建築：“淨零碳”對城市的真正意義

“淨零碳”對城市的真正意義

這座歷史上以其致命的20世紀煙霧而聞名的城市，已承諾在2050年以前實現淨零碳排放，倫敦將如何實現？

與英國其他地區一樣，倫敦也致力於到2050年實現淨零碳排放。這意味著溫室氣體(GHG)排放量將大幅減少，任何剩餘的排放量都將得到抵消，從而中和環境影響並減緩氣候變化。但是，一座交通擁堵、充滿碳排放過程和結構的城市，從石化燃料產生的能源到鋼鐵摩天大樓，要如何實現這樣的目標？如果真的達到淨零，這座城市的環境究竟會有多大的不同？

如果倫敦的人口持續快速增長，它可能在2050年擁有超過1,100萬人，並且加速氣候危機，它的挑戰只會變得更加緊迫。交通、能源基礎設施、垃圾、新建築和現有建築，都需要採取措施來實現碳中和。

運輸

在英國，交通是二氧化碳(CO2)排放的最大來源，對環境和公共健康都造成傷害。當我們想像未來的城市時，可能會想到飛行汽車等新奇的事物，但交通的去碳未來可能意味著根本沒有汽車。實際上，這是關於改變交通方式的比例。根據2018年的最新統計，倫敦37%的外出是通過汽車或摩托車進行的，36%是乘坐大眾運輸工具的，2.6%是騎自行車的（其餘是步行或被描述為“其他”）。為了實現淨零城市，減少有毒的空氣污染，汽車使用的比例需要大幅降低。

倫敦的進城費、超低排放區、以及英國到2035年禁止所有新的汽油和柴油汽車的計劃，都是實現這一目標的第一步。在倫敦目前的環境計劃中，將在2025年引入零排放區，然後將其擴展到全市範圍。

但這可能只會導致一個充滿超低排放車輛的城市。即使所有汽車都換成電動車，這也不是一個面面俱到的解決方案。雖然在使用時無排放，但由於製造和維護的影響，電動汽車仍然會產生一些碳排放，它們也仍然會導致道路堵塞。根據倫敦自行車運動，為了到2050年實現零排放，到2035年，即使所有汽車都是低排放的，我們也需要將汽車行駛里程減少近 60%。

英國政府最近的去碳交通報告中，概述了減少汽車整體使用的策略，推薦大眾運輸和步行及自行車等無排放外出方式為“自然首選”。而在冠狀病毒疫情期間，提倡主動旅行的措施也進一步支持了這一點：26億美元的國家補助，以及在倫敦的臨時自行車道和無車區，且其中一些在未來還將可能成為永久性的。但從長遠來看，汽車的替代品，特別是自行車和大眾運輸，必須具有吸引力、便利性、方便性和容易負擔，才能說服民眾使用它們。

儘管比燃油汽車更具永續性，但大眾運輸仍然可以更環保。根據倫敦交通局(TfL)的數據，倫敦公車的每位乘客每公里平均排放73.6克的二氧化碳，而地鐵和碼頭區輕軌的排放量分別為55克和47.1克。為了改善這種情況，Sadiq Khan市長承諾到2037年該市的公車將全面實現零排放，到2030年倫敦的地鐵也將完全由零碳源供電。

以悶熱著稱的倫敦地鐵是樓上住宅的熱能來源（圖片來源：Getty Images）

自行車在使用時是完全無排放的，“如果我們要在2030年實現零碳倫敦，並改善公共健康，那我們需要大規模的轉向自行車、大眾運輸、和汽車共享，”倫敦自行車運動執行長Ashok Sinha說。但為了容納更多的自行車，安全和廣泛的基礎設施將至關重要。 “倫敦需要一個高密度、覆蓋全市的自行車網絡。這將涉及廣泛的自行車基礎設施（以荷蘭為例）和低交通社區（僅允許當地汽車）的結合。”

建築物

根據英國綠色建築委員會的數據，建築環境約佔英國總碳足蹟的40%，這是該城市需要重新思考，以實現淨零狀態的另一個方面。

減少建築物的碳排放意味著材料和施工方法的選擇，以及能源的效率。建築師越來越關注建築物的“隱含碳”，這可能包括萃取、加工、製造、包裝和運輸所用材料的碳排放，以及現場施工、使用壽命期間的維護，以及建築物拆除後發生的情況。

英國公司Feilden Clegg Bradley Studios的建築師兼聯合創始人Peter Clegg，長期以來一直致力於低碳建築。在2019年，Clegg的公司展開了一項研究項目，研究常見建築材料的隱含碳。透過分析每種材料，每立方米所排放的碳量，該研究證明了玻璃和鋼是碳影響最高的材料。而永續的低碳選擇則包括了磚塊、石材、和交叉層壓木材(CLT)，尤其如果它們是本地採購的。

譬如鋼鐵，通常用於建造摩天大樓，至少佔據全球二氧化碳排放量的7%，每立方米釋放12.2噸的二氧化碳，而部分的原因是製造過程中所涉及的加熱過程。雖然混凝土每使用一立方米只會產生550公斤的二氧化碳，但隨著城市的快速發展，其主要的成分，水泥，卻佔據全球二氧化碳排放量的8%左右。

木材有可能成為建築的負碳材料，如果使用得當，還可以支撐大型和重型結構（圖片來源：Getty Images）

木材的隱含碳要低得多，而CLT實際上是一種負碳材料（封存的碳多於排放的碳）。CLT是由在被管理的森林中生長大約40年的樹木製成，被收割、切割，再用粘合劑擠壓在一起。樹木在生長的過程中吸收和隔離碳，因此CLT每立方米可有效的吸收600公斤的二氧化碳。CLT也足夠堅固，可以在結構上被使用，也可以快速構建並減少浪費。

“在設計方面，主要的目標因該是要減少混凝土的使用，並更多地使用木材，”瑞典建築設計公司White Arkitekter的倫敦工作室總監，Linda Thiel說。 “在瑞典，我們通常會使用木造結構建築，在那裡我們可以建造高達20層樓的建築物。但英國的修法卻讓我們無法做到這一點。”

在格蘭菲塔悲劇發生後，儘管木材不是該建築設計的一部分，英國還是對高樓建築中木材的使用實施了限制。而禁令如今還可能進一步延長也導致了一場運動，概述了結構木材在應對氣候危機中的重要性，以及其在火災中的相對安全性。

White Arkitekter已承諾到2030年會在其所有專案中實現淨零。該公司目前正在里茲建造一個氣候創新區，其中包括了516個低能耗住宅，位於一個自行車和行人友好的社區，擁有氣候彈性的綠色和開放空間。“透過整合木框架等天然材料和最新技術，該社區的氣候足跡將大大減少，”Thiel解釋說。與建造同等的磚石房屋相比，木結構設計可為每棟房屋儲存23噸的碳，並減少88噸二氧化碳的排放量。

然而，除了簡單地重新構建之外，整體架構還是必須要接受再利用和改造以達到淨零。無論施工過程多麼精簡，它都一定會排放碳，尤其是在涉及拆遷的情況下。“低碳建築完全符合保留和升級我們現有建築傳統的想法，”Peter Clegg說。“建築的未來在於綠色改造，也許它不會像新建築那樣的性感，但對環境的意義卻更大。”

建築的低碳設計還有助於減輕氣候變遷的現象（例如高溫和強降雨）。綠色屋頂和牆壁，除了可以隔離二氧化碳，減少空氣污染，還有助於建築物隔熱，減少能源需求，以及吸收雨水，降低洪水風險。

提高建築物的能源效率至關重要，這意味著設計必須要能夠減少加熱、冷卻、和亮燈所需的能量。堅固的絕緣材料有著重要的作用，而密閉門窗、LED照明、減少玻璃拋光、和精心規劃格局的方向也是如此。

電力

我們獲取和使用能源的方式會消耗自然資源，並排放溫室氣體，譬如，暖氣就佔據了英國溫室氣體排放量的三分之一以上。但是，從燃燒煤炭和天然氣，到可再生的低碳能源（如太陽能、水力、風力和地熱）的轉變已經開始。

在地能源也可以明顯的減少排放。與其依賴於倫敦之外的發電站所提供的天然氣或電網，不如使用在地生產和供應的能源，例如透過太陽能板或區域供熱網絡。

區域供熱，是在集中的位置產生熱能，並透過絕緣管線系統在當地分配，雖然可以使用石化燃料，但已有越來越多地使用可再生的低碳能源。倫敦在2013年的最後一次統計中，一共擁有920座區域供熱網絡，而且更多正在開發中。

向在地能源網絡發展的過渡期，通常需要先在城市內建立能源中心。位於伊斯靈頓區的新Bunhill 2能源中心，擴展了其現有的區域供熱網絡。這個由Cullinan Studio設計，以銅色、複雜圖案的金屬外觀脫穎而出的能源中心，被建立在了一個管道通風井之上，它使用來自北線的廢熱來持續地加熱附近的建築物。另一個位於格林威治半島的低碳區域供熱網絡能源中心也在城市景觀中備受矚目，而其特色是由英國藝術家Conrad Shawcross所設計的引人注目的幾何銀色煙道塔。

格林威治半島的低碳能源中心，是倫敦東南部的區域供熱中心（圖片來源：CF Møller Architects/Mark Hadden）

Repowering London是一個由Afsheen Kabir Rashid所創立的組織，它與社區合作共同創建當地的再生能源網絡。“我們希望在整個倫敦擴大社區能源，並使當地居民、社區團體和企業能夠對氣候變遷採取行動，”Rashid說。Repowering在倫敦現有的八家能源合作社，安裝了532千瓦的太陽能板，並將在其整個生命週期內減少2,200噸的二氧化碳排放。“至今為止，我們所取得的成就並不大，但想像一下，如果能有強力的地方和國家政府支持、穩定和有利的能源政策以及財政支持，我們能取得什麼樣的成就，”Rashid說。

垃圾

從運輸到垃圾掩埋場、焚燒或腐爛時，垃圾是碳排放的另一個重要來源，這也代表了以不斷生產新的一次性商品為主的一次性經濟。

倫敦每年產生700萬噸的垃圾，其中41%會被回收利用。現任市長的目標是到2030年時，將食品和相關包裝垃圾減少50%，包括透過資助新的飲水機來幫助倫敦人減少一次性寶特瓶的使用。他的願景還承諾到2030年要回收65%的垃圾，並確保到2026年將不會再有可生物分解或可回收的垃圾被送到掩埋場。然後，不可回收的垃圾將被轉化為可用於為家庭供暖和供電的再生能源。

但需要減少的不僅僅是物品的使用。隨著氣候變遷和全球人口激增，天然資源將變得越來越稀缺。管理和儲存地表水，透過永續城市排水系統、綠色屋頂、和雨水收集等功能，可以幫助我們更有效地利用水資源。都市食物農場可以幫助養活當地不斷增長的人口，而不會消耗資源或依賴排放溫室氣體的運輸。

社區

那麼，就倫敦的景觀而言，這一切是什麼樣子的呢？在它的街道上，我們看到的汽車要少得多，而那些仍然在行駛的也可能是電動車和共享車。它將為行人、自行車、無排放的微型交通工具、和綠化設施提供更多的空間。完全獨立的公車專用道有助於提高公共汽車的效率，更大範圍的輕型電動鐵路，可以在對環境影響相對較低的情況下，提供更高的公共交通容量。

隨著倫敦接近淨零，推出電動汽車充電基礎設施是系統性的變化之一（圖片來源：Getty Images）

也許垃圾箱將會更少，回收中心也會更多，街角的飲水池和一系列燈塔般的低碳能源中心也將會成為當地的地標。為了容納不斷增長的人口，且不蔓延到農村，未來可能將不再看到高大的鋼鐵結構和玻璃建築，以及低層、間隔開闊的房屋，我們反而可能會看到一座密集但高度中等，並由磚塊、石頭、和木材建成，屋頂和周圍的空間設有太陽能板、綠地、和菜園的城市。

但最終，許多需要的改變並不會立即顯現，許多的工作意味著需要加強已經存在的城市。當我們想像一個未來化、更清潔、更綠色的倫敦時，我們可能會設想高調、個性化的綠色建築。但改革的現實卻必須更加系統化，例如步行街道、自行車高速公路、和燃油汽車的淘汰。

實現淨零城市必須涉及到每個人，但如果需要人民對生活方式進行重大的改變，則必須採取措施使所有人都可以便利及負擔得起。Repowering的Rashid說，“我們知道綠化技術的本身還不夠好，所以如果我們想要維持一個低碳的生活行為，我們需要帶領著大家。被充權的公民對於實現淨零排放，和創建一個具有氣候適應能力的倫敦，有著至關重要的關西。”

原著: Francesca Perry, September 23, 2020

https://www.bbc.com/future/article/20200922-how-london-could-achieve-net-zero-carbon-by-2050