從消耗資源到生產資源:建築的回收再利用

如何實現輕體量和可拆卸建築:未來的建築即是材料倉庫Lightweight & Detachable Solutions: Buildings as a Reserve of Materials for the Future由專築網K&C,小R編譯2016年的威尼斯建築雙年展,策展人Alejandro Aravena決定回收並重複利用上屆藝術雙年展後廢棄的100噸材料,來打造新展覽館。因此近10,000平方米的石膏板和14 km的金屬結構得以保留,這樣的行爲說明,被丟棄的物品只要通過設計,也能帶來價值。行爲背後還引申出一個事實:建築師在思考建築時,通常目光侷限在限制在設計階段、施工階段,最多也就到使用階段而已。我們幾乎沒有想到當建築使用壽命到頭,即將被拆除時,建築會變成什麼樣,這個問題本身就應該是設計的一部分。衆所周知,建築業的整個生命週期會依賴大量自然資源、水源和能源來進行建設和維護,對地球的影響不可忽視。根據《2019年循環經濟報告》[1],建築行業所需物資幾乎佔全球消費物資的50%(424億噸)。建築業也是最大的廢物產生者,大部分建築很難回收再利用。不僅如此,建築廢料處理方式太過隨意,根本無法用於之後的民用建築。

Image © Hall+Merrick傳統建築行業的工作流程,即提取-製造-使用-處置,會對地球產生實質性的負面影響和不可逆轉的後果。而今取代這種模式的,是受到自然生態系統啓發的“循環經濟”,自然生態系統有着回收和循環利用的工作流程,這種自然迴歸方式可以對環境造成較小的負面影響。同理,如果某種材料不再只按固定用途使用,而是可以對其進行修復並回收再利用,資源就幾乎可以無限期地循環,在保證人類和自然雙重安全的經濟環境中流通。這樣的理論當然淺顯易懂。但是,我們如何在實踐中真正回收已達到使用年限的建築物呢?如果重新配置具備適應性再利用的建築材料這一條路難以實現,什麼樣的辦法才能讓垃圾填埋場中的累積材料變廢爲寶?城市礦業的概念爲我們提供了一種有趣的思路。在鋼筋混凝土密集聳立的城市中,原材料不再來自其發源地,而是位於新的人爲存儲庫,即建築物中。也就是說,把城市當做產品和原材料的大型倉庫。

Image © Pasindu Kithmina另一個有趣的思路來自上世紀90年代“解構主義(DfD)”運動。解構主義的主張是方便拆卸(部分或全部)的建築設計,以便整體回收或者部分組件和材料的回收,從而保證建築物在生命週期結束時可以儘可能實現高效的回收利用。解構主義的提出源於日益突出的現實矛盾,即多數建築的壽命是有限的,但每棟建築的建造實質上是資源的累積,不應該終結於垃圾填埋場,必須重新回到“減少、重用、回收”的循環鏈當中。在這樣的主張下,解構主義開始探索結構的生命週期,並預想每個部件該如何重複使用,從而減少資源消耗和環境污染。因此在實踐中,我們應該考慮“拆卸”而不是“拆除”。這種方法需要對建築物組件進行嚴謹的解構,既可以對其進行維護,或重複使用到其他建築物中,也可以將材料定向回收利用。想要有效和成功地實現這種過程,重點是分離開不同的材料。易於分離的結構和建築組件是實現高質量回收過程的核心。Annette Hillebrandt [2]認爲,可拆卸結構的建築在拆除過程中非常高速和經濟,比如當下廣泛使用的膠合接頭和複合接頭結構。它們可以被回收,不會粘附到其他材料上,這對於有效回收非常重要。可拆卸結構還能對建築物的維護起到更加便利的作用,使其更具彈性和可持續性。

Cortesia de weber Saint-Gobain但是,如果沒有建築業和製造業共同努力,仍然使用不能輕易拆卸和回收的材料,設計師也會獨木難支。Saint-Gobain Weber就曾對缺乏可回收性的複合隔熱結構表示不滿,這種結構只能被整體拆掉。當時該公司就對此提出瞭解決方案,也就是第一個由可移動、並且可以全部回收的隔熱材料結構。特殊隔離織物嵌入灰泥基礎,不用膠板,因此可以完全分解和分離。建築局規定的隔熱複合材料系統所必須的耐久性和安全性,這種可回收複合保溫系統在整個使用壽命期間都能達到其要求。並且這種結構還能回收組件並方便進行替換,也爲將來的技術進步鋪平了道路。使用壽命結束後,這些組件就可以用於搭建全新的高質量建築。可回收複合保溫系統斬獲了聯邦生態設計獎,這是德國最權威的生態設計獎。

Cortesia de weber Saint-Gobain對於熱聲絕緣,也有許多有趣的選擇。聖戈班集團的ISOVER系列產品提供各類隔熱和隔音的牆壁、天花板及地板,這些材料也很容易回收利用。包括Isofacade,Politherm,Kontur等產品,每種產品適用於不同類別的建築,以及建築內的不同位置。集團有專門的廢物管理計劃,實現分類回收和廢物處理,從而再生產新的玻璃棉絕緣材料,或用於製造例如磚之類的產品。再說室內外牆體,Glasroc®X公司就推出過在建築使用壽命到頭後可以完全回收的石膏板。石膏其實具有非常高的回收潛力,石膏廢料回收之後還可能產生一種代替石膏的新建築材料。

Cortesia de Saint-Gobain還有其他同時滿足易拆卸、良好光照和通風的建築材料。CLIMAVER(玻纖複合風管系統)是用於空調、通風和供暖系統的自支撐風道,與傳統的金屬風道相比,這種絕緣子系統每平方米的重量能減少三倍以上(從6 kg/m2減少到2 kg/m2)。該系統是用高達60%的可回收材料生產的,如果是用於生產玻璃回收率能達到100%,如果拆卸時系統並未損壞,就可在其他建築物中完美地重複使用。

Image © Jesús Granada在建築設計階段考慮適應性、拆卸性和回收再利用性,可以減少資源浪費並延長建築物組件的使用壽命,爲甲方、乙方,居民和社區都帶來經濟和環境效益。在設計階段時刻考慮循環經濟,責任人在掌控建築過程的時候,就能夠做出減少環境影響,節約資源和降低成本的決策。這種方法會涉及到全方面,從考慮可拆卸到實現可拆卸,並在任意階段使用可回收和可持續的材料。要真正實現可持續發展,建築一定不會永遠停留在鋼筋混凝土架構當中。