可持续发展实验住宅_日本积水住宅公司实验住宅案例介绍

住宅设计与研究 STUDIES ON HOUSING DESIGN 住宅研究
构体系，木材采用国产材，外墙采用可 呼吸光触媒表面涂层，地砖采用以废玻 璃为原料的专利地砖产品，保温材料采 用以废饮料瓶为原材料的 P E T 等。另 外还采用了屋顶绿化，以提高其保温隔 热性能。
白天积蓄热量
18 冬季采暖示意
2-1 住环境质量和对外界环境的影响
2-2 大项目评价分布图 长期使用性
室内环境 的 舒 适、 健康、放 心度
对社区和 生态环境 保护
环境质量 Q
环境影响 L
19 CASBEE 评价结果
水和能源 节约利用 情况
对地球环 境、地域环 境的考虑
资源的节约利用和垃 圾排放量的减少
夜晚关闭隔扇门，防止热量流失
还有创造新的自然环境的力量，其本身
就是一个良好的与自然共生的可持续发
展体系，树木这种源于自然归于自然的
特性作为设计理念被运用到实验住的
设计中，体现自然的循环。
1.2 建筑概要
作者单位：日本积水住宅公司 收稿日期：2010-07-12
东 京 地 区 用 地 紧 张， 居 住 用 地 的 建 筑 密 度 很 高， 如 果 在 这 种 严 峻 的 环
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地下水的温度为恒温，国立市地下 水温约为 18℃左右，非常接近人类的最 佳生活温度。我们设计了利用地下水的 玄关地板冷却系统和外廊屋面散水系统 ( 图 16)，另外还采用了利用地下水的高 能效空调，它不仅节能而且不向室外排 热风。使用后的地下水将会被还原到地 下，是循环型利用。屋面散水系统的降 温效果经实测得到了证实。
22 心跳血压监测系统
20 感受四季
21 屋顶绿化
晚间采用壁炉取暖，壁炉的暖空气 由上升气流通过楼梯间带到各个房间， 可以用来平衡室内温度差 ( 图 18)，防 止室内结露。 1.4.3 电脑自动控制系统
为了提高自然能源的利用率，设计 引进了电脑自动控制系统。自动控制系 统依据气流分析设计而成，夏季的夜晚， 当外界气温降低时，它会自动停止空调 打开窗进行空气调节，而窗的开闭程度 可依住户的生活习惯来具体设定。自动 制御系统的采用，使 24 小时最大限度
1 可持续发展实验住宅 1.1 设计理念
住宅可持续发展的理念被落实到
“感受自然、享受与自然相调和的生活”、
“提高能源利用率、减少使用化石燃料”
和“减少废弃物排放量、重复利用资源
与循环利用资源”这 3 个方面，并具体
体现在设计中。该住宅的基本设计理念
来源于“树木”，树木汲取自然的精华
而成长，落叶给予大地以养分，而树木
适型室内环境。 1.4.1 夏季“采凉”
设计通过控制和利用自然的风、水 和光来调节室内温度。
我们把楼梯间设计成风的通道。通 过对建设用地周边的气流进行三维分 析，得出国立市夏日以南风为主导风向， 根据风压分布图，设计了窗的位置。在 楼梯间天井设置了自动风压窗 ( 图 13)， 因为在对气流的分析中我们得知屋顶的 风速较快，可以利用自然的风压把室内 的热空气排出。楼梯天井断面设计为 6 边形，可以保证其在任何风向时都能发 挥排风作用。另外，在“外廊”设计了 多个高窗和低窗，并将屋面的一部分设 计为可以自由开口的天窗，保证了垂直 方向的风的通道 ( 图 14、15)。自然的 凉风给人的舒适感要远胜过空调冷气， 设计风的通道，将自然风带到室内，并 把热气排出室外，实现无空调生活是我 们的目标。
是要蓄积热量，其三是要防止热量流失。 为了增大日照面积和加长日照时间，南 面外廊全面采用玻璃窗 ；室内采用蓄热 效果较好的木质地板 ；为了防止白天蓄 积的热量的流逝，可以关闭主要空间和 外廊之间的推拉门，推拉门为木龙骨， 两侧张贴和纸，中间作有空气层，拥有 良好的隔热性能。另外墙体和屋顶选用 了循环再利用的 PET 保温材料。
采用自然和能动相结合的手法控制 室内温热环境。日本气候四季分明，夏 季高温多湿，冬季寒冷干燥。针对夏季， 设计了“风”的通道，并选用地下水来 降低室温 ；针对冬季，充分利用阳光来 蓄集热量，并提高建筑保温隔热性能 ( 图 12)。“通风天井”和“外廊”是利用自 然的两个主要手法，通过电脑自动控制 系统的控制，实现了四季皆宜的节能舒
5 一层平面 7 立面
4 餐厅
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6 二层平面 ARCHITECTURAL JOURNAL 2010.8 建筑学报
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8 开放空间
9 外廊空间
廊空间进一步扩展，为了最大限度地取 得日照，将其屋面和外墙体全部采用玻 璃面材，与室内的隔断采用木龙骨两面 张贴日式和纸的推拉门 ( 障子 )，构成 一个相对独立的“Double Skin”空间。 该空间夏季可以遮蔽强烈的日光 ；冬季 打开推拉门，经日光照射温度升高的外 廊的空气会流入室内，提高室内温度， 经实测证明，冬季推拉门打开时，20℃ 以上室温可保持 5h，而关闭时室温最高 只能达到 15℃左右，因此外廊有良好的 节约供暖能耗的作用。
设计上充分体现感受自然、享受与 自然相调和的生活理念。平面设计中， 以螺旋式楼梯为中心将空间自然地分割 成左右两部分，空间分隔采用传统的推
可持续发展住宅 北
1 规划总平面
事务所
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3 一层客厅
2 南面外观
拉门方式，其特点是可以根据需要将室 内空间连成一个整体，增大了室内空间 的利用自由度 ( 图 8)，而楼梯间的存在 又保证了左右两个空间的相对独立性。
在住宅的南侧设计了进深 2m 的“外 廊”空间 ( 图 9)，“外廊”空间是日本 传统住宅的结晶，作为介于“内”和“外”、 “公”和“私”之间的缓冲空间，冬季 低日射角的阳光可以通过大面积的开口 部位照射到室内，提高室内温度，夏季 打开推拉门可以增加通风效果，实现自 然而凉爽的室内空间。另外“外廊”是 传统日式住宅中的一个多功能空间，雨 季可供孩子们玩耍，偶尔的来客可在那 里与主人闲谈，另外也是家人休憩和主 妇干家务的空间，由于有了外廊这个开 放型多功能空间，狭小的日式住宅也不 给人以局促的感觉。在设计上我们将外
向南逐渐由室内过渡到室外的连续空 间，通过灵活运用此连续空间可以在不 同的季节实现与自然相融合的舒适的居 住生活。另外，还采用了屋顶绿化，并 在其中开辟了家庭菜园，在降低屋面温 度的同时增加了生活情趣 ( 图 11)。庭 院和屋顶绿化采用积水住宅推荐的使用 当地树种的庭院设计手法，当地的树种 会吸引当地的昆虫和鸟类，从而维持庭 院的生态平衡，而生态平衡的庭院中树 木花草是不需要杀虫剂来打理的。 1.4 室内环境技术和节能减排
10 可动式浴缸
11 家庭菜园
冬季的居住方式—阳光采暖模式
导入阳光模式
夏季的居住方式—通风采凉模式
12 室内温热环境示意图
半开窗模式 遮挡日光模式
13 六边形楼梯天井和风压窗
14 外廊通风 1
15 外廊通风 2
16 利用地下水的屋面散水系统
17 调节光线明暗
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在建材方面采用实现了零排废的我公司独自的工业化钢结18冬季采暖示意19casbee评价结果20感受四季21屋顶绿化白天积蓄热量夜晚关闭隔扇门防止热量流失22心跳血压监测系统21住环境质量和对外界环境的影响22大项目评价分布图环境质量q环境影响l室内环境的舒适健康放心度水和能源节约利用情况资源的节约利用和垃圾排放量的减少长期使用性对社区和生态环境保护对地球环境地域环境的考虑
境下也能实现我们所提倡的可持续发 展，那么就可以作为样板在全国推广建 设。因此我们定义该住宅为都市小户型 住宅，用地选择在自然环境严重受限制 的东京都国立市的密集住宅区，四周环 绕着已建成住宅 ( 图 1 ～ 4)。占地面积 99.79m2， 总 建 筑 面 积 197.85m2， 其 中 1 层 88.7m2，2 层 79.9m2， 屋 顶 楼 梯 间 6.0m2， 地 下 室 23.1m2。 入 户 门 位 于 住 宅东侧，1 层由厨房、餐厅和客厅构成， 为公共空间 ；2 层为主卧和儿童房，为 私密空间 ( 图 5 ～ 7)。屋顶设置绿化和 家庭菜园，地下室为家庭影院等兴趣用 房。建筑结构为钢木混合结构，主体结 构采用积水公司独特的工业化钢结构框 架体系，南侧的“外廊”( 半室外空间 ) 采用木结构体系，地下室为沉箱式钢板 结构。 1.3 设计特点
夏 季 直 射 的 阳 光 会 让 人 感 到 炙 热， 在门窗等部位挂上传统的竹帘，可以遮 挡耀眼的光线，明暗的对比可以给人以 凉爽感 ( 图 17)。另外还采用了当玻璃 表面温度达到 32~35℃时就会变白的玻 璃，来降低室内入射光线。 1.4.2 冬季“采暖”
为了充分利用太阳热量，有 3 点非 常重要，其一是要大量导入热量，其二
北侧 1 层设计为放置家用机器设备 的场所，2 层为阳台，2 层浴室的浴缸 为可动式，可以推到户外享受露天浴 ( 图 10)。在阳台扶手的位置设计可从内侧 自由拆卸的木制百叶，以遮挡近邻视线。
在用地规划方面，北侧规划了 3.3m2 的观赏庭院，坐在客厅里可以顺光观赏 庭院，以感受四季的变化。南侧与“外廊” 相衔接设计了露台与庭院，实现了由北
本文介绍的可持续发展实验住宅于 2006 年 6 月建成，是日本积水住宅公 司对未来住宅模式进行的探索和实践。
力量来实现不依赖于机械设备的节能而且舒 其设计理念不同于一般住宅设计所追求
适的生活。借鉴传统日本住宅的优点，创造 重视居住者心理感受的生活环境，并通过居 住实验证实了该住宅可以让居住者感受到比 客观测定的物理环境值更具舒适性的居住品 质。 关键词 / 可持续发展 外廊 通风天井 自 动控制 节能减排
地利用自然能源成为可能，从而在拥有 舒适生活的同时实现了节能减排。
可持续发展住宅被日本建筑环境性 能 评 价 体 系 ( C A S B E E、2007 年 9 月 独 立式住宅版初版 ) 评价为 S 级，综合得 分 5.6，为最高水平 ( 图 19)。 1.5 节能技术和环保材料
ABSTRACT/ Experimental housing characterized by sustainable development is a research project, which aims at making full use of natural power such as wind, sunshine, etc, to realize comfortable and energy-saving life instead of relying on mechanical equipment. The designer creates mental-experienceoriented surroundings by introducing the wisdom from traditional Japanese housing, and the practical use test proves that the new type housing could provide more comfortable living quality than that of material surroundings. KEY WORDS/ sustainable development, opencorridor, ventilated courtyard, saving-energy, reducing-emission, auto-control
的单纯物理方面的舒适，而更注重居住 者感受到的舒适、适度的有安全感的尺 度、对四季变化的感知等。我们认为可 持续发展这一概念是时代的要求，居住 者感到舒适的住宅也应该是地球友好型 住宅，本着以下两个基本概念设计建造 了该实验住宅 ：1) 灵活利用新技术把自 然的风、光等融入住宅 ；2) 发扬日本的 传统风土文化，引进凝聚生活智慧的“生 活方式”，实现地球友好型生活。经过 4 年的实测实验和居住试验，逐步证实了 我们当初的设想，迈出了我们建造 “为 了人与地球的未来的住宅”的第一步。
住宅设计与研究 STUDIES ON HOUSING DESIGN 住宅研究
可持续发展实验住宅
——日本积水住宅公司实验住宅案例介绍
木村文雄 ( 日 Fumio Kimura) 秋本敬子 ( 日 Takako Akimoto) 王琋慧
摘要 / 可持续发展实验住宅是在东京城市住 宅区中建设的一栋有研究性质的实验住宅， 其宗旨是要通过充分利用风、阳光等自然的