文思敏
Powerhouse Bratterkaia位于挪威的Tronaheim,是Snohetta迄今為止建造的位置最靠北的正能建筑,于2019年完工。
根據(jù)國際能源署(IEA)和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)2018年攜手發(fā)布的《2018年全球狀況報(bào)告——面向零排放、高效和彈性的建筑部門》,在2017年,建筑施工以及運(yùn)營中產(chǎn)生的能源消耗量占全球終端能源消耗總量的36%,建筑行業(yè)生產(chǎn)的二氧化碳排放量占全球能源相關(guān)二氧化碳排放量的40%。
建筑及建筑業(yè)的二氧化碳排放量仍然占據(jù)著全球能源相關(guān)二氧化碳總排放量的最大份額。作為全球最有遠(yuǎn)見的建筑事務(wù)所之一,Snohetta的創(chuàng)始人Kjetil Thorsen是建筑革命中野心勃勃的先行者。早在12年前,他就開始建設(shè)正能建筑(energy-positive),也就是他所說的發(fā)電站(Powerhouse)運(yùn)動(dòng),而他最終的目的是建設(shè)負(fù)碳建筑——正能和負(fù)碳,這聽起來有些矛盾。
負(fù)碳建筑是他提出的方法論,指的是通過選材和清潔能源自我生產(chǎn)的結(jié)合,建筑本身就能產(chǎn)生能量。這個(gè)系統(tǒng)涵蓋了通風(fēng)系統(tǒng)、電力生產(chǎn)、低碳材料的選擇和回收等各個(gè)環(huán)節(jié)。因此,不僅要計(jì)算建筑本身的能耗,還要計(jì)算材料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、回收與再利用的能源消耗。最重要的是它能通過這樣的方式達(dá)到絕對(duì)最低的二氧化碳排放量。
全球各地都有評(píng)判綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn),英國是BREEAM,美國是LEED,新加坡是Green Mark,中國則是《中國綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》。但Thorsen:對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)都不太滿意,在他看來,這些只是最基本和安全的賭注,離解決氣候問題還有很遠(yuǎn)的距離。
以60年為觀察一棟建筑的時(shí)間段,來關(guān)注它的二氧化碳排放。而為了償還二氧化碳的排放,就需要在60年的時(shí)間里生產(chǎn)出比建筑物本身能源消耗總量更多的清潔能源。現(xiàn)在,Snahetta已經(jīng)建了一些這樣的新能源正能建筑,它們都經(jīng)過可靠的碳足跡測量。
但直到近一兩年,負(fù)碳建筑才開始得到廣泛關(guān)注,這部分與全球越來越激烈的環(huán)保運(yùn)動(dòng)有關(guān)。去年,16歲的瑞典少女格蕾塔·通貝里在環(huán)保領(lǐng)域的表現(xiàn)備受關(guān)注,從瑞典議會(huì)樓抗議,到氣候變遷罷課運(yùn)動(dòng),再到在聯(lián)合國對(duì)各國領(lǐng)導(dǎo)人的抨擊,通貝里與年輕一代焦急的是這樣一個(gè)問題——“為什么氣候變化如此重要,人們卻毫無行動(dòng)?”
“作為建筑師,我們可以為解決二氧化碳問題做出一些貢獻(xiàn)?!盩horsen說。他認(rèn)為負(fù)碳建筑就是未來建造新建筑的方向,“翻新已有建筑,優(yōu)化它們,這可能是全球部分地區(qū)的最終解決方案。但隨著全球人口的增長,我們必須也無法避免建造新建筑,這時(shí)就應(yīng)確保它們對(duì)環(huán)境的影響盡可能小。”
Powerhouse Kjorbo把樓梯當(dāng)作通風(fēng)井,這樣一來就有了緩慢流動(dòng)的空氣,溫度也會(huì)由傳感器控制。
Yi負(fù)碳建筑能源數(shù)據(jù)是如何計(jì)算出來的?
T你可以想象,比如一顆鋼制的螺絲釘,它的碳足跡和用清潔能源生產(chǎn)的不銹鋼螺絲釘是不同的,所以我們就得去問生產(chǎn)某一特定材料耗費(fèi)了多少能源,從而為每一種材料計(jì)算出相應(yīng)的二氧化碳當(dāng)量(度量溫室效應(yīng)的基本單位)。在建造的時(shí)候就把所有的材料數(shù)據(jù)加在一起算,才能知道要生產(chǎn)多少清潔和可再生能源以抵消材料產(chǎn)生的二氧化碳當(dāng)量,這是一個(gè)巨大的計(jì)算量。
從這一基礎(chǔ)來講,如果減少使用的材料種類數(shù)量,并且掌控好這些材料——計(jì)算會(huì)變得簡單。使用對(duì)二氧化碳影響較小的材料,比如木材、夯土、石頭——或者其他生產(chǎn)過程不長的材料,畢竟生產(chǎn)線過長會(huì)消耗大量的能源。也可以是可循環(huán)利用的材料,比如循環(huán)利用的鋁會(huì)比初級(jí)鋁材減少3倍的二氧化碳排放量。當(dāng)你在處理負(fù)碳建筑的時(shí)候,這些都會(huì)被計(jì)算進(jìn)來。
Yi具體說來,你們更偏好哪些材料?
T某些程度上,只需要?jiǎng)?chuàng)造更多的清潔能源就好。因此,如果要用會(huì)生產(chǎn)出大量二氧化碳的材料,必須通過它們生產(chǎn)出更多的清潔能源,以確保你能償還建筑產(chǎn)生的二氧化碳,這些能源也會(huì)在最終拆除建筑時(shí)通過材料回收的方式來使用。因此,可以使用任何材料,關(guān)鍵是需要生產(chǎn)更多的清潔和可再生能源。這也是我們更喜歡木材、石頭、夯土這些材料的原因。
Yi這些建筑會(huì)比一般的建筑造價(jià)更高昂嗎?
T不。在最初,資金投入成本可能會(huì)比普通建筑高5%至6%,但它的回報(bào)很快。而且,我們只使用已有的技術(shù),我們并未發(fā)明什么,而是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)重新結(jié)合,把它們放在一起,以最有效的方式去運(yùn)作。所以成本就取決于你在哪里做,如果你在極端氣候下建造這樣一個(gè)建筑,成本可能會(huì)更貴一些。但是它的投資回報(bào)期相對(duì)較短,運(yùn)營成本也更低。
Yi既然在造價(jià)上沒有太多區(qū)別,為什么大多數(shù)建筑師沒有去做?負(fù)碳或零碳建筑在多大程度上可以普遍實(shí)現(xiàn)?
T因?yàn)橐m用于所有建筑類型并不容易。對(duì)于建造辦公樓來講,解決二氧化碳問題是容易的。對(duì)于歌劇院這樣的建筑就有點(diǎn)難了,因?yàn)槔锩嬉写蟮墓矃^(qū)域,要有給歌手造的舞臺(tái),考慮到公共空間的同時(shí)還要考慮建筑能實(shí)現(xiàn)的最佳演出效果。對(duì)于住宅來說也是,人們有不同的舒適度要求,比如有人喜歡室溫18攝氏度,有人喜歡25攝氏度,如何在考慮個(gè)人需求的同時(shí)控制好能源損耗?我們目前的方法是盡可能降低二氧化碳的損害,再對(duì)二氧化碳進(jìn)行最大限度的計(jì)算,然后確保能生產(chǎn)出足夠的清潔和可再生能源。在某種程度上,建筑是一個(gè)緩慢的職業(yè)。我們花10年甚至更長時(shí)間建造了一些房子。建筑不是一種革命性的活動(dòng),而是一種進(jìn)化活動(dòng)。我們看到很多年輕的建筑師在成長,將來會(huì)有一個(gè)非常自覺的對(duì)氣候和二氧化碳的關(guān)注,這些正在一代一代改變。
Yi你之前提到對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合,具體都用到哪些技術(shù)?
T在能源生產(chǎn)部分,我們用到的是光伏電池。然后利用部分風(fēng)力回收熱量,利用真空板回收太陽能,當(dāng)然我們也使用地源熱泵,這意味著會(huì)深入地面400米,將熱量從地下導(dǎo)出,轉(zhuǎn)化成能量,這些能量最后會(huì)成為社區(qū)和建筑熱源。另外一個(gè)因素是通風(fēng)系統(tǒng),我們封鎖了通風(fēng)口,這意味著我們沒有通風(fēng)管道。以Powerhouse Kjorbo為例,我們把樓梯當(dāng)作通風(fēng)井,這樣一來就有了緩慢流動(dòng)的空氣。溫度也會(huì)由傳感器控制。傳感器將測量房間里有多少人,一個(gè)人給了房間多少熱量,通過傳感器的測量,系統(tǒng)會(huì)控制空氣的交換,讓熱空氣出來冷空氣進(jìn)去。
Yi倫敦彭博大廈達(dá)到了最高的BREEAM標(biāo)準(zhǔn),但它的設(shè)計(jì)總監(jiān)Spencer卻說“這一切還不夠”,你怎么看這個(gè)問題?
T我們一直嘗試通過“Powerhouse運(yùn)動(dòng)”來建立我們自己的標(biāo)準(zhǔn)。Powerhouse項(xiàng)目一開始就是要研究建筑物的二氧化碳含量是否可以降低,以及我們能否找到具體的計(jì)算二氧化碳排放量的方法。由此,我們剝離了二氧化碳的環(huán)境因素,并開始研究如何利用二氧化碳含量的設(shè)計(jì)。就這樣,我們?cè)O(shè)計(jì)出了專注于二氧化碳的建筑。今天,我們還將重點(diǎn)放在可持續(xù)性的其他方面,比如對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的影響。
現(xiàn)在我們知道了要談?wù)摰臄?shù)據(jù)有哪些,知道了它的影響是什么,要做的就是去擴(kuò)展建筑的詞匯。我們有一句話是“環(huán)境決定形式”,這意味著,如果想讓光伏電池生產(chǎn)足夠的清潔能源,建筑必須是某種特定的樣子。僅僅把光伏電池安裝在房頂上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因?yàn)槟阆胱尮艿腊l(fā)揮最大的效率。這意味著建筑必須以特定的方式朝向太陽,確保擁有最高的效率。
所以,舊的系統(tǒng),比如彭博大廈,這是個(gè)漂亮的建筑。但是它不能說達(dá)到了碳中和的狀態(tài)。它的二氧化碳排放還是太多了,我們的希望是盡可能朝碳中和的方向努力,甚至在未來有可能通過建筑來吸收二氧化碳,這樣它們就能真正成為負(fù)碳建筑,這是我們接下來20年的目標(biāo)。接下來10年,我們希望正在設(shè)計(jì)、尚未建成的項(xiàng)目能成為潛在的負(fù)碳建筑,20年內(nèi),我們想完成那些二氧化碳當(dāng)量真正為負(fù)的建筑。同時(shí),它們也需要成為好的建筑作品。它們不是機(jī)器,是為了你和我,為了公眾。建筑美觀的復(fù)雜性將是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),這是我們認(rèn)為有趣的地方。
Yi不同的國家和地區(qū)有不同的綠色建筑評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),Snohetta在各地會(huì)遵循這些標(biāo)準(zhǔn)嗎?
T那些規(guī)則對(duì)我們來講太容易實(shí)現(xiàn)了,無論是英國的BREEAM還是挪威的規(guī)定。其實(shí)我們對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)不太滿意,比如最高的標(biāo)準(zhǔn)BREEAM。它們?cè)谖磥矶际遣粔虻?,除非這些評(píng)判系統(tǒng)以后能有更大的雄心。在不同的歐洲國家,建筑的法律方面也有問題,在現(xiàn)行建筑法規(guī)下很難創(chuàng)造出一個(gè)二氧化碳中和或者負(fù)性的建筑。立法和研究往往不是齊頭并進(jìn)的,我們今天獲取的知識(shí)信息在5年以后才能成為法規(guī),從研究到出臺(tái)法規(guī),議會(huì)制度讓這個(gè)過程很漫長。而對(duì)于我們來講,必須要做出比這更快的反應(yīng),這樣我們就可以使用最新的建筑研究標(biāo)準(zhǔn),而不必等到它成為建筑法規(guī)。
Yi你剛剛說到你對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)很不滿意,不滿意的地方是什么?
T我認(rèn)為它們?cè)诙趸妓胶蜌夂蛴绊懛矫娌粔蛞靶牟覀冃枰叩哪繕?biāo),也需要更迅速的反應(yīng)。一個(gè)被動(dòng)的房屋標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)然是非常安全的賭注,可以作為行動(dòng)第一步的方向,但是它很慢,也不夠充分。不是每個(gè)人都能做到像我們這樣,但作為一門職業(yè),整個(gè)建筑師群體應(yīng)該更加野心勃勃。