岙呢院子
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,已经20多年没人居住了。它是中国首例德国PHI被动房研究所认证的中国传统木结构三合院改造项目。其前身是一座荒废的百年历史的清末民居,接手老宅改造的是吾方建筑科技团队。
吾方团队不仅修复了完整的屋架,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,还从建筑构造入手更新传统做法,优化建筑外围护结构的热工性能,极大提高了室内热舒适度,同时建筑能耗达到了德国PHI被动房标准,在夏季湿热、冬季湿冷的中国夏热冬冷气候带实现了德国被动房技术。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。
改造背景
一次偶然的机会,五个人在位于北京国子监街的XAS工作室聊天,谈起了在浙江松阳考察的一些民宿,它们的设计、它们的缺陷,以及那些虽然破败却保存完好的传统老村老屋和当地政府推行的老屋拯救计划。那时,大家有了采用德国PHI被动房的标准改造一栋老屋的想法。
这样,五位有着德国建筑从业背景的资深建筑师组成了团队,设立了吾方旅游文化。为实现让传统的古村落老屋焕发新生的建筑理念,经过一年的波折,自2017年7月1日开始,开工实施了为期487天的岙呢老3号院(岙呢院子)德国PHI被动房改造计划。
▼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
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。
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。
挑战
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。
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。
岙呢院子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。
主院建筑的木结构先进行修缮、更新,然后按照改造被动房EnerPHit的标准增加了地面、外墙和屋面的保温层和气密层,外墙上采用了经过PHI认证的被动式窗。传统木结构建筑中各处建造节点的冷桥问题突出,因此我们在节点设计、材料选用、施工操作时,都给与了特别关注。主院的整栋建筑设置了一个新风系统,没有采用空调、暖气等传统主动式制冷、采暖设施。
超大落地玻璃将室内室外隔成了两个世界。炎炎夏日,室内不用空调也不会汗流浃背,常常是窗外骄阳似火,窗内凉爽宜人。
院子全年恒温恒湿恒氧,温度保持在20-25℃之间、湿度40%-60%,气密性n50≤0.6/h,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。
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。
岙呢院子气密性极高,村中的安静是因为自然本身以及村民们的生活状态所致,屋内的安静则是建筑超强隔音的效果。
影响
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。
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
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@第23届国际被动房大会
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。
结语
德国PHI被动房是全球领先的超低能耗建筑节能标准。达到PHI被动房标准的建筑全年采暖能耗不高于15kwh/m2a,室内恒温恒湿恒氧,温度保持在21-25℃之间、湿度40%-60%。岙呢院子是一个出现在乡村地区超出城市常规建筑的改造项目,它首次将一个现代标准引入中国传统民居,充分发掘夯土墙木结构及中式院落空间在营造室内微气候方面的潜力,量化建筑性能,延长结构寿命,把享有冬暖夏凉美誉的传统民居提升到当代居住水平,让历史上建造工艺和居住方式的领先再次完美呈现。