2019-05-14 22:13:01
玻璃摩天大楼 本可以避免的巨大环境愚蠢

纽约市长Bill de Blasio宣称,由玻璃和钢制成的摩天大楼“在我们的城市或地球上已经没有了”。他认为,他们能源效率低下的设计导致全球变暖,并坚称他的政府将限制该市的玻璃高层建筑。

玻璃对于大型建筑来说一直是不太可能的材料,因为在室内控制温度和眩光是多么困难。事实上,随着空调技术的进步以及20世纪中叶出现的廉价和充足的能源的使用,全玻璃外墙的使用才成为可能。研究表明,平均而言,空调办公室的碳排放量比天然或机械通风办公室的排放量高60%。

作为我对可持续建筑研究的一部分,我研究了历史上建筑物中玻璃的使用。最重要的是,有一件事是清楚的:如果建筑师更加关注用玻璃建造的困难,那么现代玻璃摩天大楼所造成的巨大环境破坏本来是可以避免的。

热和眩光

纽约联合国秘书处建于1947年至1952年间,是最早的一个带有玻璃幕墙的全空调塔的例子 - 不久之后是公园大道上的Lever House。空调使经典的玻璃摩天大楼成为世界各地城市高层办公楼开发的典范 - 甚至是迪拜和悉尼等热门地区。

然而,早在19世纪,欧洲的园艺家就非常了解在玻璃结构内保持温度稳定是多么困难 - 他们为收藏他们的藏品而建造的大量温室。他们希望保持维持外来植物所需的炎热环境,并设计了大量的技术解决方案。

早期的中央供暖系统利用蒸汽或热水,有助于保持室内大气湿热。玻璃隔热保温隔热,以保持温暖,或仅在南侧与更好的隔热墙一起使用,以吸收和保持正午太阳的热量。

水晶宫

当玻璃结构转变为人类居住的空间时,新的挑战是保持内部足够凉爽。事实证明,防止玻璃建筑物过热非常困难 - 即使在英国温带气候下也是如此。海德公园的水晶宫是一个临时的亭子,建于1851年,用于举办万国工业大展,这就是一个很好的例子。

水晶宫是第一个专门为人们使用而设计的玻璃结构的大型例子。它由德文郡公爵查茨沃斯庄园的首席园丁约瑟夫帕克斯顿设计,借鉴他建造木结构温室的经验。

虽然当时被认为是一个冒险的想法,但组织者决定在没有更实用的替代方案的情况下在一个巨大的温室里举办展览。由于其模块化结构和预制件,水晶宫可以在十个月内组装 - 完美的组织者紧迫的截止日期。

为了解决过热和暴露太多阳光的问题,帕克斯顿采用了当时可用的一些冷却方法:阴影,自然通风,最终完全去除了一些玻璃部分。几百个大型百叶窗位于建筑物的墙内,必须由服务员每天手动调整几次。

尽管采取了这些预防措施,但过热成为1851年夏天的主要问题,并成为日报频繁评论的主题。对1851年5月至10月期间在水晶宫内记录的数据进行的分析表明,室内温度极不稳定。该建筑强调 - 而不是减少 - 夏季的高峰温度。

这些挑战迫使组织者暂时拆除大部分玻璃。这个过程重复几次,然后将部分玻璃窗永久地更换为帆布窗帘,根据太阳的热度可以打开和关闭。当水晶宫重建为伦敦郊区一个受欢迎的休闲公园时,这些问题仍然存在 - 尽管设计的改变旨在改善通风。

芝加哥玻璃

这些困难并没有扰乱芝加哥的开发商在19世纪80年代和1890年代建造第一代高釉办公楼。有影响力的建筑师Ludwig Mies van der Rohe的着名开发项目,如皇冠大厅(1950-56)或Lakeshore Drive Apartments(1949),也没有空调设计。相反,这些结构主要依靠自然通风和遮阳来缓和夏季的室内温度。

在皇冠大厅,玻璃墙的每个海湾都配有铁皮,学生和IIT建筑学院的工作人员必须手动调整以创造交叉通风。还可以绘制百叶窗以防止眩光并减少热量增加。然而,这些方法无法达到现代舒适标准。这座建筑以及其他许多具有类似功能的建筑最终都进行了空调改造。

然而值得注意的是,玻璃建筑的早期例子并非旨在提供气密,气候控制的空间。建筑师不得不接受室内温度会根据外面的天气而变化,使用这些建筑物的人们在整个季节都要小心穿着。在某些方面,与21世纪的玻璃摩天大楼相比,这些环境与维多利亚时代的覆盖拱廊和市场有更多共同之处。

成为气候意识

现实情况是,玻璃建筑的明显缺点很少得到他们所保证的关注。一些早期批评者提出异议。也许最直言不讳的是瑞士建筑师勒·柯布西耶(Le Corbusier),他在20世纪40年代后期对联合国秘书处的设计发起攻击,认为其大而无保护的玻璃表面不适合纽约的气候。

但历史学家和建筑师常常关注玻璃建筑的美学品质。特别是水晶宫被描绘成一个新兴的玻璃和铁建筑的原始图标。然而实际上,大部分玻璃都被帆布覆盖,以阻挡强烈的阳光和热量。同样,芝加哥早期玻璃塔的光滑玻璃幕墙被打开的窗户和百叶窗打破。

迫切需要重新审视城市建筑,具有环保现实感。如果de Blasio要求建立一个更具气候意识的建筑,那么未来的建筑师和工程师必须具备对材料(尤其是玻璃)的深入了解,而不仅仅是19世纪园丁所持有的。

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