輕巧且可拆卸的解決方案:建築作為未來材料的儲備

Saint-Gobain Weber Hong-Kong

(與ArchDaily合作撰寫的文章)

在2016年威尼斯建築雙年展上,策展人亞歷杭德羅·阿拉維納(Alejandro Aravena)決定重覆使用上屆藝術雙年展所丟棄的100噸材料來打造新的展覽館。除了保留10,000平方米的石膏板和14公里的金屬結構外,該倡議希望可以通過設計讓那些原本會被當作廢物丟棄的東西產生價值。該項目還闡明了另一種觀點:作為建築師,我們通常著眼於建築的設計階段、施工階段甚至使用階段。但是我們幾乎沒有想到當它們的使用壽命結束被拆除時,它們將變成什麽樣子,這個問題亟需思考。

眾所周知,建築業在建築項目的整個生命周期中,使用了大量的自然資源、水和能源來執行和維護項目,對地球產生了重大影響。根據《2019年循環差距報告》 [1],建築業使用的材料幾乎占全球材料用量的50%(424億噸)。同時建築業也是最大的廢物產生者之一,其中許多廢物難以再利用或回收。更糟糕的是,建築材料通常被隨意處置,使其在以後的土建施工中無法再次利用。

建築業通常採用的線性模式(開采-製造-使用-丟棄)對地球產生了巨大的負面影響和不可逆轉的後果。可選擇的另一種模式是所謂的循環經濟,它受到自然生態系統的啟發,在自然生態系統中,整個流程是可回收可循環的,所以在循環經濟中,使用了回歸自然的方法,對環境的負面影響很小。根據這個模式,當一種材料不再滿足其預先設定的用途時,可以對其進行修覆、再利用或循環利用,使資源幾乎可以無限期地重覆利用,同時在安全健康的經濟中循環,為人類和自然服務。

這個方法理論上似乎很簡單。但在實際操作中,我們如何回收已經達到其使用年限的建築呢?如果一棟建築不能被重新設計以適應性再利用,我們如何通過改造其材料,賦予其新的生命,以減少堆積在垃圾填埋場的過時材料? 城市采礦的概念提供了一個有趣的方法。在擁有大量建築存量的城市中,很大一部分原材料不再位於原來的來源處,而是位於新的人為倉庫(即建築物)中。換句話說,城市可以被認為是巨大的產品和原材料的儲存庫。

另一個有趣的概念是20世紀90年代開始的叫做“為了拆除而設計(DfD)”的運動。根據定義,DfD要求建築(的部分或全部)便於未來拆除,以回收系統、部件和材料,從而保證建築在其生命周期結束時能夠盡可能有效地回收。這一戰略的基礎是,人們越來越認識到,大多數建築環境的壽命是有限的,每一座建築都代表著資源的沈澱,與其最終被填埋,不如回到“減少、再利用、再循環”的循環中去。因此,DfD包括了解一個建築的完整生命周期,並預測其部分的再利用,從而減少資源消耗和污染。

在實踐中,我們應該考慮的不是拆除,而是拆解。這種方法包括對建築的部件進行仔細的解構,使其可以在其他建築中進行修覆或再利用,或者定向回收。為了使這一過程更加有效和成功,重要的是不同的材料可以相互分離。易於分離的結構和建築產品是高質量回收過程的核心。根據Annette Hillebrandt[2]的觀點,通過可拆卸連接件連接的結構可以快速、經濟地拆除,這樣的結構是現在廣泛使用的膠合連接和覆合連接結構的可行替代品。可拆卸連接件使結構可以在沒有其他物質粘附的情況下回收材料,這對於有效的回收來說是至關重要的。可拆式連接還便於在建築物使用時進行維修,使其更具彈性和可持續性。

但如果沒有來自建築業和製造業的技術貢獻,設計師最終只能束手束腳,使用不便於拆卸和回收的材料。聖戈班偉伯Saint-Gobain Weber公司注意到複合保溫系統缺乏可回收性該系統的各種材料被混在一起該公司開發的產品首個由可拆卸和完全可回收的隔熱材料組成的複合保溫系統。基層抹灰中使用的是特殊開發的分離織物以及整個系統中沒有膠水所以它可以完全拆卸和分離。由偉伯公司設計的複合保溫系統在其使用壽命期間都能達到與其他經建築部門認可的保溫複合系統相同的耐久性和安全性要求。由於其結構的特點,使其元件可以回收利用,並便於轉換,為未來的技術進步鋪平了道路。在其使用壽命結束後,這些元件被用於製造新的高品質產品。該系統甚至獲得了德國最大的州生態設計獎——聯邦生態設計獎

除此之外,也有其他材料擁有再利用和回收的可能性。例如,通風外牆提供了幹式組裝和拆卸,使其部件可以輕鬆拆卸

對於隔音保溫系統,有許多有趣的選擇。聖戈班的ISOVER為墻體、天花板和地板的隔熱和隔音提供了多種可能性,這些產品可以很容易地回收利用。其中包括Isofacade、Politherm、Kontur等產品,每種產品都適用於不同地方的不同建築系統。該公司制定了廢棄物管理方案,對報廢的材料進行適當的收集、分類和處理,以形成新的玻璃棉保溫材料或制造其他有用的產品。

用於內墻和外墻的石膏板,如Glasroc® X,在建築生命周期結束後完全可以回收利用。特別是石膏,是一種具有高回收潛力的材料。回收石膏廢料,可以產生新的石膏原材料來替代普通原材料。

 

其他的產品和解決方案除了可以方便拆卸外,還可以使施工變得更輕量、更簡單CLIMAVER是一種用於空調、通風和供暖系統的自支撐風管,與傳統的由絕緣體包圍的金屬風管相比,每平方米的重量減少了3倍以上(從6kg/m²以上減少到2kg/m²)。它們使用高達60%的可回收材料生產,玻璃則為100%,如果它們在機械上完好無損,完全可以在其他建築中重複使用

設計建築時支援改造、拆卸和再利用,可以減少浪費,延長建築材料的使用壽命,為建築商、業主、住戶和社區提供經濟和環境效益。在設計時考慮到這種迴圈經濟,設計者將能控制大部分過程,並能做出減少環境影響、節約資源和降低成本的決定。這種方法論涉及到從考慮可移除和可拆卸的連接,到在所有階段指定可回收和可持續的材料。為實現真正的可持續發展,不能指望未來的建築永遠持續下去