重新构想一个净正效益的未来

重新构想一个净正效益的未来

供稿 / 2021-07-22

2020年8月9日,美国佐治亚州亚特兰大的气温达到了约36摄氏度。这是一年中最热的一天,美国南方腹地的空调都在全速运转。然而,在佐治亚理工学院校园的一栋大楼里,制冷系统并没有启动,室内空气却依然凉爽,湿度也保持在舒适的水平。在闷热难耐的夏天,这栋创新可持续设计的Kendeda大楼证明了它是美国东南部卓越的可持续建筑。

Kendeda大楼拥有约3,435平方米的教育和研究空间,其中的可持续特性远不止节能一项。大楼是按照生命建筑挑战(Living Building Challenge)的20项标准建造而成,达到了业界最严苛的性能标准。从水回收系统、回收材料到屋顶菜园,整栋大楼实现了“净正效益”:它的回馈多过于消耗。仅仅是太阳能电池板产生的电力就达到该建筑用电需求的140%,剩余的电力则返还给电网。

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图示:在设计佐治亚州亚特兰大创新可持续Kendeda大楼时,斯堪斯卡美国公司使用了3D建模、远程协作和虚拟现实工具,准确且快速地对不断变化的设计进行建模和估价。图片由斯堪斯卡美国公司提供。

在与能源相关的二氧化碳排放量中,建筑行业的碳足迹每年约占其38%,而这座由斯堪斯卡美国公司负责建造的Kendeda大楼则代表了建筑行业解决碳足迹问题的方向和力度。欧特克在2020年对建筑、工程和施工专业人员开展的一项调查显示,约有半数公司设立了专门的碳管理预算,约有90%的公司未来有可能对这一领域开展投资。

“世界各地的社区都开始认识到可持续性的重要意义,这令那些在可持续性上负责任的公司拥有了获得更多业务的优势。”《可持续建筑:绿色建筑设计与交付(Sustainable Construction: Green Building Design and Delivery)》的作者查尔斯·吉伯特(Charles Kibert)表示。

人们对于克服设计与制造行业——包括建筑、工程、施工和制造业——所带来的环境影响的决心越发强烈,与此同时,推广可持续解决方案所需要的技术也已完备成熟。欧特克的软件有助于为复杂流程提速,并将数据转化为可引导决策的洞察,例如找出选择建材时所伴随的隐性气候影响,这样的洞察能帮助创新者全面改善设计、制造、资产和运营方面的表现。

几十年来,建筑和产品在设计环节并没有过多考虑过节约的问题,仿佛资源取之不竭。而通过在设计阶段采用循环性原则,公司可以在项目动工之前优先选择可持续材料以减少浪费。循环经济智库艾伦·麦克阿瑟基金会的艾伦·麦克阿瑟表示:“废物和污染并不是意外产生的,而是由设计阶段做出的决策所导致的后果,80%左右的环境影响在设计阶段就已注定。”

考虑到Kendeda大楼在设计过程中要做出数千项决策,项目团队使用了3D建模、云协作和虚拟现实工具对不断变化的设计进行准确且快速的建模和估价。该团队可以将各种可持续材料及其成本罗列出来,然后切换选项以查看差异。例如,一项VR演示显示,如果建筑外立面按45%的比例安装玻璃幕墙,既能保证充足的采光,又能将造价控制在预算之内。简而言之,技术使可持续而又具有成本效益的设计成为可能。

“一处变动往往会对项目的所有设计要求产生连锁反应。”斯堪斯卡美国公司项目解决方案总监Jimmy Mitchell表示,“如果没有今天这样的先进技术,我们不可能成功搭建这个再生建筑。”

技术辅助的可持续设计还可以为整个社区服务。水是我们最重要的资源,但世界银行估计,由于渗漏和管道破裂,全世界每年会流失近9万亿加仑的水。在美国,建于20世纪初的水利基础设施大多都正面临着老化的状况。

以俄亥俄州托莱多市为例,看看技术辅助的可持续设计是如何满足社区供水需求的。2014年,一起有毒藻类污染饮用水的事故,导致州政府下令限期改造托莱多市的供水系统。在常见的基础设施设计过程中,来自不同学科的顾问团队要上传、下载和电邮发送大量设计文件,其间总是错误百出,很难跟上紧密的进度安排。

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图示:在欧特克设计、工程和施工技术的支持下,Arcadis和其他项目团队成员得以在紧迫的期限内完成任务、开展远程协作并节省宝贵时间。图片由Arcadis提供。

Arcadis领导的项目团队采用了欧特克软件,将全国各地的顾问聚集在一起,通过实时协作来构建模型。在这一过程中,Arcadis减少了滞后时间,并在设计环节节省了1000多个小时。到2020年春天,就在新冠肺炎爆发之际,两个新的集水区已经投入运行。直到秋天进行收尾工作时,Arcadis使用增强现实工具虚拟访视工地现场并保持了安全规程。

Arcadis的项目经理Kurt Smith说:“我们看到了这些协作工具在整个项目生命周期中的价值。最重要的是,它们为我们的客户带来了更好的结果。这个项目的最终赢家是托莱多市的居民,他们现在有了值得信赖的水处理设施。”

在环境影响方面,产品设计和制造行业与建筑施工行业不相上下。法国运动器材制造商迪卡侬正在通过研发一款更轻巧、更坚韧、可定制且更具可持续性的自行车来重塑全新的骑行体验。迪卡侬使用欧特克软件设计并制作了一个自行车前叉原型,用铝代替难以回收的碳纤维(高端自行车的行业标准),从而减少了原材料浪费,提升了自行车性能,还提高了可回收性。同时,使用3D打印技术制造车架也减少了运输对环境的影响。欧特克的衍生式设计是这项创新方案的核心技术,它是人工智能的一种形式,可以为特定的设计情境提供数百种潜在的解决方案。

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图示:迪卡侬使用欧特克技术,研发一款更轻巧、更坚韧、可定制且更具可持续性的自行车来重塑全新的骑行体验。图片由迪卡侬提供。

“衍生式设计为我们节省了时间并优化了产品,而且更重要的是——这一点非常重要——依旧把人放在了创意过程的核心。”迪卡侬先进设计团队成员Charles Cambianica表示。

无论是明智的材料选择还是零部件轻量化的能力,欧特克的强大技术为创新者提供了丰富多样的全新解决方案。要想通过先进的设计和创造来构建一个更美好的世界,这样的先进技术无疑是强大的推手。然而,除了提供这些技术以外,欧特克在自身的业务运营中也坚持以身作则、发挥表率作用。十年前,欧特克是率先制定大规模温室气体(GHG)减排目标的公司之一。现在,欧特克的整个业务和价值链都实现了净零温室气体排放,而且仍未就此止步。

为了实现净零排放的目标,欧特克创立了碳基金,将内部碳价格应用于企业减排责任的三个“范畴”。欧特克利用该基金投资于可再生能源和经认证的碳补偿额度,将每年的剩余碳排放量全部“清零”。今年,欧特克还加入了科学碳目标倡议的“企业雄心助力1.5°C限温目标行动”,以进一步减少排放。

“我们在推进气候目标方面的努力使我们有能力成为客户更好的合作伙伴,帮助他们设计和创造更健康、更具韧性和更互联的产品、建筑和整个城市。”欧特克公司可持续发展副总裁Lynelle Cameron表示,“这些优势对我们的客户有着明确的经济价值,同时也有助于为所有人创造一个更美好、更具可持续性和更公平的世界。”


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