瑞典木业新作|舒适又环保的被动式多高层木结构住宅

  “被动房”概念源于欧洲，是一种高度节能的建筑。通过自然采光、太阳能等被动式节能措施与建筑设计减少能耗，具有保温隔热、节能环保、冬暖夏凉等特点。瑞典在可持续发展领域及现代木结构建筑领域处于s界领先地位。瑞典木材在寒冷的气候中缓慢生长而成，质地优良，特别适用于重型木结构的各种结构体系，瑞典木业协会也一直在推动瑞典木材在建筑等各个领域的市场和价值。

  位于瑞典韦斯特罗斯市(Västerås)新湖滨区Öster Mälarstrand的两栋被动式住宅建筑于2021年夏季竣工，其由ETC Bygg公司创始人Johan Ehrenberg主导。ETC Bygg是一家非营利性的建筑公司，隶属于一个涉猎媒体、能源和建筑的小型集团，采用现代技术建造全木结构建筑。他们这个项目自产的能源甚至超过了自身能耗，真正做到了“气候友好”。

  项目信息：

  建筑设计：Joakim Kaminsky(Kaminsky建筑事务所), Hans Eek。

  业主单位：ETC Bygg。

  结构工程师：Strombro building workshop。

  项目花费：7500万瑞典克朗(约5050万人民币)。

  建筑面积：2,900平方米。

  01. 项目背景

  该项目团队的特别之处在于，他们不仅不遗余力地控制项目对气候环境的影响，还公开项目的图纸、经验和思考，帮助更多公司和他们一样来建造木结构建筑。

  该项目的融资方式也引入了一种创新模式——众筹。自2017年起，个人能够以2%左右的回报率购买ETC Bygg的B股。公司用众筹资金在韦斯特罗斯市建造了这两栋建筑物，又作为抵押为韦克舍市（Växjö）的3栋公寓楼贷款。

  ETC Bygg的CEO和创始人Johan Ehrenberg说：“许多人都想在银行储蓄之外进行投资，但往往不清楚投资的钱究竟作为什么用途。在这个项目中，有1000多人把钱投入了第一栋建筑上，而只有其中的3人入住项目。投资人没有获得优先入住的特权，他们只是单纯相信和支持这个项目。”

  自项目伊始，Johan Ehrenberg就对气候影响提出了高要求，并将Hans Eek这位分析过建筑外观与能耗关系的建筑师带到项目中。Hans联系了Kaminsky建筑事务所完成项目的建筑设计和申报。承包商Fredrik Fagerberg和结构设计单位Strombro Building Workshop也加入了项目。

  负责建筑设计的Joakim Kaminsky说：“我们要通过众筹来建造环保可持续的木结构建筑，这是一个复杂而又令人激动的任务。我们从项目最初就参与进来，还没有确定场地时就做了建筑设计。方案被用于许多基地投标，最后在韦斯特罗斯、韦克舍和马尔默的三块土地竞标中胜出。”

  02. 建筑材料

  木结构

  项目最终采用标准化的CLT，按照被动房标准建造了木结构建筑，能耗相当低。韦斯特罗斯的项目在2021年夏季竣工，两栋建筑高5个层，包括了30个面积不同的出租户型，从单身公寓到三居室。标准化和模块化的建筑可根据条件进行现场调整，楼层可以从五层变到九层，户型很容易根据需要来调整。

  “我们想让建筑体现品味，又不失低调和实用性。因此，建筑平面设计得很紧凑，高效地利用了楼面面积，并在建筑的正立面设计了大阳台。” Joakim Kaminsky说。

  建造内外墙体、楼板、楼梯间和电梯井所用的CLT均由奥地利Binderholz公司生产。这些部件通过火车从奥地利的工厂直接运到韦斯特罗斯的建筑工地。

  Joakim Kaminsky表示：“我们的项目围绕木材展开。裸露的木材给人以温暖、天然的感觉，并随着时间推移而变色，变得更有年代感和吸引力。宽敞明亮的阳台作为室内环境的延伸，更为建筑增添了的生活气息。

  CLT用于建筑主体结构，特别是核心筒、分户墙和山墙。承重外墙的CLT厚120或140毫米，承重内墙的CLT厚160毫米。非承重内墙的CLT厚80 毫米，楼板CLT厚220毫米。建筑长边采用了更节材的胶合木梁柱结构。

  中间层的CLT楼板上面铺40毫米厚的环保可循环木棉板，然后铺90毫米厚的保温层，再铺40毫米的木棉板，最后铺木蜡油橡木地板。这种做法对很多方面都是有利的，尤其是能够让电线、水管和其他设备埋在保温层中。浴室地板的结构基本上也是这样，只不过多了一层木骨架来向地漏找坡。木骨架上面铺刨花板，最后铺上由可循环塑料和生物油制成的乙烯地板，这比瓷砖的气候碳足迹少。

  “我们把又轻又软的材料层和又重又硬的材料层相结合，解决了隔声问题。其实这不是什么新发明，人们过去造房子就是这么干的。”Fredrik Fagerberg说，“在混凝土成为便宜的材料之前，建筑垃圾（如骨料、碎砖、刨花和砂浆）就被倒在楼板上用来隔声。”

  入口、走廊和厨房工作台前的地板，都采用了一种新型的陶瓷复合木材。这种材料比石材、瓷砖和复合地板更耐磨和抗冲击。

  公寓的橱柜体现了芬兰制造商Puustelli的Miinus生态理念。橱柜碳足迹的计算包括原材料获取、加工生产以及成品运输三个阶段的碳排放。柜门采用蜂窝结构而不是实木，重量更轻，在配送过程中更节省燃料。

  防火

  建筑设计和结构设计公司Strombro Building Workshop，负责了韦斯特罗斯公寓楼的项目规划、设计、结构设计和景观美化，难点之一是合理设计墙体可燃的保温层和外墙面层。木结构墙体方案需要详细分析墙体中木结构构件的间隙，并进行燃烧试验。

  Daniel Fagerberg说：“我们把这个项目作为测试，看看我们能否设计出满足消防安全要求的全木结构立面。我们也为此付出了大量的精力和费用，专门前往瑞典布罗斯(Borås)的RISE瑞典国家科学研究院,建造了三个等比例的建筑立面并进行燃烧试验。”

  外墙结构分三种：第一种位于公寓楼正立面的中间部分，第二个位于正立面的剩余部分，第三个位于侧立面。墙体采用60毫米纤维板加170-265毫米松散木纤维复合保温层。外墙衬有40毫米纤维板垫层，外立面采用经天然、可生物降解物质作防火处理的加热防腐赤松挂板。

  基础

  建筑物的基础采用特殊的混凝土桩板基础，混凝土中加入了矿渣取代部分水泥，从而减少了45%的温室气体排放量。Fredrik Fagerberg说：“为了减少建筑的碳排放量，我们找了很多供应商去做比较，最终才找到混合混凝土的新配方。”

  在ETC Bygg公司正在韦克舍建造的另外3栋公寓楼中，有两栋的基础也采用了这种改良的混凝土，另一栋的基础则将采用斯莫兰地区的花岗岩完全代替混凝土。

  03. 能源方案

  有一栋公寓楼下面有个自行车库，可为电动自行车充电。室外也有自行车停靠点，可为电动自行车和电动汽车充电。住户入住最初可免费使用两辆电动汽车，评估自己今后是否需要拼车。

  建筑师Hans经验丰富的可持续建筑专家。在1990年代，他参与了被动房的技术研发。自1974年以来，他一直从事节能建筑和节能住宅的开发和研究。韦斯特罗斯公寓楼就是按照被动房FEBY12认证体系来设计的。

  “这是我参与过的最有意思的项目。自18世纪以来，瑞典开始推广低热损失的被动房理念。” Hans Eek 说，“韦斯特罗斯公寓楼的创新之处，是用尽可能少的能源创造了舒适的室内气候。在屋顶、阳台和花园中的太阳能电池板一年中产生的能源，比建筑物消耗的能源还要多。”

  太阳能电池板和蓄电池的使用，让这两栋建筑物所需的供暖和发电能源自给自足，无需连接到城网的区域供暖系统中。太阳能电池板归属于ETC Elproduktion国家太阳能发电厂，出租给住户，住户根据耗电量支付租金。未使用的过剩电力会分配给其他住户。

  “由于应用了热泵、蓄电池和大量的太阳能电池板，而且通风系统还回收利用了大约90%的热量，实际上相当于是住户自己为自己供暖，项目整体运营成本很低。”Hans Eek解释说。

  目前，Mälardalen大学的研究人员正在对这两栋建筑进行技术和社会评估。

  技术调研包括对建筑物能耗、太阳能电池板供能情况、蓄电池中太阳能的存储量的模拟，以及建筑气密性和U值的测量。社会调研是从住户侧了解居住在低能耗建筑中的体验。

  04. 入住反馈

  Ann Löfqvist住在其中一栋公寓2楼的二居室。她喜欢ETC Bygg公司的创新理念，并认为这个项目证明了我们完全有能力设计建造出既环保可持续又有很高居住价值的建筑。

  “去年冬天，我沿着韦斯特罗斯的海滨散步，正巧看到建筑物开始成形。我完全被它迷住了，我相信这就是我想住的地方。当我真正搬进来时，我感觉像是梦想成真。”

  Ann已经在她的公寓完全安顿下来了，她喜欢纯粹的木墙带给她的种温馨舒适氛围。她原来还担心自己会听到邻居的声音，但事实很快证明她多虑了。公寓内出奇地安静，通风也几乎是无声的，唯一的噪音是冰箱里发出细微的嗡嗡声。她指出了公寓设计的一些非常周到的细节，比如窗户开口很深，这让窗户看起来更大，房间更亮。

  住在Ann楼上的Erica Söderberg则花了一段时间来适应公寓裸露的木墙。最初，她想用彩色粘土颜料来粉刷墙壁；但她搬进来后发现，天然的墙面让人心旷神怡。

  “正如我对我儿子说的那样，我们住在豪华的树屋里，他也很自豪能住在这里。当有客人来访，他总是迫不及待带他们参观一圈。搬到这里确实给我们的生活注入了活力。”

  韦斯特罗斯的气候友好型公寓楼是2022年度最佳建筑奖的热门。这是城建开发领域最负盛名的奖项，每年由建筑行业杂志Byggindustrin颁发。

  “我很高兴看到我们的项目入围这个奖项。”Johan Ehrenberg总结道，“这意味着人们对我们所取得的成就感兴趣并引发更深层次的社会讨论。”

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