建筑的可持续性和性能

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达尔文的自然选择理论试图解释地球上物种的起源和生存。简而言之，自然选择理论指出，最合适的生物体生存下来并且能够自我繁殖，使每个物种在一个特定的地方延续有益的变异。由此可知，适应是一种有利于个体在环境中生存的特性。在建筑界，我们也可以效仿。考虑到社会、技术和生活方式的变化和需求，适应是否能成为一个提高建筑物使用寿命和效率的重要品质？

近年来，建筑业面临着空前的挑战：技术工人的短缺带来了劳动力成本的增加；全球性的住房短缺；全球气候变化带来的影响日益显著。因此，挑战传统建造方法、突破创新成为重中之重，迫使业界开始应用新技术进行数字化转型。其中最有前景的创新方向便是：3D 建筑打印。尽管出现时间相对较短，这项技术已经被成功应用在许多结构体、住宅、公寓的建造中，重塑我们所知的居住建筑。因此，在不远的将来，3D 打印很可能成为更有效、更可持续、更经济适用的大规模住房建设解决方案的可行选项，对人们的生活产生积极影响，并让城市更环保更健康。

在建筑领域谈论到节能的时候，隔热层总是不可避免地被提及。我们很少在完成的建筑上看到隔热层，甚至在技术图纸中，它也只是以一条薄薄的影线方式呈现。但它却是一个极其重要的结构，因为它起到了阻挡热流的作用——在冬季防止热量溢出，在夏季减少热量进入。一个具有良好隔热性能的建筑在减少为保持室内适宜温度所消耗的能源的同时也减少了其碳足迹。目前，有不少国家都对建筑的最低隔热性能提出了要求，并且这一要求正逐渐变得严格。但是在不久的将来，随着气候的极端化，这一做法能满足未来的需求吗？

沙漠中的游牧民族（贝都因人、柏柏尔人、图阿雷格人等）穿着的衣服通常是深色、长款的，并由厚重的织物制成。与常识建议人们在炎热的气候下穿轻薄、浅色和短小的衣服相反，厚重和宽松的衣服有利于空气对流，使空气沿着身体不断流动，在干旱的气候下提供热舒适。这同样适用于建筑，当设计高能效建筑时，我们将不可避免地谈论其围护结构，以及项目的其他方面。然而，某地的成功方案在另一个地方不一定是有效的。

预先设计和预制的房屋正变得越来越流行，施工过程也从建筑工地渐渐转移到工厂。新加坡、澳大利亚和英国等国正在大力推广模块化建筑，以缓解劳动力和房屋短缺的问题。而瑞典等北欧国家则已有超过九成的单户住宅由预制木料建造。虽然场外施工近年来获得广泛关注，但它绝不是一个新概念。实际上，这种建造方式历史十分悠久，在建设中常有应用。早在公元前43年，罗马军队便曾携带预制的堡垒到不列颠。而日本在场外用木材建造，并运输预装部件的做法至少有千年的历史。

基里巴斯有大约11万人口，其经济以渔业和农业为主。它由位于中太平洋的33个岛屿组成，最高点仅高于海平面81米，这使它有可能成为第一个因全球变暖导致海平面上升而完全消失的国家。气候危机作为近年来的热议话题，与其相关的碳足迹、温室效应、大气气溶胶等术语已经被人们所熟知。另一个被广泛谈论的术语是"净零"，或净零排放，这是各个行业和国家的建筑发展目标。从根本上来说，它意味着能量平衡为零。

圣戈班（Saint-Gobain）宣布了其第16届国际 "多元宜居"学生竞赛的结果。今年的任务书是与圣丹尼斯市合作，将位于法国圣丹尼斯（Saint-Denis）的科涅特公司（Coignet Company）的后工业区改造成一个包含大型绿地中心的生活、学习和休闲空间，同时尊重历史遗产和现代社区的可持续发展需求。

以下是有关前三名获奖项目的详细信息。

城市的概念扎根在人类的历史当中，以至于我们几乎不会质问自己为什么我们会生活在城市当中，或者我们聚集在城市中生活的理由是什么？Ciro Pirondi，一个巴西建筑师指出，我们之所以生活在城市，是因为我们我们希望与人交流，正如Paulo Mendes da Rocha 所说，城市是最伟大的建筑作品。城市是一个人类建造的世界。城市包含了无数的相关联系，重写本和所有关联的故事集，成就以及过失。

在2016年对美国400名员工的调查中，圣戈班公司发现办公楼的使用者通常抱怨照明，温度，噪声和空气质量差，这促使该公司推断出需要改善建筑物的照明和热舒适性，同时保持低能耗，并为建筑师和客户提供设计自由。他们的解决方案是SageGlass，这是一种创新玻璃，于1989年首次发明，并在过去的三十年中得到了发展。这种玻璃是一种可防止太阳得热和眩光的动态玻璃，同时还优化了自然光的吸收。SageGlass是一种可持续发展且美观的解决方案，其对外部条件的适应性消除了对百叶窗或百叶窗的需求。

在为应对疫情蔓延而进行全球封锁之前，我们在巴黎圣戈班的新总部会见了他们的专家，讨论了2019年进行的一项广泛调查，来了解建筑和施工近年来面临的转型与机遇。经过一番有趣的思想交流，我们选择了一个最相关的主题，让我们的编辑团队深入分析撰写了一系列的文章，并且结合了2020年的突发事件以及趋势，将它们直接与建筑设计联系起来。

在2016年威尼斯建筑双年展上，策展人亚历杭德罗·阿拉维纳（Alejandro Aravena）决定重复使用上届艺术双年展所丢弃的100吨材料来打造新的展览馆。除了保留10,000平方米的石膏板和14公里的金属结构外，该倡议希望可以通过设计让那些原本会被当作废物丢弃的东西产生价值。该项目还阐明了另一种观点：作为建筑师，我们通常着眼于建筑的设计阶段、施工阶段甚至使用阶段。但是我们几乎没有想到当它们的使用寿命结束被拆除时，它们将变成什么样子，这个问题亟需思考。

根据联合国的数据，自2000年以来，已经发生了7000多起极端天气事件。就在2020年，森林大火席卷了澳大利亚和美国西海岸；西伯利亚的气温也创下了历史新高，甚至比达拉斯和休斯顿都更早地达到了37.8摄氏度；在全球范围内，2020年的9月是世界有史以来最热的9月。气候危机的影响越来越可怕地显现了出来。建筑行业的温室气体排放占全球的39%，将尽自己的一份力量，寻求贯彻改变可持续发展的方法。

疫情爆发之前，世界已经面临了一系列的全球变革，在建筑领域，许多新兴国家正处在一场大型经济变革的前沿。到22世纪，全球人口预计将达到100亿，建筑领域应该理解并适应正在重塑全球的重大趋势。

自1950至2011年间，全球城市人口增加了五倍。2007年，居住在城镇的人口数量第一次超过了乡村人口数量。到2019年，城市人口已经占据总人口的55%，预计2050年总人口的三分之二将居于城镇。然而，这项增长并非在世界各地都是持续的。根据联合国2018全球城镇化前景报告，全球城市人口在2018至2050间预计增加25亿，其中大约90%集中在亚洲和非洲。当这些地区的人口增加，对于能源、食物和水的需求也会上升，使得资源更加稀缺。这种稀缺将由城镇化对气候与环境造成的负面影响所致。

“脱碳（decarbonization）”的概念最近在政治演讲和全球环境事件中风行一时，但在建筑领域尚未引起足够的重视，并以此来深刻地改变我们设计和构建明天世界的方式。目前建筑物占全球能源消耗的33％和温室气体排放的39％，这表明如果我们要阻止或逆转气候变化，建筑师必须发挥重要作用。碳作为一种普遍认可的度量标准，可用来追踪建筑物的温室气体排放[1]，因此，实现这一目标的最重要方法之一就是建筑物的脱碳。

由于世界上的大多数人都生活在城市和发展中的村庄，人们的大部分时间都花在室内。即使是人们不在家里的时候，他们也是在封闭的环境中工作、学习，甚至一些有趣的活动也是在室内环境中举办的。总而言之，人们大概有90%的时间是在室内度过的。因此，通过遵循规范的调节参数和设计实践，考虑温度、照明、噪音污染、适当的通风和我们呼吸的空气质量，确保舒适、高效和健康的室内环境质量是至关重要的。后者尤其重要，因为与我们通常认为的相反，室内的空气污染是远高于室外的。

由于我们现在拥有大量信息与技术，当我们在多样化的选择中进行设计时，经验主义与实验发挥作用的空间十分有限。更糟的是，对设计规范的误解可能带来巨大的成本和麻烦。不过，如果能够在建筑建成和使用之前就清楚地了解该建筑的热效应，光伏发电能力，包括需要多少电力用于加热或冷却。一些软件、工具和应用程序可以帮助用户量化所有的设计决策，从而避免错误、额外成本以及不必要的浪费，并确保所有材料的使用效率。