摘自丨TOP创新区研究院，绿圈
在全球城市更新的实践中，碳中和技术是备受推崇的环境解决方案。它可以在拆除、改建和后期维护等过程中有效提升建筑能效、优化建筑微环境、降低碳排放，减少人类活动对全球气候变化产生的负面影响，为人们创造更加舒适、健康、绿色的居住环境。
根据所在城镇及街区的发展需求，我们可以重新利用低效资产、老旧的厂房或商业楼宇，重新修复和利用，增加新内容，发掘新价值，最终实现城市街区有机更新。
Batawa市位于多伦多东部175公里处，是一座以家族鞋业王国Bata兴盛而历经百年的城镇，现在正面临城市更新，居民需要更多现代城市的服务功能。Bata集团与设计师联手，把旧工厂改造成一栋包含住宅、商业、托儿所和社区服务的充满活力的新建筑。
改造后的建筑，一层为商业，二层为幼儿园及社区多功能空间，三到五层为住宅区，增加了一个可上人的屋顶露台，可欣赏Batawa滑雪山丘和Trent河的美景。不仅增加了郊区的住房密度，以现代服务设施提高了社区生活质量，还尽可能减小了改造工程对环境的影响，成为了社会和环境可持续发展的典范。
改造的工厂保留了1939年的混凝土结构，减少了原建筑中约80%的隐含碳排放。井格楼板结构形成了宽敞的大跨度空间，大厅为通高空间，使得改造后的建筑内部有充足的自然光。楼梯围绕裸露的混凝土柱盘旋而上，突显了对原有工厂结构的尊重。地面和墙面采用木材饰面，以温暖的加拿大风格中和了建筑外观的工业化特质。
通高大厅，围绕原有混凝土柱设置雕塑感的楼梯。
另外，整个建筑由地热供能，在场地中挖掘了63个约183米深的地洞，建造了地热系统以满足所有的供暖通风和空气调节需求。通过使用地热代替天然气，实现了近乎零碳排放。电力仅用于水泵、照明和基本的电器，确保了水力发电产生的能耗与排放远低于平均水平。针对不同地区的气候环境问题，和建筑内部环境、人体舒适度需求，采用相应的被动设计以改善建筑内部环境，降低能耗。
这座拥有160多年历史的国家美术馆，在2017年完成了第三阶段的修复工作，改善了原本19世纪老建筑自然光线匮乏、楼层可达性低等问题。最重要的是，这次的翻修解决了Dargan和Milltown两翼内部空气条件不理想的问题，让它们首次得以展出欧洲的绘画。为了保护这些珍贵的艺术品，这在以前是无法做到的。这个项目的挑战在于如何将被动设计及现代科技完美融入其华丽精致的结构中，并满足其严格的内部环境标准。
整座美术馆集成了高规格的环境监控系统，所有展示区和储藏区都安装了大量温度与湿度监控点，严格保证环境参数达到每一件藏品的要求。这些小小的控制器安装在地下、结构空隙内等隐蔽之处，以尽量减少对建筑本身的影响。
新的中央庭院令阳光射入室内画廊的同时，也令不同空间形成视觉联系，为游客导引方向。玻璃面板内的被动式微型百叶窗能保持高水平的自然光，同时也可以根据策展要求调节光线，阻隔 80% 的紫外线和近 70%的热能。在城市高密度区域，对于需要大面积翻新的建筑，应在内容上做加法，在设计上做减法，最大限度创造公共空间，优化交通动线和空间组织。奥地利卡尔·弗朗岑斯格拉茨大学图书馆是一栋原建于1895年的历史建筑，位于校园的中心位置，设计的目标包括一个能够容纳430人的礼堂，以及650人新的阅读与工作空间，学习和考试用房，行政管理办公室，和学校的存储空间。
在拆除了建于 1970 年代的扩建部分后，设计师发掘了隐藏在图书馆北侧的美丽的历史建筑立面。更新设计的结果使图书馆焕然一新：双层高的玻璃盒子平台从历史建筑上方悬挑而出；新增的透明中庭作为公共空间，无缝连接图书馆与大学主楼等历史建筑，并将多年来不同风格的扩建、增建部分合为一个整体。
整个校园中心的街区尺度设计产生了巨大影响力，狭窄繁忙的通道变为悬挑屋顶下的缓步阶梯广场。新的中庭成为图书馆的入口、活动前厅、以及中央枢纽。
新建筑不仅达到了 21 世纪图书馆设计的标准，同时还修复重现了原先图书馆和建筑历史的昔日光辉。
在建设临时项目时，应该尽可能使用可循环材料，尽量降低建筑的能源消耗。这些可循环材料还能产生剩余价值，就像一个丰富的原材料“银行”。另外，我们还可以借助数字技术来推动循环模式的发展。
截至目前，作为全球可持续经济模式的先行者，荷兰已经将其700万吨建筑垃圾中的约 88% 向下回收利用于道路等设施，重新利用供应链已生产的材料以避免额外排放。荷兰银行位于阿姆斯特丹泽伊达斯区的Circl大楼，虽然不是临时建筑，但也体现了这种循环再利用的新方式：- 支撑建筑穹顶的落叶松梁使用螺栓固定在一起, 而非胶水，因此未来可被无损拆解。
- 为了将来更容易被新建筑再利用，横梁被有意设计得比实际需求更长一些。
- 会议室中的窗棂，则是使用从飞利浦公司回收的办公室建材再造的。
- 建筑外墙可以重新拆卸安装，并由C2C认证的植栽模组覆盖。
- 镶木地板由剩余木材制成，热塑性地板铺面则拥有C2C认证。
- 涂灰泥墙壁和毛毡由旧工作服制成，而天花板上的绝缘材料则用回收的旧牛仔裤制成。
同时，Circl大楼有一本属于自己的三维“建材护照”。该“护照”罗列了大楼的各个部件，它们的组装以及的拆解方式。这样的文件可以帮助我们记录建筑结构未来蕴藏的价值，并为再利用项目提供便利。在建筑更新过程中，要尽可能的利用现有资源，充分利用预制装配技术，使用标准尺寸的材料以降低材料成本，尽量避免因为工程修改和额外建设对环境造成损害。这是一个非常有创新性的改造项目。项目团队将学校内废弃的体育馆改造成了集教学空间、设计工作室和咖啡厅于一体的教学中心。通过改造，这里形成了一个双层挑高的多功能空间，可以用于课外教学和举办各种活动。
项目更新计划以极简、低碳为核心，由各个专业团队协作实施零碳改造方案。选择了经济效益最佳的轻质木结构，避免了大规模修改现有建筑结构，尽可能减少对原建筑的影响。充分利用场外预制装配技术，选用符合行业标准尺寸的板材，从而减少浪费，提高施工进度。
此外，尽可能地保留或延续使用原有建筑材料，如篮球场木地板。我们还从当地企业获得了捐赠的家具。大厅两侧的“小木屋”是用胶合板和羊毛构成的隔热材料和吸音木棉板搭建而成的，这样可以从局部改善建筑性能，为师生们创造一个节能且舒适的内部环境。
亚特兰大佐治亚理工大学Kendeda创新可持续设计大楼在现有建筑物中融合能源回收系统，使改造后的建筑降低对传统能源的依赖性，对可再生能源的充分利用也可以减轻对环境的压力。
Kendeda 创新可持续设计大楼，位于亚特兰大市中心的佐治亚理工学院。这是一座高度可持续发展的建筑，其发电量和循环用水量都超过了自身使用量。它是美国东南部第一个获得完整的Living Building Certification的项目，并为可持续性设定了新标准。它证明了在最极端气候条件中也能达到Living Building的要求。
该设施总面积达 47,000 平方英尺（4,366 平方米），为学生和教师提供了一系列综合空间，包括设计工作室、研讨室、大教室、几个实验室、办公空间和礼堂。更新的门廊设计灵感来自美国南部当地的建筑元素。这实现了传统的功能，即在建筑物周围营造凉爽的微气候，并模糊室内和室外的界限。顶棚除了提供遮阳还能发电，由900 多块太阳能电池板组成了一个 330 千瓦的电池阵，创造了该建筑超出100%的能源需求。
光伏顶棚同时能积累足够的雨水来满足建筑中100%的用水需求。雨水被收集、处理并用于水槽、淋浴和饮水机。灰水则被输送到一个人工湿地，经过处理后用于植被。该设施还安装了堆肥厕所，几乎无需使用水，人类排泄物被转化为肥料，在场外使用。Kendeda大楼展示了可以在整个校园部署雨水智能管理的可用策略。
真正衡量Kendeda大楼成功的标准是，它在亚特兰大及其他地区激发的变革。现成的先进技术和产品意味着该策略可以被其他学校、机构甚至家庭屋主轻松复制，促进了亚特兰大地区建筑环境的可持续性。
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