Mar.21.2024

打造夢想中的退休小屋:運用生物氣候學,西班牙節能住宅 House in the Woods/El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura

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融入自然環境的建築夢想

在追尋退休生活的夢想中,一對夫婦將他們的希望寄託於一棟獨立式的單家庭住宅,期望這座家園能夠深植於自然之中。此地被地中海特有的植被所環繞,包括橄欖樹、松樹、乳香樹及棕櫚心等,土壤為鈣質,這樣的地貌特色使得該地點成為一個理想的選擇。該地塊位於西班牙加拉夫自然公園(El Parc del Garraf)邊緣的一個小型城市化區域末端,基地面積約900平方米,南臨巴塞隆納的海岸。業主夫妻倆的主要要求是建造一座既能夠欣賞周圍景觀又能實現低耗能的綠建築住宅。然而,這項計劃面臨著諸多挑戰,包括陡峭的坡地、朝北的地塊以及預算有限等問題。

面對環境的挑戰與限制,這座住宅的設計彰顯了與自然和諧共存的願景,並提出了一種可行的解決方案,展現了即使在預算有限的情況下,仍能夠建造出既健康又環保的被動式綠建築(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

建築與自然的和諧共處

此建築的設計概念在於尊重並融入其自然環境,展現出一種謙遜而自然的態度。基於簡潔與可持續性的考量,這一方案巧妙地回應了初期設定的各項複雜性。住宅依地形設置,既適應了地勢的起伏,又與周圍景觀融為一體。透過利用地面的隔熱能力,以及按照自然坡度設計的室內空間,建築在兩個層面上逐步過渡,既保持了與地形的和諧,也實現了能量的有效利用。 根據當地的都市建築法規,小屋建造在用地的中央,並且最多建造三層。本案順應了此一規定,並且策略性地放棄了第三層的設計,以便與當地地形和自然環境相融合。證明了在有限的成本下使用環保材料打造符合生物氣候學的被動式建築的可行性。建築師對最初複雜的用地提出了創造性的解決提案。將量體嵌入地形中,以融入周圍環境。

對地形和自然環境深思熟慮的設計策略不僅展示了建築如何與周圍環境和諧共處,同時也提供了一個節能高效的居住模式,反映了當代建築對於可持續發展與環境保護的責任感(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura

景觀為主,建築為輔

該住宅的幾何形態是為了讓自然保持為主角,同時為其居民提供一個既保護又溫馨的空間,從中欣賞外界的景色。建築的兩翼向北開放,面對蒙塞拉特山脈和自然公園的廣闊。這座房屋以單一量體在兩個樓層上進行組構,面對街道和鄰居的立面刻意不設開窗,以保護隱私。一樓設有生活區和一間臥室;二樓則設有第二間臥室和一個配備太陽能板和花園的大露台。房屋的每一間房都能從不同角度欣賞到森林景觀。

對材料選擇的嚴格要求不僅是對居住者健康的關懷,也展示了對環境保護的承諾。通過採用可持續和再生材料,這座建築實踐了減少對地球資源的依賴和影響,為建築業的綠色轉型提供了一個實例(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

環境友好的建材選擇

在選擇建材方面,這座住宅堅持使用對人體健康無害、對環境友好且在建造和經濟效率上都表現出色的材料。外牆採用了因其輕質和高隔熱性能而被選中的充氣混凝土砌塊;外牆飾面和隔熱材料選用了能夠融入自然環境的熱處理天然軟木板。內部飾面使用了石灰和硅酸鹽漆。地板上層採用了石英晶體完成,作為地面材料。外部木工則使用了經過天然染料處理的實心松木。

透過精心設計的開窗與空間布局,確保了居住者的隱私,同時也最大化地利用了自然光,創造了一系列與自然環境對話的視角,進一步強化建築與自然環境之間的連結(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura

生態設計與節能策略

面對建造一座被動式建築的挑戰,該建築採用了多種生物氣候設計策略,這些策略基於對該地點氣候和地形的詳細研究。建築物沿北南軸線設計,以充分利用冬季的太陽輻射和夏季的自然通風。冷月份的生物氣候策略包括:南立面的玻璃部分作為一個太陽能加熱器,透過溫室效應將太陽輻射轉化為熱量;而Trombe-Mitchell牆位於南牆,白天能達到高溫,並通過對流和輻射將熱量傳遞給室內。 為了在熱月份降低室內溫度,採取計算夜間通風的開窗策略,並種植落葉樹來保護南立面免受強烈夏季太陽輻射的影響。此外,建築全年保持穩定溫度的關鍵在於整體結構的絕佳隔熱性,高質量的木工,以及消除空氣滲透。

建築師提出的生物氣候策略不僅減少了能源消耗,提高了居住舒適度,也體現了對環境可持續發展原則的堅持。建築成為了生態友好和能源自給的典範,展示了如何在建築設計中有效地應對氣候變化的挑戰(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

天然池塘(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

氣候寒冷月份中的生物氣候學策略

以下是建築師在寒冷月份改採用的保暖策略:

  • 利用溫室效應,南立面上的部分玻璃能夠發揮太陽能加熱的作用。在寒冷的月份裡,太陽輻射角度變小,透過玻璃照射進社內,進而提高室內的溫度
  • 利用南側的Trombe-Mitchell牆體轉化熱量,能夠在日間升高溫度,並採取對流和輻射將溫度傳遞到其它房間
  • 北立面的開口被減少到最少,以降低對熱平衡的負面影響
  • 在最冷的日子裡,業主可以點燃北側的有效率爐灶,以確保室內的最佳舒適溫度

起居空間(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura

氣候溫暖月份中的生物氣候學策略

為了在溫暖的月份中保持建築物的涼爽,設計者採用了以下策略:

  • 立面的開窗經過測算,確保在夜間通風的安全;較冷的北立面和較為溫暖的南立面之間的溫差能夠增強自然交叉通風。
  • Trombe-Mitchel牆可作為「太陽能煙囪」,提升房屋內部的溫度,並引入外界的新鮮空氣。
  • 南立面前種植的落葉樹木能夠遮擋夏季強烈的太陽輻射。
  • 南立面的屋簷也可以陽光對窗戶玻璃的照射。
  • 建築下方的池塘處形成了能夠冷卻空氣、增加濕潤度的微氣候;全年中,建築的外部結構高性能的隔熱、高品質的木工阻隔外界影響,都能幫助保持室內溫度的穩定。

起居空間(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

透過窗戶眺望遠方(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

室外露台(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

綠色空間、中水和雨水回收再利用作為生物氣候策略的一部分納入設計中,在基地的南側栽種了落葉植栽來保護地中海原生種植栽,這樣做是為了在減小建築在夏季所收到的太陽輻射,池塘中的植栽有著過了作用,可以對光輻射進行淨化並促進當地生物的多樣性。從廢水中分離出來的中水還可以循環再利用。 暖氣供應需求為每年5.4KWh/平方公尺,冷房需求為每年14.5KWh/平方公尺,除了木火爐之外,業主儘可能不主動使用空調系統,並且屋頂上安裝的太陽能板也能夠滿足房屋內部的電力需求。

面對環境的挑戰與限制,這座住宅的設計彰顯了與自然和諧共存的願景,建築師提出了一種可行的解決方案,展現了即使在預算有限的情況下,仍能夠建造出既健康又環保的被動式建築(攝影: El Fil Verd, Estudi d’Arquitectura)

建築圖

地面層平面圖 Plan

二樓平面圖 Plan

頂層平面圖 Plan

立面圖 Elevation

立面圖 Elevation

剖面圖 Section

作品資訊

作品名稱:The house in the forest 作品位置:西班牙巴塞隆納 Garraf Forest 作品類型:住宅、私人住宅、節能建築、綠建築、西班牙建築 設計單位:Elisabetta Quarta Colosso、El Fil Verd estudi d’arquitectura @elfilverd 總樓地板面積:914 平方米 竣工:2020年 攝影:Milena Villalba 工程顧問:Bernuz Fernández Arquitectes 營造廠:Alfibiocons s.l. 家具設計:Nolek Design 藝術作品:Nelo Vinuesa