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日趨嚴重的全球變暖問題正在催促建筑業(yè)更快求變,實現建筑零碳或低碳成為建筑從業(yè)者的新方向。
福斯特(Foster&Partners)建筑事務所承諾,到2030年,它設計的新建筑都將實現凈零碳排放。挪威建筑事務所Sn?hetta更進一步,它宣布,未來20年內,其所有項目吸收的碳將超過排放的量。世界綠色建筑委員會(WGBC)發(fā)起了《凈零碳建筑承諾》,包括紐約、倫敦、東京在內的23個城市已簽署該承諾。
這個行業(yè)正在努力減少其對氣候變化的影響。應對氣候變化的需求“真是太緊急了”,Sn?hetta聯合創(chuàng)始人Kjetil Thorsen表示。跨政府科學組織IPCC于2018年10月發(fā)布的一份報告稱,要將全球變暖限制在1.5?C(而不是2?C或更高的溫度)之內,否則,全球將遭受許多氣候變化的不利影響。為此,到2030年,全球人為二氧化碳凈排放量必須比2010年減少約45%,到2050年實現“凈零”排放。建筑業(yè)背負的壓力頗大:全球碳排放量的約40%來自建筑業(yè),其中,一部分由建筑使用過程中的能源消耗產生,另一部分來自材料生產和建筑建造。
通常的做法是采取被動策略,減少以碳為基礎的能源消耗,比如,利用氣流而非空調來達到降溫目的;同時,利用可再生資源,比如太陽能電池板,來抵消建造過程中釋放的碳。
其他方法還包括尋找替代性的建筑材料,從用絲瓜纖維開發(fā)的環(huán)保磚到用人體尿液制成的生物磚。其中,交叉層壓木材(CLT)是目前最流行的材料,用木材建造高層建筑已形成了一股熱潮。改變材料的制造方式也是一個辦法,美國清潔能源公司Heliogen就設法用太陽能來制造混凝土,減少化石燃料的使用。
判斷一座建筑是否達到零碳,可以參照綠色建筑評定標準。但各個地區(qū)的標準不一樣,英國是BREEAM,美國是LEED,新加坡是Green Mark,中國則是《中國綠色建筑評價標準》。它們會對建筑環(huán)保方面的表現打分。
但這些努力真的能幫助解決當下的環(huán)境挑戰(zhàn)嗎?一些人態(tài)度悲觀。即使是獲得了BREEAM最高評級的“全球最具可持續(xù)性的辦公大樓”—彭博歐洲總部大樓—也正在加劇全球變暖。即便行業(yè)普遍采用了最高標準,“我們仍處于全球變暖3?C到5?C的進程中。”該項目的設計主管Spencer Grey說。僅僅減輕負面影響是不夠的,建筑師和設計師的設計可能需要超出預期才行。
該項目號稱全球最綠色的足球場,整座建筑將全部用木材建造。“木材的重要性不僅在于它是一種天然材料,而且它的碳含量非常低”,該項目的主持方綠色電力公司創(chuàng)始人Dale Vince表示。
混凝土是主要的建筑材料,但混凝土中的關鍵成分—水泥—的碳排放量約占全球溫室氣體排放量的8%,越來越多的建筑師正在重新考慮木材的價值。一些城市甚至開始對建筑材料施加限制,比如紐約正計劃禁止建造玻璃和鋼結構摩天大樓,而法國政府出臺的一項規(guī)定要求,所有新建的公共建筑需使用至少50%的木材或其他天然材料建造。
該項目曾引發(fā)不少關注,因為它的BREEAM得分為98.5%,這可能是迄今為止辦公樓開發(fā)項目達到的最高水平。據稱,與標準的辦公大樓相比,它的用水量減少了73%,能源消耗減少了35%。建筑一側的青銅葉片可以根據天氣情況打開和關閉,這種自然通風系統(tǒng)將減少能耗較高的空調系統(tǒng)的使用。天花板鑲飾板呈花瓣形狀,內置50萬個節(jié)能LED,且具有加熱、冷卻和音響功能。智能傳感器可隨時根據每個建筑區(qū)域的人數來調節(jié)氣流,預計每年可減少300噸的二氧化碳排放。
坐落在挪威Almlifjellet山脈底部的Svart酒店,是負碳建筑的典范。負碳,即產生的能量比消耗的多。在Sn?hetta看來,太陽能電池板是“還債”的關鍵。建筑采用環(huán)形結構,建筑師在繪制太陽光線的移動圖后,發(fā)現這種結構能讓建筑在一天之中和不同季節(jié)中最大程度地吸收光線,使屋頂的太陽能電池板更有效地工作。
裝有太陽能電池板的建筑通常需要被“雕刻”,以便最大程度地讓太陽照射到它身上。該事務所的另一個項目Powerhouse Bratt?rkaia,是一棟楔形建筑物,而位于挪威的Powerhouse Telemark,形狀則像鉆石。不過當納米技術得到應用后,太陽能電池板可以捕捉更多的陽光,能在更長的時間內產生電量,建筑物的形狀也不必調整,因為無論什么角度,它們都能充分暴露在陽光下。酒店主要由木材建造,建筑的主體由一系列V形木桿支撐。在這樣一個珍貴的環(huán)境中“設計可持續(xù)發(fā)展的建筑”,使其對自然環(huán)境造成的影響足夠小,“這非常重要”,該工作室表示。
戈德史密斯街(Goldsmith Street),英國/Mikhail Riches建筑事務所
這是一個高密度社會住房項目,位于英國Norwich市中心附近,在不到一公頃的面積內包含了45棟房屋和60座公寓。相比高密度公寓樓,建筑師對街道更感興趣。
建筑師稱,該項目采用了一種“被動太陽能方案”:屋頂呈15度角,以最大程度地捕捉太陽光線,同時確保每個露臺都不會阻擋后面一排窗戶的陽光。屋頂上的乳白色黏土磚和黑色的瓦片,呼應著該市能見到的建筑材料,每個角落的弧形墻壁也可以掩飾內部樓梯,同時還可以將游客自然地引入街道。一個開放的小巷貫穿該計劃的中心,它將包含一個共用的公共花園和兒童安全游樂區(qū)。現場還有其他兩個景觀游樂區(qū)。該項目贏得了英國皇家建筑師學會頒發(fā)的斯特林獎。
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