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弹性将如何塑造建筑设计的未来

飓风、洪水干旱、野火、山体滑坡和恐怖主义。

这些是我们在绿色设计中接下来要解决的问题——如果你认同美国绿色建筑委员会无处不在的LEED项目有助于预测未来趋势的理论的话。过去的LEED试点学分揭示了我们一直忽视的问题,比如水、交通、声学、人体工程学和照明污染。

把LEED试点学分看作是一个水晶球,我们可以从中看到未来设计的更大趋势——例如,更加强调健康和舒适,或者对场所和社区越来越感兴趣。

11月,USGBC的LEED评级系统指导委员会宣布,他们已经批准了三个LEED试点学分弹性设计

我们知道,建筑在气候变化中扮演着重要角色,这导致了更多的灾难和冲突。去年12月,世界各国领导人在巴黎开会,讨论全球碳排放问题,他们也谈到了弹性问题。

在我们挑战自己阻止气候变化的同时,我们也面临着如何保护自己,如何在即将到来的灾难面前保持坚韧。

秘鲁环境部长曼努埃尔·普尔加尔-维达尔(Manuel Pulgar-Vidal)告诉参加COP21会议的代表们:“当我们谈论气候变化时,我们必须把适应能力作为一个主要目标。”

寻求生存的选择

亚历克斯·威尔逊,他负责弹性设计研究所他是LEED复原力试点学分的主要作者和倡导者,自卡特里娜飓风以来一直在谈论复原力袭击新奥尔良在2005年。

卡特里娜飓风后的一周,他在环境建设新闻建议我们仔细研究如何在墨西哥湾沿岸和其他脆弱地区开发建筑。2005年,威尔逊在亚特兰大领导了一系列charrettes,其中包括来自墨西哥湾沿岸的人,创造了10分新奥尔良的原则沿海受灾地区重建指导方针。

在新奥尔良,他们发现在卡特里娜飓风过后没有电力的日子里,老房子比为空调设计的新房子更好。这是因为老房子是用乡土建筑设计的,环绕式阳台和自然通风使它们保持凉爽。

这就是Wilson所说的“被动生存能力”,设计师通常简单地称之为“复原力”。

一个新的LEED弹性试点学分——LEED编号系统的100学分——被称为被动生存能力设计学分。它的目的是做建筑设计对于紧急情况下的功能,要求设计团队创造一个能够提供以下两种条件的建筑:灾难后的居住条件;备用电源;或者获得饮用水。(最具弹性的设计应该同时具备这三项,但该设计只需要两项就能获得LEED的试点学分。)

“这是我们真正开辟新领域的功劳,”威尔逊说。

工程师们长期以来一直在设计建筑物,使其在特定的温度范围内运行ASHRAE这样为了居住者的舒适。但这还不是全部。

“这不是为了让居住者舒适,”威尔逊说。“这是为了让他们活下去。”

为了设计被动生存能力,工程师们不是为了标准的温度测量而设计。相反,他们使用的是“可居住区域”,包括相对湿度和其他对人体生理非常重要的考虑因素。例如,在凤凰城,一天90华氏度的停电后住在一栋大楼里,对你的体温和健康的影响与在休斯顿,一天90华氏度的大楼里的影响是不同的。

温度的新指标需要一种新的方法来模拟建筑,这将是绿色设计界的一个真正的挑战。

“人们不熟悉这些温度变量的设计,这将需要一个学习曲线,”威尔逊说。

然而,已经有一些新建筑可以作为模型(如果它们早点存在的话,可能已经符合新的弹性信用额度。这些建筑可能会获得积分)。

设计新模型

威尔逊引用切萨皮克湾基金会(Chesapeake Bay Foundation, CBF)在维吉尼亚海滩新建的布鲁克环境中心(Brock Environmental Center)为例,认为这可能是我们在弹性方面最好的模式。

CBF是一个保护组织,致力于从污染中拯救切萨皮克湾。布罗克中心于2015年完工,具有弹性特点,包括建筑效率、光伏系统、风力涡轮机、自然通风、采光、雨水收集、堆肥厕所和循环水。

由于靠近海湾,这座建筑也被抬高了,以避免风暴潮。

威尔逊说:“布鲁克中心不需要花太多的钱就能成为该地区的复原中心——为居民提供一个地方,让他们可以在停电时给手机充电,给水瓶装满水,使用厕所设施。”

布洛克中心的目标是严格的标准居住建筑的挑战,该评级系统由国际未来生活研究所(ILFI)管理。在获得“生活建筑”的地位之前,该建筑必须在一年的时间内通过其性能证明,它满足了产生自身所有能量和捕获或循环利用建筑所需的所有水的标准。

位于西雅图的布鲁克中心和布利特中心是一座生活建筑,也是ILFI的所在地,使用可再生能源和饮用水,很容易满足新的LEED试点信用设定的所有标准,除了两座建筑都没有备用电源。威尔逊说,这很容易用电池来补救。

其他两个LEED试点学分(第98和99)更多的是关于该网站。第一个复原力的信贷、评估和规划要求设计小组在预先设计阶段评估重大灾害,并完成气候复原力规划或应急准备规划。

第二个学分是“增强弹性设计”(Designing for Enhanced Resilience),要求设计团队从第一个学分中选取三大危害,并从它们中进行安全设计。

布鲁克中心就在海岸上,那里有一系列非常特殊的危险。屋顶的设计可以承受120-130英里每小时的风速,超过了当地法规的要求。来自欧洲的三层玻璃窗也具有很高的抗风性。(欧洲设计被动生存能力已经有一段时间了。)

去年10月,飓风华金(Joaquin)对布鲁克中心进行了测试,CBF大楼经理克里斯·戈里(Chris Gorri)拍摄到了这座大楼优雅地经受住伴随而来的严重风暴和洪水的照片。

与此同时,落基山研究所在科罗拉多州玄武岩区新建的创新中心,以及在温哥华不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)规划的新建筑也可能满足新的弹性标准,威尔逊说。

LEED弹性试点学分将适用于所有的建筑设计和建造(BD+C)评级系统,以及住宅和中层住宅评级系统。一旦通过试点项目进行测试和改进,这些学分将成为LEED评分系统的一个标准部分。

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