创造“碳吸收”建筑:SOM 在联合国气候大会展示“红杉城市”设计提案
阅读:4958 2021-11-17

有没有想过,曾经作为气候危机成因之一的建成环境,也能变成危机本身的解决方案?如果建筑能像树木一样吸收碳排放、净化空气和有助于环境再生,人类的生活将会发生多大变化?


从生生不息的自然生态系统中汲取灵感,Urban Sequoia(红杉城市)为我们设想和勾画出一片名副其实的建筑“森林”,这片森林可以在吸收二氧化碳的同时产生生物材料,创造新的低碳经济和富有韧性的城市环境。


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图片版权 © SOM | Miysis


最近在英国格拉斯哥举行的“2021年第26届联合国气候变化大会”(COP26)上,SOM 现场公布了名为“红杉城市”(Urban Sequoia)的概念设计——即建筑及其所处的城市环境以我们前所未见的速度和效率来吸收城市排放的温室气体(主要成分为二氧化碳)。


红杉城市 © SOM

SOM 已经开发出在大范围内实现这一目标的第一步方案:一个能在今天建造的高层建筑原型。SOM 的全球跨学科团队在行业专家的指导下,由合伙人 Kent Jackson 和高级副总监 Mina Hasman 在联合国气候变化大会建筑展馆(Buildings Pavilion)的蓝色区域(Blue Zone)中进行了现场展示。


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图片版权 © SOM | Miysis


对建筑环境进行改造的必要性是显而易见的。建筑行业所产生的碳排放量占全球碳排放的四成。随着城市人口在未来几十年里的持续增长,研究预测,到2060年,人类所需的额外建筑存量将达到2,300亿平米。


“红杉城市”设计方案的中心命题,是建成环境对碳的吸收。SOM 的提议是将建筑本身转变为解决方案——从根本上重新思考建筑和城市的设计和建造方式。


这是一个有可能产生深远影响的、切实可行的解决方案。有潜力创造一个碳排放由建筑吸收的全新经济循环。


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图片版权 © SOM 


SOM 合伙人 Chris Cooper 对这一策略作出解释:“我们的发展速度正迅速超越‘碳中和’的概念。现在已不再仅仅是讨论‘碳中和’的时候了。我们在红杉城市中提出的建议方案,最终将成为一整片红杉‘森林’城市,用建筑设计来吸收碳排放,让城市与建筑成为解决方案的组成部分,有效减缓气候变化的进程。”

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“这是一条让当今世界通往更可持续未来的道路,而且今天起就能开始应用。发挥你的想象力,如果所有建筑都能为拯救我们生活的星球出力将会是怎样的一幅未来图景。”SOM 合伙人 Kent Jackson 表示,“我们从创意想法上发散开去,使它具备适应全球所有城市需求的实用价值,并对任何建筑规模来说都能产生积极的影响。”


“红杉城市”荟萃了各种不同的可持续性设计思路和最新、最前沿的创新技术,所有这些都在建筑尺度上得到了重新构想。


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通过对建筑设计的整体优化、采用最少的建筑材料、对生物建材、生物质和碳捕获(Carbon Capture)技术的整合,和单独应用这些技术相比,“红杉城市”实现了更为显著的碳减排效果。


上述策略可被应用在所有大小和类型的建筑上。对城市来说,SOM 的原型设计是一座每年可吸收多达1,000吨碳的高层建筑,每年的碳吸收能力相当于48,500棵树。


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图片版权 © SOM 


设计中结合了以自然界为基础的解决方案和建筑材料,所采用的碳远低于传统方式,随着时间的推移,建筑一直在持续不断地吸收碳。与钢筋混凝土相比,诸如生物砖、汉麻混凝土(一种由大麻和石灰等混合制成的混凝土)、木材和生物混凝土等材料可以减少五成的碳排放。采用激进的方法可能减少施工过程中95%的碳排放。


“这个想法的力量在于它所包含的可行性。”SOM 总监 Yasemin Kologlu 表示:“我们的方案将全新的设计理念、基于自然界的解决方案、新兴科技和当前的碳吸收技术深度结合,并将它们以前所未有的方法应用在建成环境中。”


这个解决方案让我们能超越净零碳排放,提供一种“碳吸收”的建筑,随着时间的推移,大气中的碳含量将会显著减少。60年以后,相比施工中所排放的碳,原型建筑吸收的碳将是前者的400%。其中所捕获的碳可在各种工业应用中得到使用,并完成碳循环,形成新型“碳清除”经济的基础。


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图片版权 © SOM 


通过整合生物质和藻类植物,建筑的外立面可以成为生物燃料的来源,为供暖系统、汽车和飞机提供动力;也是一种许多行业所需的生物蛋白原料。在更广阔的应用范围内,这些在“红杉城市”建设过程中产生的副产品将有助于彻底改变我们在城市基础设施的设计和维护上所采用的方式。


捕获的碳和生物质可以用来生产生物建材,用于公路、路面铺装和管道材料的制造。将城市硬景观(人造景观)改造成花园,高设计密集度的碳吸收景观,用额外的碳捕获技术来改造城市街道,从前的灰色基础设施(传统意义上的市政基础设施)每平方公里可以吸收高达120吨的二氧化碳。当我们在公园和其它绿色空间上复制这些策略时,每年每平方公里可节省300吨的碳。


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假想中的城市碳足迹改善前后对比——纽约、拉各斯

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SOM 高级副总监 Mina Hasman 表示:“如果红杉城市能成为新建筑的标准,我们就能在行业内进行重新调整,使之成为战胜气候变化的驱动力量。”她认为:“我们设想中未来的样子,第一座‘红杉城市’将激发整片社区的建筑灵感——跻身城市的生态系统,在当地实施碳捕捉和碳的再利用,其余的碳则被分配到更广阔的范围中去。


如果世界各地的所有城市都能建造这样的“红杉城市”,那么全球的建成环境每年可从大气中吸收高达16亿吨的碳。只要在 SOM 的原型建筑上作更多投入,我们现在就可以开始这个转化的过程,创建全球第一座碳吸收的“红杉城市”。


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设计分很多阶段,我们希望能将可持续性的概念在总图规划阶段就融入进去。尤其是一些环保概念在大范围中就可以实施,等建筑单体成型后,很多元素就应用不进去了。


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