12号楼适应性再利用项目为复兴的海滨带来复古时尚
- 12号楼曾是二战时期的一座船体工厂，它被选为旧金山占地113,300平方米的70号码头的重点场所，作为建筑适应性再利用的范例。
- 通过修复现有结构，开发商可以减少“隐含碳”排放，但每个适应性再利用项目都有其自身的挑战、机遇和局限性。
- 为了应对预测中的海平面上升，历史悠久的12号楼外壳必须提升3米，这是一项艰巨的任务。
提升建筑物减少了潜在的隐含碳排放，其结果也是适应性再利用在美学上的一次张扬。
再过几年，当位于旧金山Dogpatch街区的70号码头修复后再次亮相时，造船厂海滨自最初向公众开放以来将已有一个多世纪。但对于12号楼（一座建于1941年，在二战期间作为船体钢板车间和模具阁楼，并将作为70号码头项目第一阶段的部分）的修复而言，人们关心的不是过去的一个世纪，而是未来的100年。
早在该占地113,300平方米的70号码头住宅、办公和零售项目重新开发之前，场地业主（旧金山港）和开发商（Brookfield Properties）就确定该综合体必须解决好到2100年海平面将会上升的问题。他们还决定保留12号楼的历史特色，将其作为适应性再利用的范例，以纪念70号码头的过去，并为它定下社区重点场所这一基调。由于这一双重要求，12号楼适应性再利用项目将把整个需要保留的建筑结构提升整整3米。
概念设计于2016年开始；国际建筑设计公司Perkins&Will同年加入该项目，牵头开展这项艰巨的工作。Perkins&Will曾于2005年首次实施了一项包括脱碳措施在内的内部绿色运营计划，因此具有优势，不仅可以从复古的角度保护12号楼的外表，而且能够最大限度地通过建筑物的适应性再利用来减少隐含碳。
隐含碳对建筑物碳足迹的重要性
“Perkins&Will拥有适应性再利用项目的经验，”该公司旧金山办公室的可持续设计区域负责人Dalton Ho说道。Ho先生的工作是从整体考虑如何减少建筑物对环境的影响，包括隐含碳和运营能耗。他说：“Perkins&Will在评估一座建筑物时首先要问，‘我们可以保留什么？’我们必须将适应性再利用作为实现气候目标战略的一部分。”
通过重复利用现有建筑物的不同部分，开发商可以减少隐含碳，即在建筑物投入运营之前，施工阶段排放的温室气体（GHG）总量。这称为CO2e（碳当量排放），包括材料的采购、制造和运输以及任何翻新任务。
Ho先生表示，在过去五年左右的时间里，工程建设（AEC）行业已经认识到，与建筑物的运营能耗相比，隐含碳在排放中的占比远比以前想象的要大得多。
“我们现在发现，隐含碳约占与建筑物相关的所有排放量的三分之一到几乎一半，”他说。“我们知道，碳与体积大或重量大的物体，譬如钢铁或混凝土，有着非常密切的关系。因此，我们至少会尽可能多地保留结构和围护结构这样的物体，因为它们体积大、重量大。”Ho先生表示，总的来说，结构和围护结构占建筑物隐含碳足迹的75%–80%或更多。
以12号楼为例，保留历史性的特征意味着要重复利用其独特、陈旧的波纹壁板等材料；尽可能多地使用原来的木地板；尽可能多地采用标志性的不规则形状屋顶；以及将建筑内部分为三个部分并沿着建筑物周边排列的组合钢柱。它基本上采用了1941年12号楼的外壳。重复利用巨大的柱子是节省隐含碳的好机会。然而，为预计中的2100年海平面上升而提升12号楼的巨大工程实际上抵消了部分的节省。
12号楼的提升
通常，为了应对预计会上升的海平面，建筑师会对一层的建筑等级进行调整。然而，将12号楼的框架提升3米却带来了不同寻常的挑战。例如，屋顶不是作为最后一步“封顶”，而是必须先安装12号楼的新屋顶护板，并拆除窗玻璃，以增加框架强度并防止它在提升过程中扭曲。此外，由于原有的一层无法保留，总承包商 Plant Construction不得不在底层安装临时支撑梁，以增强建筑物提升时的刚性。
总而言之，光是12号楼的提升就花了两年多的时间才完工。厂房施工必须将历史悠久的钢柱从地基上拆除；放置西蒙斯梁（Symons beams）、起重梁、电缆紧固件和手动顶升设备；挖掘原有基础；在钢柱下方安装新的基础和额外的屋顶支撑；然后开始液压顶升过程。136个液压千斤顶点由计算机和传感器进行同步。每次提升的高度为15厘米，刚够将另一块木方放入支撑提升梁的大型模板支架下的木垛中。提升结束后，他们将原来的结构放置在新的、精确的柱子和混凝土挡土墙上。提升后得出的空间还可以建造地下车库。
起初，为了开始12号楼的施工，Plant Construction公司还必须将邻近的70号码头15号楼的骨架结构向南移动60米，以便安装新的15号楼基础，并为12号楼和街道建设腾出空间。这项工作完成后，15号楼被提升了3米并被送回原来的位置。
隐含碳核算的种种细节
当然，12号楼的适应性再利用并没有减少很多隐含碳，但Ho先生表示，它成功地引起了人们对历史性建筑的关注，看到它们如何成为令人惊叹的模样。而在不需要像12号楼升高的项目中，这可以减少更多的隐含碳。在最终核算中，Ho先生估计，保留12号楼的结构和围护结构每平方米可节省约53公斤二氧化碳当量。他表示，目前建造每平方米同等混凝土和钢材建筑约产生500-700公斤二氧化碳当量，因此这相当于10%或更少。Ho先生说：“此外还有其他的适应性再利用项目，有的节省潜力极大，相当于30年的运行能耗。它们的潜力极大。”
Ho先生补充说，目前的隐含碳核算也存在内在的可变性：“生命周期评估中有一些假设，从开采总量一直到如何评估从哪里获得电力——整个过程都存在不确定性。当我说每平方米53公斤二氧化碳当量时，它实际上可能是30公斤，也可能高达80公斤。”
随着隐含碳核算技术的成熟，Perkins&Will将力保处在这一实践的最前沿。该公司与创建了建筑隐含碳计算器（EC3）的机构Building Transparency保持着密切的关系；该非营利机构还重点跟踪其数据并评估其CO2e模型，以完善其内部基准。Perkins&Will使用欧特克Revit软件（主要是Tally，还有One Click LCA）来量化隐含碳等影响环境的因素并进行生命周期评估。
“我们还与碳领导力论坛等组织合作，真正加快我们在这方面的理解，同时与整个行业一起制定更好的基准，”Ho先生说。他注意到行业中对适应性再利用有些犹豫，部分原因在于从设计角度来看，在现有建筑的各种限制下开展工作可能并不那么容易。但同样明显的是，并不是每个人都了解它的潜力。他说：“我们有责任展示适应性再利用的潜力。我们谈论适应性再利用和它的重要性已经有相当长的一段时间了。我希望公众开始听到它的声音。”
用于制作和娱乐活动的多功能中心
12号楼的适应性再利用过程比较复杂，拆除它并构建一个新的建筑反而更为简单。然而，作为70号码头项目第一座交付的公共建筑，也是第一座向公众开放的公共建筑，12号楼无可否认地提供了任何新建筑都无法与之相比的特殊之处。它让人回想起70号码头150年的工业历史——从1880年代开始，这里出现了西海岸第一家钢铁造船厂。新的夹层楼梯、走道和地面入口也喷刷了举世闻名的金门大桥的橙色油漆，以此向金门大桥致意。
12号楼还将成为一座桥梁，让以往的制造业过渡到具有特色小店的现在及未来。新增加的第二层将为当地工匠和灯具制造商提供创客工作室，而新的夹层和创客集市（第一层）将为这些创作者提供零售空间，销售他们的产品并与公众互动，此外还有公共和私人事务活动空间。迄今为止，较早签约入驻12号楼的零售和工作室租户包括当地一家啤酒厂、面包店、花店、摩托车经销商以及几位艺术家和设计师。
12号楼项目对一个占地21,300平方米的多功能社区中心进行了修复，包括新装修的幕墙。创客集市设有大片完全可操作的窗墙和三个大型入口，在室内、海滨走道和风景区之间营造出一种流动感。三层的阁楼拥有充足的自然光线和全景，用作现代化办公空间。
适应性再利用的采用
正如Ho先生所说，每个适应性再利用项目都是独一无二的。每个项目都将带来不同的挑战，并为下一个项目积累经验，总结教训。Ho先生表示，就12号楼而言，有一些区域可以通过选择碳足迹较低的隔热材料或提高某些混凝土混合物碳足迹的透明度来进一步减少排放。他说，至少有一个限制是因为12号楼的历史地位：他们必须按照规定对窗户进行“同等”更换——团队无法在历史悠久的上下推拉钢窗上使用中空玻璃，而不得不更换同样的玻璃。但总的来说，12号楼在适应性再利用方面仍然取得了引人注目的成果。
不久以后，成千上万的人们将前来观赏整修一新的12号楼，他们将惊叹这座经过改建的旧建筑如何成为现代城市的复古典范。从外部的角度来看，让一座年久失修的建筑再现朴实之美似乎是一个绝妙的主意。尽管公众可能无法理解使适应性再利用成为更普遍做法的重重困难。
Perkins&Will将继续发掘有利于推广适应性再利用的工具，并以身作则，使这一实践对整个工程建设行业更具吸引力。Ho先生说：“我们在谈论节省下来的隐含碳，这固然不错，但我们需要通过立法，促使大家保留这些建筑物，并让开发商发自内心地想要保留这些建筑物。”