美丽又低碳的房子怎么建?
如何将美学和气候保护结合起来?未来的房子会是什么样子?瑞士建筑师Annette Gigon在一次访谈中谈到了低碳建筑所面临的挑战。
备受赞誉的达沃斯Kirchner博物馆是Annette Gigon和她的事务所合伙人Mike Guyer于1992年共同完成的第一个大型项目。两人在苏黎世联邦理工学院学习时就已相识,并于1989年共同创建了Gigon/Guyer建筑事务所。
此后,继阿彭策尔艺术博物馆、Bottrop的Josef Albers博物馆扩建工程和卢塞恩的瑞士交通博物馆等令人瞩目的博物馆建筑之后,两位建筑师还因苏黎世prime大厦(Prime Tower)等住宅及办公建筑声名鹊起。
作为苏黎世联邦理工学院的教授,Annette Gigon近年来更加关注气候友好型和节能型建筑的问题。因此,她与助手们一起编写了尽可能通俗易懂的、关于建筑材料和建筑运作的气候指标概述。
在实际建设项目的运作中,Gigon/Guyer建筑事务所越来越多地使用木材作为可持续建筑材料-比如,他们最近获奖的一座卢塞恩的学校教学楼项目。尽管如此,Gigon说,混凝土的使用依然有其道理。
瑞士资讯 swissinfo.ch:在国际上,37%的温室气体产生自建筑部门。仅混凝土一项就生成了全球8%的温室气体。
Anette Gigon:另外还有8%来自钢材。建筑行业的高碳排放比例不仅来自制造环节,也来自使用环节,例如供暖、热水和人工照明。建筑领域的物质消耗巨大,且有增加趋势。而世界各地都进行着大量的建筑活动。
我们是否可以减少这些灰色排放,例如使用其他更有利于气候的建筑材料?
是的,但我想事先声明,所有材质都令我着迷,我尽量做到不偏不倚。建筑中最重要的是如何使用它们。把钢筋混凝土妖魔化也是没有用的。钢筋混凝土之所以在世界各地得到广泛应用,是因为它易于使用、坚固,而且抗震、防火和隔音性能非常高。
此外,砖头的烧制也是一个非常耗能的过程。因此,它们并不是真正的替代品。木材作为一种可再生的建筑材料,理论上不影响气候,但实际上,你必须对其进行切割、运输、干燥,通常还需要用胶水粘合。
但木材和其他生物材料的优势在于,至少在建筑物使用期间,避免了环境承载附加的碳排放。但我们必须意识到,森林并不能以可持续的方式生产出如此多的木材,以保障全球建筑业完全改用木材。
听起来,我们似乎离“无排放建筑”这个目标还很遥远。那么,建筑物供暖和运行所产生的二氧化碳排放量又如何呢?
继石油危机和罗马俱乐部发出警告之后,人们的能源意识逐渐增强。此后,人们开始对房屋进行隔热。在上世纪80年代,当我还在读书时候,5厘米的隔热层是标准厚度,而现在的标准则是当年的4到6倍。因此,近30年建造的房屋想要节能大多只需要改用热泵便可。
更令人担忧的是那些尚无隔热措施或隔热程度很低的老建筑,它们大多仍在使用化石燃料取暖。这类房屋约占瑞士建筑总量的一半。许多老房只是在采用中央供暖系统后才开始“大方地”使用能源:以前仅有个别房间可以烧炉子,而且还是短时取暖。但在安装了中央供暖系统后,整座房屋都可以全天候供暖。
那么,是否可以说,房屋低碳最大的杠杆就是隔热材料?
我们在一项研究中进行了调查:如果我们为一栋房屋安置20至30厘米厚的隔热层,安装热泵,放置光伏,并把整个改建过程(包括房屋加高)中所有的二氧化碳灰色排放量都计算进去,那么,每年房屋使用中排放的二氧化碳和“摊销”的灰色排放(即改建房屋的排放)的总和仅为燃气供暖年排放量的四分之一。
因此,在当今建筑要求提高、建筑法律和标准允许的情况下,为了实现建筑行业的总体减排,提升旧建筑的能源性能极具意义。
如何计算建筑物-比如建筑材料生产、施工过程或房屋运作中的-排放量?
这就是所谓的生命周期评估。通过一些工具,我们可以在规划的早期阶段进行估算。目前很多建筑师事务所已采用这一工具。更精确的方案并不多见,通常只有专家才能使用。
遗憾的是,建筑师很少了解自己设计的建筑在运作过程中实际消耗了多少能源,因为房屋居住者的行为也是影响因素,了解这一数据很有意义。
您在苏黎世联邦理工学员培养着新一代建筑师。您是否感觉到人们对气候保护这一主题越来越敏感?
是的!我们突破舒适区,投入进一种 “自我剖析”。而且,这几个学期的学生非常多。我们整理了许多事实和数据,审视了建筑行业,同时也从侧面审视了我们的消费趋势和流动性。
建造一平方米的钢筋混凝土墙壁或用天然气加热这块未隔热的墙壁一年会产生多少温室气体?一样多,大约 70-80 公斤二氧化碳!顺便说一下,消费一公斤巴西牛肉也会产生同样的二氧化碳。而一笔比特币交易的排放量,相当于大约五平方米水泥墙的排放量。几乎没有人知道这些数字。
煽动性的标语和一知半解的知识都无法解决复杂的问题。现在需要的是为各行各业的人们关于二氧化碳知识“扫盲”,并帮助他们在各自的领域应用这些知识,并将其传递下去,因为这关乎碳排放的大局。
我们都被廉价、触手可及的化石能源宠坏了,但我们不能再继续这样下去了。我们所有人都有责任寻找解决方案,有头脑地行动起来。
您建造了苏黎世Prime大厦,该高层建筑于2011年揭幕,是当时瑞士最高的建筑。它采用了玻璃幕墙设计。一般认为,这种设计并不十分节能。
是的,玻璃的隔热性能通常比封闭式墙体差,尽管 Prime大厦的外墙采用了非常好的三重防晒隔热玻璃。它之所以仍然能达到很好的能耗值,是因为它的结构紧凑,即外墙面积与楼面面积的比例为1比3,同时还因为它有可开启的窗户、内置防晒系统和热泵加热系统。
今天还会有人这样建楼吗?
现在的相关规定更加严格。苏黎世Oerlikon的Andreas大厦就采用了部分玻璃设计。如果再让我们建造一座全玻璃幕墙的高层建筑,我们可能会采用与Rorschach的Würth大楼或苏黎世的Lagerstrasse大楼类似的方式。它们的外墙由两层玻璃组成,一层隔热,一层遮阳。两层玻璃之间有一个后通风的空腔,在这个空腔中,空气可以冲刷防晒玻璃。
事实上,在Prime大厦的竞标设计中,我们最初建议采用两层玻璃幕墙,中间有外部遮阳板。出于物流和维护方面的考虑,客户后来选择了现在的高质紧凑型结构。
未来的房子会是什么样子呢?
在未来,新建筑不仅要非常节能,还要能够通过光伏组件生产能源。然而,迄今为止,在瑞士,要在建筑外墙使用这些在美学上不受欢迎的元素,这一直是个挑战。使用这些组件的建筑几乎不可能在竞赛中获胜。
在卢塞恩交通博物馆项目中,我们首次将光伏元件作为准装饰物安装在外立面上-我们与艺术家Urs Beat Roth合作,目标就是通过其排列的比例和韵律达到装饰的作用。
作为一名建筑师,在规则日益增多的情况下,您需要在设计上做出多少妥协?
越来越多的标准和规范无疑限制了创作自由!我们努力适应新的要求,力求创造性地执行它们,并从中汲取美感。
Kirchner博物馆的毛玻璃外墙就“朦胧地”露出后面的隔热木棉板。对建筑的洞察是建筑理念的一部分。我们用废玻璃代替碎石加重了屋顶的重量。如今,它在阳光下依然闪闪发光。
作为建筑师,我们一直在努力尝试探索世界、环境和材料,从中汲取一切营养,以创造出现代的、令人兴奋的解决方案。看不见摸不着的二氧化碳是我们目前最为关注的对象,我们所做的一切都是为了抵制它。
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