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善意的设计 | 有了它,在南方的山村,老百姓也可以住上恒温恒湿的老宅了

善意的设计 ART POWER 100 2021-09-26



在中国乡村有大量始建于明清时期的传统木结构建筑,由于建造年代久远,常规的复原修缮又无法满足人们对现代居住条件的需求。



它们之中无人居住的早已破败。


有人居住的被改得面目全非。


传统民居的常规改造除了结构修缮、外观还原之外,对建筑性能提升的研究与实践甚少。建筑师介入的改造项目在空间营造与视觉语言上做出了很多尝试,建筑的使用舒适度却往往很难通过设计手法加以改善。



 

岙呢院子位于浙江省丽水市松阳县大东坝镇洋坑埠头村的坳里,是一座历经120年风雨沧桑的老宅,已经20多年没人居住了,老宅子里那些精美的雕花木构件,但凡能被拿得走的,都已经不在了,剩下的不是拆不走,就是被蛀了、塌了、破了。


接手老宅改造的是吾方建筑科技团队,他们从问题切入,对岙呢院子进行改造筹划。率先将现代居住标准引入中国传统民居,把德国PHI被动房标准与传统的中国木结构合院相结合,让改造后的老房子变成真正适合普通人居住的房子——而不是用来参观的“展厅”。经过将近两年的时间,这个带有实验性质的老屋重建项目终于在2018年10月改造完成。




以下文字来自吾方建筑科技团队,记录了项目的设计实施过程。


背景


高额的月电费账单也无法解决南方的湿度


吾方的建筑师团队均有留德的教育及工作背景,在做岙呢院子之前,我们已经完成了大量的德国PHI被动房及DGNB可持续建筑的设计咨询项目。


德国PHI被动房对标国内的超低能耗建筑,是近年来国家层面大力推广的建筑节能标准,这项标准的执行一方面推动建筑产业的升级迭代,另一方面,从建筑师的角度出发,也会为建筑设计带来新的尝试,是一个有趣又富有挑战的实践方向。

 

岙呢院子缘起于团队成员的博士论文选题。在实地调研中我们发现,南方的农村仍居住在传统木结构的老屋中,为了提高居住舒适度,农户把木板墙换成了砖墙,木格栅换成了玻璃窗,破坏了民居作为文保单位的意义。居住舒适与文保意义真的很难两全。也有一些传统木结构的民居复原修缮后,居住功能也随之变成了展陈功能。


目前在传统民居常规改造中存在着很多问题和不足,例如,保温、隔音、气密、防潮等一些满足建筑使用舒适度的基本条件缺位;冷热桥及通风除湿不利造成的建筑室内墙面屋角结露发霉等。


近年来民宿行业兴起,不论是新建还是改造,地暖、空调、生活热水等大量建筑设备的投入运行对乡村薄弱基础设施带来了很大的冲击,即便如此,高额的月电费账单也无法解决南方地区全年湿度偏高对舒适度造成的影响。


这些问题和不足不仅降低了传统民居的居住使用体验,同时增加了建筑单体的能耗需求和地区供给的能源负担,传统的建造方式和工艺工法也很难广泛的传承和更新。

 

现代人重返乡村隐居,不该受制于难忍的居住条件,传统民居的有机更新及改造再利用也无法回避差强人意的建筑性能。




挑战

节能系统的优化与特殊节点设计的深化


在中国传统木结构建筑中实现德国PHI被动房改造标准的最大挑战,是对施工精度的严格要求,尤其是建筑外围护结构保温气密层构造,以及门窗节点的设计、施工与安装。

 

在改造过程中,岙呢院子遇到了很多非常规的特殊节点,经过一年多的全程驻场工作,与师傅们一起反复推敲、现场演示,优化了新材料做法在传统建筑上的具体应用。


岙呢院子最初的空间营造在当地民居中难能一见,穿斗式木构架结构体系,主院正房五柱七檩五开间,共40根老杉木支撑,硬山屋面围绕夯土院墙,人字形山墙和马头墙。遗憾二十余载无人居住,风雨经年损毁严重。

 

岙呢院子与常规修缮的根本不同在于,建筑外围护结构的构造做法,屋面、墙面、地面以及门窗在方案初期均经过基于系统热工性能计算的整体设计与节点深化,把新的技术理念与材料运用和传统的木结构建造方式两相结合,更新了在历史进程中戛然而止的传统民居的建造体系,为改造及新建提出了另一种可能。改造后的岙呢院子在防潮、保温、气密、隔音等建筑性能方面表现优异,但是外观仍保留完整的老夯土墙立面和手工瓦屋面,与传统村落风貌融为一体。





细节

浴室在使用后15分钟之内潮气完全排干


在松阳本地大木师傅的配合下,岙呢院子用传统现场做的施工方式,修缮了完整的屋架,替换脱落的主梁、糟朽的柱子,墩接柱根,补做缺失的牛腿雀替,翻新屋面椽条望板,修复了木构架主体结构中出现的每一个问题构件。


岙呢院子主院冬季室内表面温度与室内空气温度温差不超过3℃,全年室内空气温度波动不超过2℃(实际测量),均匀的室内温度分布为建筑营造了每一平方米的有效舒适空间。

 

湿度控制是南方夏热冬冷地区建筑室内热舒适度最关键的影响因素,也是最棘手的难题。岙呢院子在室内外空气压差50Pa时的换气量小于0.6/h,采用无风噪、无风感(室内空气流动速度≤0.2m/s)、无循环死角、带全热回收及除湿再热功能的新风系统24小时置换新风,通过性能优异的建筑气密和与之匹配的建筑设备,实现了室内恒定的温湿度独立控制。集约高效无室外机的新风系统避免了穿墙打洞对历史建筑造成的立面破坏,保护传统民居主体木结构不受露湿霉腐的侵害。在日常使用中,室内湿度会随人数和行为的影响而轻微波动,据使用者反馈,浴室在使用后15分钟之内潮气完全排干,干湿分离卫浴空间的开放设计不会对舒适度造成影响。


其中很多细部设计只有在性能构造的基础上才能实现长效有用。例如,室内夯土墙侧以大面积的白色墙面作为背景,有助于提升室内亮度、增加空间整体性、突出主体木构架,同时在建筑的使用周期内不因发霉生菌影响室内空气质量和健康生活指标。




影响


改观了人们对建筑节能的认知


岙呢院子是不以牺牲使用舒适度为代价的建筑节能改造设计,把德国被动房技术标准与中国传统木结构二者在改造项目中结合的意义还在于,改观人们对建筑节能的误识和对传统建筑的偏见。

 

目前国内大部分居民在应对降低建筑能耗时采取的措施还主要依赖于行为节能,尤其是在南国的冬天,减少空调的运行时间或增加御寒衣物以忍受不舒适的室内环境。在“节能”对应的英文概念energy saving和energy efficiency中,后者更强调能源效率,岙呢院子改造项目实现的正是在乡村现有每户10KW能源负荷的承受范围之内,极大地降低建筑采暖制冷负荷,以1.5KW、COP3.6制冷制热机组满足面积约350平方米、体积约1300立方米建筑单体的采暖制冷需求。

 

对比同区位其它民宿类改造项目,地暖、空调、热水三套建筑设备是标配,以冬季月建筑满负荷运行为例,体量约1250平方米、780平方米、260平方米的三家民宿对应的电费账单分别在20,000、13,000、8,000元档位,月电费动辄五位数,而岙呢院子的建筑能耗只有它们的1/8至1/10。

 

以建筑节能加持传统民居改造更新与再利用,不仅一改人们对传统木结构作为居住空间使用功能落后的固有印象,实现了现代的健康舒适生活,并且更加强调了传统民居的在地意义。




后续


建筑不是镜头下的网红照片


岙呢院子在改造过程中和改造完成后,受邀参加了2018第22届国际被动房大会亚洲地区被动房会场学术报告;北京市建筑设计研究院学术讲座;中央美术学院建筑学院JJP雅庄设计讲座/松明乡建讲座;2018第四届全国民宿大会乡村美学与民宿设计分论坛报告;故宫博物院古建部学术交流。

 

岙呢院子的日常运行和后期维护成本都很低,增量成本的回报周期可以控制在3-5年内,为私人业主、甲方、使用者和经营者提供了一个可以借鉴的参考案例。我们在岙呢院子项目中完全把技术融入到设计,从平立剖到细部构造涵盖了建筑设计的各个环节。

 

在每个特定的建筑设计委托中,完成设计任务的方式有很多,建筑的媒体传播为业主带来了流量附加值,迎合了当下的消费习惯,但建筑不是快消品,也不是镜头下的一张张照片,除了违建、临建,建筑的全生命周期决定了它所扮演的角色一定是持久的,建筑的价值传播途径也会从线上自动延伸到线下。

 

对于建筑价值的评判和取舍取决于很多方面,政府的土地政策、业主的盈利模式以及使用者的接受度等,但在自然环境秀美的乡村,面对历史留给我们的传统建筑,作为建筑师,我们在乡村的美和历史建筑的完整中,还能为它们带来些什么,这是我们一直在思考的问题并在岙呢院子中给出了答案。



吾方建筑科技HXP Planung GmbH是国内首家同时拥有德国PHI被动房认证资格和德国DGNB认证资格的设计咨询团队,致力于将建筑的高品质与高性能,如超低能耗及高舒适度,与建筑设计匹配整合。近年来已为中国多家一线地产开发企业,如龙湖、葛洲坝、碧桂园、中电建、华夏幸福等,提供基于德国PHI被动房和德国DGNB的设计咨询服务。吾方还致力于设计、开发、建造超低能耗的高性能现代木结构建筑,委托项目分部在山东、广东、海南等地。吾方还在中国传统木结构活化更新与改造再利用项目中不断探索实践。



编辑 丨 Mary 

 排版 丨 阿爽 

图片提供 丨 吾方建筑科技



栏目合作 丨 media@artpower100.com

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