木结构、3D打印、在地性是否能成为零碳建筑新蓝本？

# 行业观察

COP26 （第26届联合国气候变化大会）的举行，意味着对抗气候变化已不容迟缓。而对于全球建筑业而言，亦有其需要解决的问题：尤其该行业已消耗了超过三分之一的能源，并且占全球能源相关碳排放的 40%。 适逢 COP26 的举行，一场名为“兴建更好的现在”（Build Better Now）的虚拟展就严选了 17 座绿建筑，希望透过现有建筑案例、改造和概念性设计来展示出应对气候变化的资源与机会。究竟它们是否能成为 2050 年的净零碳（甚至负碳）排放时代的建筑蓝本？让我们从进入其中的 3 座一探究竟……

#01

木材回流，代替钢筋混凝土？

建筑业目前的烫手山芋，是钢筋和水泥。这两种在制造工序上拥有高碳排放的建材，虽然有助于城市迅速扩张并让建筑达到难以想象的高度，但不争的事实是，它们在木材的可持续性之下已逐渐失去魅力。而且，当北欧国度如挪威和瑞典都已打造出叫好的例子后，木建筑的崛起也有了极佳的背书。

瑞典的Skellefteå Sara文化中心。设计：Skellefteå Municipality, HENT AS, White Arkitekter, Florian Kosche, TK Botnia, WSP, Incoord, Martinssons AB, Derome

近期，在竣工时被列为全球第二高木建筑的萨拉文化中心（Sara Kulturhus）就是 COP26 的选择之一。

坐落在瑞典沿海的谢萊夫特奧（Skellefteå）城镇，这栋楼高 20 层的建筑或许在外表上没有什么“特殊”风格可言，但对于负责设计的 White Arkitekter 事务所，其设计初衷乃为了寻求减少已知和潜在的碳排放：譬如，所有木材皆来自于建地临近的森林，而建筑物的供暖、制冷和电能元素则将透过太阳能电池板和高效能源系统达成。最终，根据事务所旗下的研究实验室的计算，该建筑将有可能在未来的 50 年内达到负碳排放的性能，甚至预计可耸立至少 100 年的时间！

高达 75 公尺，Skellefteå Sara文化中心是全球最高的木建筑之一。该建筑所使用的木材，都是来自建地 200 公里外的云杉和冷杉森林，并在 50 公里外的工厂进行加工。

其缘故乃来自于所使用的材料：交叉层压木材（CLT）。这一种被誉为“未来的混凝土”的建材，与钢筋混凝土有着同样结构强度，只有在承载极大的压力下才会崩塌。而且，1立方米的混凝土重约 2.7 吨，相对地，1立方米的 CLT仅重 400 千克，所以在运输和建筑施工成本上也就有效降低建筑的碳足迹。

至于老百姓关注的“耐火性能”，《CLT交叉层压木板会在未来取代混凝土吗？》的作者 José Tomás Franco 就观察到：一般火灾中的致死因素乃烟雾。因此只要精准施工，CLT 就能实现完全的气密性。“木材燃烧速度为每分钟 0.7 至0.8 毫米。如果 CLT 墙体厚度为 100 毫米，即使表面没有任何的处理，耐火极限也有两小时之久。”他解释，选择以 CLT 为建筑材料时，合理性和精准的考量就极为重要。

借由透明立面，一般被隐藏起来的大堂空间就有效展现其结构中的工艺和创意过程。大堂因为其挑高的空间也能看见交叉层压木材 （CLT）塑造出的剪力墙。

另外，萨拉文化中心也因为内容纳了剧院、美术馆、画廊、公共图书馆、会议中心和酒店于同一屋檐下，进而让市民有了一个全新的公共生活空间。尤其是建筑中央的阶梯式广场，就被视作为“起居室”，欢迎当地、全国乃至全世界的游客前来做客。届时，这一瑞典的新高楼也将成为一个可持续的新地标，为当地社区赋能。

室内宽敞的空间，尤其是建筑中的阶梯式广场，也被视作为公共的“起居室”，欢迎大众入内使用，可进行非正式的活动或展览。

#类似案例

肯尼亚内罗毕的全木材制市集，将成为开启东非大规模木材建筑业的新倡议。设计：BuildX Studio, Gatsby Africa, AKT II, Arup, Timberliving SA, X-LAM, Autodesk Foundation, DOEN Foundation

在荷兰阿姆斯特丹提出的层压木质桥（BoLT）概念乃特别为循环经济而设计，拥有极大的适应性。设计：Arup、Schaffitzel、Heijmans

#02

3D 打印，是终极住宅造法？

全球已有约 1.5 亿人无家可归，而随着人口飙升，在接下来的几年里，住房的需求也会倍增。人们也就必须加紧急寻求新的解方；然而，在计划新建的同时，更应考量的是设计出不对地球造成更大伤害的住房。因此，除了木材之外，意大利建筑师 Mario Cucinella 则投靠了“地球母亲”，实现了以粘土作 3D 打印的住宅概念：TECLA 。

TECLA - 设计：Mario Cucinella Architects, SOS - School of Sustainability, WASP - World's Advanced Saving Project

“我们必须找到新的平衡点来应付下一个全球挑战。”Mario 说道，“而 TECLA（其名源于伊塔罗·卡尔维诺《看不见的城市》中的“持续建设中的城市”）就代表一个新的建筑范式，亦即可持续生活方式的新基础。许多在“地球”上所面临的问题其实都可以从地球（土壤）找到解决方案。”——亦即遵循“从摇篮到摇篮”的理念。

TECLA 整体面积约为 60 平方米，其中包含了一个带有厨房的起居空间和一个带有服务设施的夜晚空间。建筑中的家具部分由当地土打印，以此与建筑融为一体。

不难想象的是，看似如沙城堡的 TECLA 外壳，就是一种可生物降解，亦可回收再造的材料。甚至，基于该材料可轻易地能就地取得，也就在循环经济的原则下拥近乎为零的碳足迹。

TECLA 由两个拱顶式的空间组成。在打造的过程中会同时运行两个机臂，让墙面通过连续不间断的正弦曲线向上延伸，直至最后所空出两个圆形天窗。

与此同时，因为采用的建构技术充满灵活性，外壳的设计也能在参数上最优化，无论是在热质、隔热和通风的功能上都能适应当地的环境和气候条件——这会不会就是未来最终极的住宅打造法？

通过软件的优化动作，两个打印的机臂就能避免碰撞，保证了过程的顺利进行。每一个打印机将有 50 平方米的打印范围，最终可在几天内完成独栋的住宅。

当然，最让外界质疑的是：这样的住房不是挺占空间？大城市何来这样的空间？Mario 表示，其实 TECLA 最能“施展拳脚”的地方应该在于应对日益严重的气候变化：尤其是在自然灾害导致大规模移民的紧急情况下，将能快速地解决住房难题，因为它的打造仅需要 200 小时（大约 8 天时间），并只需要不到 6千瓦的平均耗电量。

而且，这样的住房也可在拆卸后不留痕迹，回归大地。所以，比起目前充斥着大量塑料的临时帐篷式住房而言，其可持续性的扩大化也有持续探索的价值。

#类似案例

英国布里斯托尔的 Hope Rise 是个零碳，建立于空置停车场的社会福利型住房发展计划，旨在收容无家可归的年轻人。设计：ZED PODS Ltd、布里斯托尔市议会、Avie Consulting Ltd、Vale Consulting Ltd、Under Ground Ltd

苏格兰格拉斯哥的 NCH2050 排屋改造，为旧住宅安装上木质立面来达到更有效率的供暖，并以太阳能电板减少传统电能的碳足迹。设计：John Gilbert Architects, NBM Construction Cost Consultants, Design Engineering Workshop, Graham Drummond, WARM, CCG Construction, Glasgow University, University of Strathclyde

#03

向发展国借鉴，有何不可？

疫情好转时，报复性旅行已成必然的现象。然而对于仍在疫苗“低端处”的非洲大陆，迎来国外旅客的时间点不仅将遥遥无期，而且新变种病毒的出现与国际所实施飞行禁令，其旅游业更是有跌落谷底的可能。

对于 COP26 所选择的卢旺达的“辛吉塔火山国家公园 ”（Singita Volcanoes National Park，简称 SVNP）又会不会面临相同的困境，还是能自给自足地撑过这危机？

Singita Volcanoes National Park, Ruhengeri, Rwanda。设计：Rwandan Development Board, Singita, Milton Group LLC, GAPP Architects SA, FBW Architects and Engineers Rwanda, TRPalmer, ASA Rwanda, Seyani Brothers, Grumeti construction TZ, Milton Group LLC, Bioregional UK, Earth Systems Africa, GAPP Architects SA, Ecolution Consulting SA

首先得了解的是，坐落在鲁亨盖里 （Ruhengeri）的 SVNP 的起源乃为了修复大片的农地（100 英亩），以重造森林使其“野化”，好让极度濒危的山地大猩猩重获栖息地。

为此初衷，生态旅游的模式就成了首选：一方，公园内将兴建起一个体现卢旺达精神并捕捉到这个地方温和谦逊的豪华型酒店；另一方，则在设立了一个永久性苗圃，以满足未来的造林计划。

卢旺达西北部的火山国家公园内，它拥有五座火山，覆盖着热带雨林和高山竹林，以极度濒危的山地大猩猩的自然栖息地而闻名。

酒店建设的前期作业也非常考究，打从一开始就重视其社会经济的影响。在施工期间，所有工人都被确保能获得公平且公正的工资，而且在新创的 700 多个建筑工作岗位中，也聘请了 30% 的女性——他/她们不仅都来自当地社区，也提供了最地道的手艺：从熔岩石墙、编织天花板和手工烧制的瓷砖，皆确保将当地文化真实地转化为关键元素。因此，视觉上奢华的装潢中，其实并不乏出自当地的创新产品与设计。

另外，建筑的其他部分，如景观、建筑、工程和室内设计，均按照一套严格的生态意识建筑指南进行设计。甚至在建造期间，一支在可持续设计方面拥有丰富经验的专家顾问团队也驻扎于此。

建筑设计在规模和比例也有所考量，以防止新建筑在火山旁边显得过于矮小。为此，低洼的砖块元素就以超大的窗户来提供对比，并为住客提供完美的火山景致。

通过他们的协助，该设计也就能最大限度地利用被动供暖和制冷——最终让让建筑的能源效率将比类似的传统建筑高 44%，灵活地适应当地气候的建筑。此外，该区域的电网供应也 100% 来自水力发电，从而达到最基本的自给自足。

在曾经面对过严重的传染疾病如埃博拉病毒的非洲大陆，SVNP 的防范措施也已做足：不仅园区内将有护理人员全天候待命，也会提供紧急空运到临近医院的服务。

所以，即便新挑战不断地出现，这个国度显然在生态旅游上已是蓝本。而获得 COP26 的推荐更让其突破了“发展中国家总是落后”旧观念，仿佛漫画中的“瓦坎达”宛然在目。

#类似案例

印度尼西亚巴厘岛的绿色学校（Green School）是一所用竹子建造的学校，在取得可持续性建筑的同时，也创造出非常高挑与充满张力的空间。设计：John Hardy, PT Bambu, Heru Wijayanto, Joerg Stamm, Gadjah Mada University

英格兰诺里奇的东英吉利大学（University of East Anglia）企业中心的设计，在原料上采用了当地的松木，回收混凝土以及最传统的“茅草”当作立面，最终确保了本土化与可持续性的结合。设计：Architype、BDP、Morgan Sindall、Churchman Thornhill Finch

#Build Better Now 更多虚拟展馆“建筑”

Build Better Now 网页中的虚拟展馆“建筑”，由 AECOM 建筑事务所开发。它坐落在一个充满绿意的森林中，并以通过人行道相连起一系列的圆顶展厅。每个展厅则展示了来自世界各地的 17 个可持续建筑项目。

虚拟展馆的中心装置，是来自 Make Architects 的设计，名为“循环恢复之泉”（The Fountain of Circular Recovery），旨在凸显出一个在未来能恢复自然世界的潜力。

图：Build Better Now

文：Yen_甄健恒

摄影：

Åke E:son Lindman (Sara Kulturhus)

Iago Corazza (TECLA)

Adriaan Louw (Singita Volcanoes National Park)

编辑：Daisy

校对：Miki

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