UNStudio 总监/高级建筑师 Arjan Dingsté 访谈录

作为可持续发展主题月的一部分,我们与 Arjan Dingsté 坐下来,谈论了关于开展整体性可持续发展方法的挑战。

在可持续设计方面,建筑师的角色和作用是什么?

在设计过程中,我们的角色与其他相关方不同,因为我们必须把他们所有的专业知识汇集在一起,并将其整合成一个整体的、综合的设计方法。

可持续发展涉及到非常广泛且多样的专业,其中大部分专业也在不断发展中。包括许多技术学科,从结构到建筑,到气候,建筑物理学等。所有这些都意味着我们作为建筑师的角色在不断扩展和变化。

我们最近还看到了一个关注点的变化,人们开始从关注能源保护--如BREEAM等认证系统--转向对健康的关注,例如,WELL建筑标准。但是作为设计师,我们也必须关注社会的可持续性:人们在我们设计的城市和建筑中如何互动,我们如何鼓励这种互动?此外,我们还必须考虑循环性;材料在建筑寿命期间及以后的生命周期等。

UNStudio目前正在做些什么, 来把这些知识带入工作室的设计中,并对其进行管理呢?

在UNStudio,我们一直都非常注重研究并广泛地开展设计分析。因为我们知道,我们需要拥有大量的和广泛的技术知识,以便在设计一开始就解决这类课题。我们一直运用技术来开展这件事,同时也必须不断地适应新的技术、新的软件和特定的参数化设计技术。我们在设计过程中很早就引入这些技术。这样做的好处是,我们可以自己做分析,从照明,到通风,再到辐射加热分析,最后,形成一个建筑形态服从能源、服从健康的项目。我们不只是用这种分析的结果来测试一个设计是否充分达到目标,我们在实际设计中还使用这种分析,并通过参数化设计来影响 建筑,然后从中学习这对未来的意义。有时,我们甚至更像一个工程师而不是建筑师,以便能够与工程师清楚地沟通想法,提出综合的整体性设计方案。

UNStudio有一个内部小组,专门负责可持续发展。它是做什么的?它的目标是什么?

我们把这个小组称为 "可持续发展工程",我认为这很好地界定了它。它研究我们如何在公司内部开发有用的工具和流程。因为可持续发展是一个设计思维过程,就像工程参数化一样。在过去,我们非常关注使用参数化设计的方法生成合理化的建筑形态。现在,我们正越来越多地使用这些技术来优化我们的设计和建筑。这意味着我们正在真正地从整体的角度推动优化建筑设计。

我们有一位非常有天赋的副总监,Marc Hoppermann,他是荷兰第一位获得WELL建筑证书的建筑师。Marc 拥有大量的技术知识,同时也是参数化设计背景的建筑师。在建筑实践过程中,我们将这些有经验的人 汇集在一起,共同研究这些课题,期望开发出正确的工具来助力我们设计。

总而言之,这是一个反复的过程,需要一个整体性的解决方案,同时也需要深入了解建筑的实际运作方式。因此,我们可持续发展工程小组的目标首先是教育和告知我们年轻的建筑师,将他们的新思维带入这个过程,一起开发我们需要的工具,使我们的设计过程、建筑和城市变得更加智能。

在您看来,目前在我们的可持续发展设计方面有哪些需要改进的地方?

我认为我们正在积极尝试获得更多来自于结构材料(木材、混凝土、钢材等)等方面的可循环利用材料的知识,我们通常在设计的早期就需要做出相关选择。在过去,我们看到的是,这些选择往往是出于习惯,或者甚至是从情感的角度出发,但实际上更重要的是,这种选择应该是理性的和事先了解的。在某些情况下,对于一定类型的建筑,选择钢结构实际上比木质建筑更可持续。这是我们决策和设计思维过程中必不可少的东西。我们在做每一个选择时都循环思考这些问题,以便在衡量我们使用的材料的生命周期时做出理性的决定,因为真正最可持续的选择可能不是感性的选择,也不是材料趋势性的选择。当前,我们需要获得更多的知识,开发更好的工具来评估。虽然最初我们必须对材料进行分析或采取更科学的设计方法,最终经验丰富的设计师总是能找到让它看起来不错的方法,并使它在多个层面上发挥作用。

可持续性和设计对客户来说都是非常重要的。他们期望他们的建筑既可持续, 又美观且设计良好。 让人们愿意在其中生活、工作或到访。那么,客户的期望对打造这样的建筑有什么影响呢?

这其实取决于项目的类型。多年来,BREEAM认证一直被用来帮助建筑的营销。这样导致的结果是 它更多的成为一种“Excel 表格文件式的可持续发展”,二不是真正意义上的促进人们创建一个现实中健康的, 可持续发展的或能源平衡的建筑。

在UNStudio,我们从健康和福祉的角度进行了大量的研究。如何在可持续发展问题和用户健康之间找到一个平衡点,是我们与客户常常重点讨论的问题。这实际上是我们与客户谈论可持续发展时首先要问的问题之一。比如我们会问道:这对你来说意味着什么?你说的是获得BREEAM认证,贴在建筑上吗?在你的公司里是否有理想的公司管理组织构架,要求员工积极推动节能建筑?这种关注背后是否有一种内在的个人动力?这些都是我们与客户对话时特别沟通的地方。一旦我们理解了他们的出发点,我们就可以根据我们的专业知识,以及在与我们合作的顾问的帮助下,与他们一起打造一条探索之路。当这条路可行的时候,我们就能做出最好的项目。

目前的认证体系,如BREEAM,甚至Well Building标准,有哪些不足之处?

我们更愿意借助这些工具或系统来进行设计,而不是将其作为我们设计的指导方针,阐述恰当的主题。这样,我们和我们的客户才能看到哪些特定的东西对于一个特定的建筑是重要的。我们才能够确定什么对未来用户是重要的。这些问题的答案可能会与现有认证系统所规定的内容完全不同,也因此而导出新的设计决策。因此,我们就只能以项目的最佳方案为目标,而不是以最低的投资获得最高的认证分数为目标。这些是我看到的关于这些认证系统所面临的挑战。有时它们会影响你做出不合理的选择,或者不恰当的选择;这些选择可能会违背打造健康建筑的思维。

根据既定的规则进行设计是很好的,但往往建筑师们在项目后期才开始对其展开实践,看看他们的设计是否符合这些规则 。因为,如果在设计之初就用这些既定的规则框住思维,那么你会得到完全不同的结果。这就是现在真正需要的重要思想转变,这也是我们UNStudio试图改变的地方,以及作为一个行业需要发展的地方。

这也是你们 "可持续发展工程小组 "的动力之一吗?不仅仅是为了扩展知识,更是为了改变我们对待设计的方式?

与可持续发展小组一起,我们正在测试外部工具的同时,也在开发可以驱动这些一进程的内部工具。我们正在培训我们的同事,让他们意识到他们从第一张草图开始做出的选择将决定这些建筑的最终性能。这不仅仅是关于朝向或建筑形状方面的,而是在我们开始设计这些建筑的那一刻起就做出的选择。这种思考必须从设计过程的开始就已经开始了。

谈到可持续发展,不同的类型和规模的建筑有不同的问题。对于这些差异,人们应该如何思考?能举一些例子吗?

举一个非常具体的例子,看一下不同类型建筑的基本结构所采用的不同材料,其展现的性能是不同的。目前看,大家非常积极地使用木材作为建筑材料,因为它可再生,并且能锁定二氧化碳,且在认证系统中有非常好的分数。但实际上,你真的必须首先考虑建筑的类型。例如,办公大楼的基桩结构与住宅大楼完全不同。对于办公类建筑梁柱之间的跨度来说,网格是最佳的,但对于纯木结构来说,实际上是不经济的,或者说是低效的。虽然我们发现木材结构适用于住宅建筑,但它们也带来了声学挑战。这意味着你必须在使用木材时,添加更多的材料来使其降低声学挑战,这又扩大材料的碳足迹,所以这是一个复杂的工作:这些材料含碳量如何?它们的生命周期又是如何评估的?对于许多项目来说,我们需要研究各种材料的组合,以找到最平衡和可行的解决方案。这需要一个比挑选单一材料更复杂的设计和工程过程。

另一个问题是如何最好地利用高楼屋顶的挑战。对这个问题有哪些更可行的解决方案?

屋顶之争 "发生在我们很多项目中。我们努力考虑是否应该在屋顶安装光伏板,以便用于发电。因为如果你的屋顶面积足够大,就可以为建筑产生更多的能源。然而,如果从一个更全面的角度出发,你会开始评估这些光伏板的二氧化碳含量,这可能会影响你的决策。

当你设计高层建筑时,它变得更加复杂。通常情况下,高层建筑的外墙面积比屋顶面积大得多,这时,屋顶可以用来增加绿化,保留水和支持生物多样性。但同时,你必须考虑到人类的体验感,所以可以设计屋顶露台,作为人类的休闲区,从而有利于身体健康。我们也看到了其他新的机会,比如在建筑内或城市里,将多种方案结合,从而形成小的能源网络。

建筑物越高,方法就必须越全面和多样。但是,解决方案就变得更有难度。我们已经能够为我们的一些高层建筑项目解决这个难题,并带来了一些非常有趣的创新。

在UNStudio,我们也一直在尝试开发新的解决方案。其中一个比如是用于外墙的美学光伏板,它可以在视觉上与建筑融为一体,同时将屋顶表面释放出来的能量用于建筑内的其他用途。我们是这一方案研究团队的一员,该产品后来由UNSense、TS Visuals和TNO开发,现在已经投放市场。它已经被用于一些新的建筑,包括让-努维尔(Jean Nouvel)在巴黎设计的Tours Duo大楼。

寻找储存能源的方法也是我们面临的一个挑战。目前正在通过哪些尝试来解决这个问题?

这实际上是我们目前所面临的最大挑战,因为我们正在向电能转换。这需要地方能够储存能量,我们已经知道,仅仅是汽车电池的使用,其碳足迹就已经很高了。

在荷兰,建筑物内非常密集地使用地热能源,甚至建筑与建筑之间会相互竞争,以获得地下的那一点可用空间。所以地热能源有其局限性。另一个问题是,风能和太阳能过于依赖于天气,因此在时间上并不总是总能与需求相匹配,而且在目前的电池解决方案中,储存电力的能力是非常有限的。但是有一些有趣的发展正在发生。

一个是,利用光伏和风能,你也可以生产氢气,可以储存在罐子里。但是氢气具有高度爆炸性,所以也有风险。但至少这是将电能转化为可储存的能源形式的一种可能的方式。早在10年前,我们就对在建筑物中使用小型氢能源进行了研究。测试案例仍在荷兰的社区中尝试,但实际上能够在现场通过电力手段(如PVZ或风能)产生氢气,这非常有趣。

我们也看到了相变材料的发展,虽然在建筑物内储存能量已经是一种已经使用了很久的技术,但它不能按需控制。PCM罐是另一个例子,我们基本上可以改变材料的状态或储存能量。但所有这些仍处于实验水平,需要进一步发展,才能真正被视为一个可用的解决方案。

理想情况下,我们希望尽可能地分散这种能源储存,并在可能的情况下创建自给自足的建筑。但现在,我们将不得不更有耐心,继续仔细跟踪这些发展。

近年来,木材似乎开始成为建筑的首选材料(有点是被炒作的),但有时综合的,整体性解决方案似乎更好。能解释一下这是为什么吗?

这倒是真的。现在人们似乎感到,如果你设计时,不选择木头作为建筑的材料,你就做错了什么,或者对环境不友好。这导致人们对木材的选择是一种情感上的选择。当然,木材确实有很多的优势。它是一种可再生的产品,它可以锁住二氧化碳。但,尽管它是一种好材料,这并不意味着它是所有项目的 (每个项目地理位置和项目功能都不同)最佳解决方案。这就是为什么我主张对建筑材料的选择应采取更多的分析;建立一个程序来检查哪些材料在什么情况下才是恰当的选择,并在每种情况下碳足迹最低。生命周期评估(LCA)方法就是一个例子。它使我们能够检查建筑师选择某种特定材料是否真的恰当或有用,或者会使用多少。 或者,采用两种材料的组合会更好,如钢铁和木材,或钢铁和混凝土。

我的标准做法是将材料的使用限制在绝对的最低限度,但这也要与功能相平衡,因为功能将决定建筑的寿命。灵活度最高和适应性最强的建筑是那些在一百年后仍然存在的建筑;那些各种材料层(从室内装修到外墙)可以在必要时更新的建筑,以及那些设计有灵活结构系统的建筑,可以在不改变结构的情况下重新使用。这实际上是你能达到的最高水平的可持续发展,所以我们必须对其中的每一个层次做出合理的选择。

这意味着,如果你在设计时考虑到未来的灵活性和适应性,你在最初阶段可能需要增加对材料的考量,或者在设计中做出不同的、更有弹性的选择。而对于装修材料,你可以选择更多的生物基材料,因为它们可以在建筑的生命周期内定期更新。总之,我们需要的是一个整体性的解决方案,而这需要一个具有非常好的分析性方法和系统工具。

即使你的建筑设计得非常好,可以持续很长时间,但在某一时刻,它仍可能需要被拆除。你必须也要考虑这一点,这大概也会影响你的选择,对吗?

是的,确实如此。我们现在设计时候考虑的必须超于我们建筑设计本身,我们需要在设计之初以及整个设计过程,都必须考虑能源, 材料的回收,以及如何设计不同材料不同的组建方式如何回收再利用等问题。 同时,如何连接各个建筑部件也是必须考虑的因素,因为它们必须在没有损坏的情况下被拆开。这也意味着你必须设计出适合再利用的元素的尺寸。比如,你设计一个可拆卸的小地板,但如果它是一个两米长的地板,你怎么能在另一个建筑中再次使用它?但是,如果它是一个大跨度的元素,你可以简单地拆卸成一小块,然后把它搬运到下一个项目。这种思想正越来越多地被纳入绿色建筑委员会的方法论中。但基本上,如果我们把部件的可拆卸性与生命周期分析的思维联系起来,那么我认为我们在如何设计我们的建筑的方向是正确的。

我们前面提到的木材现在随处可见,那么混凝土的使用,在可持续发展方面的进展如何呢?

混凝土方面也有一些进展,水泥是建筑中污染最严重的元素之一。但是我们发现了不同的方法来减少混凝土中的水泥量,或者完全去除水泥。现在有一些技术可以将混凝土分解成石头、沙子和水泥的原始成分,不过这是一个相当密集的过程,仍需要消耗大量的能源。

近年来,还出现了一个转变,即生产使用聚合物结合的混凝土,而不是水泥。我们在20世纪60年代已经有了聚酯混凝土,这是它的一种再发展,也可以使用更多的生物基结合元素。但现在还处于测试的最初阶段。不过这确实意味着,通过使用这些新的成分,我们可以使混凝土成为一种更可持续的材料。这也再次回到了我们如何能把东西拆开或最好地使用它们作为可重复使用的部件的问题。

在建筑业,仍然需要更多的重新思考和大量的实验,但肯定有办法改进混凝土,使其成为与其他材料相比更平衡和可持续的选择。

您预测最可能成为定义这个时代的欧洲新包豪斯的美学是什么?

我认为在今天的建筑设计行业中看到的最令人担忧的是对模块化的过度关注。虽然我理解这种方法的好处,但我认为建筑应该从设计中发展。如果我们用乐高砖思维开始设计一个项目,我们最终会得到看起来都一样的建筑,而且性能也都一样。当然,它们也可以非常聪明, 比如我们可以从一个建筑组装系统开始,用一种有效的方式将一个盒子组装在一起,然后将这些像素堆叠在一起。但我不认为这是正确的方案,因为这将导致新的设计统一性的问题。如果忽略了一些组块,所有这些建筑将开始看起来都一样。我并不反对这一发展,但我担心如果这成为关于建筑物应该如何设计的压倒性的新思想流派,我们将回到一种统一性思维,而我们在最近几十年里幸运地远离了这种统一性。

阅读报告全文,请点击这里