建造 Lighthouse

更新时间：2025-03-18 16:28  浏览量：10

在上个世纪，建筑环境的交付模式绝大多数是线性的，创造了一个产生废物的利维坦，它吞噬了资源，并导致了我们当前的许多地球危机。这种浪费和破坏性的模式，再加上人口增长和日益富裕，正在将我们推向一个更热、更不稳定的未来。

但是，有许多新兴的建筑环境解决方案已经转向循环经济，由利用更好的设计和新的商业模式的技术提供支持。扩大这种转型有可能解锁创造价值的新方法，并为解决我们这个时代的一些重大挑战做出重大贡献。

罗马的马塞勒斯剧院于公元前 13 年完工，在其最初的 400 年里一直用作露天剧院，但随着罗马的财富衰落，它被用作采石场，为新结构提供材料，并作为小型住宅楼的围墙。在中世纪时期，城墙得到了加固，它成为该市最重要的执政官之一的堡垒。在文艺复兴时期，在顶部建造了一座宫殿，创造了一直持续到今天的建筑形式。纵观历史，像这个剧院这样的建筑被建造得尽可能持久，并证明了它们的适应性和可重用性。

相反，我们目前对建筑环境的主导模式并不是为了持续几个世纪而设计的，并且浪费了大量的资源和金钱。在欧洲，35-50% 的办公室即使在办公时间也不被使用。与实际设计潜力相比，建筑物在使用时通常多消耗 20-40% 的能源。在东京，“一次性家庭文化”意味着房屋通常只使用 30 年就被拆除了。在美国，建筑行业产生的固体废物约占总废物的 40%，但仅回收 20-30% 的材料，最常见的是用于废金属或道路填土等低价值应用。这些都是“获取-制造-浪费”线性系统的特征，随时准备被颠覆，为带头冲锋的人带来巨大的机会。

当前模型面临着进一步的挑战，因为预计在未来关键几十年内，人口将大幅增长，并对相关资源的需求。建筑环境的扩张已经达到了前所未有的水平，现在预计在未来 30 年里，每 35 天将建造一个像纽约市一样大的区域。建筑和建筑行业目前是世界上最大的原材料消耗者，产生了 39% 的能源相关 CO2 排放量。

当人类考虑下一次大规模增长时，古老的马塞勒斯剧院展示了更适合未来挑战的特征。尽可能长时间地保持结构的使用，在设计中消除浪费，以及——最雄心勃勃的——对周围的人类和自然系统产生积极影响，是循环经济的主导原则。这样的框架提供了一套明确的战略，当得到数字平台、新建筑工艺、创新材料和过去几十年开发的其他技术的支持时，有可能实现必要的转型。

应用这些原则可以产生巨大的好处。在全球范围内，到 2050 年，应用于建筑环境中材料使用的循环经济杠杆可以将该行业的碳排放量减少近 40%。据估计，到 2030 年，将建筑设计为模块化、可重复使用和可共享的建筑每年将带来 2 万亿美元的经济效益。即使在丹麦这样一个小而技术先进的国家，到 2030 年，每年的收益也可能高达 15 亿美元。如下例所示，这些好处可以通过各种不同的策略来实现。

纽约市三分之二的能源消耗来自其建筑物，包括“漏水巨人”摩天大楼。翻新老化的结构可以提高能源效率并延长建筑物的使用寿命。历史悠久的帝国大厦的环境改造就是这种方法的一个突出例子。这座标志性的 102 层建筑于 1930 年完工，包含 6,500 多扇窗户，但经过许多辉煌的几十年后，这座塔年久失修，能源效率非常低。

翻新需要将所有旧窗户更换为超级隔热模型。没有采购全新的，而是在五楼建立了一家再制造工厂，每个窗户都被拆除、拆除和重建，包括涂层薄膜和充气。结果是建筑能耗减少了 40%，每年节省 400 万美元的成本。升级成本比新窗户的估计成本低 1550 万美元，而且预计未来 15 年碳足迹将减少超过 100,000 吨。如果美国 20% 的最大建筑进行类似的改造，效果将是减少 23 亿吨碳排放，相当于俄罗斯一年产生的碳排放总量。

帝国大厦。照片出自： takahiro taguchi via unsplash.com.

城市社区在不断发展。从历史上看，建筑物的设计足够坚固且适应性强，足以适应这些变化。然而，自 19 世纪初以来，城市规划方法和其他因素导致建筑物设计方式发生了变化。在大多数情况下，建筑物现在是为非常特定的功能而建造的，无法轻松且经济地重新配置以适应不断变化的环境。停车场是这种不灵活的建筑设计的一个很好的例子，包括非常具体的结构布局、陡峭的整体坡道和较低的天花板高度。结果是，当对停车位的需求减少时，经济的解决方案是拆除结构，从而导致当地企业中断和宝贵资源的损失。

在波士顿，滨水地区采用了一种新的方法，预计该地区将持续数年逐步增长，新的会议中心的竣工促进了这一趋势。在这个增长期开始时，该地区需要一个可容纳 1,500 辆车的停车场来容纳会议访客。地方当局决定委托进行设计，以改变建筑功能，例如，由于预计公共交通网络的扩展，因此停车场的需求逐渐消失。

设计方法是指定一种通用的结构类型，包括停车场设计中通常不包含的许多特征。这些措施包括更高的天花板、使用标准建筑网格、为未来公用事业网络提供先发制人的服务走廊，以及位于结构周边的可拆除钢坡道。这些干预措施仅代表与正常车库布局的微小偏差，但当当地情况需要改变建筑功能时，它们共同允许更经济的转型。

“基本思想是，建筑不是一个永久性的结构，而应该被视为建筑材料的临时汇编”

Kaspar Jensen，3XN 架构师

用于建筑的材料具有非常持久的潜力，构成我们文化景观的无数历史建筑就证明了这一点。尽管这已经证明耐久性，更常见的是，当不再需要某个结构时，潜在的使用寿命和剩余价值无法实现，因为该结构不易解构，因此无法经济地回收材料再使用.

在建筑物的使用阶段结束时捕获组件和材料需要在设计阶段做出有意识的决定，这样建筑物不仅被视为一个美学和功能实体，而且被视为未来的材料仓库。许多具有前瞻性的建筑师和建筑开发商一直在探索将建筑变成“材料库”的方法。这个想法需要以一种可以轻松分离结构层的方式进行设计和组装，从而允许耐用的组件在未来的建筑中重复使用。

在荷兰的布鲁门，需要一个新的市政厅，但由于地方政府边界的变化，人们担心该建筑在不久的将来可能无法发挥作用。因此，市政府决定委托建造一座固定使用寿命为 20 年的建筑。建筑师通过设计一个类似乐高的结构来回应项目简报，其中 90% 的材料可以在至少 20 年的使用寿命后拆卸和重复使用。为了实现这一雄心勃勃的再利用率，避免了不可逆的混凝土，取而代之的是高质量的预制木构件，供应商进行了设计调整，从而最大限度地实现了未来的再利用。市政厅还获得了世界上第一本材料护照，该护照记录了与建筑物的材料、组件和产品相关的信息。通过这种方式，市政厅超越了其主要功能，正如德国建筑师托马斯·劳 （Thomas Rau） 所描述的那样，成为未来建筑的“材料库”。 模块化施工方法还显著缩短了施工周期，从而节省了成本。

Bosco Verticale，意大利米兰。照片出自： Josè Maria Sava via unsplash.com

“生育能力是比稳固性更可靠的增长基础”

乔纳森·沃茨，《卫报》，2019 年 2 月

一个繁荣的社会源于健康和多样化的自然环境，但我们的建筑能否为此做出贡献？它们能否像自然生态系统一样捕获碳、产生氧气、净化空气和水，并为丰富的生物多样性提供栖息地？

Bosco Verticale 是米兰的一对住宅楼，包含近 1,000 棵树以及许多多年生植物和灌木。这些建筑既可以作为高密度的住宅区，又为无数的鸟类和昆虫物种提供栖息地，在繁忙的城市中心形成一个“垂直森林”。建筑物的占地面积约为 1000 平方米，但如果在地面上种植树木，它将形成十倍于此面积的林地。

绿色立面的好处不仅仅是建立生物多样性。在荷兰芬洛市，新市政厅拥有 2,000 m2 的生活立面，里面种满了 100 多种不同的植物。绿化墙充当进出建筑物的空气的过滤器，以及去除附近高速公路的颗粒物，并吸收周围空气中 30% 的硫氧化物和氮氧化物。正如树木可以通过捕获污染物和产生氧气来改善城市的空气质量一样，芬洛市政厅已经证明可以改善建筑物周围 500m 半径内的空气质量。

世界上最古老的建筑材料之一的复兴可能代表着产生积极影响的最有力工具。事实证明，增加未来建筑存量中的木材数量是我们的建筑环境可以吸收大量大气碳的一种方式。用木材建造建筑不再局限于小型结构。在挪威的布鲁蒙达尔，新落成的 85.4 米高的 Mjøstårnet 是世界上最高的木制摩天大楼。木结构建筑有机会进行碳封存。英国最高的商业木结构建筑 Believe in Better Building for Sky 在其结构中锁住了 1,242 吨二氧化碳，甚至还不包括与制造和运输奥地利木材相关的 200 吨排放量。为了保证其积极影响，需要从管理良好的森林采购木材，并将其整合到经久耐用的建筑中。

正如本文所展示的，通过应用循环经济原则，可以减少浪费，使建筑物达到高标准，并延长材料的使用时间，从而为建筑物提供有利可图的商业模式。那么，为什么这些方法没有得到更广泛的采用呢？像往常一样，答案是多种因素的复杂组合，包括保守的心态、利益相关者之间的激励措施分散、缺乏意识以及过时的数据管理技术。然而，建筑行业的部分地区已经采取了解决这些障碍的方法。

例如，采用集成项目交付 （IPD），这是一种单一的多方协议共享建筑项目中所有利益相关者的风险和回报，打破孤岛并调整激励措施。另一种方法是增加智能施工合同的使用，其中所有设计和材料信息都保存在一个中央共享的数字模型上，从而简化施工过程并促进建筑护照的创建。

也许最重要的是，需要的是房地产投资者和建筑客户了解循环经济的积极商业案例。由奥雅纳和艾伦麦克阿瑟基金会领导的一项研究基于对五种不同房地产商业模式的分析，得出结论，循环经济可以实现财务业绩、净零碳排放，并在经济周期的高峰和低谷中发挥作用。

现在需要的是勇敢和冒险的先驱者来引领建筑环境的演变，敢于冒险，抓住机会，并为其他人建造灯塔供他人效仿。