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摘要:文章从项目的缘起、规划设计、思想理念及被动技术等方面对日本优秀被动式租赁住房案例PassiveTown进行分析,进一步了解了日本被动式技术在租赁住房规划设计中的应用。
关键词:可持续发展;租赁住房;被动式技术;PassiveTown
引言
租赁住房作为一种特殊的居住方式,在全球范围内为各个国家解决居民居住问题、推动经济社会发展作出了巨大的贡献。被动技术在租赁住房中的使用进一步强化了租赁住房的优势和意义。关于被动房的定义,在不同的国家和语境下不尽相同,国际被动房协会IPHA(TheInternationalPassiveHouseAssociation)认为被动房不是品牌名称,也不是能源标准,而是确保最高舒适度的集成概念,“被动房并不是任何人‘发明’的——实际上,被动房是被发现的。今天的全球语境下,‘被动式房屋’的一个被广泛接受的定义是:通过被动措施(隔热,热回收,被动使用太阳能和内部热源)可最大程度地达到热舒适性”[1]。作为租赁住房建造大国,日本于2010年重拾对被动式建筑的关注后,建设了很多优秀的被动式租赁住房建筑实例,值得我们学习和借鉴。
1日本被动式租赁住房典型特征
日本的发展一直面临着土地资源和各种能源稀缺的挑战,随着“二战”后的城市重建,日本成为全球推动租赁住宅建设的重要国家之一。战后到20世纪80年代,日本建造了大量的租赁住房,并开始探索租赁住房的多样性。在70年代末到80年代关注并实践了一些近似被动房的建筑,如马込ThermalHouse(1979年)、筑波之家I(1984年)、太阳能烟囱住宅(1985年)等[2]。后来又转向关注设备、系统的“主动式”技术。2010年,一些日本建筑师再次将目光投向被动式住房,同年日本普通社团法人被动房屋协会(PassiveHouseJapan)成立。2011年的东京大地震引发了整个日本关于能源政策的讨论,认识到核能缺点的日本人更加重视起建筑中能源消耗的问题,并开始重新反思理想的生活和工作空间究竟该如何设计,为日本今天不少优秀被动式租赁住房的产生打开了契机。
1.1舒适的室内温度
无论气候或地理区域如何,被动式租赁住房在不需要传统供暖或空调系统帮助的情况下,只需很少的能量即可使室内达到舒适的温度——隔热效果极佳的建筑围护结构、三层玻璃窗和隔热框架可保持所需的保暖性。冬季,通过有效利用太阳能,内部热源和热量回收,被动式租赁住房能“被动地”加热;夏季,又能利用被动式冷却技术(例如,策略性遮阳)来保持舒适的凉爽。被动式租赁住房不但提供了优良的居住环境,还能有效减少租客采暖等方面的花销,从而极大地提高了租赁住房出租率,充分地利用了社会资源,也充分地发挥出租赁住房解决居住问题的作用。
1.2高品质与长寿化
对于租赁住房来说,足够长的寿命和禁得住时间考验的过硬质量是租赁住房发挥其优势的两大法宝,而被动式技术正好与之匹配。日本被动式租赁住房具有极高的绝缘性和气密性,结合“无热桥设计”,消除了寒冷的角落以及过多的热量散失。保证建筑舒适性的同时,也成功地防止了建筑因湿气、灰尘等一系列不良环境因素而造成的损坏,提升了建筑的质量,延长了使用寿命。
1.3节能环保可持续
由于被动式房屋的概念是基于物理原理的,每个建筑物都可以适应其特定的气候,形成更低的能耗、更少的污染、更便宜的运营成本。这一特点使得被动式租赁住房不仅对租户具有极大的吸引力,同时也受到政府、环保组织和住房运营公司的极大欢迎。经研究表明,被动式房屋建筑与空间供暖和制冷相关的能源与典型建筑相比可节省多达90%,与平均新建建筑相比可节省超过75%。被动式房屋建筑每年每平方米供暖消耗的天然气不到1.5立方米——大大低于普通的“低能耗”建筑[3]。
1.4长远的经济效益
被动式租赁住房还可以通过节约建筑能耗来长期节省资金。被动式租赁住房不需要常规的加热和冷却系统,这部分钱就可以花在更好的窗户、更厚的隔热材料和通风系统上。这样不但抵消了一部分投资,还节省了安装设备的空间,这些空间对租赁住房意义重大。即便被动式住房的前期成本比传统房屋高,但由于日本被动式住房组件市场发展成熟、生产厂家众多,还有财政支持,长远来看,被动式租赁住房的性价比更高。
2节能舒适的被动式住房设计实践——日本
YKK集团PassiveTown项目PassiveTown项目选址于YKK(吉田工业株式会社)重要生产基地富山县黑部市。YKK集团十分重视环保和可持续发展问题,秉承“善良循环”哲学理念,在PassiveTown项目中被动式技术减少了50%~60%能源消耗,还提供了更加舒适的租赁生活环境和健康的生活方式。项目开发面积为36100m2,计划于2025年将建造250栋住宅楼,以提供一个利用太阳能和热能、地下水、季节性风能并拥有茂盛绿化带的住区。目前项目的1、2、3号地块已经建成,共拥有117栋房屋和各类商业设施。三块地块分别由儿玉一郎、桢文彦和森美羽三位日本知名建筑师设计,景观由placemedia合伙人景观事务所①设计,总体规划由Placemedia的景观设计师宫村俊作教授负责。项目的落成,为日本黑部市租赁住房和开放社区发展作出了推动性的贡献,也为全球建筑业带来了极大的启发(图1)。
2.1规划理念
2.1.1总体规划:营造绿色活跃友好的开放。社区PassiveTown社区以开放、友好的姿态面对周围的城市环境,不仅为居住的公司员工打造了优美的社区,也为周边的居民提供了一个良好的环境,甚至还试图建立一个能给海外游客、访客们留下“超越先前印象的”的建筑群[4]。规划在面向主要街道的界面设置了购物和娱乐功能,包括咖啡馆、商店、社区集会场所、托儿所等便民服务设施。在基地中心位置设计公共广场和绿地,连通三个地块的开放空间,郁郁葱葱的景观和水景调节小气候。停车场位于地块1和2下方,便捷的同时大大增加了地面的绿地面积以减少硬质铺装对生态环境的消极影响(图2)。对于租赁住房而言,除了提供个人和家庭使用的居住功能,还需要具备公共建筑属性,提供一定的生活服务、休闲娱乐、商务办公等公共空间。又因居住者具有一定的流动性,租赁住房在建筑空间组成、流线组织等方面的设计要求,以及运营中对安防、物业的管理要求均高于普通住宅项目。PassiveTown的3个地块通过功能的复合、广场的设计、街角的处理、流线的组织非常精彩地应对了这种需求。2.1.2生态环保:充分利用自然资源。作为被动式租赁住房,PassiveTown在尽量减少使用电、气、煤和石油等能源的同时,试图最大程度地利用该地区自然环境的潜力和影响,包括水、微风、阳光、土壤和植被等。黑部市的自然环境有三个特点,第一是十分丰富的地下水资源;第二是被名为“Ainokaze”的季节性风资源;第三是多云天气多,日照少。设计师们首先利用当地的地下水溪流中的冷水作为夏季的冷却剂,并浇灌植物和塑造公共空间的景观水体[4]。宫城教授在讨论黑部的丰富环境时表示,“黑部拥有丰富的地下水资源,城市各处都流水。一块水丰富的土地也拥有丰富的土壤。我认为可以通过充分利用当地植被来建造建筑物”[4]。其次,通过设计微风走廊、合理布置独栋建筑和门窗的位置,使“Ainokaze”在夏季带走房屋间多余的热量,而冬季吹来阵阵暖意。然后,对开窗、遮阳、阳台、植被的精细设计和选取,尽可能使夏季的阳光能被植物和遮阳构件遮挡,而冬季的阳光则可以通过采暖板提供更多的能量,再加上木质生物质发电器和APW乙烯基三层玻璃窗良好的隔绝和密闭性,保证了冬季的热水供应和室内环境的舒适度。2.1.3人与自然:用身体与自然交流。除了超强的隔热能力,被动式建筑还有一个非常重要的特点就是它的密闭性。高度绝缘和气密的房子其实增加了通风的系统性和有效性,通过非常简单的通风系统就能保证室内空气的清洁,甚至比普通住宅更清洁。但是,高度的密闭性和舒适的室内温度可能会使得人们长时间待在室内而不想与外界接触。PassiveTown作为一个租赁住房社区,人员流动性大,人际关系复杂,租客们的心理状态和邻里关系需要得到关注。YKK有一个独特的“窗口研究所”,他们认为作为建筑一部分的窗户代表了“文明和文化”,设计师们也认为“打开窗,人们才会注意到诸如温度、湿度等外界发生的事情,这种认识链形成了一种生活方式,其中包括安全性,并导致代表了文明和文化”“关键是被动设计适合积极的生活”[4]。在相似思想的引领下,设计师用各自的方法让人们尽可能多地与自然和周围的人相交流。例如在地块1中儿玉一郎设计了宽大的露台和微风走廊,他们吸引着人们打开门,走出房间(图3);在地块2中,桢文彦将所有的开窗都设计得很大,并向外敞开,使人们能更多地沐浴在阳光下,并看到社区的情况。地块3是既有建筑的改造,户型多为小公寓,因此设计师森美羽在一层设置了带有大落地窗的、支持居民之间交流和互动的厨房和用餐空间。
2.2建筑设计
2.2.1地块1——设计融入自然。地块1由两栋住宅、幼儿园和商业楼组成,住宅分为L(86m2)、M(71m2)、S(56m2)三种户型,均为LDK模式。所有住宅单元都有约9张榻榻米大的阳台以及公用的微风走廊(图3),将城市生活与自然相互融合,诠释了设计师儿玉一郎所说的“被动设计的作用之一是扩大基于建筑对于光、空气和水的表达的可能性”[4]。虽然面积不大,但这样的租赁住房无疑提供了远超一般住宅的自然空间享受。2.2.2地块2——独栋式被动住房。地块2由四栋独立住宅、被动式市集和被动式厨房组成,住宅分为L(87m2)、M(74m2)、S(48m2)三种户型,布局LDK模式。虽然联排式被动式住宅可以大大增加建筑的性能,但设计师桢文彦希望挑战不依赖于联排形式的被动房。四栋独立的住宅楼使大多数房间的门或窗户拥有两个朝向,因此房间的通风很好,大量的自然光能够进入。分散的体量也有利于“Ainokaze”在建筑间穿行,强化了对季风的利用。地块2位于地块1、3之间,分散的体量也有利于场地之间景观、视线、空气和阳光的相互流通,将三块场地更紧密地衔接在一起(图4)。2.2.3地块3——既有建筑的改造。地块3是两栋既有房屋的改造。该地块试图为单身人士提供安全、优质的住所,户型以单人住房为主,分为R布局模式(43m2)和DK布局模式(44m2)。作为一个装修性的工程,设计师森美羽希望这一地块能够为国家未来的房屋重建工作提供解决方案。该地块的K楼获得了2017年日本首个LEEDHomes大奖,为既有建筑的被动式租赁住房改造提供了一个非常优异的案例(图5)。
3结语
Passivetown在不到4万平方米的场地内,展现了非常前沿、科学和人性化的规划理念和三个建筑设计大师关于被动式租赁住房的设计思想,同时呈现了多种被动式租赁住房的设计手段和方法,并提供了8种户型和丰富多样的生活可能性,不但对被动式租赁住房的设计有极大的启发,对住区规划、城市设计和住宅设计也都有一定的指导意义。有以下两点总结:第一,保持开放与创造性。被动式租赁住房不是一个封闭的解释体系,而是开放的、充满活力和多样性的概念集合。在未来被动式租赁住房的设计创作中,要避免陷入唯技术论和标准论的陷阱。第二,保持大局观和人文性。被动式租赁住房的设计不能只着眼于被动住房、技术和租赁本身,既要关注地理环境条件,也要关注社区场地关系,更要注重对人们生活方式的思考。人类社会的发展离不开各种各样的资源,不论是在资源丰富或匮乏的年代,充分地利用好每一份资源,发挥出它们最大的能量,都是对资源、环境和地球最基本的尊重。
作者:赵迪 程鹏 蔡昆洋 单位:中国建筑设计研究院有限公司 中国建筑标准设计研究院 有限公司中国建筑设计研究院