要实现净零碳排放,设计行业能做些什么?
当今时代,气候危机早已不是远在天边的威胁,它已经成为迫在眉睫的现实危机。前段时间,随着美国西海岸山火的不断蔓延,数百万居民曾面临被迫呼吸污染空气的威胁。山火肆虐后,满目疮痍的末日景象很容易让人想起 2019 年底澳大利亚经历的前所未有的森林大火。
加州大学默塞德分校2020年已实现净零碳排放,这一目标比加州颇具野心的州排放目标还要激进 © SOM
创纪录的飓风带来的洪水淹没了美国东南部的多个城镇,而去年日本和韩国也遭受了两次有气象记录以来最早生成和最强台风的袭击。在英国,不断加剧的洪涝灾害曾经使全国六分之一的家庭(或相当于240万人)无家可归,处于危险之中。更不用说今年夏季郑州和河南多个县市遭受的千年一遇的暴雨袭击,还有中国各地不断发生的暴雨和洪水引发的泥石流等自然灾害。
自然灾害并非新鲜事,但我们现在正在目睹和经历的,却是规模和强度都令人心悸的气候大事件——科学家预测,飓风和山火在未来的几十年里只会变得更具破坏性。很明显,气候变化不再是一个看似遥不可及的问题,对全世界来说,如果再不有所作为,气候变化的恶果将终会让自己生活的家园来承担。
所以,整个行业都应该动员起来
那么,我们真的都站在一条战线上了吗?在建筑和设计行业中,几乎每一个参与塑造建成环境的实体——建筑师、工程师、建筑公司、开发商和政府——都声称已把可持续性发展作为优先考虑的对象。
但在现实世界里,我们经常会朝着截然不同的方向前进。这就是为什么“世界绿色建筑理事会”(World Green Building Council)发起了“助推净零碳排放”(Advancing Net Zero)的倡议,希望通过集体行动来实现一个不可或缺的共同目标:所有新建筑必须在 2030 年全部实现净零碳排放。
我们不可能光靠在待办事项清单上打勾的方式来达到净零碳排放;它要求的是对整个建成环境实施的整体改造。
目前,建筑物的排放量已达到了全球排放量的四成左右,达到净零碳排放的目标可能有机会打破当前的气候平衡。但要实现这一目标要投入的工作量则极为巨大。
我们面临的两大挑战:在时间和规模上都有令人难以置信的难度。2030 年距离现在只有不到十年,从某种意义上说,考虑到建筑设计和施工所经历的时间跨度,我们离目标的实际距离其实更短。
十年后需要按照能源的净零碳排放标准排放的建筑,和我们今天正在设计和施工的是同一批。而单一项目,无论代表性有多强,都是远远不够的。
我们不可能光在待办事项清单上打勾来达到净零碳排放;它要求的是对整个建成环境实施的整体改造。这取决于设计师、开发商和政府部门做出一致承诺,通过共同努力来创造解决方案。
凯瑟琳·格林姆学校是纽约第一所实现净零能源的学校 Stark Video, Inc. | Aerial NY © SOM
在设计和研究上取得突破
SOM 所秉持的设计理念,是一直专注于竭尽所能,通过我们掌握的一切手段来应对气候危机——这不仅取决于为客户提供的建筑和规划作品,还在于我们所从事的研究和所倡导的理念。
作为一家国际性事务所,我们在世界各地拥有数百个进行中的活跃项目,从地标建筑的室内设计到整座城市的总体规划,SOM 遍布全球的项目都让我们在全球影响力方面孕育着巨大潜力。
与我们有着一致目标的客户合作,我们已经能够让那些代表着改变未来的项目成为现实——凯瑟琳·格林姆学校是纽约市第一所净零能源的学校,也是一个至关重要的例证。我们也已经能够证明,比如用我们在欧洲的首座净零能源塔楼的设计为例,这一目标是可以实现的,即使对高层建筑来说也不例外。
通过测试和研究,SOM 用事实证明在高层建筑中采用大量木材作为建材的巨大潜力 © SOM
虽然放眼历史,这个行业的关注点一直都是建筑运营上的净零碳排放,但我们已在进一步思考该如何减少隐含碳排放——即在建筑创造过程中把资源对环境产生的影响降至最低。
展望2030年之后的世界——到2050年实现完全碳中和的建筑环境目标——隐含碳排放是这个等式中至关重要的组成部分。SOM 作为一家跨学科的事务所,具有巨大的优势:从结构、机械工程到技术规范,我们可以从各个角度来考虑,该如何把净零碳排放落到实处。
建筑的大部分隐含碳排放(高达六七成)源自其结构——过去20年里,我们的工程师在减少建筑材料对环境影响方面的研究取得了巨大的进展。
进展之一,是我们已经证明了木材在建造高层建筑方面的潜力。这种材料的碳密度远低于混凝土和钢材。SOM 将研究成果回馈整个社会,我们的目标是为整个建筑行业发生的变革提供一剂催化剂。
我们还与制造商们合作,设计的混凝土建筑工程原型能将建筑的碳影响减少20%。
迄今为止,混凝土依然是最常用的建筑材料,其碳排放就占全部碳排放量的8%左右。我们的目标是在全球范围内,用价廉物美且低碳的建筑替代方案建造高密度的项目。
我们制作的可持续混凝土板材原型也被2019年芝加哥建筑双年展的公共展馆作为建筑材料来使用 © SOM
建筑和政府部门要立即行动起来
设计净零排放解决方案只是万里长征的第一步——这在很大程度上取决于业主和施工方就此所做的进一步投入。
虽然我们能幸运地与一些以积极寻求净零碳排放为目标的业主合作,但现实是,这个目标与贯穿整个商业开发行业的基准线还相差甚远。
这就是为什么地方和中央政府也要起到关键作用的原因——他们必须制定政策,不仅要鼓励净零碳排放,更要使其成为一项硬性要求。
令人欣慰的是,我们已经看到,有效的政策足以令市场发生变化。澳大利亚在 1998 年推出的 NABERS 评级系统就是一个成功的例子,现正在英国推广。
创建一个简单清晰的评级系统来衡量商业建筑的性能——衡量的是实际影响,而非仅仅是意图——这种方法为大楼的业主提供了一个强大的工具来跟踪和提高能源和水的使用效率。
除了为业主节省能源成本之外,这个系统还将高性能与建筑的价值联系起来,将效率转化为市场优势。
英国的“能源性能评级”(EPC)系统为住宅市场创造了类似的激励机制。这个系统让房产所有人有机会了解该如何在降低能源成本方面进行投资。
高 EPC 评级可以显著增加房地产转售价格——这也从侧面证明了该计划的成功。对公共建筑来说,最近出台的对制作“显示能源证书”(DEC)的要求可能比 EPC 计划更有效,因为评级是基于建筑的实际情况,而非估计的性能表现。
显而易见的是,用这些证书就能识别哪些建筑实际上达到了(或未达到)预期目标——收集必要的信息可以引导建筑的业主和运营方更好地了解怎样提高他们的评级。
加州长滩的Billie Jean King主图书馆选用木材作为建材,极大地减少了建筑的隐含碳排放量 © SOM
其它政策关注的焦点不是激励,而是如何执行。2019 年 3 月,纽约市通过了“第 97 号地方法”(Local Law 97),这是同类立法中影响最深远的一部,因为它把现有建筑纳入了适用范围,而不仅仅对新建筑有效。
法律要求,到 2030 年为止,面积超过 2.5 万平方英尺(约 2,323 平米)建筑的运营碳排放量要减少四成,到 2050 年要减少八成。业主需要提前就此进行投资,让他们的建筑更节能——整个纽约市在这上面的投入将超过 40 亿美元。
然而,长期效益有可能不光能带来能源和成本上的节省,还能使城市步入实现其气候目标的轨道——这也是世界上最具野心的目标之一。在全球范围内,如果我们希望在 2030 年实现净零运营碳排放的目标,那么其它城市就必须效仿纽约。
法国则采取了另一种方法来解决这个问题,这个方法超越了运营能源,考虑如何减少隐含碳排放——这个方法中部分采用了更可持续性的建材来实现。
法国在去年通过的一部新法要求,自 2022 年起,所有新的公共建筑都必须使用至少五成的木材或其它有机材料。目前,国际建筑规范也正在迎头赶上,以体现高层建筑木结构所显现的巨大潜力。
随着法国加入诸如挪威、瑞典等积极支持木材建筑的国家行列,这一意义深远的新政策只会加速趋势的正向发展。
Charenton-Bercy 总体规划包括一个净零碳排放的塔楼,这也是欧洲的首座同类型塔楼 © Luxigon
一个最基本的事实是,只有所消耗能源的来源也是可持续性的,才能被视为一座可持续性的建筑。
建造一个百分百可再生能源的电网取决于当地和地区政府的授权。虽然这超出了我们作为设计师的直接掌控范围,但我们的行业必须继续倡导这一至关重要的变革。
为什么要等到明天?
除非有足够的证明,否则我们无法就更可持续的城市和建筑提出更多倡议。这就是为什么 SOM 签署了 WorldGBC 的《净零碳排放建筑承诺》——这就意味着到 2030 年,事务所在全球业务的所有项目都必须实现净零碳排放。
签署这一承诺是一种让我们承担责任的方式,确保业务运营与我们交付的设计作品、我们的雄心及工作的严谨态度相匹配。
在全球范围内采取行动的工作量看起来令人望而生畏,但我们今天能做的事情已经很多。当然,我们只是一家企业——不过可以想像一下,如果整个行业都能做出这样的承诺,聚沙成塔的影响力会有多么惊人。
SOM在世界各地的所有办公室都力争在2030年之前实现运营上的净零碳排放 © SOM
SOM 的“碳中和行动之旅”始于八年前的伦敦办公室。我们从小处着手且循序渐进,把眼前的一亩三分地耕耘得井井有条,用这样的方式可以表明,这是可以做到的。
在那段时间里,我们取得了令人难以置信的进展:人均碳排放量减少了88%。基于在伦敦学到的经验,我们设计了一张路线图,让事务所的所有办公室,从旧金山到上海,从纽约到迪拜,都在 2030 年前实现碳中和。
建筑环境的脱碳行动需要所有策略方法多管齐下,甚至还要付出更多努力——需要设计师、施工方和政府部门的共同参与。举整个行业之力,采取大胆措施和协同合作来实现净零碳排放的目标已变得刻不容缓。
通往这一目标的道路当然不会一帆风顺。但是山火、飓风和洪水向我们传递了一个不容忽视的信息。我们必须立即行动——这已是性命攸关的挑战,关乎生存。
作者简介
Kent Jackson
Kent Jackson 是 SOM 伦敦办公室的设计合伙人。他在伦敦领导可持续性设计的前沿项目,其中包括联合国日内瓦办公室、日烟国际总部和伦敦一座超常规的高层住宅大楼:斯特拉福德的创新设计。
Kent 所采用的创新设计方法既能与建筑所处环境相呼应,又能使自然环境与建筑环境融为一体。他在应对复杂的规划审批、分区法规与传统挑战方面经验丰富,还积极倡导公司履行美国建筑师协会 2030 承诺,为营造碳中和的建筑环境而努力。