worldsteel | Our stories: 钢制“明日之家”兼具舒适性与可持续性

钢制“明日之家”兼具舒适性与可持续性

位于荷兰的一处实验性住宅,通过采用核心冷弯成型钢制框架结构,深入透彻地向大众展示了可持续性设计的原理。

在荷兰埃因霍芬市以南20公里的斯泰克瑟尔的小村庄里,矗立着一处名为“明日之家”的建筑。

该建筑的开发者为乔斯·利希滕贝格(Jos Lichtenberg),他通过采用当前技术来实践未来的可持续发展原理,因此取名“明日之家”。作为埃因霍芬理工大学的产品开发教授,他还负责为航天飞机开发燃料电池。

采用钢框架结构的“明日之家”,不仅仅是设计建造未来之屋,还是一项生活实验,用来检验可持续性设计中的两个前瞻性原理——Active House”和荷兰人提出的“Slimbouwen”

在荷兰语中,“slim”的意思是“精益”和“智能”,“bouwen”的意思是“建造”。“Active House”的设计原理立足于三个可持续要素:舒适度、能源和环境,这三个要素在建造新房屋时必须均衡考虑。

钢材所具有的独特的可持续的强度和设计上的灵活性,在实现Active House设计原理过程中扮演着关键角色。

Slimbouwen设计原理强调使用的建筑材料应少于50%,并且全部材料在方圆200千米范围内生产。因此,钢材的强度、延展性和可循环利用性起到关键作用。

Roof windows in the House of Tomorrow Today

屋顶窗户采用三层玻璃,最大程度利用能源效率

 

钢材帮助实现最优热力性能 

“明日之家”的主体结构采用冷弯成型钢框架结构,同时结合大型预制双层轻量化内墙、地板及屋顶构件。

对于“明日之家”这类可持续性建筑项目而言,减少碳和废弃物排放十分重要,因此冷弯成型钢材是一个符合逻辑的选择。预制钢架结构的使用还减少了建造时间,保证了伸缩性,并允许在使用结束后,全部进行重新组装和再利用。

冷弯成型钢材的热力性能最佳,有助于将热损失降至最低,从而降低对昂贵绝缘材料的需求。另外,冷弯成型钢材还具有使用寿命长,产生废弃物少,可以百分百再循环和再利用的优势。

 

Flooring in the House of Tomorrow Today

地下供暖和制冷系统确保最佳温度

 

同等标准对待能源、环境和舒适度

另外,“明日之家”的设计还包含许多其他功能,旨在提高舒适度和能源性能,同时降低对环境的影响。

为提高房屋的隔热性能,房屋采用高性能双层和三层玻璃以及太阳能控制绝缘隔板。另外,在朝南屋顶,还安装有95平方米光电面板,每年可提供1.5万千瓦时的电量。这足以满足房屋的供暖和制冷需求,屋内家用电器和照明系统的电力需求,以及为一个电动汽车充电站充电。

另外,六个太阳能收集器还能产生热自来水,一台风冷热泵可以为地板供暖/制冷系统供水,为减少气流和能源消耗,房屋还进行了气密性和风门测试。在这里,预制超高精度型钢再次发挥设计支撑作用。

为确保房屋的宜居性,同时实现可持续发展目标,每一个建筑构件都显得格外关键。

例如,由于屋顶窗户较多,在最为炎热的夏天,如果没有地板制冷系统,室内温度可能过热;地板制冷系统可以确保室内温度不超过27°C。

 

Bathroom in the House of Tomorrow Today

屋顶的太阳能收集器可以提供热水

 

“明日之家”项目的下步工作

在“明日之家”项目启动之初,其中一个雄心勃勃的目标就是产生能源余量。

自该项目2014年完工以来,明日之家一直在使用数据收集传感器对房屋进行评估。根据数据统计结果显示,当计入家庭用电、热水、供暖/制冷需求后,明日之家产生的能源余量为6,000千瓦时。这足够一台电动汽车每年行驶4万公里。

我们希望上述这些深入认识有助于开发和完善未来的明日之家项目,届时不再局限于房屋,还包括学校、医院及其他市政建筑。无论未来研究结果如何,由于钢材具有的独特性质,它仍将继续在新一轮可持续性建设项目中扮演关键元素。

 

图片: Active House