寒冷气候房屋研究中心(CCHRC)将自己描述为“一家以行业为基础的非营利公司，旨在为生活在全球极地地区的人们促进节能、耐用、健康和具有成本效益的建筑技术的开发、使用和测试。”
亚伦·库克是费尔班克斯CCHRC可持续北方社区项目的负责人，阿拉斯加在帮助北方社区制定解决方案的第一线房屋在极端寒冷的气候中。库克说话马特•肖一个的执行主编斯蒂芬·扎克斯，一个关于正在开发的技术和原型，以节约能源，回收热量，重新考虑建筑围护结构系统，稳定位于融化的永久冻土上的房屋，并确保新鲜空气的供应。北极环极地区的居民正在适应气候变化他们的解决方案为温带地区的碳中性设计提供了经验教训，同时提供了关于后殖民区域设计的尖锐信息。
建筑师报：CCHRC的主要研究领域是什么?
亚伦库克:我们最大的项目是建筑科学研究项目，该项目涉及测试和研究不同技术和产品对极地人民的物理环境和文化环境的适用性。我们还有一个设计项目，北方可持续社区项目，旨在进行一些建筑研究，并找到现实世界或整体建筑的应用。我们设计了原型房屋，并让居住者在其中居住不同时期进行测试。
然后我们有一个较小的项目，叫做政策研究，旨在帮助政策制定者和政府实体，但也着眼于北方社区需要考虑的法规修订。大多数北方地区人口较少，所以他们没有自己的建筑规范;他们将采用温带地区的建筑规范，并针对阿拉斯加和北极环极地区的物理环境进行修改。
在这三个项目之间，我们试图保持在北极和亚北极气候区域设计的前沿。
你能谈谈北方极端地形和寒冷天气的挑战吗?
北方有两个主要的挑战，它必须不断面对。我们有一个对抗性的物理环境，这对建筑来说非常困难。在北极，细节上的疏忽或在施工中未能规划适当的小细节不会是小问题:它们总是大问题，因为这是一个零宽恕的环境。
但除了我们的物理环境，北方一直面临着一个后殖民问题。世界上每一个北极国家的首都都不在北极——俄罗斯、加拿大、阿拉斯加，世界各地都是如此。所以，在设计领域，在政策和建筑规范中，都存在代表性不足。从温带地区引进技术、假设和最佳实践而不经过彻底审查会给我们带来和我们的物理环境一样多的问题。
一个家或公共建筑或学校的样子以及它应该如何运作的想法通常是基于温带模型，然后我们必须追溯它们的北极。有很多著名的建筑尝试为在北方，但几乎没有动力去创造一个北极建筑从北方。它通常从南方向我们袭来，我们必须设法对付它。
你们的研究中有没有从传统的保温方法中学到一些东西，或者这个团队主要是在开发新技术?
它通常在发展新技术，但它也为传统智慧提供了一个平台，因为人们已经在这里生活了很长很长一段时间，并想出了创新的方法来建造北部。你试图让传统社区意识到新技术适用于恶劣的物理环境，然后你也试图成为一个善于接受和善于倾听的人，当人们说什么在过去是有效的或无效的。
举个例子，我们为阿拉斯加Yukon-Kuskokwim三角洲的Quinhagak社区设计了一个八面住宅。这是一个风很大的地方:虽然每年只有24英寸的积雪，但雪会在房子里漂来漂去，以至于你无法从窗户或门里出去。
我们做了一些相当复杂的风漂移研究，然后我们想出了这个八面房子。我们去了社区，看看他们是否有兴趣在那里建造一个原型来测试，他们是有兴趣的。我们对风进行了分析，给出了我们认为雪会如何从房子里自动冲刷走的矢量图，我记得我在社区建筑里说，“这是我认为最适合这个地区的形状。”有人站起来说:“我们过去是这样建造我们的房子的，我们过去知道这一点。直到最近50年，我们才开始制作方形盒子，(雪堆)才开始飘进来。”有些是我们发现的，有些是我们记住的。
你正在开发或使用的一些新技术是什么?它们是以材料为基础的还是墙壁的部分?
我想说，我们的大部分工作可以分为三个领域。一个是信封设计:我们需要更暖和的信封，我们需要在墙壁设计中搭配不同的材料。北极的村庄通常没有重型设备，所以你要努力找到可以在没有起重机或卡车的情况下建造的材料，或者任何我们认为会出现在工地上的东西。当我们选择建筑材料时，我们也在考虑东西是如何运输的。当我在建筑学院的时候，我从来没有上过关于采购材料的课。我们假设材料会出现在现场;我们会根据它们组装后的表现来选择它们。
在我们这个地区，大约40%的建筑成本都花在了运输上。但我们没有上过如何根据运输方式来选择材料的课程，而且运输公司很聪明:驳船季节很短，飞机跑道很短，如果东西比它的大小重，他们就会按重量收费。如果东西比重量大，他们就按体积收费。如果驳船延期了，你下个月不建，明年再建。我们的大部分经济效益可以归结为我们如何将我们的材料运到现场，以及我们如何根据它们是否适合运输来选择它们。在信封设计中，一个很大的部分是创建一个可以运输的材料包，可以很容易地带到一个非常偏远的地方。
除了信封设计，我们还做了很多基础设计。北极是世界上变化最快的地区之一。有成千上万的模型，它们都相互矛盾，但有一件事是肯定的:我们海冰比以前少了很多，这造成了前所未有的海岸侵蚀，迫使我们的社区重新安置。自上个冰河时代以来一直被永久冻结的土地正在以非常不可预测的方式融化，并造成大规模的地基破坏。它并不是假设在未来某个时候发生，而是发生在我们身上现在．这些都是非常昂贵的问题，所以基础设计是我们一直在努力研究的问题。最容易获得资金的事情之一是如何为永久冻土的退化设计基础。
我们研究的第三层是机械系统:如何提供热量。我们一直在寻找更高效、更清洁、更可靠的热量。无论全球变暖有多严重，这种情况永远不会消失。北极将永远是地球上最寒冷的地方之一，我们将永远有一个需要取暖的冬天。
你有没有想出解决方案，或者你开发了理想的系统?
在我短暂的职业生涯中，北极地区的基础设计发生了一个范式转变。当我在学习成为一名北方设计专家时，永久冻土地基设计的基本原则是，如果地面冻结了，就保持冻结状态，如果它解冻了，就保持解冻状态——这就是北极地区的地基设计。在20世纪60年代、70年代和80年代，当人们在北极建造更现代更大的建筑时，随着我们的城市化进程，大多数建筑的故障都是因为建筑将热量泄漏到地基周围的地面上融化了永久冻土，形成了一个天坑。然后建筑的地基出现了问题，这就是为什么大部分的重点是在安装过程中保持地面冻结。
但现在，即使我们一切都做对了，永久冻土也在融化。即使我们将建筑与土壤的热状态完全隔离，在许多情况下，它仍然会从我们下面融化，而这些情况是我们无法轻易预测的。由于研究中心主要集中在住房方面，我们想要可调节的基础，居住者不需要专业知识就可以调整——非常简单的机械基础，可以在地面下降、洪水或隆起时变平。
它看起来像什么?
它可以像一种复杂的巴克明斯特·富勒风格的空间框架，在那里你有三角形的点，可以手工棘轮，或者它可以像在柱子上的汽车千斤顶一样简单，这些柱子被敲入地面。我们已经测试了不下十几种可调节的地基。我们主要研究的是螺纹杆和可以用作弊杆作圆周运动的东西，或者基本上是一个美化的扳手。
我们还没有放弃保持地面结冰的努力。对于较大的建筑，我们仍在使用热虹吸器和利用状态变化的技术，以及沸点约为32华氏度的化学物质，这样它们就可以将热量从地面转移出去。我们也在研究地源热泵——或者在美国48个州通常被称为地热——将热量从地面转移到房子里，用于夏季降温和冬季取暖。
田野调查是什么样的?它主要是与社区合作，还是测试实验?
这是两个。几乎每年我们都会和当地的建筑队伍一起建造一个样房。我们培训当地木匠新的建筑技术。住在一个实验性的房子里意味着需要相当多的后续工作。我们试图与居住者建立良好、密切的关系，这样当技术出现问题时，他们可以打电话给我们，我们可以乘飞机前往那里。我总是要求实验房屋的居民加入工作人员，这样他们就能完全理解与村里其他房屋不同的系统。这样，我们就有了高于平均水平的成功率，新技术的接受度和更多的建设自豪感。这就像人类家园，培养科学家。
原型建筑和传统建筑的主要区别是什么?
我们测试的原型总是有一个外壳，它不同于2乘6的墙壁或结构绝缘板，这是目前最常见的两种墙壁类型。它们总是有一个我们要测试的基础类型，只要我们知道地基是不稳定的。我们也在寻找新的机械系统，因为阿拉斯加农村地区总的来说是一个经济萧条的地区。这里的贫困率很高，人口过于拥挤。我们一直在努力降低供暖费用，创造高效的机械系统和健康的室内空气质量，同时降低人们必须支付的燃油费。
你自己会去野外，在极端条件下生活吗?
通常我们在夏天盖房子的时候，我们住在一个很小的村庄，那里没有真正的住宿，学校放假的时候，我们就睡在学校体育馆的地板上，和当地的工作人员一起盖房子。今年夏天，我们监督了一个社区的13栋房屋的建设，这个社区正在搬迁，因为他们原来的社区基地已经沉入海洋，现在没有海冰了。秋季风暴每年侵蚀约80英尺的海岸线，他们被迫重新安置整个社区。在这种情况下，当我们在新社区建造第一个原型房屋时，那里什么都没有。我们只是在露营，取水，处理垃圾，努力在这个季节保持温暖。有时是一个非常偏远的野外营地，其他时候只是晚上在学校闲逛。
在这一点上，你是否已经开发了一个理想的墙壁部分-如果没有，有哪些改进的例子?
几乎所有北极和北方的墙壁都需要有一个共同点，这使得建造更具挑战性，那就是你绝对需要在墙壁上进行完全的热断裂。这和我们之前建的每一堵墙都不一样。
一般来说，钉墙都有一个结构构件，然后在结构构件之间是保温。但这当然意味着，这个结构在泄漏热量。在内部，2乘4的房子是温暖的;在外面，2乘4的房子在寒冷中。这也许能让你在温带地区过冬，但在北极绝对行不通。我们总是试图确保任何接触热包膜内部的东西都不会接触热包膜外部。
我们用2乘4的螺栓做了墙然后用PVC或OSB之类的东西做了一个扣板，把包层固定起来，然后我们用一些东西填充它，这样螺栓就不会穿过厚墙。我们研究了一段时间喷涂聚氨酯;你可以喷过去的螺柱，使这种土坯的形状，作为一种方式，以避免热桥材料。双层墙可以立刻全部建起来，增加了厚壁结构的框架效率。我们还研究了一种较老的加拿大技术，最近进行了更新，包括重新构建一堵2乘4的墙，将整个墙的外部用刚性安装薄板覆盖，并将连接处搭接，不允许任何框架接触到墙的外部。这被称为远程墙技术，它也很适合冬季严寒的温带地区。
现有建筑节能改造的主要挑战是什么?
改造是我们工作的很大一部分。当你在你的旧建筑上盖上一层巨大的不透水外衣时，几乎总是发生的第一件事就是室内空气质量受到影响。当我们今天进行改造时，我们总是试图同时达到室内空气环境和热舒适，因为现在的理解是，很多时候，当你给墙壁增加r值时，你就收紧了房子，你将不得不提出一个机械解决方案来解决通风和新鲜空气的问题。
热回收通风技术是一种引入新鲜空气和通风湿气而不损失热量的方法吗?
当然，在这么冷的地方不应该有废热这种东西，热回收通风机是在过去10到15年里取得最大进步的技术之一。
热回收呼吸机到底是什么?
这是解决新鲜空气变冷问题的一种方法。你在一所房子里，外面很冷——假设外面是零下30度——你不想打开窗户。你想要尽可能地保持房子里的热量。这意味着二氧化碳会上升，你的家具排放的任何气体都会变得更加集中。当你害怕冷空气进入房子时，你就不能得到一个健康的人所需要的空气变化。
机械工程中有一个分支研究的是如何将极其温暖但极其肮脏的室内空气，让极其干净但极其寒冷的室外空气，在不与室内空气混合的情况下，从室内空气中带走热量。这就是问题所在:我们如何从二手空气中窃取热量，然后把它带出房子，这样我们就可以在室内获得新鲜、清洁的空气，但它是否足够温暖，人们会使用这个系统?
阿纳克图武克山口的原型看起来与其他方法截然不同。你是否正在探索一个与过去不同的地方，或者你是否正在尝试一个全新的墙壁部分?
这是我们以前从未尝试过的一段墙。阿纳克图武克山口仅供飞机进入。他们没有道路，也没有驳船运输。那里的建筑成本非常昂贵。我们一直在用聚氨酯喷涂器，看看我们是否能造出一堵由内而外的2乘4钢结构的墙。我们把内部的薄板放在螺栓上，然后我们把泡沫喷出来，一直喷到泡沫上，形成热断裂。你在那里看到的样子——它们是一种饺子，土坯的样子——都是基于热要求的。它在极北的地方。
另一件事是，那里的居民想尝试建造一个地基在地面上的建筑。我们用聚氨酯泡沫做一个筏子，筏子基本上漂浮在永久冻土带上，如果有任何移动，筏子就会搭在上面。喷雾泡沫装在桶里，从枪里出来后会膨胀到原来的30倍。我们可以把桶装在飞机上，我们可以在飞机上装下更多每立方英尺的r值因为一旦它到达目的地，它就会膨胀。
你能谈谈在围绕绿色新政的要求制定政策时，你可能会遇到什么问题，这些问题可能会对你产生潜在的有害影响?
10年或15年前，为了LEED系统最终来到北方，我们需要做很多调整。研究中心试图将环保意识的建筑实践融入我们所做的一切——我们是世界上最北的LEED白金建筑。当然有一些东西不适用:曾经有一段时间，永久冻土被温带的专业人士视为湿地，而在南方，你不能在湿地上建造。在这里，这意味着你不能在阿拉斯加70%的土地上建房——想想一块比德克萨斯州还大的土地，你却不被允许在上面建任何东西。就是这样简单的事情。另一件事是被动式房屋的理想:在北极地区，化石燃料可以减少90%，但对于最后的10%，回报是不存在的。90%已经足够了，然后我们必须意识到有时候我们的热量必须来自其他地方。
对于所有的建筑和设计理论，以及所有的主义——古典主义和解构主义，以及所有存在的主义——我相信建筑中的地方主义，因为我生活在一个有必要的地方。地域主义建筑在最需要的时候和地点表现出来。毫无疑问，它往往是在沙漠和北极这样的地方，在这些地方，如果你忽略了设计的区域输入，你就会冒着风险。你的建筑将会倒塌。
在您与丹麦皇家科学院的合作中，他们在极端环境中的经验与您的经验是如何相互重叠或相互启发的?
我试图在泛北极的意义上工作，因为我们都在试图解决类似的，困难的设计问题，但我们是单独做的，因为极地地区是分散的，有很多不同的政府参与。设计学习的中心也离我们很远。在北美，北纬60度以北的地区没有公认的建筑学学位。你必须去南方获得学位，然后来到北方，忘记你在学校学到的很多东西。丹麦皇家学院的建筑与极端环境程序认识到这一点，并且它在设计话语中很好地参与了代表性不足的区域。
我还记得我在俄亥俄州读硕士学位时上的第一门建筑方法论课程，当时我们在讨论基础设计，教授——一位非常优秀的教授，一位优秀的建筑师——教我们如何让地基低于冰霜线。那是我上学的第一年，我问，“当我们无法到达冰霜线以下时，我们该怎么办?”他说，“好吧，不要在那里建造。这是一个糟糕的网站。”
我们有一个熟悉的问题。我们想让大学参与我们的设计发展。我们希望年轻、聪明的人关心这个地方，搬到这里或回到这里，在这里实践建筑。但是，每一所对拯救北极感兴趣的大学都位于北极之外，这是一个教科书式的后殖民问题，对吧?大学一直在找我们;现在很流行拯救北极。冰盖正在融化，北极熊正在灭绝——有很多原因导致美国48州以下的大学突然对我们感兴趣，而我们需要它们。我们需要年轻设计师的关注，他们想要解决我们所面临的一些难题。但问题总是，你是否愿意发送还是你打算在南佛罗里达解决这个问题?
从我们这个小乡村的角度来看，大学建筑专业带来了很多资源。阿拉斯加人心照不宣的担忧是我们离世界其他地方很远。很多救灾资金都是联邦政府提供的。不可否认，我们是世界上第一个应对气候变化导致的大规模社区变化的地区，这是一个挑战，但处于这个过程的开端也是一件好事。一旦剩下的人也不得不面对这个问题，就没有钱去迁移阿拉斯加的小村庄了。一旦新奥尔良、旧金山和曼哈顿出现气候变化问题，我们的帮助就结束了。我们正在试图弄清楚如何处理这些迁移，以及当处理这些迁移的资源被转移到更大的人口中心时，我们会怎么做。这就是北极的问题。
