个性化需求与工业化生产
住宅产业始终面临如何工业化生产以降低成本和满足业主个性化需求的矛盾。HUF木构体系每栋建筑都是建筑师与业主密切沟通基础上单独设计的,由于HUF体系是建立在基本元素组合构成的基础之上,某种程度上类似LEGO积木体系,而建筑上所有部品与连接构造都是在多年积累、优化细部构造基础上的研发产品,通过专业设备加工,保证了建筑部品的优秀品质和可接受的价格。业主能够从参与自己梦想之宅的设计中获得巨大乐趣,并且可在日后骄傲、自豪地向来宾介绍展示自己参与设计建造的杰作。
HUF木构建筑体系的成功首先是继承传统木构建筑工艺,将大量优秀的工匠手艺,构造施工技术挖掘整理。逐步转化为工厂化生产、现场组装,并不断融入最新建筑科技成果,转化为高品质的工艺与产品。这一过程经过几代人的努力和沉淀,形成了自己独特的技术体系,特别是在舒适、健康环保和生态节能方面有突出成就。
高舒适度低能耗生态建筑技术
HUF木构建筑采用了独自开发的“air conomy”采暖和空调技术,精细控制室内温度,湿度和空气流动速度,达到人居理想舒适状态。独特之处在于其所有技术解决方案,从视觉美观上,技术体系上都是和建筑设计及细部密切结合、量身定制的,使技术系统的应用更加人性化,提供更加舒适健康、生态环保的居住空间。技术体系包括:
高效保湿隔热屋面构造,U值=0.14w/㎡.k,空气隔声系数45dB
高效保温隔热外墙结构 U值=0.19w/㎡.k,空气隔声系数45dB
特殊加工处理的木构桁架体系,在提供灵活通透的建筑空间结构同时,也构成了很好的外维护结构保温隔热材料
特殊研发的木质隔声楼板,,空气隔声系数R’w = 50dB,撞击声强度系数56dB
大面积高效地辐射保温节能玻璃,U值=0.7w/㎡.k, G值= 50%,透光率69%
精确控制的室外遮阳系统
隐蔽式/辐射式采暖制冷系统
精细控制的新风与回风系统
高效热回收系统
地源热泵技术
生物质高效低排放供热体系
HUF Sonnenhaus太阳能零排放体系
舒适卫生间隔声系统
开放式厨房排烟及新风系统
视觉柔和光环境控制系统
舒适室内声学体系于个性化音响系统
精细个性化系统联动控制系统
图8 air conomy系统技术细部
表1 HUF 太阳能住宅能耗表
局限性与系统应用多样性
木构建筑体系也存在一定的局限性。由于木构防火性能的局限性,限制了其在有高层建筑和高防火要求的大型公共建筑的应用,另外由于木构材料力学的特点,结构的跨度和强度受到一定限制。同时由于木构材料加工的特点,房屋结构以直线、点阵结构为主,一定程度上限制了其空间表现力。
但经过现代化工艺加工处理后的木材的使用范围和性能已远远突破了人们传统观念中木材性能与木构建筑所能达到的水平。现代化的工业加工工艺使木材的性能发生了巨大提升,
同时保持并发挥其自然、温暖、舒适、个性化的优点。
HUF所采用的木构部件都是经过现代化技术加工制造,满足严格的质量与环保要求。木材不宜像传统木构建筑那样直接采用整根圆木使用,因为整根木料会因为含水性、空气湿度变化等因素发生弯曲、变形、开裂。现代木材需要经过干燥,按纹理锯成木片,再用特种强力胶粘合等工艺形成胶合木(Leimholz),长度方向可拼接,企口错缝连接,这种胶合木结构的力学性能和防火性能大大提高,因而可以用于大型结构使用,欧洲现代木构建筑在体育馆等大型公共建筑中有很多成功案例。
HUF室外环境下使用的木材都采用了专门研制的5层防护装饰涂层。它可以透出木材的纹路,抵御恶劣天气和紫外线辐射,具有良好的耐久性,同时又具有呼吸功能,可平衡木材的湿度,避免胶合木变形。
HUF木构建筑已形成了一种独特的建筑体系。除了能满足不同规模的居住建筑要求,同时可以满足商业、办公和其他公共建筑使用要求。相当一批不同规模的公共与商业建筑已建成投入使用。
图16 木构建筑体系可以满足商业、办公和其他公共建筑使用要求。
结语与展望
木构建筑是人类建筑历史中非常重要的一个组成部分。中国古代木构建筑取得了辉煌的成就,遍布在全国各地的木构建筑亦是中华民族重要的历史文化遗产。
当今人类社会所面临的问题与挑战、住房所需满足的要求都发生了巨大变化,所幸人类所掌握的科学技术与工业化生产能力亦有突飞猛进的发展。如何进行可持续发展性的城市与居住区建设,克服现代城市的冷酷、异化、丧失个性,是人类面临的共同的问题。
图17 瑞士山野湖畔朴素自然的现代木构住宅
以丰富多彩的传统木构建筑为基础,结合现代科技与工业化精细加工生产能力,建立在微机电脑基础上的数据收集与管理体系,完全有能力提供满足于现代人类生存需要的,可持续发展的个性化生存空间。
中国大量传统民居具有非常丰富、优秀的文化和技术遗产,包括有效的被动式生态节能技术等。具有传统民居风格,满足现代舒适节能要求的居住建筑,将有很大需求,研究开发中国新式木构建筑体系,具有很重要的社会文化意义和市场经济前景。德国HUF木构建筑体系为我们提供了很好的参考案例,这种建筑体系的样板展示建筑正在北京建设之中,青岛海信公司也已第一次将这种产品批量化定制引入了中国,这对我们学习其先进经验,探索中国现代木构建筑的发展提供了很好的机会。
HUF木构建筑体系继承了欧洲现代建筑理性、简洁的设计风格,短时间内为中国普通阶层接受有一定难度,但静心思考一下,几年前大江南北风行一时的粗俗繁琐、厚重封闭的假古典风格的建筑还盛行一时,事隔不久中国主流的建筑风格已转向现代、简洁与较为精细的新古典建筑风格。可以预言,随着经济水平和审美要求的提高,简洁自然、通透轻盈、具有地方文化与现代精致工艺美感的建筑必将成为中国建筑的发展方向。
图18森林中的现代木屋
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