如果我们关心可持续发展,我们还应该建造超高的摩天大楼吗?

Cc乘以2.0。世界贸易中心一号/劳埃德·奥尔特

研究表明,更高的建筑效率更低,甚至没有给你更多的可用面积。何苦呢?

帕特里克·西森在《克制》一书中问道在超高层时代,可持续发展的摩天大楼是神话吗?我们也会得到更多的。“高层建筑和城市人居委员会(CTBUH)对全球高层建筑状况的最新调查表明,超高层建筑和不断扩张的天际线的时代才刚刚开始。”但西松想知道:

新一代的塔楼,代表了尖端技术的应用,展示了伟大的工程壮举。但在一个缓慢应对气候变化的世界里,这种需要大量能源和材料的建筑,能达到可持续发展吗?
从参数化设计到创新工程,有一些新技术正在被用于提高高层建筑的效率。监管改革也可能有所帮助。
卓越的摩天大楼设计公司Adrian Smith + Gordon Gil的可持续发展总监克里斯托弗·德鲁(Christopher Drew)的一份研究报告表明,实现碳中性建筑确实是有可能的。但是,只有法规鼓励建筑减少其生命周期的碳排放,它们才可能减少碳排放。他们建议城市和国家开始采用新的法规,包括:强制执行环境产品声明,建立建筑材料的隐含碳值,使跟踪和减少建筑中的隐含碳排放变得更容易;beplay体育官网电脑新的可持续建筑标准给予业主营销和吹嘘绿色建筑的权利;地方规划者的分区激励措施可以让更多的可持续建筑增加更多的建筑面积,这为减少隐含碳提供了经济激励。

但整个讨论忽略了一个基本问题:我们一开始就应该建这么高吗?

一个简单的事实是,你爬得越高,你就需要更多的结构来抵御风载荷和承载载荷,你就需要更多的电梯,更多的水泵来把水输送到顶部。2018年的一项研究,办公大楼的能源使用和高度研究发现,随着建筑越来越高,能源消耗大幅增加。

英国的办公大楼

伦敦大学学院能源研究所/CC BY 2.0

当从5层及以下上升到21层及以上时,电力和化石燃料的平均使用强度分别增加了137%和42%,平均碳排放量增加了一倍以上....新建筑的效率通常并不更高:近几十年建造的办公室用电量更大,化石燃料的使用没有得到补偿。有证据表明,虽然还没有得到证实,但随着高度的增加,能源使用的增加很大程度上可能是由于较高的建筑暴露在更低的温度、更强的风和更多的太阳能收益。
研究的房屋类型

©James Robert Schofield等人

该研究的作者还研究了住宅建筑,发现燃气和电力的使用随着高度的增加而增加。最后,根据Physics.org网站,他们研究了建筑形式之类的东西我们最近在TreeHugger上做的。

研究的第三部分着眼于不同形式的建筑与其密度的关系,其中密度是通过总建筑面积除以场地面积来衡量的。这项工作表明,在许多情况下,高楼所达到的密度可以用低层平板或庭院建筑来实现。并不总是需要建造高楼来实现高密度,在许多情况下,通过在更少的楼层上建造不同形式的建筑可以大大减少能源使用。
低能耗建筑vs高能耗建筑

运行能耗低的建筑vs高/ Peng Du等/CC BY 4.0

另一项研究我的一个学生在《市中心高层与郊区低层生活的生命周期能源影响》(Life-Cycle Energy Implications of Downtown高层与郊区低层生活的生命周期能源影响》(Downtown高层与郊区低层生活的生命周期能源影响)中研究了住宅建筑,发现了类似的结果:建筑越高,能源效率越低。

集体归属感巷

©Waugh Thistleton Architects/ Dalston Lane

西森提到,建筑师们越来越关注具象碳,建筑师们正在关注超高的木结构。但这造成了另一种结构性问题;木结构非常轻,通常需要用混凝土来支撑,就像他们在挪威那样。这也是安德鲁·沃(Andrew Waugh)设计达尔斯顿巷(Dalston lane)的原因之一,宽阔、低矮、城堡般的风格。Clare Farrow在Dezeen上写道:

安德鲁·沃(Andrew Waugh)的观点是,我们不一定要考虑伦敦的木制摩天大楼,不管这个概念多么诱人,而是要考虑全面增加密度。他更多地考虑的是10-15层的建筑,许多人认为这是人类舒适的高度。

我钦佩高层建筑和城市人居委员会的工作人员;我在会议上见过他们几次。我明白他们想让我们的超高层建筑更节能。

但如果我们真的关心可持续发展和能源效率,一个更好的选择是根本不建造它们。