可持续施工:注重环保的未来 AEC 行业

建筑和施工行业是应对气候变化的关键行业:2017 年,该行业的最终能源使用量占 36%,能源和工艺相关排放量占 39%。


大堡礁曾经遍布着大量绚丽的紫色、红色和蓝色珊瑚,但在 2016 年和 2017 年,这些珊瑚突然在一个星期内陷入白化危机。海洋科学家将这一毁灭性事件归因于海水温度上升,这表明气候变化的影响已然显现。这简直就是一场全国性的灾难。

79% 的澳大利亚消费者认为,公司和知名品牌对环境和可持续发展问题负有更主要责任。-2018 年惠普《澳大利亚环境可持续发展研究报告》。

澳大利亚拥有全球三大最宜居城市,但该国的气候变暖程度已令人无法忍受。自 20 世纪 60 年代以来,澳大利亚平均气温上升了 0.9ºC,2005 年以来更是呈加速上升趋势。大雨和干旱等极端天气频繁发生,而这些不确定因素会对环境造成进一步影响,例如,在干旱肆虐的达令河中,有毒藻类大量繁殖,导致鱼类死亡。


担忧因气候问题导致物种灭绝的澳大利亚人的比例从 2017 年的 71% 上升到 2019 年的 78%。然而,各行各业在根据不断变化的公众情绪进行合理调整方面仍然动作缓慢。尽管人们对彻底终止燃煤发电的支持和政治意愿日益强烈,但澳大利亚仍然是经济合作与发展组织 (OECD) 中 十大温室气体 (GHG) 排放国之一


在全球范围内,建筑、工程和施工 (AEC) 行业在面临为快速增长的城市人口建造更多可负担住房的近期挑战的同时,正在采取措施应对气候变化。尽管 研究 表明,建筑和施工行业仍占全球最终能源使用量的 36%,二氧化碳排放量占与能源相关的二氧化碳 (CO2) 排放量的近 40%,但这一趋势正在发生转变。


自 2015 年以来,建筑和施工行业的排放量已经趋于平稳,而随着完成向清洁能源的过渡,该行业的排放量将稳步下降。另外,2010 年至 2017 年的能源需求增长也低于建筑面积增长,这表明能源需求可能已与人口增长率脱钩。


AEC 行业的可持续发展转型如火如荼。公司该如何打造可持续建筑?

可持续施工材料:低碳建造工艺

“每年生产超过 40 亿吨水泥,占全球二氧化碳排放量的 8%”


建筑材料每年的二氧化碳排放量占与建筑相关的二氧化碳排放总量的 28%。 排放量较高的是水泥和钢铁,它们在生产过程中都会排放大量的二氧化碳,并且会大量用于大多数结构中。仅次于它们的是铝、玻璃和绝缘材料。


虽然坚固耐用的水泥和钢材仍然应用广泛,但人们对预制交叉层压木材 (CLT) 和竹材料等生物基材料的兴趣日渐增长。钢铁价格上涨,加上公众对使用廉价、非正规劳动力的强烈反对,进一步推动了 AEC 行业更快采用这些新材料。


International House Sydney 和 25 King Street(布里斯班)都是用 CLT 建造的,这种材料的强度与钢筋混凝土相当。开发商表示,预制 CLT 面板的好处有三方面。这种材料需要使用的劳动力更少,且施工速度更快,碳足迹约为传统材料的四分之一,并提高了建筑的生物亲和性。


另外,曾因耐用性和强度不足而被抛弃的竹材料也作为可持续建筑材料再度流行起来。竹子本质上是一种耐寒性草本植物,生长速度快,只需 3-5 年即可成材,且采收后无需重新种植。除海藻外,它吸收碳的速度比地球上任何其他植物都要快。作为施工材料,竹子重量轻、柔韧且坚固。如遇起火,竹子还会形成炭层,有效地起到防火的作用。

可持续设计:提高能源效率

“自 2010 年以来,“空间降温”相关能源使用量增加了 25%。目前,全球建筑中的空调装置超过 16 亿台。"


空调占据了全球电力需求增长的 15% 以上。另外,空调在全球平均峰值电力负荷的占比也达到了 15%。由于城市热岛 (UHI) 效应,在城市的炎热天气里,空调的这一占比更高达 50%。讽刺的是,我们不断努力让自己在日益炎热的天气里保持凉爽,却导致全球不断变暖。


建筑师已经开始在建筑设计中加入被动冷却措施。一个日渐盛行的趋势是用植物打造“绿色屋顶”或“绿色外墙”。在没有空调的情况下,这可以让温度 降低 2-2.5ºC。虽然垂直景观和屋顶花园在新加坡和纽约很受欢迎,但由于规划限制,尚未在澳大利亚全面推行。屋顶花园被认为是建筑物的附加层,这使得开发商很难符合相应的建筑高度规范。


被动式可持续设计的其他元素包括通过日光以减少对人工照明的需求、采用太阳能等可再生能源、提供自然冷却通风,以及通过绝缘、窗户和气密性最大限度地减少对空调的能源需求。

智能技术:减少浪费和实现可预测的建筑性能

“单位美元的处理能力会在 30 年内提高 10 亿倍”


智能城市是发达国家的未来。从数据中心、市区 Wi-Fi 以及诸如智能照明和能源管理系统等物联网解决方案等,城市规划者将越来越依赖下一代基础设施来实现可持续发展目标。AEC 公司要想在充满希望的未来有所作为,就必须适应技术进步,否则将会落于人后。


7D BIM 技术已经面世。借助该技术,建筑商可以在施工的早期设计阶段将环境影响数据纳入模型,在项目周期的后期进行更精确的模拟。这有助于制定更加准确的节能计划和目标,缩小预测和实际绿色建筑性能之间的差距。


比如说,设计师可以根据量化数据和审美来选择建筑材料。可考量的指标包括材料的可重复利用水平和拆除时产生的碳足迹。这既能降低建筑内部的能源含量,也能使整体结构更具可持续性,因为所用材料可以重复使用或回收。

一些 AEC 公司已经开始在工作流程层次上集成数字技术。基于云的协作解决方案和全天候网络连接通过减少失误、错误计算并最终减少工地浪费,实现了生产效率的提高。数字化转型从来都不是一个容易的过程,但把生产效率和可持续发展放在首位的技术合作伙伴会让这一转型变得更加轻松。


在建筑、工厂和施工领域的可持续性将日益广泛。现在,AEC 公司决定了我们是否能适应未来更注重环保的全球公民。

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