一位陕西的女博士把自家废弃了16年的老平房,改成了一座满是“黑科技”的节能住宅。
不但全年0电费,实现了用电自由,还入围了“A+国际建筑大奖”,全球只有5栋房子入围。
要知道一般“节能房”的造价很高,动辄就要上百万,而她只用了40万。
她究竟是怎么建成的呢?房子如今又怎么样了?
造”节能房“的想法出生了这位来自陕西渭南市的女博士名叫王怡琼,毕业于西安建筑科技大学建筑学院建筑系。
当时的她已经是母校的一名讲师,同时也是在读博士。
在2020年,王怡琼了解到同门师兄高博教授申请到了科技部和陕西省联合发起的重大课题: “对乡村民居的绿色营造”。
她突然想到自己老家的老平房不正是非常典型的“乡村民居”吗?
于是她自告奋勇,提议用自家的老平房做课题研究。
天时地利人和,在经过课题组的探究过后,一致决定拿王怡琼家的老平房来做“项目试点”。
2021年,35岁的王怡琼回到了她的老家,开始了这项课题的研究。
构思设计:从解决问题开始王怡琼既是房屋屋主,也是此项目的主要设计师。
她说: “我们这次打造的其实是低配版的节能房,主要是为了在乡村推广。 “
房屋的设计格局依旧是由宅前地、门房、前院、正房和后院构成,这种格局是关中地区的传统地域特色。
房屋的总占地面积有1000多平方米,而主体建筑有200多平方米。
她说: “设计首先都是从问题点出发的,我们是从热、风、光、水、电这几个方面设计和处理的。
因为老房是“窄合院”,进深长、采光差还阴冷,但这是关中地区传统的建筑风格。
而且因为是平顶,屋顶的渗水问题很严重,所以我们要把这些问题都解决掉。”
光听着就已经是个难度系数很高的大工程了,他们是怎么做的呢?
其实“乡村民居绿色改造”说白了就是用新型的建筑材料和节能技术,实现房屋的节能减排、绿色环保。
而王怡琼研究的领域恰好就是新型建筑材料和节能技术。
因此她要将她的科研成果和这所老房子相结合,打造出既能实现能源高效利用又节能舒适的环境居所。
想法总是美好的,但现实却总不尽如人意。
开始动工:万事开头难起初图纸画好以后,他们找了相关领域的熟人和多个施工队进行估价,但是他们给出的价格都是100多万,整个课题组都觉得这个价格实在是太高了,不符合项目的初衷。
为了解决预算成本的问题,她们已经不记得把图纸改过多少遍了,最终把成本降到了40万元左右。
图纸和预算经过课题组一致的通过后,项目也正式启动了。
刚开始着手施工时,项目组的进展并不顺利,但办法都是人想出来的。
她说: “我们刚开始时为了节省人力成本,是找的村子里的工人们,他们固然是有施工的经验,但是对于新型的建造工艺技术就有些心有余而力不足了。
后来是在高博师兄及整个团队的带领下,手把手的教给工人们,他们都是一边学一边做的。”
她还说: “我们最终只是在屋顶的框架上保留了钢结构。
虽然一开始设想的是在房屋的第二层加建处也使用钢结构,因为钢结构的自重比较轻而且坚固,施工的技术也很成熟,但造价很高,我们就望而却步了。
在南立面采用的是混凝土结构,因为这样可以在自由立面的同时,也能有很好的结构载荷。
而主体部分的结构则是用的是成本较低的砖混。
我们就是这样才把预算压低下来的,但这也只是刚开始而已。”
虽然不是一帆风顺,但是好在问题不大。
关中地区气温是相对偏冷的。
他们在房屋刚进门的位置,在其原有的建筑基础上加上了一个南向的C型腔体。
这是用来保暖的,这个地方可以当成一个阳光间,坐在里面喝茶、看书、晒太阳......
而这个阳光间里还有三幅手工装饰画,这可不是普通的装饰画,在这画布的背面另有玄机。
里面是“黑科技”相变蓄热材料,它可以调节室内温度平衡。
当室内温度低于17度时,它可以向外放热来达到恒温效果,而室温高于17度时它就会吸热并储存下来。
在建第二层的时候,他们借鉴了关中传统建筑“厦子房”坡屋顶的形式,因为在传统的民居建筑里,屋顶结构普遍是呈“人”字型的,而关中地区的屋顶大多只有“人”字型的一半。
因为这样设计不仅节约建材还美观大方,两侧的墙壁也可以紧挨在一起,保温和抵御风沙的效果也会更强。
关中地区的气候不仅偏冷还很干旱, “冬天少雨,夏天暴雨”更是常态。
所以,他们用从村子里收集来的废弃米缸,改造成了三缸污水处理器。
利用向院子里面倾斜的屋顶,她们安装了集水槽和管道用于收集雨水;把生活废水用生物滤器和反渗透这种先进的过滤技术净化。建了一个生态化的化粪池系统,利用自然微生物分解的有机物质把厕所污水转化成肥料。
“雨水”在经过净化后会被引入前院的蓄水池后再利用; “生活废水”在经过净化后,可以在生活中循环使用; “厕所污水”在经过过滤转化后,用于院子后面的农田灌溉。
除此之外,在前院的水窖上,他们还特意的弄了一个水池的景观设计。
房屋原本的采光特别不好,还很阴冷,所以他们就把屋顶上的一块楼板拆下来做了玻璃顶。
而玻璃顶不仅解决了采光问题、增加了可利用空间,还利用热压形成了拔风筒效应,能更有效的促进室内的空气流通。
还因为玻璃顶的缘故,室内空间变的更分明了,她用竹子做了一个隔断,玻璃顶下就是会客的区域,而是餐厅、吧台和厨房就在竹子的另一边。
不仅是玻璃顶,他们还在屋顶上放了18块光伏太阳能板。
天气好的话,平均下来一天可以发18度电,他们把光伏太阳能板发的电卖给国家电网,再从国家电网购买同等数量的家用电,这样,电费就省下来了。
起居室和卧室的外墙都无一例外的采用了内保温材料,用来抵挡寒风的入侵。
而外窗则是采用了Low-E中空玻璃,确保了热气在冬天不会泄露出去。
主要建筑部分的材料用的是关中地区的传统建造材料砖。
红砖和淡蓝色玻璃砖的组合交相辉映,红砖的堆砌显得古朴庄重,玻璃砖的光影效果梦幻又灵动。
家具的主体部分是王怡琼和她的团队一起堆砌的,王怡琼基本没有额外的购买家具。
因为红砖的价格要更贵一些,所以她和她的学生们就用的陶土砖来堆砌 ,把云石胶、ab胶、结构胶这几种胶水混合起来,把砖块与砖块之间固定住,效果很不错。
大理石地板也被其他更经济实惠的地板砖替代了。
就算是购入的一些额外家具也都是回收的二手货再进行翻新。
所以这样一系列的流程下来,整栋房子就基本可以40万实现零碳取暖,节能减排了。
这其中有很多实用的创新点可以学习、借鉴和推广。
王怡琼说: “其实在这整个过程中,因为预算有限,我崩溃过很多次。但每次想要放弃的时候,我都会想到,这是我的父亲亲手给我的奶奶盖得用来养老的房子,我的父亲也即将要退休了,我也想把我改造好的房子,送给我的父亲。”
建成之后:皇天不负有心人王怡琼无疑是理论和实践相结合的时代典范。
“节能房”不仅是一个居住空间,更是传播环保理念的最佳案例。
它的建成,不仅在国内引起了社会轰动,在国际上同样也受到了广泛认可。
它入围了有着“建筑界奥斯卡奖”之称的“可持续私人住宅类别”的“美国建筑A+大奖”,全球只有5栋房子入围了。
这既是对王怡琼她们团队的肯定,也是对绿色建筑理念的国际认可。
“节能房”其实从前就有,但是由于是新材料、新装置、新技术,它的成本普遍要比一般住宅建筑更高,在乡村的推广上稍显不足。
但王怡琼团队的实验成功,无疑是为在乡村推广“节能房”开启了新的方向。
王怡琼的家人也搬去了她的“节能房”居住,并且经常会有亲朋好友和乡里乡亲的人们去她家做客,房屋里总是欢声笑语,充满了人间烟火味。
“科技创新,节能环保”的理念不仅仅是时代发展的潮流,它与我们的生活也是息息相关,满足了我们日益增长的对美好生活的需要。
“绿水青山就是金山银山”愿我们在很好的保留了绿水青山的前提下,在科技创新的不断发展中也能享受到越来越多便利。