不再浪費,10個將循環經濟融入建築項目的方法

Saint-Gobain Weber Hong-Kong

(與ArchDaily合作撰寫的文章)

循環經濟體系旨在消除廢棄和達成資源的可持續利用。循環經濟超越了目前“獲取-製造-廢棄”的採掘工業模式,旨在重新定義增長,關注全社會的積極效益。它需要我們逐步將經濟活動與消耗有限的資源分離開,並嘗試將廢棄物從系統中除外。在向可再生能源過渡的背景下,循環模式建立了經濟、自然和社會資本。

它基於三個原則:

  • 設計不產生廢棄物和污染
  • 產品和材料充分使用
  • 自然系統再生

建築業和製造業的企業可以通過多種方式將循環經濟的思想融入生產和消費領域。

1. 使用玻璃作為外飾面

可持續設計關注的重點逐步從建築能效這一核心議題轉向了另外兩個關鍵詞:充分性和一致性。隨著這一轉變,“更新改造”(renovation)成為了焦點。在玻璃材料領域,Saint-Gobain等行業領導者正不斷開發和革新,重新思考材料的潛力和使用場景,並更新已經過時的系統。單單是將舊的玻璃飾面系統更新為可持續高效率的種類,就可以讓建築的生態足跡和能效等級發生巨大轉變。

比如說,在2019波爾多和巴黎社會住宅改造項目中,法國拉卡頓和瓦薩爾建築師事務所(Lacaton &Vassal)、Frédéric Druot 和Christophe Hutin 共同展示了這一過程的影響力有多麼強大且持久。建築師們解釋說:“通過精確評估現有空間中可保留和需要補足的地方,改造給住宅帶來了新的空並提高了生活品質。” 聖戈班(Saint-Gobain)的在法國庫特拉的製造商Glassolutions為該項目的全透明外部電梯提供了玻璃材料。

2. 再製造

再製造——也被稱為“增值製造”,指的是通過組合重複利用的、經過修理的和新的部件,按照原產品的規格重新製造。它要求修復或替換破舊或過時的部件和模塊。特別是在汽車和建築行業,許多公司已經開始關注再製造的想法。在這些行業大規模製造生產的背景下,一些機械和材料可以被再製造的思想所搶救並重新被投入使用,以減少對環境的影響。例如,我們可以很輕易地將再生木材應用到建築項目中,它可以被用於建築骨架、外飾,以及用於提升其他附加價值。

 

3.從搖籃到搖籃設計

從搖籃到搖籃設計(Cradle-to-cradledesign,也被稱為2CC2, C2C, 搖籃到搖籃, 或再生設計)是一種產品和系統設計的仿生方法。它以自然過程作為工業的模型,其中材料被視為在健康、安全的新陳代謝中的營養成分。建築師 William McDonough 在其2002年出版的《從搖籃到搖籃:循環經濟設計之探索》一書中對這一理念進行了深入探討,並將其推向了輿論中心。從那時起,McDonough的C2C思想在建築和設計倫理領域佔開始據重要地位。

地毯供應商 Desso 一直是 "從搖籃到搖籃 "方法的先驅者之一。該公司持續圍繞循環經濟原則進行創新,實施回收計劃並開發可回收的紗線產品,這些紗線可以與背襯分離並反複使用。 Desso 在地毯生產的每個環節都採用百分百可再生的水電,並為生物降解技術打下基礎——例如使用使用玉米的副產品和竹製纖維。 Desso 是C2C原則在建築設計中實踐的典範。

4. 玻璃棉保溫材料

玻璃棉是一種由微小的玻璃纖維製成的絕緣材料,使用粘合劑排列成類似棉花的紋理。這個過程讓玻璃纖維之間捕產生了許多小的氣穴,這些氣穴導致了該材料具有高隔熱性能。玻璃棉以卷狀或板狀形式生產,具有不同的熱力和機械性能。例如 聖戈班集團的 ISOVER 公司生產的玻璃棉保溫材料既節能又保有可持續性。

ISOVER玻璃棉的原材料中有很高比例的回收玻璃——最高能達到70%(平均高於50%),而且其可被完全回收利用,以較低的二氧化碳排放保證了保溫性能。它的其他優點包括:由於產品的高壓縮性而減少了包裝量;產品的輕質屬性使其能夠很好地適應輕質結構;易於拆卸(安裝在系統中無需膠水);以及在多個國家提供回收服務。

博埃里建築設計事務所(Stefano Boeri Architetti)2009年的會議中心“海洋之家(House of theSea)”項目是一個注重可持續性的例子。這個項目中就用到了玻璃棉來滿足排放的指標。

5.照明時長計價

近年來出現了一些新的合作商業模式,旨在利用許多行業中可能存在的過剩的產能。 Thomas Rau 和飛利浦照明合作開發的項目,通過將光作為一種服務來販賣,試圖從源頭上解決產能過剩的問題。 “按照明時數計價(Payper Lux)”的概念是指針對不同應用場景,為工作場所和房間需要的準確定量的光照付費,這個費用也包含了設備維護費用。每當照明需求改變時,飛利浦可以根據客戶的需求進一步調整現有的系統,或直接通過 LightRec(飛利浦負責再利用照明設施組件的合作夥伴)回收硬件收材料再利用。有效的系統管理使LED安裝後的總能耗降低了35%-55%,同時通過飛利浦的優化再降低了20%。

6. 再利用二手家具

僅在美國,每年就有1500萬噸的家具被浪費,只有2%被回收再利用。同時,在像紐約這樣的城市,每年又有25萬人口遷入或遷出。有人估計二手家具市場會達到每年100億美元的潛在總值。 Alpay Koralturk 每次搬家都不得不買賣家具,在一系列不愉快的搬家經歷之後,他在2014年成立了 Furnishare(即現在的 Kaiyo)。

Koralturk 厭倦了這種線性的生產和消費模式,以及其造成的家具浪費和產品粗製濫造,他為 Kaiyo 模式申請了專利。這種模式圍繞著一個核心概念:為家具的舊主人創造額外收入,為新主人獲取家具提供更靈活的選項,讓高質量的家具得以被持續使用。這種模式讓人們可以將不用的累贅的物件轉換為資金,而不是簡單的處理掉它們。當物品在租賃期結束後被送回 Kaiyo 時,它們會被修理、清潔,並重新投入市場。

7. 模塊化

人們對辦公家具的需求正在迅速增長。到2024年,該行業的規模估計將達到1000億美元(USD)。製造辦公家具需要大量的材料和能源,而這些寶貴的資源有80-90%在短暫的使用期後就會被浪費。荷蘭的工作空間設計公司 Ahrend 以“家具作為服務(FAAS,furniture-as-a-service)”為宗旨運營。他們的客戶按月支付費用,當他們不再需要這些家具時,就將其歸還。

Ahrend 前高級副總裁PeterVeer 說:“'家具作為服務'是一種以租賃為藍本的訂閱服務。它意味著Ahrend 公司將保有家具的所有權,客戶只需要為產品的使用權付款。因此,客戶的流動資金可以專注於核心業務,不必擔心在其他方面付出太多。”

8. 混凝土中舊玻璃再利用

玻璃纖維增強混凝土(GRC,Glass Reinforced Concrete)材料在混凝土基體中混入了玻璃纖維。這種纖維具有高強度且耐鹼,作為主要的荷載元素。其周圍的基體讓它們保持在固定位置,纖維之間也得以相互傳遞荷載。纖維和基體在保持自身的物理和化學屬性上都表現良好,二者的特性結合起來就成為了高性能的複合材料。傳統的預製混凝土以鋼作為主要的荷載元素,雖然這讓其在中期效果不錯,但是因為鋼材有被腐蝕的可能,在幾十年內會出現潛在的結構問題,而玻璃纖維則不存在生鏽這種情況。

可持續建築和循環經濟的潮流對當前的建築環境產生了巨大的影響,而新一代的輕質GRC無疑是促成這一變化的關鍵。最近的測試表明,GRC現在作為節能的建築材料,能夠達到 BREEAM A+ 的材料等級。 Rieder集團來自奧地利,他們提供由原始和天然材料製成的GRC產品。由玻璃纖維增強混凝土製成的面板,不易燃,可持續,而且耐用。它們可以以可見或不可見的方式固定在金屬結構上,並以天然色料進行整體染色。

9. 循環建築

“我們有一個用材不當的問題”,這是搖籃到搖籃設計理念先驅者 William McDonough 大量引用的一句話。事實上,產品中的大部分資源只是被 "使用",而不是被 "用完"。材料本身依舊存在在那兒,但經常是要么難以再利用,要么很難以一種可行的方式回收。

Welpeloo 別墅是由 Superuse工作室於2005年設計和建造的住宅兼藝術工作室。雖然這座房子在建築設計上已經引人注目,但它還有兩個特點不容忽視。首先,房子的材料60%是由從當地回收而來的,Superuse 採用了一種新穎而又方便的策略來尋找原材料。 Superuse 的建築師兼項目研究主管 Jan Jongert 解釋說:“我們與那些能夠接觸到廢舊材料回收鏈的人進行交流,而谷歌地球幫助我們確定工業區的廢舊庫存”。

項目所在的荷蘭恩斯赫德(Enschede)地區曾經的一個主要產業是紡織,項目的鋼材的來源就是以前用於紡織生產的機器。外牆使用的木材來自於200個損壞的線纜捲軸,這些木材具有統一的尺寸和形狀。傳統的做法是把它們做成刨花板(或者更隨意的處置,直至被焚燒),但這樣並不能讓材料物盡其用。為了更充分利用這些材料,設計過程和材料利用過程需要保持同步。改變材料性能“超利用(superuse)”策略不僅僅是公司的名字,公司180個項目中還約有90%實際應用和研究了這個策略。

10. 產品護照

航運業目前特別依賴兩種商品——燃料和鋼材,其中鋼材約佔普通集裝箱船體積的98%。為了應對鋼材和燃料價格的波動,Maersk 開發了 "從搖籃到搖籃護照"。該護照是航運業的首創,其中包括一個在線數據庫。數據庫創建了一個詳細的清單,可以以遠高於以往的性能識別和回收船舶的部件。

因此,包括每艘船的60,000噸鋼材在內的材料可以被更有效地分類和處理,保持其固有的特性,並有望以更好的價格再出售。

由於建築業嚴重依賴材料和產品的全球運輸,像 "C2C護照 "這樣的系統可以使每個項目的整體生態足跡產生巨大改變。