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建筑师应该考虑更全面的评估,而不是主要关注能源效率,以减少建筑的碳排放

通过物料流思考

建筑师应该考虑更全面的评估,而不是主要关注能源效率,以减少建筑的碳排放

该项目旨在利用现有的材料和建设性资源。校园96%的材料都是从卢旺达挖掘、收获或采购的。(伊万博安公司)

凯利·阿尔瓦雷斯·多兰是大众设计组他是大会的主讲人一个最近的立面+纽约活动。之后,他与一个从可持续发展模式转向低碳自给模式。

“少即是少”这个短语对你来说意味着什么?

除了对密斯的肯定之外,这也是一种认识,即我们必须超越“维持”的概念,走向“充足”。这是一个典型的转变:它意味着超越缓解和建立弹性,提供可再生和循环的建筑环境。充足意味着在地球边界内生活,并协同工作,以确保满足每个人的需求。在建筑上,这可以帮助我们重新关注我们构思和建造的方式。我们不能靠消费来解决这个问题。在我们的建筑中添加越来越多的原始材料已经恶化了碳排放.在北美,我们如何重新考虑我们已经在建筑、材料和景观再利用方面建立起来的东西,并重新配置建筑环境,以适应不同的、充分的生活模式?我们已经建造了足够的建筑面积,可以容纳目前非洲大陆人口的三到四倍。如何重新分配和重新配置这一建筑面积是我们需要转移的重点。

地图显示物质流覆盖在能源网格指标在北美
一张地图显示了窗户的各种元素的来源,这些元素安装在Doran为安大略省的一个基地设计的住宅中,该住宅于2014年完工。(Kelly Alvarez Doran提供)

为什么建筑物的重量很重要?

巴克明斯特·富勒曾问过塞恩斯伯里中心的诺曼·福斯特一个著名的问题:“福斯特先生,你的建筑有多重?”这句话在当时和现在都很有意义,尽管我怀疑45年后他的回答会大不相同。福斯特在1978年给出的答案揭示了我们这个行业典型盲点的严重性。他对项目重量的计算完全是现场进行的,将所有材料来源问题完全排除在资产负债表之外——最明显的是,开采和加工铝和钢的副产品的重量,这在他的回答中非常突出。

我们的决定在社会和生态上的真正“分量”,是我在职业生涯的早期在世界各地的大型矿山工作时第一次体验到的。我看到了巨大的洞、尾矿池和精炼厂,我们的铝型材和PVC窗框就是从那里生产出来的。我也亲眼目睹了这些开采地点对周围社区、文化、生态系统、流域和大气的巨大影响。

拾柴的工人
一名工人正在收集用来做屋顶瓦的木材。Ilima小学的碳排放量比全球教育项目的平均排放量少28倍。(美体设计集团提供)

基于在卢旺达MASS Design的经历,您对建筑师角色的理解有何变化组?

在卢旺达工作,在能够有效地练习之前,需要彻底忘记。我在北美接受的通过产品目录和产品代表获取材料的培训,使我无法在一个18%进口税的内陆国家进行设计和建造。与当地建筑商合作,比如穆尼尼区医院很快发现了我的盲点,特别是简单的设计决策如何产生重大的社会、经济和生态影响。像窗玻璃大小这样简单的事情可以通过在国内采购或在现场制造来改善当地的生计。

这种对材料来源的欣赏增加了生态和大气的维度伊利玛小学在那里,我们与麻省理工学院的研究人员合作,首次对我们的项目进行了生命周期评估。结果令我们震惊。该建筑的隐含碳足迹(15 kgCO₂e/m²)比全球平均水平低28倍,这完全归功于对当地石材、泥土和木材的依赖。这座位于刚果民主共和国中部的小型学校由当地丰富的可再生材料建造而成,让我们第一次看到了可再生建筑的潜力。

穆尼尼和伊利马从根本上塑造了我对建筑师和工程师在解决我们面前的一系列危机方面所肩负的重大责任和机遇的认识。通过一种协作的、整体的方法,看到挑战的整个范围,并质疑目前支配我们决策的一系列假设,我们可以做出我们所需要的改变。

一所小学的外观
Ilima小学的弯曲立面包括编织纱门和屋顶,屋顶的木材来自附近的森林。这些元素的创建可以在下面的左图中看到。(美体设计集团提供)

卢旺达保护农业研究所(RICA)是如何扩大这种整体方法的?

黎加是一种以充足和再生为前提的木材、泥土和地方的建筑。我们与奥雅纳和Transsolar合作,投资于早期设计阶段的研究,以确定可以从场地本身收获的材料调色板。RICA的总重量几乎全部来自项目的场地和周围环境。我们的土木和结构工程师挖掘了测试坑,以确定压缩土块和夯土的理想混合,以在现场制造低碳,耐用,热质量高的墙壁。为了将建筑置于地震带,我们使用了石头地基,从而大大减少了前期排放。RICA校园的69座独特的建筑完全离网,这优化了每个空间的日光和被动通风,减少了电力需求和为校园供电的太阳能阵列的大小。我们的景观设计师与生态学家和农学家合作,开发了“一个健康”的设计方法,将生物多样性和农业产量联系起来。与Atelier Ten合作,我们制定了一个造林计划,可持续地管理学校环境的健康,使校园和社会受益,保护野生动物栖息地,木材和水资源,以及娱乐区域,以完全抵消现场的项目。十年内,非洲可能成为非洲第一个气候积极的校园。

人们在户外露台下吃饭
MASS设计小组的工作考虑了当地工人可以制作的各种饰面和物体。在这里,室外露台包括许多当地生产的元素。(美体设计集团提供)

关于具体的、可操作的和整个生命周期的碳,有很多东西需要学习。从哪里开始呢?

几十年来,我们的行业一直专注于能源效率。这只是问题的一部分。减少操作排放涉及使用更少:更少的空间、热量和冷却,以及更少的排放电源。北美的法规则相反。它们需要更多层的高辐射材料——泡沫、薄膜、密封单元等——将越来越大的建筑包裹得越来越紧,这就需要更多的机械系统来泵入氧气。

为了摆脱这种消费的恶性循环,我们应该效仿欧洲同行,他们采用了一种终身碳政策,即随着时间的推移,关注具体的和可操作的碳。一个项目从第一天到第十年的总排放量是多少?从排放的角度来看,三层玻璃或额外的泡沫隔热层的时间价值是什么?

编织者与香蕉纤维编织的物品合影
MASS设计集团为RICA设计的校园是完全离网的。该建筑98%的劳动力来自工地100英里以内的地方。在这张图片中,来自卢旺达Kayonza地区的纺织工人正在用香蕉纤维编织物品。(美体设计集团提供)

建筑师现在可以做些什么来产生最大的影响呢?一:学习如何进行生命周期评估。它简单而迅速地揭示了简单的材料变化是如何避免数百吨温室气体排放的。二:聚在一起。开展区域合作,开发数据库并交流最佳实践,以帮助我们共同改进。第三:挑战和改变我们目前的工作准则和系统。北美的分区法规和能源法规需要彻底改革。欧洲的新兴政策,如大伦敦当局的终身碳指导和荷兰对材料再利用和循环的关注,在城市和国家层面都提供了急需的先例。四:分享。不要吝啬你的知识。从教学和指导到帮助同事,这不是一个零和游戏,而是一个向自给自足的转变将使我们所有人受益的游戏。

编织纱门的工人
在Ilima小学,一名工人正在编织纱门。项目成本的83%花在了劳动力上。(美体设计集团提供)

是什么让你乐观?

全球围绕这些问题的讨论速度之快令人难以置信。诸如建筑2030、碳领导论坛和伦敦能源转型倡议等组织
将生命周期思维带入主流。在未来十年,我希望世界各地的建筑师将与他们实践的人们和地方更加紧密地联系在一起,并将再次从区域丰富的资源中获取建筑的大部分重量。

Kelly Alvarez Doran是一位建筑师、教育家和活动家。他是MASS设计集团性能与起源的高级总监,也是多伦多大学Ha/f研究工作室的主任。

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