英国展览展示净零建筑——以及行业的未来之路

• 净零建筑使用循环经济原理来重复使用或回收建筑材料，通过节省材料和垃圾填埋空间来提高可持续性。
• 采用先进技术的适应性再利用项目展示了净零建筑的潜力，包括伦敦的巴特西发电站。
• 建立净零理念需要建筑行业的承诺和立法行动，以实施和激励更好的实践。

塑料是一种瘟疫。据佐治亚大学的研究人员称，自20世纪50年代以来，人类已经制造了超过80亿公吨的甲烷。在2017年研究该校报告称，在过去60年里，只有9%的塑料得到了回收;79%的垃圾最终被丢弃在垃圾填埋场或自然环境中。如果这种趋势继续下去，到2050年，大约有120亿公吨塑料垃圾将被填埋或留在环境中。

英国皇家建筑师学会(Royal Institute of British Architects)展览策展人皮特·科拉德(Pete Collard)说，为了拯救地球免受污染和气候变化的影响，是时候认真对待回收问题了——不仅是瓶子、盒子和袋子，还包括建筑物。瑞芭）.

“像许多其他行业一样，建筑、工程和施工遵循的是线性路径:我们消耗材料;我们制造一种产品;然后，我们扔掉那个产品，买一个新的。这是不可持续的，”科拉德说展览题为长寿命，低能耗:为循环经济设计于2022年11月在RIBA伦敦总部首次亮相。RIBA和欧特克(Autodesk)的合作将持续到2023年4月1日，展示了循环经济原则如何帮助创建更可持续的净零建筑。

科拉德说:“土地是有价值的，拆除现有建筑建造新建筑越来越能带来巨大的经济收益。”“我们建议，您的出发点应该始终是重用。你总是可以建造一些新的东西，但使用现有的建筑或其中的组件和材料要好得多。这样做，你可以停止使用原始材料，避免填埋垃圾。当你拆除建筑物时，你会产生大量的废物。”

采用循环经济原则不仅是可持续的，也是战略性的。根据世界人口基金会的数据，2022年11月，全球人口达到80亿联合国美国预计，到2050年，这一数字将达到近100亿。这一增长将需要全球建筑行业平均建设1.3万栋新建筑每一天。面对供应链中断和劳动力短缺等挑战，目前尚不清楚该行业将如何跟上形势。

仅仅依靠新建筑，它可能不会。“循环”设计和建设——修复、翻新、改造和再利用——是经济和环境的当务之急。

科拉德说:“显然，现在有严重的气候问题正在发生。“世界正在意识到前几代人留下的有害遗产……因此，作为一个行业，我们需要更多地考虑我们使用的材料以及我们设计和建造的方式。”

正如RIBA的展览所展示的那样，越来越多的建筑公司正在这样做。通过使用技术解决方案，使重用变得越来越可行，他们正在通过创新项目打造新的遗产，展示循环经济为建筑环境提供的潜力。

凤凰城的房子从故事的灰烬中升起

在寿命长，能耗低是CSK建筑事务所的凤凰城的房子在英国的温莎。它将于2024年完工，位于一座18世纪豪宅的历史遗址上，是两位英国前首相的家。前主人弗朗西斯·巴里爵士(Sir Frances Barry)于1872年买下了这座房子，并将其命名为圣伦纳德山(St. Leonard 's Hill)。当巴里在20世纪20年代去世时，他不满的儿子(与他的关系很棘手)想卖掉房子，但未能如愿。所以他在里面撒上炸药，然后把它炸了。从那时起，它散落的残骸就躺在风景如画的小山上，俯瞰着温莎城堡。

目前的业主Andrew Try委托CSK在旧结构的基础上建造，使用从圣伦纳德山的残骸中回收的回收材料。最终的成品将是一个u型设计的零净四合院，并结合了历史悠久的石头门廊——这是原来豪宅唯一完好无损的部分。

CSK的研发总监、建筑师马修·巴尼特·豪兰说:“原来房子留下来的部分就像一个DNA片段，我们以一种奇怪的弗兰肯斯坦的方式，把这个DNA片段用来再生一个新房子。”他说:“这个遗址上有几座建筑已经有几百年的历史了，现在被炸药炸毁了。你来收集所有的碎片，然后你把它们重新组合起来，建立一个新的东西。这是一个不同寻常的项目。”

CSK与伦敦大学学院巴特利特建筑学院合作，从现场挖掘石头，清洗并编号，并进行3D数字扫描，以创建一个打捞材料的“数字采石场”。使用设计软件，建筑师可以从这个数字库存中混合和匹配石头，决定如何重新组合它们以达到美学和结构的完整性，就像玩虚拟叠叠游戏一样。该团队使用这一过程设计并建造了一个原型:一个有横梁的石头门户，将粗糙的有机石头与光滑的石头切割成六面块混合在一起。

豪兰说:“我们的石匠说，它们通常有30%的重复使用比例。”“所以如果他们收到一吨石头，他们可以希望在最终的建筑中使用三分之一。通过这个更加谨慎的过程，我们能够将这一比例提高到50%。”

他继续说道:“如果没有现代技术，你可能会看到大石头摆在你面前，但你无法想象并移动它们，找出哪块石头与另一块石头最相配。”“通过零件的数字库存，你可以创建定制的元素，否则是不可能构建的。”

豪兰说，从头开始建造比利用现有材料“更容易、更快，而且可能便宜10%”。“对一些人来说，这是关于它的复古方面——回忆和历史，”他说。“对其他人来说，这是关于减少资源和碳排放。在凤凰城住宅的案例中，两者都有一点。”

巴特西发电站作为净零原型

还展示了寿命长，能耗低是巴特西发电站．它位于伦敦泰晤士河畔，是一座建于20世纪30年代的燃煤发电站，20世纪50年代扩建，1983年退役，在几次重建尝试失败后，于2022年重新开放。它曾经肮脏而废弃，现在是一个多功能建筑，包括一个大型公园，高端办公室，公寓，餐馆，商店，一个健身俱乐部和一个别致的酒店。

该项目占地42英亩，吸引了苹果(Apple)等知名写字楼租户，以及卡尔文·克莱恩(Calvin Klein)和拉尔夫·劳伦(Ralph Lauren)等零售商。建筑师、历史学家和环保主义者都对重新构想巴特西发电站而不是将其夷为平地的决定表示欢迎。

由位于WilkinsonEyre该项目的愿景是创造一个现代空间，同时尊重建筑原始建筑师Giles Gilbert Scott爵士和J. Theo Halliday所建立的物质、风格和规模。的结果都是显而易见的。

以四个标志性的白色烟囱为例。它们在结构上不牢固，所以工作人员煞费苦心地拆除了它们，然后使用20世纪30年代和50年代的原始施工方法，仔细地将它们重建到原来的规格。现在，游客可以通过南中庭的巨大玻璃天花板从内部观看，也可以乘坐109号电梯(一种创新的玻璃电梯)到塔顶，欣赏伦敦天际线的优美景色。

还有600万块砖，它们构成了这座建筑的原始结构，其中许多已经风化和损坏。为了修复它们，巴特西发电厂发展公司(BPSDC)找到了发电厂原来砖石的两名砖厂，并委托175万块新的手工砖来匹配。

其他亮点包括涡轮厅A和b。涡轮厅A已经完全恢复到它原来的艺术装饰的荣耀，特色是一个古老的龙门吊，以及旧涡轮机械的脚印铺在砖上。在涡轮厅B，旧控制室里的刻度盘和开关被改造成了20世纪50年代主题酒吧“控制室B”的装饰。

WilkinsonEyre项目总监Sebastien Ricard说:“我们在电站内尽可能多地重复使用现有的织物。”“在需要新材料的地方，我们从英国采购，在那里我们可以帮助减少碳足迹。在许多情况下，现有的织物被保持在‘发现’的状态，尽管有必要的结构加强，以保留讲述建筑历史的怪癖和异常。”

为了成功地执行项目的许多元素，团队对现有结构进行了广泛的3D点云调查，使用CAD软件和Autodesk创建了2D和3D模型Revit，并将较新的建筑元素覆盖在其模型之上。

里卡尔说:“技术的优势在于，它能让所有参与施工的各方同时接收信息，并行而不是串联地工作。”“[建筑信息模型]荡妇之所以具有变革性，是因为它允许在设计阶段协调信息，评估不同场景的影响，并在开发过程中对可持续性战略进行有意义的测试。”

在2019年面试BPSDC的首席执行官西蒙·墨菲(Simon Murphy)与咨询公司麦肯锡(McKinsey & Company)合作，表示BIM对于这个复杂的项目至关重要，它协调了数百名建筑师和工程师以及80多名贸易承包商——多达3000名现场人员。承包商、建筑师和工程师在整个项目的每个施工阶段都使用3D数字模型。

一个相当重要的心态转变

科拉德希望凤凰城之家、巴特西发电站和类似的项目将激励新一代建筑师从不同的材料开始建造。

他说:“循环经济的概念并不新鲜，但现代建筑中使用的材料传统上不适合拆解和再利用。”“有趣的是，建筑越老，就越能回收或重复使用。例如，如果你去罗马，那里有很多罗马帝国的建筑仍然屹立不倒，因为它们是用石块建造的，而石头是永恒的。在古代欧洲城市，这些石块被拆卸并重新用于新建筑是很常见的。”

或者考虑一下亚洲的设计。科拉德说:“远东建筑使用木结构，在许多情况下，木结构完全没有任何连接或固定装置。”“有一种文化是，建筑被设计为拆除后重建——看起来完全一样，但材料略新。”

实施循环经济原则需要一种前瞻性的方法来建设，参考这些古老的例子。科拉德说:“我们在设计和建造时需要考虑到，建筑物在使用寿命结束时不会被拆除，而是会被仔细地拆卸。”他补充说，建筑师和工程师可以使用Revit等工具来记录材料和方法，以便后人更容易地重用它们。“这需要一个相当大的心态转变，以考虑材料的寿命，以及谁可能会接下来使用它们。”

环境监管机构可以通过制定法律和政策来管理建筑物因使用能源而排放的碳和体现在其物质上的碳。

里卡尔说:“我们仍然存在一个主要问题，那就是改造和再利用通常比新建同样的足迹更昂贵，所以除非对包含碳进行定价，有效地惩罚拆除，否则对成本的影响必须卖给客户。”“如果我们可以通过30年的临时升级来建造60或90年的设计寿命，为什么要建造30年的设计寿命呢?”这是我们的许多企业客户在评估其遗产时采用的方法。”

与此同时，技术为建筑师提供了更多的知识、准确性和协作，弥合了过去浪费建筑和未来更高效建筑之间的差距。

科拉德说:“特别是在重用项目中，你从别人那里继承建筑或材料，你需要知道你在处理什么，你需要能够与所有参与你项目的人分享这些信息。”“技术是其中不可或缺的一部分。它将旧的转化为新的。”