屋一、二层和立面窗户的大小并未作出改动。但是,设计师们将隔热效果差的老旧铝框窗户替换为了木框3层玻璃窗(图11)。

房屋的一楼为开放式厨房或者是餐厅和起居室,面积约为45m2,从入口侧一直延伸到花园。为了保障这一空间的开放性,楼梯只由踏板构成。因此,进入建筑物时,人们可以直接看到里面(图12)。过去,房屋墙面是老旧的吸光石膏灰泥,粗糙灰泥墙和墙面覆盖层阻碍了很多的阳光。如今被光滑的白色墙面和天花板所代替,可反射从窗户射入的太阳光。楼梯的旁边增设了一堵白墙,将日光反射到卧室。

一楼和阁楼的通透性会影响房屋的自然通风效果。顶楼新开的几扇屋顶天窗在楼梯井边起到烟囱的作用,使一、二层的废气向上流通,最后从顶楼排出,保障了房屋在夏季的通风。冬季,配置CO2传感器的机械通风系统使温暖空气流通,舒适而健康(图13)。

3 社会保障住宅的重点:材料的选择

图4 设计理念(来源:BouwhulpGroep)

图5 改造前后A-A剖面对比(来源:BouwhulpGroep)

房屋结构和外立面几乎完全翻新了,不仅实现了良好的通风,窗户还能够尽可能多地吸收太阳辐射,通过最有效的方式实现了能源目标。

房屋立面和屋顶的材料选择是另一个重要的问题。这10座房屋属于社会保障性住宅,而在荷兰有一条不成文的规定:社会性住宅在外观上不能有别于其他房屋。因此,项目的外立面采用了新的砖砌面层和粉饰黑色护墙板。从远处看,这种材料使人想起改造前的样子(图14)。

但是,新的砖墙厚度只有过去的一半,这就意味着在无需增加基座厚度的前提下,墙身空腔(热绝缘空间)就已经变宽了。地板槽隙下方50cm处安装了外部保温材料,确保地板底部供暖。

4 能源:全方位太阳能解决方案

新房屋是依照威卢克斯(VELUX)和丹佛斯(Danfoss)一体化“太阳能解决方案”建造的,这是本项目能源理念的关键。这一元素集空间扩展、日光补给、通风和太阳能发电等多种功能于一身。房子的朝向决定了屋顶能够“汲取”的太阳辐射量。在西向的入口一侧,每个屋顶都安装有21m2的光伏板。东边屋脊处安装了一排太阳能板,用于供应热水。入口一侧安装的这两个系统有利于改善能源平衡(图15、16)。据建筑师推算,与改造前相比,房屋大约能够节省80%~90%的能量。除此之外,建筑物被改造为“全电力”的房子,无需燃气锅炉或烟囱。

图7 改造后的楼梯(摄影:Torben Eskerod)

图9 改造后的屋顶(摄影:Torben Eskerod)

图10 改造为卧室的阁楼空间(摄影:Torben Eskerod)

图11 木框3层玻璃(摄影:Torben Eskerod)

图12 改造后的一楼室内空间(摄影:Torben Eskerod)

图13 阴天条件下住房的光线水平(上图:实景;下图:采光模拟分析)

图14 改造后的建筑外立面(摄影:Torben Eskerod)

图15 太阳能利用示意

供热则通过地缘热泵和两个地缘热探针实现(每个房间1个)。热泵的能源来自屋顶的光伏模块。所有重要的技术设备,例如热泵、热水箱和光伏系统逆变器等,都集中在临街一侧的杂物房内。改造后,排屋的能源利用等级达到A++(图17、18)。

5 改造效果:节省开支、节约空间和提升形象

在荷兰等国家,燃气价格很低,因此将老旧的燃气锅炉替换为可再生能源独立系统是一项大胆而富有前瞻性的举措。客户和建筑师们希望看到的是:随着矿物燃料价格的上涨,这一举措将被证明是值得的。

根据Bouwhulp Groep建筑公司的计算,改造完后每月房租约上涨115欧元,但住户每月能够节省的能源费用约为130欧元。这样算来,相当于住房空间扩大了17m2。

每户约13万欧元房租收入可以帮助GroenWest住宅基金会偿还改造房子的成本。在所有成本中,主动式住宅技术仅占了一小部分——绝大多数花费在了标准维护和更新上。而作为一项研究和发展性投资,它将帮助公司在未来改造数千座房屋。

正如GroenWest前主席彼得 · 科泽利厄斯在工程开工前所说“我们面临着这样一种情况,那就是必须改造1/3的公租房——也就是说,在未来的5~7年内,需要改造4 000户住宅。这是一项庞大的工程。通过这项工程,我们希望了解在技术上如何能够最大限度地利用阳光并尽可能地减少能源消耗。”

图16 屋顶的光伏板(摄影:Torben Eskerod)

图17 改造前后能效对比

图18 改造前后能耗雷达图

对于租户而言,改造不仅意味着开支减少了,更重要的是,他们自己和邻居的居住环境都大为改善。普尔特街曾经是蒙特福德最贫穷的地方,然而,现在它却成为蒙特福德的新地标,这里的住户因为能够居住在荷兰最特别的社会性住宅而感到无比幸运。是室内空气质量方面。“以人为本”的理念使蒙特福德的项目在其他节能翻新项目(包括 “被动式住宅”翻新)中脱颖而出。在被动式住宅设计中,建筑物起着主导作用;然而,在主动式住宅中,用户则是建筑物设计的核心。因此,主动式住宅强调住户在住宅内的主动作用,主动式住宅理念只是项目执行的一个部分,而非全部目标。

注释

① 蒙特福德镇为乌特勒支西边的一个小镇。

项目信息

客户:Stichting GroenWest,荷兰武尔登市(Woerden, NL)

建筑师:BouwhulpGroep,荷兰埃因霍温市(Eindhoven, NL)

施工方:BAM Woningbouw,荷兰沃海恩市(Nieuwegein, NL)

合作伙伴:威卢克斯(VELUX)和丹弗斯(Danfoss)

项目地点:荷兰蒙特福德普尔特街第29~47号

摄影:Torben Eskerod

6 结语

改造后的蒙特福小镇排房的能源消耗仅占荷兰新建房屋正常能源消耗一小部分,更重要的是,这些房屋的日光、新鲜空气、室内环境和健康材料应用都达到了很高的水平。

“主动式住宅”的核心理念在于设计适合住户的建筑物。在蒙特福德,设计师们将这一理念归纳为阳光、空气和空间。这3个方面是所有设计的关键——无论是屋顶平台的延伸、楼梯光线设计还

臧海燕,威卢克斯(中国)有限公司

郭成林,威卢克斯(中国)有限公司

赵金彦,威卢克斯(中国)有限公司

2016-07-13

THE FIRST ACTIVE H:OUSES INTHE NETHERLANDS RENOVATION OF HOUSES IN MONTFOORT

Poorterstraat of Montfoort are the first houses in the Netherlands renovated according to the principles of Active House, using a sustainable renovation concept developed by the VELUX Group and Danfoss. In Montfoort ten houses are sustainably renovated with the focus on a comfortable indoor climate for the first time. The unique design based on the principles of Active House creates a good balance between energy design, indoor climate and environment, with the main focus on comfort and health of the residents.

Active House, Renovation, Comfort, Energy

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