淺析可持續性技術在中式別墅設計中的運用——揚州豪第坊項目節能技術實踐

■ 顧 婧 Gu Jing 譚志祥 Tan Zhixiang

0 項目概況

新能源虎豹·豪第坊項目位于揚州城郊的儀征市新集鎮東首，距離揚州主城區10km，項目占地近32hm2，容積率為0.8，總建筑面積約為23萬m2，是由獨棟別墅、聯排別墅、情景洋房、沿河觀景洋房等多種建筑形態組成的高品位大型社區（圖1）。

1 設計構思

1.1 設計之初

在對任務書進行構思時，我們希望方案能產生一種與城市對話的可能，這不僅僅局限在與周邊環境和建筑的關系上，更多的是希望能與城市產生一種文化上的共鳴。“回眸難忘錦繡園，淺笑又憶煙雨巷”，在揚州這片有著太多歷史故事的土地上，一塊磚，一片瓦，仿佛都在述說著什么。穿梭在老城區的小巷之中，時常讓人不自主地沉靜下來，那是與現代都市快節奏截然不同的閑淡。青磚黛瓦，前庭后院——傳統中式園林的精致優雅也許更能體現出我們自己的建筑味道。建筑作為文化與審美的載體，從其深層的文化層面入手，要比簡單的傳承與模仿獲得更多的認同感。所以如何讓我們的居住空間傳達出更多的文化信息，便成為設計的關鍵之處。設計中，中式的風格不單單體現在建筑立面的江南古韻和古典風格的精致庭院；在結構的處理上，也盡量從傳統建筑原型中獲取靈感，并且與現代技術相結合，采用全木結構代替傳統的鋼筋混凝土結構，這一設計在可持續發展方面具有創新精神，并為日后的設計提供了寶貴的資料和經驗。

由于基地（圖2）周圍條件沒有較多的制約，這讓我們有了足夠的時間對高檔住宅本身進行設計推敲，對傳統建筑元素進行傳承與運用的同時，出于對環境保護的責任感，同步進行節能設計，讓藝術和技術在此交融，創造出有著較高文化氛圍同時更加適宜人居的環境。

1.2 方案設計

根據任務書，本項目定位為以聯排別墅為主的居住小區，風格為傳統中式風格，運用傳統的住宅建筑符號和元素，自由組合。方案有多套戶型的設計，在給戶主更多選擇的同時，又提供了良好的視覺感染力。

規劃設計中，住宅、庭院、景觀，配套串聯成一個有機的整體。這里既有北方園林豪邁大氣的山水景觀，又有江南園林精致秀麗的私家小筑，讓人感受到揚州園林“北雄南秀”的獨特風格，強調與城市共生長（圖3）。不同的組團通過地塊內的各個街道、廣場、綠地相互組合，構成了一個和諧的整體。

2 對于可持續性理念的理解與設想

在進行這個項目之前，我們很少接觸關于可持續性發展的工程。因此在最初階段，我們提出了幾點設想：①如何將可持續性技術與傳統風格相結合；②如何以市場為導向，設計出適宜人居的工程，而不僅僅是技術的堆砌；③低密度住宅能否更少依賴土地的輸出；④可持續性技術后續的持久性該如何保證。上述問題在設計展開過程中，大部分都有了解決方法，為我們方案的深入提供了技術支持，但有些仍然需要時間的驗證。

3 可持續性措施的研究

3.1 建筑的承重方式——木結構

3.1.1 選擇木結構作為承重方式的幾個重要因素

采用木結構作為建筑的承重方式，是出于對生態環境的考慮。木材是一種可再生能源，它有著低能耗，低污染的特點，并且可以循環使用。在奉行環保理念的今天，任何人都有保護生態環境的責任與義務。我們與開發商達成共識：將木結構作為別墅建筑的主要承重方式。通過前期對木結構住宅的調研與考察參觀，我們更加確認這一做法的可行性。經過現代技術的打造，木質建材有著親切自然、防火耐腐、抗震性能高、設計與建造靈活、可循環使用的優秀品質，而且好的木結構產品與磚混結構相比，具有能有效擴大使用面積10%，節省工期70%，保溫隔熱等優點。國內的木結構住宅已經有了一定的發展，但技術還不夠成熟與規范化。在揚州，采用此種結構方式的別墅并不多見，可以說是一種嘗試，由于其生態性質與我們最初的設想不謀而合，值得進行嘗試。

3.1.2 豪第坊項目的木結構特點

⑴區別于傳統木質建筑的防火方法，豪第坊木結構別墅在外部使用防火、防潮、防腐的掛板、石材等材料，室內采用防火石膏板進行重重設防，重點對木構件中的墻體、樓蓋、天棚和屋蓋等構造進行保護，阻斷火焰與木構件的接觸，輕型木結構墻體、樓蓋和屋蓋、木桁架經設計可達到2h以上的耐火極限。

⑵在對別墅進行設計建造時，圍護墻體結構采用能將水阻斷的防水板，最大限度地減少雨水與木結構表面和組件的接觸，防止滲水。木結構別墅所使用木材的平均含水率控制在17%以內，并采用嚴格、獨特的施工技術（如二次干燥技術等）以保證建筑材料的干燥。結構中還加入了新材料“單項呼吸紙”來保持結構通透，阻隔水氣。同時，特殊的通風設計能持久保持室內的干燥通風。

⑶對于蟲害，我們設計了完備的防范措施。有數據表明：木材的含水率在19%以下時，便不會產生蟲害。通過前期對建設用地的詳細檢測，工程施工時在地基中使用了屏障系統——CCA/CQA防腐木阻隔白蟻侵襲。

⑷本項目木結構別墅的主體框架以及各種墻體、樓梯、隔板等，全部由加拿大進口的成品木材拼裝組成。建成后的木結構別墅不但健康、環保、節能，而且還符合低碳型住宅的標準。

3.2 圍護結構做法簡要說明

3.2.1 屋頂構造

⑴坡屋面構造的做法是(從上至下、由外到內) ：水泥砂漿(20mm)＋水泥砂漿找平層(20mm)＋膠合板(15mm)＋木樓蓋內填150厚玻璃纖維保溫棉(150mm)＋石膏板（24mm）。

⑵平屋面構造的做法是(從上至下、由外到內) ：水泥砂漿保護層(25mm)＋水泥砂漿找坡(20mm)＋膠合板(15mm)＋木樓蓋內填150厚玻璃纖維保溫棉(150mm)＋石膏板(24mm)。

3.2.2 外墻構造

外墻采用140厚保溫隔音棉填充于38×140墻體龍骨間，其做法是(由外到內) ：水泥砂漿找平層(20mm)＋膠合板(9mm)＋140厚保溫隔音棉填充于38×140墻體龍骨間(140mm)＋石膏板(24mm)，構造詳圖見圖4。

3.2.3 上部木結構

上部木結構由木結構框架、板壁填充材料、框架覆面板及裝飾材料組成。木結構主體框架主要包括木柱、木梁、木擱柵,節點處采用金屬齒狀連接件加以連接。

3.3 地源熱泵的應用

地源熱泵技術從國外引進到中國后，在國內有非常廣泛的應用。地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源(也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。

豪第坊項目采用地源熱泵中央空調系統，每戶獨立采用三位一體地源熱泵機組帶300L承壓水箱，一套機組實現了三聯供（制冷、制熱、生活熱水）。空調房間室溫可以獨立控制，空調效果不受環境溫度影響，具有較高穩定性，在當地平均的環境氣候條件下開機30min內,全部空調房間的室內溫度便能達到夏季22～24℃，冬季18～20℃的要求，并且生活熱水出水溫度在45℃以上，節能減排，系統運行達到良好的效果。

3.3 太陽能的綜合利用

太陽能作為一種可再生能源受到廣泛的注目，也被認為是最有前景的能源。項目對太陽能的應用主要表現在：①傳統的太陽能熱水供應；②小區采用太陽能草坪燈作為景觀燈；③會所和游泳池館屋頂建設有65kW的太陽能電網。

太陽能系統方案設計為：采用峰值功率為175Wp的高效太陽能電池板，會所屋面共計安裝組件256塊（圖5），游泳館采光部分共計112塊。電池板采用16串23并的連接方式，輸出電壓569.6V，電流103.5A，經過匯流盒，分別輸出到一臺50kVA的逆變器和四臺5kVA的逆變器，在輸出交流電流經阻燃電纜進入配電柜中。

4 其它可持續性措施

在生活垃圾和污水處理方面，我們設計了沼氣凈化處理，減少廢氣排放的同時，為部分住戶提供了優質的清潔能源。小區景觀水系的設計和凈化方面，在尊重原生態水系的基礎上，加強對水的凈化，使水系適宜水草和魚類的生存，讓水系成為豪第坊的一大亮點，也使環境得到完美改善。

5 結語

通過這個項目，我們對中式別墅設計有了一定的經驗與積累，在運用傳統建筑元素上更加靈活，也讓我們對傳統建筑文化有了更加深刻的認識，希望做到繼承于傳統而脫胎于傳統，而不再是單純的模仿與復刻。現代技術的發展為建筑提供了更多的可能性，如何更好地掌握技術，靈活運用，創造出更加人性化的設計，需要我們在今后的實際工程中不斷研究。