作者：Samantha Knock
瑞典斯科讷
建筑师兼可持续建筑业务开发者Andreas Lebisch为我们揭示了木材在可持续建筑中的巨大潜力，以及他的乡村家园，被称为Villa Skäret或Kvartshus，是如何在瑞典《Grand Designs》中展示出他的可持续理念的成果。
春季茂盛景观中的Kvartshus照片
Andreas的职业生涯被设计的激情和向可持续性的驱动所定义。他认为挑战建筑惯例尤其重要，特别是在考虑到共享的社会和环境挑战时。我们与他讨论了他的职业生涯如何影响他的家庭夏季住宅的设计和建造。
Andreas指出，典型的建筑过程中存在很多浪费，从材料开始，但挑战建筑惯例可能令人生畏。为建筑项目选择的流程和材料长期固定，是建筑行业造成39%碳排放的重要原因之一。
“负责项目财务意味着要明智地使用资源。每个建筑部分都必须被计算在内，寻找可持续的解决方案，使其尽可能长久地使用并减少排放是很重要的。”
— Andreas Lebisch
在他作为可持续业务开发者的角色中，Andreas是为其公司的客户提供商业意义上的可持续规模化方法的倡导者。目标是更好而非完美，可以帮助可持续实践更快地进入主流。
“在一些项目上，我一条腿在过去，另一条腿在未来 — 新技术和旧技术可以结合在一起，为我们星球的未来做出重大改变。”
— Andreas Lebisch
Andreas及其公司在建造前后对所有建筑进行气候分析。瑞典政府对高性能建筑给予激励，这使得将客户带入可持续建筑的新方式变得更加容易。
使用木材构建可持续的未来
在碳排放方面，木材是一种极佳的建筑材料，特别是在考虑木材与钢材或混凝土相比时。在追求可持续性时，需要考虑建筑材料的整个生命周期；优先选择切割带来高性能的材料至关重要，这些材料的创造也是可持续的。
木材是一种自然生长的可再生资源，特别是在瑞典森林等环境中。钢材和混凝土的制造过程碳排放量很高，而在建造过程后，它们并不会对环境中的碳进行抵消。另一方面，木材是负碳的，因为它从周围环境中收集并储存碳。
CLT（交叉层压木材）是一种允许大量灵活性的材料。它可以在车间预制成特定形状，然后在现场快速组装。利用预制建造可以大幅减少建筑废料，并在时间或预算上减少意外。
木材还创造了宜人的空间。由于其多孔性，木材会随着周围湿度的变化而变化，并且在空气中捕获多余的碳，使其成为天然的空气净化器。木材具有很好的隔热性质；它还能在冬天保持室内温暖。
可持续性遇见自然之美：《Grand Designs Sverige》中的Kvartshus考虑到他的设计、可持续性和商业背景，Andreas着手设计和建造了他的家庭度假屋Kvartshuset。这座房屋曾在《Grand Designs Sverige》的一期节目中亮相，节目跟随了他的家庭设计之旅两年。
塑造Kvarthus的设计
与任何建筑项目一样，Andreas通过研究周围的环境开始了Kvartshuset的创造。他的家人在空地上建了一个木制平台，并在那里露营了两个夏天，以便感受这个地方的日常变化、环境外部的运动，以及自然生长的植物的涨落。通过他们的沉浸式观察，他们找到了他们家的完美位置 — 位于地块最高点，隐藏在树木和石头形成之间。
Andreas受到了附近海岸线周围戏剧性悬崖的启发，希望创造一座如同自然形态一样，从地面升起的房屋，就像点缀在地块上的巨石和树木一样。他专注于使用水晶作为他的形状灵感，勾勒出房屋的轮廓，就像它们以随机却又几何形状生长的方式一样。
“作为人类，我们喜欢对称，我们喜欢有组织，然后我们通常在设计中就此止步。一个地方的位置或其周围环境应该更多地参与到建筑的结构中，这就是为什么我们从自然形态中获取灵感。树木不会在两边都有完全相似的枝条。它可能会根据风和天气的不同而略有不同。房屋的形态因为遵循其周围环境而感觉自然。”
— Andreas Lebisch
为了在更加极致的设计中保持平静和对称感，他决定使用最小的材料调色板：木材和玻璃。房屋内外都是瑞典云杉。云杉在瑞典的许多地区都生长得非常好，是建筑用途和作为纸张材料的主要出口产品。
他试图限制房屋体积内较小孔洞的数量——要么是非常封闭的平面，要么是非常开放，以保持外部形状尽可能纯净。为了服务于平静、极简美学的另一个设计目标是尽可能隐藏功能细节。越少的可见细节，建造起来就越困难。例如，屋顶上的所有水承载元素——檐槽、雨水管和连接系统——都隐藏在结构内部，以保持房屋整洁无杂乱，尽可能简单。
Andreas的妻子Anna是一位景观建筑师。虽然他们希望对房屋所在的自然空间进行最小程度的改变，但她帮助Andreas考虑了房屋如何流入外部以及他们可以在外部形成的柔和形状，以促进房屋外部露台与景观之间的和谐。Andreas和Anna使用SketchUp将他们的想法可视化。
Kvarthus及其室内外连接的照片。
CLT和木材设计到建造的工作流程
Andreas在设计和3D SketchUp模型并行工作以确保在制造时有正确的信息。
“你可以拥有平面布局的效率，但然后知道3D的效果，然后再回到平面。所以这有点像平面和模型之间的共生。”
— Andreas Lebisch
Andreas使用SketchUp模型构造细节。
在Andreas完成最终设计模型后，他将其发送给结构工程师进行分析和2D文档化。通过与结构工程师的早期互动，Andreas和工程师意识到整个外壳可以由厚CLT建造，使得结构可以自我支撑，无需梁柱。外壳材料是25厘米厚的CLT，充当隔热层，因此Andreas无需在外壳和覆层之间添加太多材料。
“因为木材足够隔热，它是实心的，几乎就像是一个原木小屋——旧学校遇见CLT技术。”
— Andreas Lebisch
在设计过程的早期阶段，Andreas就知道他想要使用CLT和木材作为他的建筑材料，因为木材更可持续，并且易于塑形和操纵，给予他在有机启发设计中的自由。对于一个简单结构却有欺诈性复杂的形状，他喜欢CLT可以预制成精确的角度和毫米。
SketchUp模型显示了外部框架细节
“使用SketchUp，你可以创造出三维形状，作为精确切割模型中所需元素的指南。这是一个直接的过程，非常有帮助。”
— Andreas Lebisch
使用3D模型是Andreas制造工作流程的关键部分。因为设计的形状有这么多侧面和角度，为整个建筑创建平面剖面图将花费大量时间。有这么多部件在度数上的微小差异，几乎不可能保持建造整个房屋所需的精确性。
Andreas发现与他的制造团队沟通最简单的方式是发送给他们3D文件，他们可以将其输入到他们的CNC机器中。制造商将2D图纸发送回Andreas，以确保他们做的一切都正确。他将商店的2D图纸与他模型中的测量进行了对比。一旦一切确认无误，他们使用CNC机器切割每一片CLT，打磨它，并为建造做准备。
进行中的Kvarthus建造过程。
制造团队为结构的CLT外壳切割了大约110个独特的元素，然后将它们包装并送达建筑现场。Andreas与结构工程师一起计算出建造的顺序，使用他的3D模型来可视化建造过程。一旦建造团队开始工作，他们大约用了五天时间按顺序组装结构，就像是在拼凑一个巨大的、形状像房子的木制拼图一样。
外壳完成后，房屋几乎就完成了。他们选择了全木制的室内装修，以保持设计在美学上的极简主义，并继续推进家庭的可持续主题。Andreas与另一家制造商合作，为室内使用了更薄的CLT，其制造方式与外部壳体相同。建造团队轻微打磨了室内木材，并给予其一层薄薄的白色颜料处理，以防止太阳光分解纤维后变黄。
室内装饰也全是木材。
Andreas和他的家人决定留下外部木制覆层未经处理，以保持其自然。他们一家人一直欣赏未处理木材的颜色以及它如何随着周围景观的变化而自然转变。
“一开始，它是白色的木头；它有这种非常浅的颜色，就像新鲜切开的面包一样。随着时间的推移，它在外部变得越来越灰，随着天气的变化。当它湿的时候，几乎是黑色的。”
— Andreas Lebisch
几年后，他们家现代木屋的颜色可能会改变，但建筑已经证明是稳定和舒适的。
Kvartshus完成的照片
Andreas、Anna和他们的家人得以在所有季节中享受他们的木制家园，这要归功于CLT壳体的出色结构和隔热特性。更好的是，他们拥有一个将经受时间考验的可持续家园。
如果你想使用最新技术创造一个奇妙的木结构，你可以使用SketchUp。
关于Andreas Lebisch
Andreas是一名专注于木结构建筑、城市设计和可持续性的建筑师。他目前在瑞典建筑公司ÅWL Arkitekter担任可持续建筑业务开发者。他的目标是帮助他的公司和全世界的建筑师以可持续性为考量来接近他们的项目。