中瑞零碳建筑項(xiàng)目-循環(huán)建造

3/

81內(nèi)容1. 中瑞零碳建筑項(xiàng)目背景4關(guān)于中瑞零碳建筑項(xiàng)目ZHAW

蘇黎世應(yīng)用科技大學(xué)

IKE

研究所和

IBP

研究所的角色442.

循環(huán)建造6簡(jiǎn)介及定義實(shí)現(xiàn)循環(huán)建造的五種方法673. 再利用：K.118

示范項(xiàng)目15項(xiàng)目歷史利用重復(fù)使用的構(gòu)件開展設(shè)計(jì)施工管理10

種不同建筑構(gòu)件的成本比較溫室氣體排放比較平面圖、剖面圖和細(xì)部設(shè)計(jì)圖1516202023284.

可拆卸設(shè)計(jì)31介紹和定義ZHAW

的「家具再利用」教學(xué)課程31355.

實(shí)地考察報(bào)告385.1

對(duì)中國(guó)建筑和城市的印象5.2

2023

年

10

月

18

日研討會(huì)第

2

階段

–

「再利用」桌面游戲未來教育相關(guān)結(jié)論38394444456.

循環(huán)建造47上海零碳建筑示范項(xiàng)目：市集館及展覽館陜西留壩蜜蜂博物館示范項(xiàng)目4757附錄74A1.術(shù)語釋義75A2.參考文獻(xiàn)77A3.縮寫詞匯表79A4.再利用游戲?qū)t804/

81中瑞零碳建筑項(xiàng)目背景關(guān)于中瑞零碳建筑項(xiàng)目為了共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化并加強(qiáng)中國(guó)和瑞士在建筑行業(yè)減排領(lǐng)域的合作，中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與瑞士聯(lián)邦外交部于

2020

年

11

月

24

日簽署了一份諒解備忘錄（MoU），該備忘錄涉及在建筑能效領(lǐng)域開展合作。在此備忘錄框架內(nèi)，瑞士發(fā)展合作署（SDC）啟動(dòng)并資助了中瑞零碳建筑項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在支持中國(guó)制定零碳建筑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及為建筑行業(yè)減碳制定長(zhǎng)期路線圖。瑞士通過分享不同氣候區(qū)零碳建筑示范項(xiàng)目的知識(shí)和案例，同時(shí)開展各種形式的能力建設(shè)活動(dòng)，最終促進(jìn)中國(guó)建筑行業(yè)的碳中和發(fā)展。1.1.1

項(xiàng)目目的將現(xiàn)行建筑能效標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)為零碳技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在

4

個(gè)典型氣候區(qū)實(shí)施示范項(xiàng)目，測(cè)試新的

ZEB

標(biāo)準(zhǔn)并尋找優(yōu)化潛力。零碳建筑能力建設(shè)和知識(shí)傳播1.1.2 項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間第一階段：2021

年

3

月

15

日

–

2025

年

2

月

28日?qǐng)D

1:

瑞士駐華大使貝爾納迪諾·雷加佐尼

(Bernardino

Regazzoni)

于

2020年

11月

24

日會(huì)見中國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部副部長(zhǎng)倪虹并簽署協(xié)議，?瑞士駐北京大使館1.1.3 項(xiàng)目對(duì)氣候保護(hù)的影響減少建筑領(lǐng)域的二氧化碳排放1.2

ZHAW

蘇黎世應(yīng)用科技大學(xué)

IKE

研究所和IBP

研究所的角色蘇黎世應(yīng)用科技大學(xué)（ZHAW）的建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)研究所（IKE

Institut

KonstruktivesEntwerfen）以及建造技術(shù)和施工流程研究所（IBP

Institut

Bautechnologie

undProzesse）在瑞士循環(huán)建造領(lǐng)域的應(yīng)用和研究上處于領(lǐng)先地位，特別是在既有建筑構(gòu)件的再利用和建筑構(gòu)件的可拆卸設(shè)計(jì)方面。IKE

研究所和

IBP

研究所作為產(chǎn)學(xué)研交流合作中心，力圖將其研究成果轉(zhuǎn)化為具體的建筑設(shè)計(jì)方法并服務(wù)于實(shí)際建造實(shí)踐，以此培養(yǎng)通才型的職業(yè)建筑師和職業(yè)結(jié)構(gòu)工程師。5/

81這兩個(gè)研究所能夠在各個(gè)示范項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)介紹相關(guān)設(shè)計(jì)方案時(shí)，可以直接在現(xiàn)場(chǎng)提供多種可用于實(shí)踐的改進(jìn)建議。這些建議包括可重復(fù)使用的特殊室內(nèi)隔墻系統(tǒng)、以稻草秸稈作為保溫材料的預(yù)制式木制外墻、以及遵循可拆卸設(shè)計(jì)原則的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)等。此外，為了在中國(guó)考察示范項(xiàng)目期間與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)更直觀有效的舉行會(huì)議，IKE

開發(fā)了一款桌面游戲：這款桌游基于「嚴(yán)肅游戲」進(jìn)行開發(fā)，旨在解釋建筑構(gòu)件再利用的原則，以及如何轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的思維觀念，在實(shí)際項(xiàng)目更多的采用構(gòu)件再利用的策略。IKE

的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是希望未來在中國(guó)高校和大學(xué)中推廣這款游戲，培育新一代的建筑師和工程師。游戲?qū)t請(qǐng)見附件A4。6/

81循環(huán)建造簡(jiǎn)介及定義循環(huán)建造意味著給建筑材料賦予新的使用周期，從而充分利用其實(shí)際壽命。本文所展示的各種案例中，循環(huán)鏈條越短，對(duì)于環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和文化方面造成的損失就越少，循環(huán)性與建筑物的融合就越緊密。將建筑廢料回收再造成為新材料，如回收混凝土或回收鋼材，主要是材料加工方面的問題，與設(shè)計(jì)和施工的關(guān)聯(lián)較小，而且這一過程仍然需要大量能源和沙石（就回收混凝土而言）。相比之下，整個(gè)建筑構(gòu)件的再利用和可重復(fù)使用，才是對(duì)建筑設(shè)計(jì)的真正挑戰(zhàn)，需要考慮建筑可持續(xù)性的方方面面，例如如何對(duì)既有建筑及其部分建筑構(gòu)件的修復(fù)、再利用和擴(kuò)建。我們?cè)谘芯恐惺褂昧?保護(hù)（"

preservation）、"再利用"（reuse）和

"回收再造"（recycling）這三個(gè)總括術(shù)語來描述這三種不同的循環(huán)鏈條，每個(gè)術(shù)語都可以根據(jù)不同的語境（如環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)性、文化意義等）進(jìn)一步加以區(qū)分。圖

2

展示了再利用的各個(gè)階段（R

代表

Recycling，包括

R1、R2、R3、R4、R5

五個(gè)階段）如何融入建筑生命周期模型，該模型基于

SN

EN

15804+A1/SIA490.052+A1

標(biāo)準(zhǔn)，是瑞士建筑環(huán)境碳足跡評(píng)估的基礎(chǔ)。保護(hù)（英文”Preservation”，德文”Erhalt”）：在原址保留建筑整體或部分建筑，以延長(zhǎng)其使用壽命。再利用（英文”Reuse”，德文”Wiederverwendung”）：對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行再利用，無論其原有用途和新用途之間的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是否存在差異（可以是拆卸回收的構(gòu)件，也可以是多余的構(gòu)件，可以是經(jīng)過加工處理過的，也可以是未經(jīng)加工處理的，可以是按原功能再利用的構(gòu)件，也可以是改變使用功能再利用的構(gòu)件）?；厥赵僭欤ㄓ⑽摹盧ecycling”，德文”Verwertung”）：通過分解既有建筑材料的原始形態(tài)（如粉碎或熔化），將其轉(zhuǎn)化為新的材料或產(chǎn)品。圖

2:

生命周期模型圖

?ZHAW傳統(tǒng)的建筑行業(yè)線性消費(fèi)模式中，從

A1

到

C4

的所有階段都會(huì)產(chǎn)生碳排放，而通過循環(huán)建造倡導(dǎo)的「再利用」是避免溫室氣體排放最有效和最直接的捷徑。根據(jù)當(dāng)下的建造標(biāo)準(zhǔn)，建筑構(gòu)件的再利用可以幫助我們節(jié)省

90的隱含碳排放，其減排成效與其他措施相比更加事半功倍。7/

812.2

實(shí)現(xiàn)循環(huán)建造的五種方法建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)建造有諸多方法：盡可能使用回收制造的產(chǎn)品，采用天然材料和本地材料，根據(jù)建筑構(gòu)件的使用壽命進(jìn)行定制化建造，并確保建筑構(gòu)件安裝拆卸的可逆性。目前，線性建造過程中使用的所有材料最終都會(huì)成為垃圾廢物，而循環(huán)建造模式則是線性建造模式的逆向概念。如果我們不考慮建筑運(yùn)營(yíng)能耗（年年來建筑業(yè)已經(jīng)顯著減少運(yùn)營(yíng)能耗，其減排效果主要取決于建筑一次能源的生產(chǎn)過程是否清潔，例如綠色電力），那么真正符合循環(huán)建造的建筑，其最終目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)永不產(chǎn)生垃圾廢物的建造過程，由此，建筑中所有的隱含碳都可被保留下來。毫無疑問，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)將是一個(gè)漫長(zhǎng)且困難的過程，但同樣也應(yīng)該指出，在從線性模式向循環(huán)模式轉(zhuǎn)變的過程中，我們不必一步到位，而是采取許多中間措施，并嘗試多種創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。本報(bào)告通過五個(gè)不同的參考案例，提出了五種可能幫助我們實(shí)現(xiàn)建筑循環(huán)建造的策略。這些策略在某些情況下相輔相成，但也有彼此矛盾的時(shí)候，畢竟，建筑設(shè)計(jì)并不是簡(jiǎn)單地實(shí)施一系列建議。這里所討論的方法都受到現(xiàn)代主義建筑的影響，也就是與

19

世紀(jì)末鋼筋混凝土技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)，并仍在持續(xù)影響著今天的建筑設(shè)計(jì)和施工建造。循環(huán)建筑需要理解現(xiàn)代主義建筑運(yùn)動(dòng)，但也要超越它：在此過程中，不應(yīng)忽視經(jīng)濟(jì)上的可行性。畢竟，現(xiàn)代主義建筑之所以能夠廣泛傳播，得益于其設(shè)計(jì)易于實(shí)施、材料普遍存在、以及混凝土建筑所帶來的形式自由度和材料出色的防火防水性能。為了保證循環(huán)建造具有足夠的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，循環(huán)建造需要遵循以下原則：圖

3:

強(qiáng)調(diào)建筑構(gòu)件和建筑材料重復(fù)使用的建筑全生命周期模型圖

?ZHAW2.2.1

避免產(chǎn)生建筑垃圾如果我們要避免產(chǎn)生建筑垃圾，第一步是盡可能地嘗試將拆除下來的建筑材料進(jìn)行重復(fù)利用。廢棄的建筑構(gòu)件還蘊(yùn)含了其制作過程中的工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)知識(shí)，因此它的內(nèi)在價(jià)值和潛在價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了作為垃圾廢料的價(jià)值。在歐洲，我們看到公眾不僅對(duì)直接使用廢舊材料的價(jià)值有了新的理解，也對(duì)如何組裝和拆卸單個(gè)組件有了新的認(rèn)識(shí)。例如英國(guó)

Assemble

Studio（中文直譯為“組裝工作室”），這是一個(gè)由建筑師、藝術(shù)家和哲學(xué)家組成的跨界設(shè)計(jì)團(tuán)體，因其在利物浦的城市更新改造項(xiàng)目

"格蘭比四街"（Granby

Four

Streets：該項(xiàng)目通過修復(fù)破舊房屋、改造公共空間、社區(qū)合作和可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)扶持，成功地將一個(gè)衰退的社區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槌錆M活力和希望的社區(qū)，成為社區(qū)再生的典范）而獲得國(guó)際認(rèn)可，并贏得了

2015

年的特納獎(jiǎng)（由倫敦泰特美術(shù)館設(shè)立的國(guó)際藝術(shù)獎(jiǎng)）。其他例子還包括布魯塞爾的設(shè)計(jì)團(tuán)體

Rotor

和法國(guó)的設(shè)計(jì)團(tuán)體

Bellastock，后者每年都會(huì)在法國(guó)各大城市舉辦「Bellastock

建筑節(jié)」，展示各種由廢舊材料建造的臨時(shí)展館。盡量減少浪費(fèi)使用更少但更可持續(xù)的材料使用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)加工的建筑材料和構(gòu)件建筑構(gòu)造各層級(jí)的可分離性（例如結(jié)構(gòu)層、保溫層、飾面層、防水層，設(shè)備層的分離以及少用不可分離處理的復(fù)合型材料和復(fù)合式構(gòu)造）便于拆卸的設(shè)計(jì)隱含碳是指任何?種產(chǎn)品的?產(chǎn)，都會(huì)直接或間接地產(chǎn)?碳排放，為了得到某種產(chǎn)品，?在整個(gè)?產(chǎn)鏈中所排放的?氧化碳。8/

81米蘭

Studio

Albori

工作室的

Emanuele

Almagioni,

Giacomo

Borella,

和

FrancescaRiva

三名建筑師自

20

世紀(jì)

90

年代以來一直在探索這種設(shè)計(jì)方法。因?yàn)橥春薏鸪扔薪ㄖ蛠G棄建筑材料，他們總是盡可能地重新利用現(xiàn)有的建筑構(gòu)件和建筑材料，從而延續(xù)歷史。例如，他們?yōu)閺?fù)興米蘭廢棄的

San

Cristoforo

車站（由

AldoRossi

阿爾多-羅西和

Gianni

Braghieri

詹尼-布拉吉耶里設(shè)計(jì)）提出的城市更新方案，以及

2015

年為芝加哥建筑雙年展設(shè)計(jì)的裝置展覽作品：建筑師用自行車作為交通工具，將廢棄的木樓梯分批運(yùn)輸?shù)街ゼ痈缥幕行闹匦陆M裝，成為互動(dòng)式的裝置藝術(shù)品。在意大利和瑞士交界地帶的小鎮(zhèn)拉文諾（Laveno），Studio

Albori

工作室在鎮(zhèn)中心重建了一棟家庭住宅，充分展示了工作室的循環(huán)建造設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目初期的設(shè)計(jì)思路是盡可能多地保留既有的兩層住宅的原有主體結(jié)構(gòu)：磚結(jié)構(gòu)墻體、木屋頂、舊門窗以及毗鄰馬焦雷湖的湖景，僅對(duì)室內(nèi)部分進(jìn)行改造，并在朝向湖面的外立面設(shè)置景觀大窗。不幸的是，原有建筑的結(jié)構(gòu)狀況非常糟糕，只能選擇拆除重建，且新建建筑不得超過原有建筑體量，以符合市政當(dāng)局嚴(yán)格的建設(shè)規(guī)范。面對(duì)必須拆除既有建筑的現(xiàn)實(shí)，Studio

Albori

工作室最關(guān)心的是如何在新建筑中重新整合利用盡可能多的現(xiàn)有建筑元素：門窗被逐一分類編號(hào)，代表當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的六角形水泥地磚、石門檻、石臺(tái)階、木制樓板、木屋架和木梁都被小心拆卸，并運(yùn)至建筑承包商的倉庫妥善保存，屋頂瓦片和金屬欄桿也是如此，而廢棄的石塊和磚塊則被用于回填基坑。接下來，建筑師必須決定用什么材料來建造新的支撐墻：他們選擇了

36cm厚的輕型木結(jié)構(gòu)，木龍骨之間填充稻草秸稈捆（一種天然的農(nóng)業(yè)廢棄物）；木材來自當(dāng)?shù)氐哪咀鞴S，與原有的屋頂和地板相得益彰。他們最初設(shè)想將舊的六角形地磚重新利用作為面向教堂一側(cè)的外立面裝飾面，與湖邊村莊傳統(tǒng)的典型紅白之字形圖案相呼應(yīng)。然而這一設(shè)計(jì)卻遭到了業(yè)主的反對(duì)，工作室別無選擇，只能改為采用業(yè)主庫存的陶土磚作為外立面。由于漫長(zhǎng)的等待、突如其來的變化、與文保官員的分歧，再加上對(duì)場(chǎng)地的高度敏感，整個(gè)設(shè)計(jì)和建造過程總共花費(fèi)了十年時(shí)間才完成。這種建筑實(shí)踐方法雖然不可能成為全球性的普世典范，但至少為既有建筑環(huán)境風(fēng)貌的發(fā)展提供了更加可持續(xù)和更加詳盡細(xì)致的設(shè)計(jì)方法。

拉韋諾住宅意大利瓦雷澤，拉韋諾

–

業(yè)主：私人委托

-

建筑師：Studio

Albori

工作室，米蘭圖

4:

從左到右：房屋的“新”立面；朝向教堂的北立面；首層平面圖；剖面圖

?STUDIOALBORI2.2.2

材料性如今，人們呼吁采用「忠于材料」的設(shè)計(jì)方法（尊重材料本身、強(qiáng)調(diào)材料美學(xué)、功能與形式統(tǒng)一、減少不必要的裝飾）同時(shí)又帶有全新的生態(tài)考量：采用當(dāng)?shù)氐奶烊徊牧线M(jìn)行建造在建材隱含碳排放方面具有巨大的降碳減排潛力。在當(dāng)今建筑材料選擇極其豐富的情況下，建筑師若僅使用少數(shù)幾種簡(jiǎn)單的天然材料，會(huì)出現(xiàn)9/

81什么樣的設(shè)計(jì)成果？這對(duì)建筑的可持續(xù)性和循環(huán)建造又會(huì)帶來怎樣的影響？木材可能是用途最廣泛的建筑材料：不僅材料本身的隱含碳排放低，而且對(duì)其進(jìn)行二次加工后的產(chǎn)品幾乎能滿足建筑物的所有的結(jié)構(gòu)、隔音和防火要求。不過，即使是木材也需要謹(jǐn)慎使用：應(yīng)避免使用其衍生產(chǎn)品，并充分展示材料的天然特性。例如由多層木料壓制成型的工程木地板鋪裝在生產(chǎn)過程中的隱含能耗是實(shí)木地板鋪裝的八倍，膠合木地板鋪裝也同樣如此。在瑞士

Alpnach，建筑師

Patrik

Seiler

和

S?ren

Linhart

建造了一棟宣言式的住宅：在與木業(yè)家族企業(yè)

Küng

的緊密合作下，幾乎全由木材建造。Küng

家族既是這棟住宅的業(yè)主，也是實(shí)木加工制造商。整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)--外墻、內(nèi)墻、天花板和屋頂--都是實(shí)木，即交叉層壓云杉木（Cross

Laminated

Timber，簡(jiǎn)稱

CLT），木構(gòu)件之間僅用櫸木榫頭連接，不使用任何膠水、化學(xué)添加劑或金屬連接件。木材全部取自周邊地區(qū)，并在

Küngs

木業(yè)家族的當(dāng)?shù)毓S里就地加工。每塊單板厚度為

21cm，具有90分鐘的耐火性能（F90）。兩塊這樣的板材組成的雙層板作為實(shí)木外墻，無需額外保溫，并且能夠支撐同樣由木釘層壓木（Dowel

LaminatedTimber，簡(jiǎn)稱

DTL，由多層實(shí)木板材通過木釘連接而成，而非膠水或金屬連接件）制成的樓板。這是一座在“材料純粹”的建筑，內(nèi)外都由未經(jīng)處理的天然木材構(gòu)成。木制材料既沒有被化學(xué)浸漬染色，也沒有經(jīng)過其他加工處理，仍然保持著「原材料」的狀態(tài)。這意味著，這些材料在建筑壽命結(jié)束后可以直接回收再利用。雖然這樣的建筑看起來似乎需要耗費(fèi)大量的材料，但實(shí)際上，木制墻體使用的木材質(zhì)量較低，如果不被制作為墻體，它們將用于生產(chǎn)木材衍生品（例如膠合板，MDF板，刨花板，層壓木板等），并在生產(chǎn)過程中釋放大量碳排放。因此，這種建筑方式實(shí)際上是跳過了傳統(tǒng)生產(chǎn)木材衍生品的步驟，節(jié)省了生產(chǎn)過程中的碳排放，并且這些材料并不會(huì)被浪費(fèi)，而是等到建筑壽命結(jié)束以后仍可用其繼續(xù)生產(chǎn)其他木材衍生品。材料上唯一的妥協(xié)之處是建筑得混凝土基座，它平整了自然陡坡，承擔(dān)建筑的重量。建筑師并不強(qiáng)調(diào)每棟建筑都要采用單一材料建造，而是根據(jù)不同情況使用恰當(dāng)?shù)牟牧稀５幢闶沁@樣，我們?nèi)钥梢愿惺艿浇ㄖ煹膭?chuàng)新：這棟房子的混凝土不是用鋼筋，而是用竹子作為植筋材料，這意味著以后更容易拆除并回收這些混凝土。用可再生的竹子代替鋼筋的做法可能顯得有些矯情，但這恰恰反映出該項(xiàng)目在建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上探索結(jié)合更可持續(xù)材料的的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。

Haus

K瑞士Alpnach，2018

年

?

業(yè)主：私人委托

?

建筑師：Seiler

Linhart，Lucerne

/

Sarnen

?結(jié)構(gòu)顧問和建筑物理顧問：Küng

Holzbau，Alpnach

?

木結(jié)構(gòu)顧問：Küng

Holzbau，Alpnach建筑裝飾：René

Odermatt，Küssnach

am

Rigi

(裝飾木作)圖

5：從左至右：建筑外景；二層的半室外檐廊空間；首層和二層平面圖；長(zhǎng)向剖面圖?RASMUS

NORLANDER10/

812.2.3

延續(xù)地方傳統(tǒng)過去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，人類曾經(jīng)采用既有的建筑材料和世代沿襲傳承下來的手工技藝來建造房屋，這一過程中最重要的是借鑒前人積累的經(jīng)驗(yàn)。伯納德-魯?shù)婪蛩够˙ernard

Rudofsky）在其著作沒沒有建筑師的建筑（（1964年）中介紹的鄉(xiāng)土性建筑和自發(fā)性建筑就系統(tǒng)性地展示和說明了這一點(diǎn)。隨著工業(yè)生產(chǎn)的興起，發(fā)現(xiàn)了更多高性能材料（例如鋼筋混凝土），而集裝箱運(yùn)輸?shù)葮?biāo)準(zhǔn)化方法所促進(jìn)的全球化運(yùn)輸，使得建筑構(gòu)件可以供應(yīng)到地球上的任何地方，即使它們對(duì)那個(gè)地區(qū)來說是陌生的。城市作為商業(yè)集中化和地理集中化的代表力量，為建筑創(chuàng)造了可互換的概念，即通用性和普遍性：任何事情都有可能，任何建筑材料都可使用，任何建造方法都可實(shí)現(xiàn)。戰(zhàn)后的法國(guó)南部或許是這種普遍性與傳統(tǒng)性之間進(jìn)行對(duì)話的最顯著案例：在馬賽這座被空襲摧毀的城市，兩位建筑師實(shí)現(xiàn)了各自對(duì)未來建筑的設(shè)想：

勒-柯布西耶

Le

Corbusier

建造了他的居住單元概念

Unité

d’Habitation（1947-1952

年），展示了混凝土的多功能性；而設(shè)計(jì)了馬賽拉圖雷特住宅綜合體

La

Tourette（1948-1953

年）和馬賽舊港口建筑綜合體

Immeuble

au

Vieux-Port（1951-1955

年）的

Fernand

Pouillon

則拒絕采用這種新的機(jī)械化建筑，轉(zhuǎn)而采用周邊地區(qū)的常見且易開采的石灰石作為建筑材料進(jìn)行建造，并與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)合作開發(fā)出可以快速建造且商業(yè)可行的新技術(shù)，如"夾心石"pierre

banchée

技術(shù)。像

Pouillon

一樣，當(dāng)代法國(guó)建筑師

Gilles

Perraudin

使用來自法國(guó)

Fontvieille

地區(qū)采石場(chǎng)的石材，并借鑒歷史傳承下來的傳統(tǒng)建造知識(shí)和建造工藝。他的設(shè)計(jì)展示了如何使用天然材料進(jìn)行建造，并提升這一類型建筑被低估的建筑價(jià)值。這種類型的建筑易于建造和拆卸，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，對(duì)環(huán)境無害，而且使用壽命極長(zhǎng)。Perraudi

在法國(guó)蒙特利馬

Montélimar

設(shè)計(jì)的一棟住宅建筑就是這方面的典型案例：建筑墻體由實(shí)心石灰石制成，厚度為

40

厘米，而天花板和屋頂則采用未經(jīng)處理的松木——從材料選擇上避免了工業(yè)加工流程，無需防腐劑和防水劑，以減少隱含碳排放和隱含能耗。石灰石砌塊的砌筑如同預(yù)制裝配系統(tǒng)一樣簡(jiǎn)單，用石灰砂漿連接，以便將來拆解并重新利用。由于施工簡(jiǎn)單，避免了混凝土結(jié)構(gòu)所需要的干燥過程，而且僅使用單一材料，大大加快施工進(jìn)度。另一方面，使用當(dāng)?shù)亻_采的石材不僅可以保持古老的建筑傳統(tǒng)，還有助于維持當(dāng)?shù)夭墒瘓?chǎng)的生存問題和就業(yè)問題，也為地處偏遠(yuǎn)地區(qū)的當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來了活力。這樣的材料選擇還有助于改善房屋的內(nèi)部舒適度，創(chuàng)造一個(gè)

"可呼吸的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)"：石材較大的質(zhì)量密度幫助其有效吸收并儲(chǔ)存熱量，調(diào)節(jié)房屋內(nèi)的濕度和溫度，平衡晝夜溫差波動(dòng)。Perraudi

的實(shí)踐，就像

Pouillon

在更大尺度上的建筑實(shí)踐一樣，告訴我們傳統(tǒng)建筑不僅僅是簡(jiǎn)單地重復(fù)歷史，還可以積極地重新詮釋這些傳統(tǒng)，并將其作為建筑創(chuàng)作和創(chuàng)新的起點(diǎn)。這要求建筑師對(duì)建筑材料、當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)鏈、施工方法和當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)濟(jì)都有深入了解，就像

Pouillon

說的那樣，建筑師需要承擔(dān)組織者、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、工程師、發(fā)明家和藝術(shù)家的角色：成為通才型建筑師。

蒙特利馬的石造住宅蒙特利馬，2018年

?

業(yè)主：私人委托

?

建筑師：Gilles

Perraudin

建筑事務(wù)所，里昂

?

施工咨詢和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理：WYSWYG

Architecture,

Nobouko

Nansenet，里昂

?

施工：SAS

LionelRoux,

Puygiron

?

采石場(chǎng)：Carrie?res

de

Provence,

Fontvieille圖

6:

從左到右：建筑外景；帶有樓梯的中央廊廳；臥室裸露的石材墻面；軸測(cè)圖；?11H4511/

812.2.4 系統(tǒng)分離（System

Separation）”時(shí)間才是人類的總建筑師”，沒全球概覽（雜志（Whole

Earth

Catalog,

1968-1998）的創(chuàng)刊人斯圖爾特·布蘭德

Stewart

Brand

這樣說到，這本成功的美國(guó)雜志長(zhǎng)期關(guān)注生態(tài)問題、DIY

實(shí)踐和自給自足的適足性生活方式。布蘭德定義了每一個(gè)新建項(xiàng)目或重建項(xiàng)目都需要考慮的六個(gè)層面

-

場(chǎng)地和基礎(chǔ)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑表皮、服務(wù)設(shè)施、空間設(shè)計(jì)和室內(nèi)軟裝（即家具）

-

他認(rèn)為這些不同的層次應(yīng)很易于分離，以便未來更換或修改，而不會(huì)影響整個(gè)建筑的使用壽命。然而，這一原則與盡可能使用單一材料和盡可能標(biāo)準(zhǔn)化建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)理念相矛盾；在此，每個(gè)構(gòu)件都是根據(jù)其獨(dú)立的功能和使用壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)。工業(yè)革命時(shí)期早期的建筑師們普遍運(yùn)用后一種理念，他們意識(shí)到需要建造大型的、模塊化的和靈活的空間用于機(jī)械化生產(chǎn)，而這些機(jī)器可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而迅速演進(jìn)變化，因此需要不斷改造。1900

年左右，隨著汽車的誕生，底特律的汽車工廠設(shè)計(jì)開始采用這種實(shí)用主義的思維方式。阿爾伯特-卡恩（Albert

Kahn）為亨利-福特（Henry

Ford）建造的汽車工廠遵循了工業(yè)生產(chǎn)的原則，并認(rèn)識(shí)到提供高度適應(yīng)性、采光良好的空間的必要性。這些工廠代表了一種全新的建筑類型，為工業(yè)生產(chǎn)提供可以重復(fù)使用的靈活的基礎(chǔ)設(shè)施。福特工廠的設(shè)計(jì)遵循重力原則，從高處運(yùn)入原材料，在地面上生產(chǎn)出可供測(cè)試的

T

型福特汽車。然而位于意大利都靈的第一家菲亞特工廠卻顛覆了這一流程：在建筑師與工程師賈科莫-馬特-特魯科（Giacomo

Matte?

Trucco）設(shè)計(jì)的"Lingotto"汽車工廠（1916-1926

年）中，汽車在地面上生產(chǎn)，然后在屋頂測(cè)試跑道上進(jìn)行測(cè)試。長(zhǎng)寬

510×72

米的建筑物基于

6×6

米的混凝土結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)支撐，并在當(dāng)中填充磚砌墻，內(nèi)部有四個(gè)庭院，歷經(jīng)百年滄桑，至今仍是都靈市中心的最重要的商業(yè)中心之一。它曾是意大利最重要的汽車制造廠，如今則搖身一變成為展覽中心、商業(yè)中心、購物中心、博物館、酒店和大學(xué)的所在地。事實(shí)證明，該建筑物長(zhǎng)壽的關(guān)鍵并不在于屋頂?shù)臏y(cè)試跑道，而在于其靈活多變的多功能網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。巴黎的

Lacaton

&

Vassal

建筑事務(wù)采用類似的原則設(shè)計(jì)了南特建筑學(xué)院，允許學(xué)生和教職員工根據(jù)不同的用途和需求調(diào)整空間。從外觀上看，它故意呈現(xiàn)出一種未完成的形象，類似于夾在各種碼頭倉庫之間的工業(yè)建筑。巨大的主體結(jié)構(gòu)由

80×80cm

的預(yù)制混凝土柱和空腹混凝土樓板組成，這種結(jié)構(gòu)體系通常用于建造多層停車場(chǎng)設(shè)施。因此，這座建筑還擁有一個(gè)坡道式入口和一個(gè)從建筑首層蜿蜒盤旋至開放式屋頂露臺(tái)的公共坡道也就不足為奇了。三層主體混凝土樓板之間的層高約兩到三層高，可以通過輕鋼結(jié)構(gòu)建造夾層空間，將建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽中要求的最小建筑面積增加三倍，以滿足未來的擴(kuò)建需求。這種次級(jí)結(jié)構(gòu)體理論上是可拆卸的，但實(shí)際上是永久性的，是建筑結(jié)構(gòu)中的一個(gè)額外的獨(dú)立"建筑層"?；炷翗前宓某兄乜蛇_(dá)

1

噸/m2，這意味著建筑系學(xué)生甚至可以在必要時(shí)建造

1:1

的建筑模型。外部幕墻采用鍍鋅鋼、玻璃和聚碳酸酯板（PC

陽光板），使其完全透明且極其輕便，內(nèi)部隔墻則由鋁制龍骨隔墻和保溫隔熱玻璃墻組成，保證單層空間的保溫隔熱性能，并將層高較高的區(qū)域作為過渡氣候區(qū)。根據(jù)建筑師自己的說法，他們并非想要設(shè)計(jì)創(chuàng)造一棟傳統(tǒng)意義上的"建筑"——他們更想將使用這些空間的人放在設(shè)計(jì)的中心位置。因此呈現(xiàn)為裸露空間，模塊化和均質(zhì)結(jié)構(gòu)，就像塞德里克·普賴斯（Cedric

Price）精心設(shè)計(jì)的

"歡樂宮"（FunPalace）一樣，除了由其不斷變化的空間布局所產(chǎn)生的形式外，建筑本身并沒有固定的形式。12/

81

南特國(guó)立高等建筑學(xué)院南特，2009

年

?

業(yè)主：法國(guó)盧瓦爾河地區(qū)文化部

?

建筑師：Lacaton

&

Vassal，巴黎

?混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：Setec

Batiment，巴黎

?

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：Cesma，Merignac

?

總承包商：SavoieFreres圖

7:

各層平面圖展示固定空間（綠色填充）和靈活空間（淺藍(lán)色填充）；剖面圖展示主要主體混凝土結(jié)構(gòu)（淺藍(lán)色填充）和次級(jí)鋼結(jié)構(gòu)（綠色填充)

?LACATON&VASSAL13/

812.2.5 可拆卸設(shè)計(jì)（Designfor

Disassembly）1851

年，戈特弗里德·森佩爾（Gottfried

Semper）參觀了在倫敦水晶宮舉辦的大博覽會(huì)，在

"巴比倫式的混亂

"中，他看到了一座加勒比海小屋的復(fù)制品，這是一個(gè)簡(jiǎn)單的木框架結(jié)構(gòu)，墻體由彩色布料制成。正是這次邂逅啟發(fā)了森佩爾關(guān)于建筑視為"服裝"（德語：Bekleidung）的理論。從那時(shí)起，當(dāng)代建筑開始被視為文化演進(jìn)的產(chǎn)物，其源頭就是那座原始的、易于拆卸的小屋：小屋發(fā)展成寺廟，寺廟演變?yōu)閷m殿，宮殿最終發(fā)展成為今天的摩天大樓。然而，這種進(jìn)化論在今天似乎已經(jīng)走到盡頭，建筑師開始嘗試逆轉(zhuǎn)這一演進(jìn)過程，并回歸到一種更簡(jiǎn)單質(zhì)樸的建筑，其建筑材料以可逆的方式彼此連接，每個(gè)元素都有精確的結(jié)構(gòu)和美學(xué)功能。如果回顧現(xiàn)代建筑史，主要是臨時(shí)展館和展覽建筑在大尺度結(jié)構(gòu)上解決了拆卸問題。最有名的例子也許是水晶宮的鐵件和玻璃結(jié)構(gòu)，其他例子也不勝枚舉，例如倫佐·皮亞諾（Renzo

Piano）建筑工作室使用膠合木、聚碳酸酯（PC

陽光板）和鋁材建造的

IBM

移動(dòng)展館（IBM

Travelling

Pavilion,

1982-1986），以及彼得·卒姆托（Peter

Zumthor）為

2000

年漢諾威世博會(huì)設(shè)計(jì)建造的瑞士館--兩者都是可以拆卸并在其他地方重新組裝的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。此外還有一些大型建筑的案例，例如

Anne

Holtrop

為

2015

年米蘭世博會(huì)設(shè)計(jì)的巴林館，該館完全由混凝土預(yù)制構(gòu)件構(gòu)成，世博會(huì)結(jié)束后拆卸并運(yùn)輸至巴林重建。顯然，這類建筑不需要應(yīng)對(duì)復(fù)雜的住宅保溫隔熱標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，奧雅納（Arup）的

"循環(huán)建造"部門（Circular

Building）旨在提供一個(gè)適用范圍更廣的設(shè)計(jì)藍(lán)圖：他們與

Lendager

Group

集團(tuán)、3XN

建筑事務(wù)所和

Vandkunsten

建筑事務(wù)所共同開發(fā)的簡(jiǎn)易住宅單元

"循環(huán)屋"（Circle

House）項(xiàng)目，作為可拆卸設(shè)計(jì)（Designfor

Disassembly）的實(shí)際落成案例。這些項(xiàng)目也說明，提供每個(gè)建筑構(gòu)件的具體信息（如產(chǎn)品細(xì)部、施工后變更和拆卸說明）是多么重要；此外，利用BIM

建筑信息模型和虛擬數(shù)字孿生來提供每個(gè)構(gòu)件全生命周期內(nèi)的并行數(shù)字文檔將成為標(biāo)準(zhǔn)做法。在建筑中實(shí)現(xiàn)可逆性的一種可行方法是采用標(biāo)準(zhǔn)化組件和統(tǒng)一的連接件?；谶@套系統(tǒng)的著名建筑案例包括瑞士建筑師

Fritz

Haller

開發(fā)的

MIDI

100

系統(tǒng)。西班牙建筑師

Antón

García

Abril

對(duì)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的研究，則以非正統(tǒng)的方式探索將橋梁預(yù)制件和高架橋預(yù)制件用于建筑設(shè)計(jì)的可能性，為那些希望避免受制于重復(fù)系統(tǒng)的人提供了靈感。例如，他設(shè)計(jì)的

Hemeroscopium

House

住宅項(xiàng)目是一個(gè)結(jié)構(gòu)上非常優(yōu)雅的預(yù)制住宅，與菜單式標(biāo)準(zhǔn)化的住宅建筑相去甚遠(yuǎn)?？刹鹦对O(shè)計(jì)中最為棘手的問題是如何處理現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的保溫層、隔音層和透氣層，這些分層構(gòu)造通常使用膠水或?yàn)r青材料粘結(jié)在一起，粘結(jié)構(gòu)造是不可逆的，類似的，各種建筑設(shè)備和管線也經(jīng)常不可逆地嵌入墻體或混凝土樓板中。為應(yīng)對(duì)這些問題，需要考慮將設(shè)備和管線設(shè)計(jì)為機(jī)械連接或插接連接。但實(shí)際上，真正的可拆卸設(shè)計(jì)（DfD）只有一條最簡(jiǎn)單的基本規(guī)則：確保建筑物所有構(gòu)件的組裝過程和組裝步驟都能通過逆向的方式進(jìn)行拆卸。在可逆建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，建筑師和工程師

Werner

Sobek

的自宅是真正的先鋒項(xiàng)目，這棟完成于

20

多年前的建筑為研究可逆設(shè)計(jì)方法提供了極好的起點(diǎn)。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初就考慮到了拆卸和搬遷，但這棟房屋至今仍未拆除，因而尚未在實(shí)踐中證明其承諾的可拆卸性。盡管如此，其構(gòu)造原則對(duì)任何追求循環(huán)建造的設(shè)計(jì)者而言，都是非常有益的指導(dǎo)。首先，這棟房子非常輕巧（置于混凝土基礎(chǔ)上的建筑物僅

40

噸重），并實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)階段的凈零能耗。其簡(jiǎn)潔的矩形建筑體量由標(biāo)準(zhǔn)化的鋼構(gòu)件建成，所有構(gòu)件均可用卡車運(yùn)輸。外墻由三玻兩腔的玻璃制成標(biāo)準(zhǔn)化外墻模塊組合而成，通過鋼纜和螺釘板系統(tǒng)固定在主體結(jié)構(gòu)上。內(nèi)墻則避免使用石膏板或磚等難以再利用的材料，實(shí)際上僅有衛(wèi)生間采用了內(nèi)墻隔斷，其鋁板墻體通過金屬和磁鐵系統(tǒng)固定。實(shí)木地板由次級(jí)實(shí)木龍骨支撐，可拆卸的鋁板吊頂允許隨時(shí)維修隱藏在其中的供暖系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)管線，屋頂覆蓋光伏板，既能收集太陽能，又能防雨?，F(xiàn)場(chǎng)施工在大約一個(gè)月內(nèi)完成，其中預(yù)制結(jié)構(gòu)在十天內(nèi)就安裝完畢。Sobek

設(shè)計(jì)的自宅在技術(shù)上堪稱典范，與

20

年前一樣，至今仍然具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。更重要的是，它證明了以可分可拆作為設(shè)計(jì)理念的建筑仍然可以具有獨(dú)特的建筑美學(xué)。14/

81

R128

住宅斯圖加特，2000

年

?

業(yè)主及建筑師：Werner

Sobek，斯圖加特

?

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：Wener

Sobek事務(wù)所，斯圖加特

?

鋼結(jié)構(gòu)顧問和幕墻顧問：SE

Stahltechnik，Stammham

?

能源顧問：Transsolar

Energietechnik，斯圖加特

?

施工單位：Hardwork，斯圖加特圖

8:

從左到右：建筑外景；開放的室內(nèi)空間，沒有隔斷墻，僅由玻璃分隔；主體結(jié)構(gòu)連接細(xì)部；結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖；縱向剖面圖；首層平面圖及頂層平面圖

?ROLAND

HALBE?WERNERSOBEK2.2.6 實(shí)現(xiàn)循環(huán)建造的多種途徑對(duì)于每一個(gè)建筑設(shè)計(jì)任務(wù)，都有不止一種合適的解決方案--這里介紹的五個(gè)項(xiàng)目?jī)H僅勾勒出一系列可能的應(yīng)對(duì)措施：Studio

Albori

工作室采取了一種激進(jìn)的原則性立場(chǎng)，即絕不丟棄任何東西。在設(shè)計(jì)中他們總是以此作為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)：盡可能多地修復(fù)和再利用現(xiàn)有材料，從而創(chuàng)造出一種讓原建筑的既有結(jié)構(gòu)得以以全新面貌繼續(xù)存在的建筑。Gilles

Perraudin

和

Seiler

Linhart都在實(shí)踐一種新的地域主義建筑，這種地域主義不僅將項(xiàng)目所在地或周邊區(qū)域作為建筑原材料的主要來源地，還包括相應(yīng)的技術(shù)知識(shí)。他們使用盡量少的初級(jí)建筑材料，盡可能避免額外的加工步驟，并試圖延續(xù)當(dāng)?shù)亟ㄔ靷鹘y(tǒng)和當(dāng)?shù)亟ㄖ幕?。Lacaton

&

Vassal

的建筑設(shè)計(jì)超越了對(duì)建筑材料的關(guān)注，強(qiáng)調(diào)空間設(shè)計(jì)和使用靈活性。他們的設(shè)計(jì)考慮到不同建筑構(gòu)件長(zhǎng)短不一的使用壽命，將主體結(jié)構(gòu)和二次裝修進(jìn)行明確區(qū)分。最后，Werner

Sobek

發(fā)展出一套將設(shè)計(jì)概念與細(xì)部構(gòu)造始終密切聯(lián)系在一起的建筑設(shè)計(jì)方法，二者始終并行不悖。從設(shè)計(jì)理念到細(xì)節(jié)執(zhí)行，Sobek

都嚴(yán)格遵循構(gòu)造邏輯、體現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)原則、組裝和拆卸的可逆性原則，并將其融入建筑美學(xué)之中

-

從微觀到宏觀，再從宏觀到微觀。在這個(gè)相互聯(lián)系日益緊密的世界里，人類對(duì)自然的影響和自然對(duì)人類的影響都變得越來越嚴(yán)峻，因此我們必須拋棄當(dāng)今的“類固醇建筑”，擯棄對(duì)更高標(biāo)準(zhǔn)和更大便利性的不斷追求。相反，我們需要集中精力重新審視人們對(duì)空間的實(shí)際需求，回歸更簡(jiǎn)單的材料和低復(fù)雜度的暖通空調(diào)技術(shù)。僅僅設(shè)計(jì)建造在運(yùn)營(yíng)階段達(dá)到凈零能耗的建筑已經(jīng)不再足夠，我們需要實(shí)現(xiàn)第二個(gè)凈零目標(biāo)--確保建筑物在生產(chǎn)建造階段和未來拆除階段也達(dá)到零碳排放，即完全采用可再生能源實(shí)現(xiàn)?；蛟S，我們應(yīng)該重新審視并理解森佩爾的加勒比小屋，將其結(jié)構(gòu)和功能上的簡(jiǎn)潔性視為建筑進(jìn)化的最終目標(biāo)，而非起點(diǎn)！15/

813.

再利用：K.118

示范項(xiàng)目3.1

項(xiàng)目歷史溫特圖爾的

Kopfbau

118

項(xiàng)目源于建筑師僅使用再利用部件建造建筑的愿望，由于其特殊性，K.118

被視為「循環(huán)建造」的宣言式建筑。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念可以追溯至

1995

年，當(dāng)時(shí)建筑師

Barbara

Buser女士與

KlaraKlauser

女士在巴塞爾共同創(chuàng)立了

Bauteilb?rse（建筑構(gòu)件交易所）：一個(gè)旨在回收使用過的建筑材料、裝飾構(gòu)件、建筑設(shè)備和其他建筑構(gòu)件的聯(lián)盟協(xié)會(huì)。這些材料一旦被收集并存放在"建筑構(gòu)件交易所"后，就可以對(duì)外出售。隨著時(shí)間的推移，該協(xié)會(huì)不斷發(fā)展壯大，甚至創(chuàng)立了用于二手建材在線交易平臺(tái)，并運(yùn)營(yíng)至今。正是在這段經(jīng)歷中，Barbara

Buser

與

Eric

Honegger

在巴塞爾成立了建筑事務(wù)所Baubüro

inSitu。二十年后，Klara

Klauser

擔(dān)任

Abendrot

養(yǎng)老基金的房地產(chǎn)投資主管，收購了溫特圖爾的

Lagerplatz

園區(qū)，園區(qū)內(nèi)是蘇爾澤兄弟鑄造廠的工業(yè)廠房，這家公司在上個(gè)世紀(jì)曾讓溫特圖爾成為瑞士最大的工業(yè)中心之一。Abendrot

養(yǎng)老基金需要讓這個(gè)工業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)型并實(shí)現(xiàn)盈利，Klara

Klauser

因此有了一個(gè)具體的實(shí)踐機(jī)會(huì)來證明循環(huán)建造的可行性。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)書非常簡(jiǎn)單：各種大小的辦公室、共享廚房和衛(wèi)生間、一個(gè)帶陽臺(tái)的兩層高會(huì)議室，以及首層的團(tuán)隊(duì)合作空間。但

K.118

不僅僅是一棟共享辦公建筑，更應(yīng)當(dāng)證明循環(huán)建筑在自由市場(chǎng)中的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。該建筑完全由再利用部件建造而成，成本卻并不高于采用全新材料建造的建筑。該基金的董事會(huì)顧問

Barbara

Buser接受

Klara

Klauser

提出的挑戰(zhàn)，受聘負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)該項(xiàng)目。項(xiàng)目難點(diǎn)在于：使用回收部件建造要求建筑師將設(shè)計(jì)流程完全顛倒過來，結(jié)構(gòu)體系、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)或飾面選擇等不能由建筑師憑空設(shè)想，而只能根據(jù)可用的既有建筑構(gòu)件來決定。"形式遵循既有構(gòu)件的可用性"是Baubüro

insitu

在設(shè)計(jì)

K.118

時(shí)的座右銘。設(shè)計(jì)方案首先明確的是保留現(xiàn)有建筑，并在其上加建一個(gè)新的建筑體量。新增部分的鋼結(jié)構(gòu)是從巴塞爾一棟正被拆除的物流配送中心拆卸下來的，依靠下部既有的砌體結(jié)構(gòu)支撐，鋼結(jié)構(gòu)的正方形網(wǎng)格比例決定了這個(gè)新建的懸挑體量的建筑形式。通過室外樓梯進(jìn)入各樓層，鋼制樓梯也取自巴塞爾一棟被拆除的辦公樓。既有樓梯的梯段平臺(tái)標(biāo)高決定了新樓板的標(biāo)高，將樓梯置于室外的策略使得內(nèi)部空間的布局沒有任何限制。來自同一棟被拆除的建筑外墻上的意大利花崗巖石板被用于該項(xiàng)目衛(wèi)生間、廚房和露臺(tái)的地面鋪裝。建筑外墻由木制框架和秸稈保溫層組裝而成，該系統(tǒng)的靈活性使其能夠適配從三棟不同建筑中回收而來的大小不一的舊窗戶，外墻飾面則采用從溫特圖爾市郊一座廢棄印刷廠拆下來的波形鋁板。建筑樓板是通過重新利用金屬波紋板澆筑混凝土制成的：混凝土用量被盡量減少，僅在不得已的情況下才使用混凝土，以符合結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、防噪標(biāo)準(zhǔn)和防火標(biāo)準(zhǔn)。室內(nèi)實(shí)木地板是從溫特圖爾一處拆除的住宅區(qū)中拆除過程中回收而來的，甚至連建筑設(shè)備也是從廢棄建筑中回收的：從屋頂?shù)墓夥l(fā)電板到室內(nèi)暖氣片，甚至包括衛(wèi)生間的衛(wèi)浴設(shè)施和建筑五金件。K.118

項(xiàng)目一經(jīng)完工，便以清晰而有力的形式在園區(qū)內(nèi)彰顯出其重要性。大膽的外立面顏色、懸挑的體量、多種不同類型窗戶的有機(jī)組合都體現(xiàn)其建筑特色，然而這些不同元素出現(xiàn)在該項(xiàng)目中，并不是因?yàn)榻ㄖ煹脑O(shè)計(jì)意圖或形式選擇的結(jié)果，而是"宿命"的安排：這些構(gòu)件在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間以恰當(dāng)?shù)臄?shù)量被納入設(shè)計(jì)之中。建筑材料的"本土再利用"更像工業(yè)化之前的建造方法，而工業(yè)化以后盡管建筑材料隨意可取，每種建筑技術(shù)都有可能實(shí)現(xiàn)，但其背后生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中化石燃料產(chǎn)生的能耗問題十分嚴(yán)重。K.118

項(xiàng)目的整個(gè)設(shè)計(jì)過程和施工過程都由距離工地僅

200

米遠(yuǎn)的蘇黎世應(yīng)用科技大學(xué)（ZHAW）的

IKE

建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)研究所（InstitutKonstruktives

Entwerfen）全程跟蹤監(jiān)督。最令人吃驚的是，與使用常規(guī)新建項(xiàng)目相比，K.118

施工過程中所產(chǎn)生的溫室氣體排放量（二氧化碳當(dāng)量）降低了年

60，相當(dāng)于年

500

噸二氧化碳排放量，剩余的

40

幾乎都是澆筑樓板的混凝土工程產(chǎn)生的碳排放，盡管該項(xiàng)目已經(jīng)采用了更低碳的回收混凝土。面對(duì)如此立竿見影的巨額減碳量，任何打著"可持續(xù)"名號(hào)的建筑項(xiàng)目或設(shè)計(jì)策略，所能實(shí)現(xiàn)的減碳量與之相比完全不在一個(gè)數(shù)量級(jí)。然而，我們也必須承認(rèn)到目前為止，諸如“二手建材交易所”這樣的基礎(chǔ)設(shè)施尚不夠完善成熟，不足以支持「循環(huán)建造」體系的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。按照

"城市礦藏"的邏輯，將城市視為一座擁有大量可持續(xù)再利用材料的礦山的想法仍然僅限于小型項(xiàng)目，相對(duì)應(yīng)的新型建筑設(shè)計(jì)管理和施工流程16/

81管理幾乎完全取決于個(gè)別建筑師和少數(shù)罕見而開明的投資者的個(gè)人努力，理想中的"城市礦藏"仍然缺乏對(duì)各種既有建筑材料和構(gòu)件進(jìn)行戰(zhàn)略性的分類和管理。此外，還缺乏數(shù)字化平臺(tái)和實(shí)體倉儲(chǔ)設(shè)施，無法對(duì)所需材料進(jìn)行持續(xù)的分類分配和即時(shí)的材料供應(yīng)。與所有示范項(xiàng)目一樣，K.118

并不打算將自己呈現(xiàn)為一種教條式的解決方案，而是要證明建筑材料再利用的可能性。K.118

意味著對(duì)長(zhǎng)期存在的本土傳統(tǒng)建筑工藝的重新發(fā)掘，并為建筑設(shè)計(jì)方法和社會(huì)倫理道德開辟新的道路。它可以促進(jìn)民眾對(duì)真正的「循環(huán)建造」的價(jià)值和意義開展討論，這種建筑以保護(hù)環(huán)境、珍惜材料和低碳施工為中心，可以超越以線性經(jīng)濟(jì)模式為基礎(chǔ)的，以高能耗、技術(shù)至上、大規(guī)模生產(chǎn)為主的「機(jī)械文明」「工業(yè)文明」。3.2

利用重復(fù)使用的構(gòu)件開展設(shè)計(jì)建筑構(gòu)件的再利用改變了我們的設(shè)計(jì)方式和施工方式，既包括設(shè)計(jì)過程也包括設(shè)計(jì)結(jié)果。每次成功尋找到可用的建筑構(gòu)件都會(huì)引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，在一定程度上逆轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，或引發(fā)令人驚訝的轉(zhuǎn)變。某些材料、形式、表面處理和連接細(xì)部恰好與找到的構(gòu)件一一對(duì)應(yīng)時(shí)，就會(huì)要求在設(shè)計(jì)和建造上進(jìn)行回應(yīng)。建筑構(gòu)件未來的可重復(fù)利用性也要求在設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)，這就要求建筑師擁有超越當(dāng)前項(xiàng)目的更高更大的新視角。下圖以

K.118

項(xiàng)目為例，回溯了整個(gè)過程，展現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)是如何與所發(fā)現(xiàn)的建筑構(gòu)件互相關(guān)聯(lián)的，這些構(gòu)件都被記錄并體現(xiàn)在構(gòu)件來源地圖中，呈現(xiàn)出類似進(jìn)化式發(fā)展的設(shè)計(jì)過程。下面的地圖顯示了收集組件的所有拆除地點(diǎn)。在接下來的數(shù)頁中圖

9：軸測(cè)圖展示出整個(gè)項(xiàng)目如何完全采用回收再利用的建筑構(gòu)件（綠色）建造而成，甚至屋頂上的太陽能發(fā)電板也是回收再利用的。?ZHAW圖10：建筑構(gòu)件來源地圖；?ZHAW圖

11：設(shè)計(jì)與施工；建造流程?ZHAW19/

81這張圖表展示了建筑設(shè)計(jì)的最終方案是如何根據(jù)構(gòu)件的發(fā)現(xiàn)而確定的：不再是建筑師事先設(shè)計(jì)決定建筑形式和顏色，而是根據(jù)他在設(shè)計(jì)過程中所發(fā)現(xiàn)的構(gòu)件的形狀、大小和顏色在設(shè)計(jì)上做出回應(yīng)：形式追隨功能。這種設(shè)計(jì)范式的轉(zhuǎn)變需要建筑師保持足夠的靈活性，并對(duì)將要被重復(fù)利用的構(gòu)件和材料進(jìn)行深入了解。20/

813.3

施工管理建筑構(gòu)件再利用的實(shí)踐應(yīng)用可能與建筑本身一樣古老。然而，或許恰恰因?yàn)檫@一點(diǎn)，它在許多方面挑戰(zhàn)著現(xiàn)代建筑最普遍的建造方式，因?yàn)楝F(xiàn)代建筑更強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)化的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工。本文以

K.118案例為基礎(chǔ)，系統(tǒng)性的分析調(diào)查這些現(xiàn)狀和現(xiàn)象，從不同角度對(duì)再利用策略下產(chǎn)生的特定的設(shè)計(jì)方法和施工過程進(jìn)行思考和定義。哪些利益相關(guān)者參與其中？他們提供什么樣的服務(wù)？他們之間的關(guān)系如何？例如，誰來承擔(dān)責(zé)任？會(huì)導(dǎo)致什么后果？哪些組織模式可以使建筑過程更符合循環(huán)建造的模式？以下四幅圖表展示了我們發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵和重點(diǎn)。從

K.118

案例研究中可以得出

10

個(gè)再利用（例如拆卸和清理）和再分配（例如運(yùn)輸和倉儲(chǔ)）的具體流程和任務(wù)，：搜尋

Search評(píng)估

Assessment錄檔

Documentation采購

Acquisition拆卸

Dismantling運(yùn)輸

Transport（分兩次，先從拆除現(xiàn)場(chǎng)到倉儲(chǔ)地點(diǎn)，再從倉儲(chǔ)地點(diǎn)到新的施工現(xiàn)場(chǎng)）倉儲(chǔ)

Storage備料

Preparation重新安裝

Reinstallation維護(hù)

Maintenance每個(gè)構(gòu)件的搜尋都會(huì)觸發(fā)一系列的后續(xù)行動(dòng)和決策，并可歸類至上述任務(wù)中。3.4

10

種不同建筑構(gòu)件的成本比較如今在瑞士，采用再利用的構(gòu)件建造的建筑是否能與采用新構(gòu)件建造的建筑造價(jià)相同？為了弄清這個(gè)問題，我們基于

K.118

的施工決算，確定了每個(gè)建筑構(gòu)件的實(shí)際成本，并與同等的新構(gòu)件進(jìn)行比較。這不僅與最終價(jià)格有關(guān)，付款時(shí)間也很重要：在傳統(tǒng)建筑中，建筑材料可以根據(jù)新建筑的施工計(jì)劃進(jìn)行采購，而二手構(gòu)件的可用性則取決于拆遷現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)序和目前總是處于稀缺狀態(tài)的經(jīng)銷商庫存。第一步，通過研究

10

種不同制造流程和材料屬性構(gòu)成的建筑構(gòu)件為例，調(diào)查并明確其實(shí)際成本構(gòu)成：如果采用再利用的產(chǎn)品和設(shè)施中，其成本的實(shí)際組成是什么？二手建筑構(gòu)件的搜尋和錄檔所產(chǎn)生的前期成本也被計(jì)算在內(nèi)，由于這類構(gòu)件多為廢品，其實(shí)際購買價(jià)格一般可以忽略不計(jì)。另一方面，由于瑞士人工成本極高，因此拆卸、備料和重新安裝所產(chǎn)生的二次成本要高得多。對(duì)于存在機(jī)械磨損的構(gòu)件（例如外窗、內(nèi)門、信箱等），還必須考慮到額外的維修工作和保修規(guī)定，在

K.118

項(xiàng)目中這些額外成本被納入施工合同和后期服務(wù)合同中。下一步是將每個(gè)舊構(gòu)件與同等品質(zhì)的新構(gòu)件的進(jìn)行價(jià)格上的比較。盡管這些舊構(gòu)件大多只需簡(jiǎn)單處理即可投入施工，但在部分情況下，其總體價(jià)格略高于新構(gòu)件的價(jià)格。例如，盡管回收利用的承重鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件品質(zhì)較高，表面無需進(jìn)行二次處理，但是拆卸、運(yùn)輸和重新安裝都需要投入重型起重設(shè)備，因此其價(jià)格略高于購買新的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。從純粹的經(jīng)濟(jì)角度來看，回收利用的舊地板鋪裝也并不"省錢"，這些小木塊的拆卸、準(zhǔn)備和重新鋪裝需要大量昂貴的手工作業(yè)。然而，如果這些回收而來的木板是昂貴的高級(jí)木材而不是廉價(jià)的云杉木，那就會(huì)變得更加"有利可圖"，同時(shí)保留下來的還包括當(dāng)中所隱含的工匠精神的價(jià)值。因此，總體而言「回收再利用」從經(jīng)濟(jì)性的角度來看是可行且值得的，特別是對(duì)于門窗等制造工藝復(fù)雜的構(gòu)件，只要它們易于拆卸和回收。在估算既有建筑構(gòu)件的再利用成本時(shí)，都需要將上述種種因素進(jìn)行通盤綜合考慮。在下一頁圖12：10

種二手建筑構(gòu)件的成本構(gòu)成，?ZHAW圖

13：10

種二手建筑構(gòu)件和新建筑構(gòu)件的造價(jià)比較，?ZHAW23/

81總體而言，建筑構(gòu)件的再利用也會(huì)影響項(xiàng)目的施工成本和融資成本：在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，在現(xiàn)場(chǎng)施工開始之前，只產(chǎn)生了少量的設(shè)計(jì)費(fèi)用和審批費(fèi)用，而在

K.118

項(xiàng)目中，在此期間因?yàn)榛厥諛?gòu)件的各種工作已經(jīng)占到了

11

的施工成本。項(xiàng)目初期的實(shí)際設(shè)計(jì)工作量高于瑞士建筑師與工程師行業(yè)協(xié)會(huì)

SIA

102.2

設(shè)計(jì)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章所規(guī)定的工作比例。施工階段的設(shè)計(jì)費(fèi)相較于純新建項(xiàng)目高出約15，這一比例與改建項(xiàng)目類似。就

K.118

項(xiàng)目而言，這筆設(shè)計(jì)費(fèi)相當(dāng)于建安成本的

2左右。因此，項(xiàng)目業(yè)主需要在施工許可證簽發(fā)之前就投入相當(dāng)大的資金

-施工開始前的資金投入比通常情況多出

60以上。最后，我們?nèi)匀豢梢杂?幾乎"來回答開頭提出的問題：在

K.118

示范項(xiàng)目中，回收再使用的建筑構(gòu)件平均價(jià)格比新構(gòu)件更便宜，設(shè)計(jì)成本會(huì)額外增加，由于采用合理的建造方法則可以節(jié)省

2-3的建造成本，但這些省下來的費(fèi)用會(huì)被再利用過程過增加的二次加工成本所抵消，這部分費(fèi)用不僅是因?yàn)闃?gòu)件之間難以處理的連接構(gòu)造問題，還因?yàn)殡y以估算的材料殘廢問題，以及目前缺乏成熟的處理流程和成型的市場(chǎng)。3.5

溫室氣體排放比較作為

ZHAW

循環(huán)建造研究項(xiàng)目的一部分，能源專家

Katrin

Pf?ffli

調(diào)查了

K.118

項(xiàng)目所產(chǎn)生的能消量和溫室氣體排放量。她于

2020

年

6

月發(fā)表的研究報(bào)告沒再利用建筑構(gòu)件的隱含能耗和溫室氣體排放（（GraueEnergieundTreibhausgasemissionen

von

wiederverwendeten

Bauteilen）為以下分析提供了基礎(chǔ)，該研究在方法論上也得到了蘇黎世市可持續(xù)建筑辦公室

Michael

P?ll

和Philipp

Noger

參與的研討會(huì)支持。以下問題尤為重要：各個(gè)構(gòu)件的溫室氣體排放是由哪些方面構(gòu)成的？與全新的建筑構(gòu)件相比，循環(huán)建造可以節(jié)省多少碳排放量？如果按照本案例的做法，通過建筑構(gòu)件的再利用可以在多大程度上減少建筑業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體排放？下面的每張圖表都對(duì)調(diào)查來源和調(diào)查方法進(jìn)行了詳細(xì)的解釋。第一步，以類似經(jīng)濟(jì)研究的分析方法，對(duì)單個(gè)建筑構(gòu)件的溫室氣體排放構(gòu)成進(jìn)行分析。為盡可能貼年真實(shí)的情況，考慮了所有再利用過程中發(fā)生的工作及其產(chǎn)生的溫室氣體排放，包括拆除、運(yùn)輸和備料等工作，還包括從臨時(shí)倉儲(chǔ)設(shè)施到施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸以及重新安裝，這些過程通常在沒SIA

2032建筑全生命周期能耗評(píng)估（中被忽略。雖然所有建筑構(gòu)件都來自距離施工場(chǎng)地半徑

100

公里的范圍之內(nèi)，但運(yùn)輸產(chǎn)生的溫室氣體排放量至關(guān)重要。調(diào)查分析顯示，拆卸和重新安裝過程中如果使用了重型設(shè)備，這當(dāng)中產(chǎn)生的碳排量才顯現(xiàn)出來，否則可以忽略不計(jì)，就像K.118

項(xiàng)目中回收再利用的承重鋼結(jié)構(gòu)一樣。另一方面，對(duì)于所有再利用的建筑構(gòu)件，備料過程的產(chǎn)生的碳排放幾乎可以忽略不計(jì)。在下一頁圖14:10

種二手建筑構(gòu)件的碳排放構(gòu)成

?ZHAW圖

15:

10

種二手建筑構(gòu)件和新建筑構(gòu)件的碳排放比較

?ZHAW24/

8125/

8126/

81通過與同等質(zhì)量和同等性能的全新構(gòu)件的碳排放比較，建筑構(gòu)件再利用的潛力顯而易見，同時(shí)所述半徑內(nèi)運(yùn)輸所產(chǎn)出的碳排放相對(duì)來說也是微不足道。一般情況下溫室氣體排放量可減少

98以上，特別是那些在制造過程需要熱處理的建筑構(gòu)件（例如需要將金屬或玻璃熔化塑型）。另一些再利用的場(chǎng)景減碳量略低，例如需要大量使用機(jī)械設(shè)備（例如承重鋼結(jié)構(gòu)的回收利用需要使用大型吊機(jī)），或者由天然材料制成的建筑構(gòu)件，因?yàn)檫@些天然材料的生產(chǎn)制造過程幾乎不會(huì)排放任何溫室氣體（例如回收利用的實(shí)木地板）。然而，即便如此這些構(gòu)件的減碳量仍然非常高，約為

90——再利用的建筑構(gòu)件由此成為全生命周期碳排放評(píng)估中的「王牌殺器」。盡管單個(gè)案例研究得到的數(shù)據(jù)仍不具備普適性，但

K.118

案例的整體碳排放量仍然證明了建筑構(gòu)件的再利用可以帶來巨大的減排效益。與全部采用全新建筑構(gòu)件所建造的建筑相比，使用可再利用建筑構(gòu)件的建造方法總共減少了

494

噸二氧化碳排放量，大約占總體碳排放的

59

。剩余的

349

噸溫室氣體排放中，其中由再利用的建筑構(gòu)件所產(chǎn)生的碳排放僅約

6

噸。如果我們仔細(xì)分析各種不同建筑構(gòu)件的減碳比例，可以發(fā)現(xiàn)主體承重結(jié)構(gòu)、窗戶和外立面在減少建筑碳排放方面的貢獻(xiàn)最大。但總體需要注意的是，溫室氣體排放量的減少并不歸因于少數(shù)幾種構(gòu)件，而是得益于許多不同構(gòu)件疊加的綜合效應(yīng)。建筑構(gòu)件的再利用在減排方面的巨大潛力也為經(jīng)濟(jì)評(píng)估提供了全新視角：如果在進(jìn)行比較時(shí)，考慮減碳量所對(duì)應(yīng)的實(shí)際貨幣價(jià)值，那么將會(huì)顯著降低建筑構(gòu)件的實(shí)際成本，從而鼓勵(lì)對(duì)于既有建筑構(gòu)件的再利用。28/

813.6

平面