零碳甚至负碳建筑也未必能还环保债

张云亭

日趋严重的全球变暖问题正在催促建筑业更快求变,实现建筑零碳或低碳成为建筑从业者的新方向。

福斯特(Foster&Partners)建筑事务所承诺,到2030年,它设计的新建筑都将实现净零碳排放。挪威建筑事务所Sn?hetta更进一步,它宣布,未来20年内,其所有项目吸收的碳将超过排放的量。世界绿色建筑委员会(WGBC)发起了《净零碳建筑承诺》,包括纽约、伦敦、东京在内的23个城市已签署该承诺。

这个行业正在努力减少其对气候变化的影响。应对气候变化的需求“真是太紧急了”,Sn?hetta联合创始人Kjetil Thorsen表示。跨政府科学组织IPCC于2018年10月发布的一份报告称,要将全球变暖限制在1.5?C(而不是2?C或更高的温度)之内,否则,全球将遭受许多气候变化的不利影响。为此,到2030年,全球人为二氧化碳净排放量必须比2010年减少约45%,到2050年实现“净零”排放。建筑业背负的压力颇大:全球碳排放量的约40%来自建筑业,其中,一部分由建筑使用过程中的能源消耗产生,另一部分来自材料生产和建筑建造。

通常的做法是采取被动策略,减少以碳为基础的能源消耗,比如,利用气流而非空调来达到降温目的;同时,利用可再生资源,比如太阳能电池板,来抵消建造过程中释放的碳。

其他方法还包括寻找替代性的建筑材料,从用丝瓜纤维开发的环保砖到用人体尿液制成的生物砖。其中,交叉层压木材(CLT)是目前最流行的材料,用木材建造高层建筑已形成了一股热潮。改变材料的制造方式也是一个办法,美国清洁能源公司Heliogen就设法用太阳能来制造混凝土,减少化石燃料的使用。

判断一座建筑是否达到零碳,可以参照绿色建筑评定标准。但各个地区的标准不一样,英国是BREEAM,美国是LEED,新加坡是Green Mark,中国则是《中国绿色建筑评价标准》。它们会对建筑环保方面的表现打分。

但这些努力真的能帮助解决当下的环境挑战吗?一些人态度悲观。即使是获得了BREEAM最高评级的“全球最具可持续性的办公大楼”—彭博欧洲总部大楼—也正在加剧全球变暖。即便行业普遍采用了最高标准,“我们仍处于全球变暖3?C到5?C的进程中。”该项目的设计主管Spencer Grey说。仅仅减轻负面影响是不够的,建筑师和设计师的设计可能需要超出预期才行。

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Forest Green Rovers足球俱乐部体育场,英国/扎哈·哈迪德建筑事务所

该项目号称全球最绿色的足球场,整座建筑将全部用木材建造。“木材的重要性不仅在于它是一种天然材料,而且它的碳含量非常低”,该项目的主持方绿色电力公司创始人Dale Vince表示。

混凝土是主要的建筑材料,但混凝土中的關键成分—水泥—的碳排放量约占全球温室气体排放量的8%,越来越多的建筑师正在重新考虑木材的价值。一些城市甚至开始对建筑材料施加限制,比如纽约正计划禁止建造玻璃和钢结构摩天大楼,而法国政府出台的一项规定要求,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。

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彭博欧洲总部大楼,英国/福斯特建筑事务所

该项目曾引发不少关注,因为它的BREEAM得分为98.5%,这可能是迄今为止办公楼开发项目达到的最高水平。据称,与标准的办公大楼相比,它的用水量减少了73%,能源消耗减少了35%。建筑一侧的青铜叶片可以根据天气情况打开和关闭,这种自然通风系统将减少能耗较高的空调系统的使用。天花板镶饰板呈花瓣形状,内置50万个节能LED,且具有加热、冷却和音响功能。智能传感器可随时根据每个建筑区域的人数来调节气流,预计每年可减少300吨的二氧化碳排放。

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Svart酒店,挪威/Sn?hetta建筑事务所

坐落在挪威Almlifjellet山脉底部的Svart酒店,是负碳建筑的典范。负碳,即产生的能量比消耗的多。在Sn?hetta看来,太阳能电池板是“还债”的关键。建筑采用环形结构,建筑师在绘制太阳光线的移动图后,发现这种结构能让建筑在一天之中和不同季节中最大程度地吸收光线,使屋顶的太阳能电池板更有效地工作。

装有太阳能电池板的建筑通常需要被“雕刻”,以便最大程度地让太阳照射到它身上。该事务所的另一个项目Powerhouse Bratt?rkaia,是一栋楔形建筑物,而位于挪威的Powerhouse Telemark,形状则像钻石。不过当纳米技术得到应用后,太阳能电池板可以捕捉更多的阳光,能在更长的时间内产生电量,建筑物的形状也不必调整,因为无论什么角度,它们都能充分暴露在阳光下。酒店主要由木材建造,建筑的主体由一系列V形木杆支撑。在这样一个珍贵的环境中“设计可持续发展的建筑”,使其对自然环境造成的影响足够小,“这非常重要”,该工作室表示。

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戈德史密斯街(Goldsmith Street),英国/Mikhail Riches建筑事务所

这是一个高密度社会住房项目,位于英国Norwich市中心附近,在不到一公顷的面积内包含了45栋房屋和60座公寓。相比高密度公寓楼,建筑师对街道更感兴趣。

建筑师称,该项目采用了一种“被动太阳能方案”:屋顶呈15度角,以最大程度地捕捉太阳光线,同时确保每个露台都不会阻挡后面一排窗户的阳光。屋顶上的乳白色黏土砖和黑色的瓦片,呼应着该市能见到的建筑材料,每个角落的弧形墙壁也可以掩饰内部楼梯,同时还可以将游客自然地引入街道。一个开放的小巷贯穿该计划的中心,它将包含一个共用的公共花园和儿童安全游乐区。现场还有其他两个景观游乐区。该项目赢得了英国皇家建筑师学会颁发的斯特林奖。

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