使用回收混凝土进行可持续建筑-彭博社
Corinne Gretler
大卫·奇普菲尔德设计的苏黎世艺术馆扩建部分,苏黎世主要艺术画廊,使用了98%的再生混凝土建造。
来源:大卫·奇普菲尔德建筑师事务所
随着世界各地新建筑的不断涌现,欧洲的一个城市正试图让混凝土丛林变得更加绿色。
苏黎世已悄然成为推动环保建筑的领跑者,在大多数公司公开强调可持续性之前,就采取了绿色措施。
受到大约20年前公开辩论的启发,讨论如何减少开采和在建筑中使用砾石的数量,瑞士最大的城市已成为更可持续建筑的开拓者。早在2002年,苏黎世就建造了第一座使用再生混凝土的建筑——一座学校建筑,其中80%的混凝土是通过回收再利用的。三年后,它引入了一个要求,即所有公共建筑必须使用再生混凝土。2013年,该市更进一步要求使用减少二氧化碳的水泥。现在其他城市开始注意到这一点,采用苏黎世十多年来一直是标准的做法。
BloombergCityLab +Green生活在地球上污染最严重的地方是什么感觉气候变化将使非洲GDP减少7.1%,研究显示绿色产品制造商难以向美国城市和州政府销售你酒店账单上的额外费用可能资助了一个热泵这些绿色措施及时。混凝土,地球上最常用的人造材料,是气候变化的主要贡献者。水泥的生产——与沙子、砾石和水一起构成混凝土的主要成分——据估计占全球排放量的约6%至8%。在一个预计到2030年全球建筑业将增长35%的世界中,持续的工业化和城市化预计将通过回收或使用其他材料来减少这种潜在增长的足迹。推动全球建筑业增长,研究人员正在寻求通过回收或使用其他材料来减少这种潜在增长的足迹。
混凝土的排放量如此之高,是因为水泥的主要原料是煅烧石灰石,这需要极高的温度——约1450摄氏度(2642华氏度)——来进行生产。煅烧过程会产生一种叫做熟料的物质,后来会被磨成细颗粒。碳排放是石灰石发生的化学反应(约占其总排放量的60%)和为推动该过程所需的燃料燃烧的副产品。
在过去的三十年里,用一些废弃物料如矿渣(金属冶炼的剩余废料)或粉煤灰替换部分熟料已经成为常见做法,或通过回收拆除废弃物。在瑞士,烧过的油页岩作为水泥替代品的使用更为普遍。随着全球可用矿渣和粉煤灰数量的减少,煅烧粘土的使用量可能会增加。自1990年以来,瑞士水泥行业通过减少使用化石燃料而减少了超过三分之二的二氧化碳排放。
在瑞士,混凝土需要至少含有25%的回收材料 — 拆除废料 — 才能被分类为回收材料。最终二氧化碳减排水泥产品中的熟料含量取决于水泥类型,但可以从低于50%到超过70%的熟料因子范围。苏黎世在新的市政建筑中广泛使用这些更环保的材料。该城市的主要艺术博物馆,苏黎世艺术馆,正在使用98%的回收混凝土进行扩建,而新医院和几个住宅综合体的材料比例已达到95%。
传统混凝土使用完全是原始骨料(左图所示),而回收混凝土(右图所示)混合了相等比例的原始骨料和回收建筑材料。来源:苏黎世市根据2019年发表的一份案例研究,仅在建筑中回收混凝土就节省了约17,000立方米(22,200立方码)的原始材料和填埋空间。
这种策略引起了其他城市的兴趣。2019年,苏黎世接待了来自罗马和赫尔辛基的专家,他们渴望了解这种材料,反映了对绿色建筑兴趣的增加。
“在那些紧凑且人口密度高的国家,拆除现场和新建筑之间的距离不远,欧洲将会变得非常普遍地进行回收利用,因为这绝对是我们必须走的道路,”位于洛桑联邦理工学院的建筑材料实验室研究负责人Karen Scrivener教授说。
Holcim Ltd.,一家瑞士的混凝土和水泥生产商,也看到了美国市场的需求增长。在美国,Holcim指出了在华盛顿特区乔治城大学建造宿舍以及波士顿大学计算与数据科学中心的建设项目,该项目预计将于2022年完工,涉及到绿色混凝土。涉及绿色混凝土的项目。在欧洲,柏林在2019年决定,公共建筑计划,如学校、托儿所或行政大楼通常应使用再生混凝土进行建造。在早前的一个项目中,2007年,柯尔曼街一号,这是伦敦金融中心的一个占地18万平方英尺、10层高的办公楼,采用了钢筋和粉煤灰建造,使主体结构混凝土的整体再生材料含量达到了大约50%。
尽管苏黎世在可持续建筑领域是先驱,但对于非市政建筑商来说,没有类似的规定,因为法律上无法强制使用哪种材料。从价格的角度来看,再生混凝土的成本大致与原混凝土相同,尽管绿色水泥可能会因为在研究和开发上的额外投资而略高一些。
“再生混凝土更广泛使用的最大障碍是意识问题,”苏黎世建筑测量办公室的工程主管阿尔明·格里德尔说。“一些建筑师、规划师和工程师还没有被说服,他们认为这需要在建筑过程中付出更多努力。事实并非如此,只是这不是标准材料,需要更多人更好地理解它。”
然而,材料的可持续性存在一定的限制。尽管拆除和处理拆迁废料比在采石场开采原始砂砾更可持续,但回收混凝土可能与更长的运输距离有关。2019年的案例研究得出结论,只有当回收混凝土可在距离建筑工地25公里(15英里)范围内获得时,从能源角度来看,使用回收混凝土才有意义。
然而,在苏黎世大区情况并非如此,该市对回收混凝土日益增长的需求导致生产商提供更多回收建筑材料。这表明城市政策制定者有推动市场实现更高回收率的空间,可以效仿苏黎世的做法并实施相关要求。
“未来可能会有对某些特定用途更广泛使用回收混凝土的要求,” Grieder说道。“这是可以想象和值得期待的。”