如何在建筑设计中减少碳排放？

Westborough Primary School / Cottrell & Vermeulen Architecture Ltd.. Image © Anthony Coleman

自1970年以来，人类的能源消耗便已开始超过地球每年可自生的。换言之，我们对大自然的取用和污染超过了它能自我恢复的限度。据世界银行统计，如果世界人口在2050年达到预计的96亿人，那么这会需要三个地球来提供所需的自然资源以用来维持当下人类的生活方式。

每天都有无数的二氧化碳通过工厂、交通、燃烧燃料，甚至是植物和其他生物的呼吸排放到大气层。气候变化越发明显以至于政府部门和私营企业都设立了减少二氧化碳排放的目标。因为二氧化碳是主要温室气体，大气层中高浓度的二氧化碳会导致空气污染和酸雨的发生以及其他一些后果。

采矿、交通，工业和化学品融合等领域的原料或建材都会产生二氧化碳，因此建筑行业在这方面有极大影响。‘隐含碳’这一概念，指的是在材料的整个使用周期中（土壤抽提、制造、施工，使用/维修，以及寿命到达/处置），产生的温室气体所造成的一切影响。“碳中和”则希望通过计算碳排放来避免失衡的温室效应造成的影响，是另一种解决方案。尽管这个话题看上去非常广泛并且对我们几乎没有什么存在感，但是建筑在建造过程中选择的材料和处理材料的方式会留下碳足迹，这是我们应该考虑的。

以下是一些在减少项目的碳足迹时应当被考虑到的点：

Berkeley Green Skills Centre / Hewitt Studios. Image Cortesia de Hewitt Studios

1. 一个好的项目能让建筑在使用过程中减少碳排放。考虑如何改变设施和建筑物的居住及使用方式是至关重要的。事实上，据估计有20%的能耗在设计和施工阶段产生，而80%产生在建筑使用阶段。因此，适当地将隔热与自然采光/阴影纳入考虑可以大幅度的减少后期能源的使用需求。

2. 理解项目中指定的材料以及它们的来源。如先前所述，普通建筑材料的开采，生产和运输都会用到极大量的能源和碳。以巴西为例，钢铁工业占工业部门碳排放的35%，水泥生产则占19%，有制造商已经在寻找消减这些影响的办法了。举例来说，有的天然材料生产过程能耗很低，但运送到工地的所需能耗却会产生‘超量碳排放’。对比产品/方案的碳足迹最客观的方式就是通过它们的EDP(产品环境宣告）。EDP指出了这些产品/方案使用周期全程对环境的影响。

3. 在施工阶段，重型机械能耗、材料运输能耗、废料产生与恰当的处理都是非常重要的。

Carbono Incorporado e Operacional. Image © World Green Building Council

一个优秀的能源项目委托案例便是由Hewitt Studio设计的Hewitt Studio伯克利绿色技能中心。它被设计为可再生投资的典范，既为教育使用，建筑本身也赋有教育含义。项目的可持续方案包括综合光伏立面（光伏建筑一体化）、高效热能外壳、创新热回收通风系统，LED灯光与低能耗木结构。项目应用了可持续使用的木地板，通过使用1200mm国标尺寸的预制胶合板减少浪费。

Berkeley Green Skills Centre / Hewitt Studios. Image © Martin Cleveland

另一个代表性项目是Westborough小学翻修，由Cottrell & Vermeulen Architecture Ltd设计。设计方案以全面减少能源需求为基础，高效运用资源的同时使用可再生能源。建筑师指出：“最近研究表明，建设新建筑而产生的二氧化碳是适足改造已有房屋的四倍。总的来说，满足当下标准的新建筑或需降低运作排放50年来还这笔和改造建筑产生的“碳排放差值债”，前提是这些建筑将来也会成为改造建筑。”

Westborough Primary School / Cottrell & Vermeulen Architecture Ltd.. Image © Anthony Coleman

自从建筑业开始担任做出减少碳排放的主要角色，它对碳排放问题所投入的力度是显著的。新材料和解决方案在加速研发，一些针对碳中和这一概念的优秀建筑设计甚至是城市设计已经诞生了。UIA发布的一份声明中写道：“城市中的能耗和二氧化碳排放占据了全球的70%，这主要来自建筑。未来的二十年里，全球最高约60%的城市区域计划新建或重建。通过调整全球建筑业，创造了一个前所未有的减少燃料产生的二氧化碳的机会，致力向2050年二氧化碳零排放的目标前进。”比如福斯特建筑事务所就决心在2030年后只设计碳中和建筑，也成为了第一个签署零碳建筑承诺的建筑事务所。

来源：ArchDaily