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英国唯一有人居住零碳住宅设计

2011-04-26 11:16 来源:外滩画报 评论(0)T|T

“零碳建筑”即房子消耗的能源量与其自身产生的能源量大体相当,从而实现二氧化碳的零排放。英国建筑设计师约翰-克里斯托夫斯的零碳建筑获奖无数,也是迄今为止英国唯一有人居住的可持续住宅。

英国唯一有人居住的零碳住宅:英国建筑设计师约翰-克里斯托夫斯的零碳建筑

“零碳建筑”即房子消耗的能源量与其自身产生的能源量大体相当,从而实现二氧化碳的零排放。英国建筑设计师约翰-克里斯托夫斯的零碳建筑获奖无数,也是迄今为止英国唯一有人居住的可持续住宅。难怪美国记者鲁斯-布鲁姆菲尔德在《时代》杂志中感叹:“我已经看到了建筑的未来,就在伯明翰。”

英国,伯明翰内城巴萨尔希斯区。

触目皆是维多利亚时期老式红砖房。突然,一栋极具现代简约风格的三层建筑从两座红砖房子之间延伸出来,一下子把过往行人从当下拉回到170年前的维多利亚时期。

这里的红砖房都建于1840年,皆为半独立式排屋。两层高的房子内带有两间卧室,砖房之间的距离为3.7米,这一狭长的空间曾作为车库供附近的居民使用。从两栋红砖房之间异军突起的这栋三层建筑是后期加盖了一层的结果。房子主体为白色,侧面80%以上为玻璃幕墙,一层楼的西侧墙面以一面巨大的落地窗代之。房内简洁主义的风格一目了然。加盖了的顶层是一座独立的尖顶阁楼。阳光下,外墙反射着炫目的光线。透过光洁的玻璃窗,行人隐约可见房子内部的红砖墙。

房子的主人是英国建筑师约翰-克里斯托夫斯(John Christophers)。他和妻子乔-克里斯托夫斯共同选定了这栋老砖房作为改造的对象。

一般来说,这样的历史性建筑不允许被改造,但夫妇俩凭借他们的“零碳建筑”理念得到了社区居民的联名支持,顺利得到了当地规划署关于改造老砖房的批准。

所谓“零碳建筑”,即房子消耗的能源量与其自身产生的能源量大体相当,从而实现二氧化碳的零排放。克里斯托夫斯夫妇是所有申请者中唯一获得批准的英国建筑师。

老房新生

克里斯托夫斯今年51岁,是一位有相当知名度的英国建筑师,定居工作于伯明翰。伯明翰距离伦敦西北部约120英里,在工业革命时期曾是英国最重要的发电厂所在地。直到现在这个庞大的电网依然在运行。夫妇俩的独子西奥-克里斯托夫斯于5年前诞生,现在已经到了活蹦乱跳的年龄。

随着儿子渐渐长大,夫妇俩开始减少工作量,希望找到一处安静并有足够空间安置一家三口的住所。夫妇俩花了近两年时间寻找他们理想中的家,最终选定了这座老砖房。

2007年,夫妇俩花费13万英镑(约合人民币137万元)买下了这栋红砖房,并于一年后开始动工改建。

克里斯托夫斯在采访中告诉《外滩画报》,在看到老砖房的一瞬间,他已经在头脑中绘制出了改造蓝图。他打通北部和西部墙面,并加宽整个建筑。长、宽方向的延伸将房子的居住面积扩大了两倍。在高度上,除了建造两层加盖房外,克里斯托夫斯还在楼顶上加盖了一个尖顶的独立小屋作为工作室。因为邻居的房子比他们高,所以加高一层就不会被周围建筑挡住阳光。除了打通两堵墙面外,原封不动地保留了老砖房的其余构造。同时被保留下的还有后院两棵高大的白蜡树。

开放式厨房及餐厅

从红砖房的前门走进房子,房内陈设一目了然。一层是开放式的厨房、起居室和餐厅,几大生活空间流畅地沿着老砖房和加盖房排列。起居室位于楼层正中央,挑高的屋顶设计让阳光直接从二楼房顶倾泻下来,自然光给整栋房子提供了充足的照明。

第一和第二层之间的楼梯设置在房屋中心区域。依旧是挑高的顶部设计,自然光从顶层透入。楼梯所用木板均为废旧木材,粗糙的手感弥合了老砖房和加盖房之间的冲突。

房子顶层是一个独立工作室。工作室的窗户借鉴了中世纪教堂“斜窗”的设计理念,房屋临街一面突出的屋顶窗视野开阔,可看到城市中心的风景。

第一和第二层之间的楼梯设置在房屋中心区域。依旧是挑高的顶部设计,自然光从顶层透入。楼梯所用木板均为废旧木材,粗糙的手感弥合了老砖房和加盖房之间的冲突。二层有一个书房和三个卧室。约翰将其中两间卧室的玻璃窗替换成了百叶窗,一来可以俯瞰起居室,二来加快了房子里的空气流通性。

房子顶层是一个独立工作室。工作室的窗户借鉴了中世纪教堂“斜窗”的设计理念,房屋临街一面突出的屋顶窗视野开阔,可看到城市中心的风景。这个小阁楼本身也成了社区里的标志性建筑。

零碳能源

第一步拆除所有需要使用能源的设备。夫妇俩拆除了散热器、煤气炉、壁炉、大部分灯具等耗能设备、无隔热效果的普通窗户、无法达到节水效果的第二步针对房屋本身建材做出改造,改进房子的供暖功能。夫妇俩保存了老砖房原有的红砖外墙,在老砖房的屋顶和墙面内嵌入了加强型隔热材料,使房子内的热气不易散发出去。拆除了传统的供暖设备,利用从冰箱、洗衣机、电磁炉、电灯、电脑等设备中产生的废热,外加从窗户中折射进来的阳光,满足了整栋房子的供暖需求。

为了抵御一年中温度极低的几个星期,夫妇俩保留了去除湿气的干燥系统以及壁炉,壁炉取暖用的木材来自后院的白蜡树,而燃烧白蜡树所产生的二氧化碳全数被后院的白蜡树吸收。

第三步是改进房子的照明系统。整栋房子采用了足够数量的天窗,从中透入的自然光可以让整栋房子里保持充足的明亮光线。

第四步是改造房子的供电系统。克里斯托夫斯在墙面与墙面之间的交界处预留了几个出口,在这些地方装上镜面。通过摆设在各个角落里的镜面,形成一道道折射曲线。这些折射曲线产生了戏剧般的效果:日光从屋外引入了房子的所有地方。自然光的应用,确保了整栋房子的耗电一直处于极低的数量。

房顶上密密麻麻地铺设着太阳能PV板,其高度、坡度和方向均依照建筑方位和周边环境进行设定,“整栋房屋就像一朵向日葵。”妻子乔对这个巧夺天工的太阳能系统颇为得意,这些太阳能板直接将太阳能转换为电能。房子的供电系统连接着国家电网,因此电能成了可储存的东西。国家电网就如同一个巨大的蓄电池,调节着克里斯托夫斯一家的用电量。

“如果天气晴好,阳光灿烂,我们根本用不完太阳能板产生的电能。剩余的电量就会进入国家电网供其他家庭使用。如果遇到连续阴雨天或者太阳能板无法供电时,我们同样会从国家电网引进所需电量。”克里斯托夫斯计算过,这些太阳能板一年产生的电量是实际用电量的1.5倍。这些太阳能板除了满足整座房子的用电需求外,还能为国家电网带来一些额外的电能。

第五步是改造房子的供水系统。在二层楼屋顶上,克里斯托夫斯安置了数个大水槽承接雨水,雨水通过遍布房间的管道流入地下室的水箱。雨水直接供应到厕所储水箱,提供洗衣机用水以及厨房用水。夫妇俩仍保留了一个传统的净水电源,经过净化后的雨水可以提供日常饮用水,而英国充沛的雨水足以满足一家人的用水需求。

克里斯托夫斯告诉《外滩画报》:在隔热方面,新房顶和新墙面的隔热能力是原有的20倍。现有窗户采用三玻窗,隔热性是原有窗户的12倍。在封闭性方面,目前房子的密封度是原来的28倍,保留了建筑材料的水汽渗透性,以防水汽凝结。保存了热气与冷气,使房子冬暖夏凉。光电板将把太阳能转化为电能,多余的电能输出至国家电网。被动式太阳能板冬天充分吸热,夏天由白蜡树遮挡以防曝晒。太阳能加热冷水,并将之储存于大型储存桶中。通风装置利用从建筑内抽取出污浊空气中95%的热量加热新鲜空气,再将之输入建筑。而白蜡树残枝作为壁炉燃料,树枝的重新长成吸收壁炉燃烧所排放的二氧化碳。

零碳装饰

零碳装饰

克里斯托夫斯一家于一年多前搬进这栋房子,尝试着将他们的可持续发展哲学也贯彻于房子的装修上。一如既往,克里斯托夫斯在室内装修上也体现了他的“零碳”理念。

所有装饰材料都是废弃的二手建材。厨房吧台由回收玻璃制成,餐桌是一个旧的广告牌等等。大小细节无一不体现着节能环保这一理念。尽管这些材料都是二手的,但整体设计却并不显得单调乏味,到处体现出简约和摩登。

英国政府对于可持续性建筑一直给予积极的支持自来水管道。当所有的能源计量表计数都归零后,夫妇俩举办了一个派对:“庆祝这座房子不再需要使用化石燃料了。”和鼓励。政府为可持续型住房设立了一套严厉的评价标准体系。克里斯托夫斯的这栋零碳房已经达到了体系中的最高级别——6级。

这一评价体系对建筑的各个方面都有严格的考评,大致需考量9个方面:1、二氧化碳排放量和能源利用率;2、水利用率,包括雨水的应用;3、建筑材料,包括建筑材料本身的能耗性;4、建筑表层的吸水性,通过建筑表层流失的水分应该维持在最低限度;5、垃圾,甚至房子里所有的家用设施都应当是易于回收的;6、污染,包括保温材料产生的污染是否达到可以忽略不计的水准;7、健康,包括有无充分利用日光;8、房屋管理,包括建筑的整个过程是否易于管理;9、生态,包括建筑选址是否考虑到保护野生动物。

克里斯托夫斯的住宅并不是英国第一座达到零碳6级的住房,但确是英国第一座通过改造旧建筑而得,并有人居住着的可持续型零碳6级住房——可持续型6级住房被评为高度可持续发展的环保型建筑,英国政府已经决定从2016年起,所有的新建住房都须按此标准建设。

克里斯托夫斯的零碳住宅自完工之日起便获奖无数。包括2010年英国皇家建筑师协会最佳建筑奖、2010年英国皇家建筑师协会可持续发展奖、2010英国皇家建筑师协会Manser Medal奖以及2010年Retrofit Award“单一室内住宅设计类别大奖”。

美国记者鲁斯-布鲁姆菲尔德在《时代》杂志房产版面的封面报道中如是感叹道:“我已经看到了建筑的未来,就在伯明翰。”

但整个改造项目的花费却接近35万英镑(约合人民币368万元)。如此昂贵的改造是否适合推广?一般家庭该如何承受?面对质疑,克里斯托夫斯说:“我们做了很多不一般的改造,打破了很多惯有的规则,以期给建筑的可持续性确立一个新标准。改造过程中大部分原则可以运用到一般的英国老房子上。”末了,建筑师克里斯托夫斯不忘补充一句,“尽管这是一座生态建筑,但我们不会因为追求环保而牺牲生活品质。”如何降低成本,让零碳建筑得以推广恐怕是英国政府下一步该重点考虑的事了。

B=《外滩画报》

C=约翰-克里斯托夫斯(John Christophers)

“我们希望以完全摆脱化石燃料的方式生活”

B:你花了两年时间寻找合适的住宅。什么样的房子符合你的标准?

C:起初我们是想要找一块地新建一栋房子,但找不到合适的地盘。后来,我们越来越意识到,找一栋老房子改造或许比新造一栋更“绿色”,所以我们的目标就锁定在现存的老房子上了。我们希望房子是带有花园的,房子的结构可以允许我们使用高标准的建筑技巧。二氧化碳的过量排放和气候变化密不可分,我们也注意到英国人已经使用了太多不可再生的化石燃料和资源。如果我们希望还能留下一些资源以满足下一代的生活所需,这种生活方式必须改变——这就是“零碳”的概念。

B:在搬进零碳屋之前,你们一家人住什么样的房子?C:一栋典型的英国排屋,带两间卧室,始建于1905年。

B:从房子里拆下的那些设施比如散热器、煤气炉等是怎么处理的?

C:这些东西都已经在其他建筑中得到重新利用。

B:房子里还有哪些电器仍在使用?

C:所有电器,包括电视、冰箱、洗衣机、微波炉,还有电脑、灯、音响等。

B:哪个改造环节最困难?

C:要实现整个建筑的密闭性是最困难的一个环节。

B:为什么设立房子的开放日?

C:我们希望能够启发更多的英国普通家庭来关注环保的生活方式,提醒他们减少化石燃料的使用。希望能让一般英国民众认识到没有化石燃料并不意味着生活会变得阴暗潮湿,我们仍然可以在设计精美的房子里自在惬意地生活。

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