北京首座“零排放”四合院正式啟用。小院裡加扇門,冬季擋風,夏季通風;大玻璃窗掛竹簾擋陽光避免室內成溫室;照明等用電都靠太陽能。實用、成本低、可複製、技術難度低、使用材料大眾成為四合院改造的基本特徵。
基本介紹
- 中文名稱:零排放四合院
- 地理位置:東城區大興社區居委會
- 建立時間:2010年8月2日
- 基本特徵:實用、成本低、可複製等
建築簡介,低調啟用,最佳平衡點,建築特點,扇門節能,自然通風,太陽節能,自主發電,能量消耗低,資源共享,相關評價,地圖信息,
建築簡介
北京首座“零排放”四合院2010年8月2日在東城區大興社區居委會建成,專家評價,作為北京文化的代表,四合院實現“零排放”,不僅是對四合院的保護和發展的有益實踐,也將為北京四合院的改造和保護提供一個範例。
“零排放”四合院是東城區大興社區居委會的辦公地。四合院中的照明、電風扇、電視、投影儀、筆記本電腦都靠太陽能發電,其用電系統被連線在兩塊面積為8平方米的太陽能光伏發電設備上。在多功能廳的西北角有塊蓄能電池,它除供電外,還能將用不完的電儲存起來,而小院只有連續10天陰雨無法發電時才使用交流電。另外,整個小院照明使用的全是LED節能燈,一千小時僅耗幾度電,所以,四合院照明幾乎不用外來的交流電。
“院裡開挖了一個3立方米的雨水收集池,汛期收集雨水,平時也能收集用過的清水。而通過一個手工壓井和滴灌系統能為前後院的植物澆水,也能提水為院落降塵”。遠洋之帆公益基金會秘書長段濤介紹,“零排放”四合院中還實現了全面的垃圾分類並回收利用。
低調啟用
2010年8月2日,北京首座“零排放”四合院低調啟用,現場既沒有相關官員,也沒有各路專家,甚至連剪彩都沒有安排。之所以要打造“零排放”四合院,是因為四合院是北京文化的代表。作為老北京特有的一種建築形式,其布局設計歷經了幾百年的淘煉,在適應北京特有氣候條件方面表現出色,但滿足現代“宜居”的要求可能尚有差距。如果在保留和傳承的基礎上,並仍堅持“小投入,大環保”的理念,通過合理套用低碳技術達到降低能量消耗並能實現現代人舒適的生活方式,那么老北京的四合院也完全可以煥發“新綠色”。
最佳平衡點
四合院“零運動”要在承傳統文化、享受健康舒適現代生活方式、低碳節能等方面尋求最佳平衡點
之所以要打造“零排放”四合院,是因為四合院是北京文化的代表。段濤秘書長介紹,四合院作為老北京特有的一種建築形式,其布局設計歷經了幾百年的淘煉,在適應北京特有氣候條件方面表現出色,但滿足現代“宜居”的要求可能尚有差距。如果在保留和傳承的基礎上,並仍堅持“小投入,大環保”的理念,通過合理套用低碳技術達到降低能量消耗並能實現現代人舒適的生活方式,那么老北京的四合院也完全可以煥發“新綠色”。
基於此,老四合院成為2010年“老社區,新綠色”環保公益行動 “零運動”計畫實施的首選。經過行動組多方走訪、考查、溝通和比選,東城區大興社區因其體量小、居住人口少易協調(居委會辦公地)等原因成為“零運動”-零碳改造示範項目的實施地。遠洋之帆公益基金會甚至找到故宮的古建專家實地看過並論證了方案後,項目在一個多月前正式啟動。“之所以如此嚴謹,就是不能把環保改造變成破壞!”段濤這樣表示。
大興社區“零碳”改造示範項目以降低老北京四合院建築的使用能耗為目標,由傳統建築技術套用、現代建築技術套用、可再生資源利用及綠化四部分組成,力求在詮釋各項環保技術套用的同時,在如何承傳統文化、享受健康舒適現代生活方式、低碳節能等方面尋求到最佳平衡點。
基金會希望大興社區“零碳”改造示範項目為政府及其他組織對北京傳統民居生活方式的研究,為老社區特別是老四合院的環境改善提供借鑑並具有推廣意義。同時,也希望這個完全由遠洋設計和施工的純“遠洋製造”環保示範項目,在展示遠洋環保形象的同時,也成為遠洋自身探索綠色建築、低碳住宅的載體,給遠洋未來新開發產品帶去借鑑和啟發。
建築特點
扇門節能
“零排放”項目的設計師塗錚講,當初,院子是沒有裝大門,經過她們測算,冬季,小院裡40%的熱量因為沒門被風帶走,所以,她們首先給小院裝了兩扇仿古門,這樣,冬天就能留住熱量,而夏季開著門,又與前後院中間狹長的過道形成“狹管效應”,能帶走更多的熱量,降低院裡的溫度,冬季就能節能40%,夏季則節能30%。記者站在風道中果然感覺涼爽很多。
小院中間一座雕樑畫棟的中式建築最引入注目,這座青磚灰瓦、屋挑飛檐的建築是個多功能廳,也是院中面積最大的建築,其既是接待室,又是會議室,還兼活動室,因為功能多樣,也是院中使用頻率最高的建築。“同時,也是耗能最多的建築,所以,我們要先從它下手!”塗錚告訴記者,雖然這座建築不是保護文物,又出現了多處開裂,但她們從開始就沒有打算推倒重建,而是通過各種設計,讓所有物料都能盡其所用,同時,再融入各種節能技術。她告訴記者,多功能廳的所有樑柱都被重新刷上桐油和披麻,能保證30年不腐,包括改造用的屋瓦、牆磚也都是仿古式,所以,小院前後變化並不是特別大。
自然通風
雖然“桑拿天”暫時退卻,但昨天京城的最高氣溫仍達到28℃,但記者站在多功能廳中卻沒有感覺燥熱,仔細聽也沒有空調送風的噝噝聲。“這樣的天不用開空調,靠的是自然通風”,塗錚道破了其中的秘密,“古人是我們的老師,我們學的是他們”。塗錚告訴記者,自然通風是傳統建築中調節溫度的主要手段,幾百年前,沒有空調,但先人們一樣過“三伏”,就是利用了自然通風技術,小院中自然通風是大循環,房屋中則是小循環。多功能廳自然通風的秘密藏在山牆上。在塗工的指點,找到了房脊兩側的兩塊鏤空花磚,“這兩塊花磚看著不起眼,可它們功能不小”塗錚介紹,為了充分利用自然通風改善室內的熱舒適環境,提高空氣品質,她們在東西側山牆上開設了古典風格的通氣孔。
這樣,可以利用建築本身的高度與溫度差,形成“煙囪效應”。夏季,太陽對屋面的照射會使屋面與吊頂間的空氣溫度高於室內,空氣密度減小產生壓力差,從而驅動空氣流動,強化熱壓作用下的自然通風。測算顯示,這樣的通風模式相對於單純的利用窗戶的“穿堂風”來講,可以提高通風效果20%-50%,並且在無風的環境下仍然可以利用室內外溫度差異產生的壓力差進行有效通風,這兩個通風口經測算,面積各為0、04平方米,小夏季不會有適合的通風量,大冬季則將大量散熱,另外,通風口上還裝了百葉通氣口,冬季關閉以免熱量外散。
塗錚介紹,多功能廳因為有了自然通風,所以,“耗電大戶”空調不能在夏季“大顯身手”了,但她們為保證人多情況下的使用,仍裝了高效能空調,該空調不僅製冷能效大大提高,還能供多個房間使用,既節能,還節約了資金,而空調冷凝水也都要全部被收集利用。另外,她們有給室內加裝了耗能只有空調十分之一的吊扇,所以,小院中整個夏季用空調的時間應該不到20天,而冬季採用蓄熱電暖氣,更會起到削峰平谷的作用。
小院自然通風,減少能耗。連線前後院的過道使得小院中自然通風形成大循環,房屋中則是小循環。設計人員在多功能廳房脊兩側設定了兩塊鏤空花磚,利用建築本身的高度與溫度差,形成“煙囪效應”。這樣的通風模式可以提高通風效果20%至50%,即使在無風的日子裡,仍然可以利用室內外溫度差異產生的壓力差進行有效通風。
太陽節能
夏季,四合院裡大面積的玻璃窗會讓室內形成一個溫室,從而使得室內過熱;冬季又會形成大面積的“輻射”通路,讓室內的熱量透過輻射的方式散失,從而使室內溫度過低。這就迫使居民必須依靠空調和暖氣調節溫度,從而消耗了大量能源。塗錚告訴記者,這樣的道理大家都明白,但從沒有人多想,她們則採用了計算機精確模擬四合院在春、夏、秋、冬四季和早、中、晚三個時段太陽照射下自身的遮蔽情況,進行了精確測算,這為採取節能措施提供了科學依據,最後,她們“對付”太陽的辦法也許讓人不以為然,那就是學習古人,採用竹簾遮蔽。“窗戶上加裝外遮陽竹簾既與傳統四合院的格局相融合,增添了情調,又可以有效的遮蔽陽光直射,大大減少了夏季需要開啟空調的時間,節約了能源”,同時,她們還通過紅外線成像法實際測試,發現牆體存在明顯的冷熱橋,隨後進行了牆體加裝保溫層和窗戶改用斷橋鋁合金雙層中空玻璃。“我們使用最先進的測算技術和儀器,採取的卻是最‘老土’的改造辦法,這說明,古人的計算比計算機更先進!所以,我們在節能環保方面只能謙虛地學習古人!”塗錚這樣說。
自主發電
“零排放”四合院在許多方面以古人為師,但在照明和用電上只能自己另闢西徑。遠洋之帆公益基金會段濤秘書長講,四合院中的照明、電視、投影儀、筆記本電腦都靠太陽能發電,其用電系統被連線在了兩塊面積為8平方米的太陽能光伏發電設備上。記者看見,在多功能廳的西北角有塊蓄能電池,它除供電外,還能將用不完的電儲存起來,而小院只有連續10天陰雨無法發電時才使用交流電。另外,為節電同時達到好的效果,整個小院照明使用的全是LED節能燈,其一千小時僅耗幾度電,是白熾燈的1/10,傳統節能燈具的1/4,同時,其使用壽命可達五萬小時,是普通白熾燈的50倍,普通節能燈的8-10倍。所以,四合院照明幾乎不用外來的交流電。
能量消耗低
“零排放”四合院的澆灌植物和院落灑水降塵用水同樣能實現自給自足。段濤秘書長講,“四合院房屋本身的設計就是‘肥水不流外人田’型,中庭兩側和前後院內側的雨水都會順著屋瓦流入院內,所以,她們在院裡順地勢開挖了一個3立方米的雨水收集池,汛期,收集雨水,平時也能收集人們用過的清水,而通過一個手工壓井和滴灌系統能為前後院的植物澆水,也能提水為院落降塵。
雖然採取了各種節能降耗措施,但為保證“零排放”,四合院中還種了各種植物在美化院落的同時再實現減排。段濤介紹,小院中種植的都是適應北京氣候和環境、易成活、對水肥消耗少、種植和維護成本低的鄉土植物,包括榆葉梅、月季、葡萄、爬山虎、紫藤、石榴等,它們美化院落的同時“兼職”降低碳排放。另外,“零排放”四合院中還實現了全面的垃圾分類並回收利用。
資源共享
“實用、成本低、可複製、技術難度低、使用材料大眾是‘零排放’四合院最大的特點,這要適合在北京其它四合院的環保改造中推廣。”昨天的採訪中,段濤秘書長告訴記者,她們從設計、確定方案到施工,全都考慮到了複製問題。她坦言,基金會可以做出一個高端環保四合院,其中也能使用很多高科技,這樣可以看起來更眩,但它肯定曲高和寡,只能作為參觀的樣本,而沒有多少推廣意義,畢竟,一方面,“零排放”四合院還要具備使用功能,而更多的北京四合院還要有人居住,太多的高科技不僅加大了成本,更會提高其推廣難度,人為的提高了“門檻”,而改造通風設施、裝個竹簾、挖個雨水收集池、種些鄉土植物、進行垃圾分類、安裝太陽能發電系統都不是特別難操作的項目,有些甚至在部分四合院中很容易實現;
另一方面,磚木結構的四合院因為它自身的特點總有老舊的時候,而以首個“零排放“四合院”為模本,採用遠洋之帆公益基金會摸索出的全部或部分改造技術,就能實現四合院的與時俱進,以讓四合院繼續煥發其魅力何樂而不為?段濤秘書長介紹,在“零排放”四合院運行一段時間後,她們將總結其中的經驗和不足,形成一個“零排放”四合院改造的文本,免費提供給政府部門、單位及四合院中的居民個人,以使好的做法能在四合院的改造中得以推廣,為北京四合院保護盡一份力,也能讓四合院及其文化繼續得到傳承和發揚光大。專家:“零排放”四合院實際操作中要遵循實地、實際、實用原則。
相關評價
清華大學建築設計研究院莊惟敏院長表示,北京四合院的保護確實面臨著傳承和創新問題,任何建築都有生命周期,無論它是100年,還是1000年,而延長其生命周期確實要注入新的活力,這就需要摸索,“零排放”四合院不失為一個有益的嘗試,它是將可持續的新鮮血液和時代元素輸入了四合院的“血脈”中,但因為畢竟是嘗試,其效果也還要等待檢驗,在條件成熟後再推而廣之。
中國古建築學家羅哲文表示,“老社區,新綠色”在尊重傳統文化,保護四合院建築風貌的基礎上,把現代技術與傳統工藝相結合,有效減少了四合院的建築能耗,為北京傳統建築的保護和節能減碳改造提供了一個可借鑑的模式。“零排放”四合院雖然是好事,但在實際推廣中也要遵循實地、實際、實用三個原則,已經經過時間論證的技術可以推廣開來,但新技術、新材料、新科技在有著數百年歷史的四合院中套用還是要慎重,特別是文物保護單位,而在項目實施中不能打著環保改造的旗號行破壞四合院之實,更不能造出假文物或改後變了四合院的性質。
地圖信息
地址:北京市東城區禮士胡同64號