经适而且防疫,荷兰的可持续建筑功能多到不敢想

近期,由于人类活动“受限”,一些令人意外(惊喜)的副作用出现,导致整个生态圈都乱(hao)了:温室气体减少了、污染物量急剧下降,天更清了水更蓝了,动植物更有生机和野趣了。

IMG_256撒欢的动物,图/pxhere图库授权使用

建筑物占全球能源使用量的40%以上,并占温室气体排放量的三分之一。数据显示,欧洲人90%的日常生活都在室内进行。建筑物内部和周围的环境对人类健康、生产力和整体福祉都有很大的影响。

因疫情被迫按下“暂停键”的世界,像是一场对全球范围内可持续发展现状所进行的“大型试验”。在生态构成诸多要素中,如果说自然环境更着重于人类的维护与保护,那么作为人类活动密度最高的人工生态系统——建筑,则更强调创造与创新。可持续建筑(sustainable architecture)作为一种创新的解决方案,为可持续发展所面临的现行挑战提供了新的思路和出路。

IMG_257 荷兰可持续建筑 ©Ronald Tilleman

在一年一度的联合国4.21世界创新和创意日(以下简称“双创日”)来临之际,我们将聚焦荷兰——世界上第一个实施国家级可持续建筑示范工程并采用标识制度的国度,一起探索在可持续建筑领域中先行者的经验吧。

历史:“祖传”的荷兰可持续建筑?

歌德说:“建筑是凝固的音乐”,建筑学横跨工程技术和人文艺术。荷兰建筑很好地反映了建筑功能性与审美性创造性的结合。建筑设计隶属荷兰九大支柱产业的创意产业,据荷兰外商投资局(NFIA)官方信息:就从业者人数和产值而言,荷兰建筑业在欧洲排名第五。

广义上,建筑还与城市设计规划、生态环境工程的关系密不可分。荷兰语“可持续建筑”(Duurzaam Bouwen,简称dubo)这一概念就是基于对建筑与环境二者关系之上提出的。

荷兰对自然资源的高效利用和对环境的敏感古已有之。作为著名的“风车之国”,自十三世纪荷兰人发明了世界上第一座为人类提供动力的风车,荷兰一直是利用风能这一清洁能源的典范;在多雨的荷兰,以既高且陡的屋脊作为设计特色的传统建筑——荷兰木屋,一方面很好地解决屋顶积水侵蚀建筑的问题,另一方面为居民提供了可集水利用的水资源。

IMG_258 荷兰木屋,图/ pixabay图库授权使用

面对近四分之一的国土面积低于海平面的地理局限,荷兰人自然也格外关注全球变暖及其带来的威胁:升高的海平面极可能会让地面上的国土不复存在!

20世纪70年代初,荷兰一部分理想主义人士认为,应当将建筑置于人与自然和谐相处的大语境理解和践行,并开始进行名为“环境意识建筑”的实践,最为流行是如种植屋面、无水厕所等措施。但在当时,这个小群体之外的普通消费者们还对此关注甚少。

在1973年石油危机的影响下,出于经济和环境因素的考量,普通民众对石油、天然气这类不可再生能源的态度开始谨慎起来,也因此愈发关注能源的节约利用。在民间经历了一段时期的理念发酵后,1989年,“可持续建筑”这一说法在荷兰政府一份名为《国家环境政策计划》(National Environmental Policy Plan)的政策性文件中首次正式提出。

标准:“蜜”里掺“醋”,眼见为实

在这份文件中,对“可持续建筑”概念的诠释如下:

一是采用环境友好型的建造方式;

二是重视整个建造过程的环境保护;

三是重视建筑拆除后建筑材料的循环利用。即将环境作为在整个建筑过程中的考量因素,使其贯穿于从原材料选择到建筑物拆除或再利用的各个环节(在这里,环境的概念一直延伸至公共卫生领域。可持续建筑的措施涉及以下5个方面:能耗,材料,水,室内环境和建成环境)。

至今,“可持续建筑”的内涵仍在发展:更成熟的定义还包含在建筑物的整个生命周期中,建筑物的环境、社会和财务方面的可持续性。

当时荷兰最先提出的这个模式,简单来说是“蜜”(鼓励性手段,如政策性补贴)里掺“醋”(指标性法律法规)。在施行标准上,是“软”中有“硬”,即强调中央政府指导,原则上非强制,主要依靠地方和社区政府自发推广、落实。但国家对关键指标(如能耗)做硬性规定,譬如早在1995年,荷兰就出台了针对已建成的住宅和商业建筑的《建筑节能标准(EPN)》和《新建筑能效标准(EPL)》。

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EPG的指标体系:能效系数(EPC)。该指标基于建筑物主要一系列指标(例如采暖,通风和照明)所产生的一次能源消耗总量,分配到建筑物的可用地面面积与建筑物产生的可再生能源,最终计算出该系数,以MJ / m2为单位表示。

信奉实用主义的荷兰人相信“说不如做,眼见为实”。1993年荷兰上马了第一个大型可持续建筑项目——Ecolonia住宅区,时任荷兰女王碧翠丝亲自出席落成典礼。

在成为第一个采用可持续建筑标识制度的国度后,为普及可持续建筑理念、树立标杆,1996年,荷兰的住房、空间规划及环境部与荷兰经济事务部更联合推出了世界上第一个国家级“可持续与低能耗建筑示范工程”。

项目期间共建成47个示范项目,完整地展示了荷兰从可持续建筑概念提出到落成实践的全过程,反映了荷兰可持续建筑所采用的建筑标准、技术措施和创新手段。在示范项目良好的带动作用下,可持续建筑理念渐渐进入了荷兰建筑领域的主流视野。

IMG_260 在房顶安装了太阳能电池板的房屋,图/ pixabay图库授权使用

应用:建筑实现可持续,不仅经适而且防疫?

为防止Covid-19疫情的扩散,被迫“宅家”的人们与其居住环境更加密不可分。疫情从另一个角度也推动了政策制定者、管理者、建筑行业更多地思考建筑物在保护人体身心健康、维持城市基础功能的重要性,这时,可持续建筑的优势就更加凸显了。

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据荷兰在线消息,可持续建筑物内的资源循环利用可以给社会运转减压,带有花园、苗圃甚至鱼塘的居所可以帮助住户实现食物的自给自足;太阳能是可持续建筑物的主流能源供给方式,能源消耗降低、产生有害废物降低不仅可以为生态环境“减负”,而且可以降低住户为此支付的费用;可持续建筑也具有“健康建筑”的属性,自然通风作为可持续建筑的一个重要指标,可以一定程度上抑制人员密集场所病毒的传播;建筑物更充足的自然采光、更高的绿植覆盖率,则有利于调节心情,提升建筑使用的舒适度,显然,健康的心理也有助于提升人体免疫力。

IMG_262 农业温室,图/ pixabay图库授权使用

越来越多科技的应用,如智能管家app、社区大数据、区块链、人工智能,让可持续+数字化手拉手,特别是疫情时期,为建筑的综合性能添上了智能的“翅膀”。例如,荷兰的一家建筑设计事务所studio PROTOTYPE就在covid-19疫情期间推出了一个可持续智能建筑设计方案:名为“活力屋”(vital house)的预制式临时传染病治疗看护中心。

预制式建筑特点是通过标准化的建筑构件以方便运输、组装和拆卸。活力屋采用的是可持续循环利用的预制木构件,可以在有疫情需要时以较少人力快速构建。建筑完全使用太阳能作为能源,医疗废物和垃圾由自净化系统降解完成。

IMG_263 “活力屋”项目,图/荷兰建筑设计事务所studio PROTOTYPE授权使用

从功能区域设计来看,该项目包括重症监护室(ICU)和“沟通室”,沟通室专门用于患者接待来访者。朝向南面大面积的绿色露台为建筑物提供了更多的氧气和舒适感,方便患者能够更快地康复。 而阴暗面则留作“告别室”,以应对患者与亲友可能面临的生离死别。

IMG_264 “活力屋”项目中的“沟通室”,图/荷兰建筑设计事务所studio PROTOTYPE授权使用

该设计还特别添加了各种智能系统,如实时为建筑调剂气压的空压系统,用以防止病毒通过空气传播。全屋面覆盖的大数据追踪系统,可方便医疗专业人员在外部研究中心追踪患者情况,同时智能化地绘制污染物路线图。

可见,荷兰通过先进的能源技术和设计思路,实现了因地制宜而又具有可持续性的建筑设计。那么,运用了很多高大上的“黑科技”的可持续建筑是不是比普通建筑贵很多?以荷兰可持续建筑近30年的发展情况看,可持续建筑与普通建筑相比在价格上差异不大,甚至更低。

据荷兰在线了解,原因一是逐渐普及和成熟的清洁能源技术已经成为旧建筑改造和新建筑的标配,价格很亲民;二是建筑物的成本要用全生命周期来衡量,尽管某些可持续建筑的初期投入(如设计、新材料费用等)会高于普通建筑,但是由于在整个使用过程中和寿命周期结束后拆除再利用的成本会远远低于普通的建筑,投入产出比更高;更何况,可持续建筑更有益身心健康。

未来:国内有望“清零”,持续输出国际

根据荷兰法律,到2020年所有新房屋都必须实现碳中和(二氧化碳“零排放”)。可持续设计已成为全荷兰新建筑的必要标准。

而荷兰人也在发展自身可持续建筑的同时,将经验与国际分享。多年来,无论在政府还是非政府层面,中荷双方都保持着围绕可持续发展的互动。2008年于北京双方专家共同参加了“中荷可持续建筑专家研讨会”,2010年荷兰代尔夫特理工大学牵头,中荷双方在深圳共同签署了有关生态城市的谅解备忘录。而不少荷兰建筑事务所承接了中国建筑设计方案,也将荷兰的创新设计、可持续理念落地在了中国。

今年,由瓦赫宁根大学及研究中心主办的第二届城市温室全球挑战赛现圆满落幕。挑战赛旨在凝集全球青年学子的智慧,设计面向未来的都市农业综合体,以应对因全球加速城市化而带来的诸多环境、经济及社会挑战,改善和促进城市居民的生活环境与品质,促进资源利用和循环经济发展。今年的挑战课题是为中国东莞市设计一个标志性的圆形城市温室。

IMG_265 农业温室,图/unsplash图库授权使用

新冠疫情的全球蔓延加深了我们对全人类休戚与共的现实的理解与体会。在世界创意和创新日回看双创日的初衷——鼓励进行富有创意的跨学科思考,提高人们对创意和创新在人类发展各个方面作用的认识。

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