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。

为了实现这一目标，我们整理出以下10种碳中和设计更新策略，以及如何应用于建筑内及街区环境的优化和改造，以实现更为绿色、智能和健康的城市街区环境。

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01、加拿大安大略湖Bata鞋厂
因地制宜改造策略

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。

图源：BDP

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。

图源：BDP

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。

住宅区走廊和楼梯间。

图源：BDP

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。

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02、爱尔兰国家美术馆
建筑内部 “微气候” 案例

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。

图源：© Roy Hewson

图源：©MARIE-LOUISE HALPENNY

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03、奥地利格拉茨大学图书馆
精简改造案例

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。

图源：ArchDaily

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。

图源：ArchDaily

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。

图源：ArchDaily

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04、荷兰银行circle大楼
循环再利用案例

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。

循环展馆 CIRCL 室外可重新安装的建筑外墙。

图源：De Groot & Visser

循环展馆 CIRCL 室内由剩余木材制成的镶木地板

图源：Inhabitat

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05、英国曼彻斯特瓦德尔学院
材料选择案例

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。

图源：BDP

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。

图源：BDP

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06、亚特兰大佐治亚理工大学 Kendeda创新可持续设计大楼
能源循环案例

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。

此外，还有一个屋顶花园，内设养蜂场和授粉园。

图源：网络

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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07、伦敦弗朗西斯霍兰德学校创意中心
景观更新案例

打造与周围环境和社区协调的建筑景观，提供舒适、安全和便利的使用环境，并兼顾用户感受，对环境产生可持续发展的积极影响。

图源：BDP

如今在世界各地，多用途屋顶设计越来越多。有关注生物多样性、城市农业水利和花草绿地的绿色屋顶；有配备了游泳池和电影院的豪华休闲屋顶；也有注重实用型的学校屋顶。

弗朗西斯·霍兰德女子学校（Francis Holland School）距离首都政治中心威斯敏斯特仅 3 英里。其创意中心位于学校一个静谧的角落，这次的更新改造充分展示了如何在最大化使用空间的同时，兼顾用户感受和对环境产生积极的影响。

降低了部分地面，建造了一个下沉式的图书馆阅读空间，并在125平方米的房顶打造了一个迷人的露天花园，取代了原本单调的庭院。无论是小组研讨还是自习都很适合在此进行。

图源：BDP

为了减少周围住宅等建筑对视野的干扰，并确保屋顶之下的阅览室有充足的层高，将屋顶设计成波浪状，利用高低起伏的地势营造了活泼、多彩的景观风貌，设置一个宁静而又生物多样的生态环境同时，为半地下的空间提供自然采光。

小小的“切尔西花园”拥有此起彼伏的绿荫和种类繁多的植物，下方的图书馆中书籍整齐排列，还提供不同的学习空间，营造独特而舒适的阅读环境。学生们在繁华的伦敦市中心就能享受到屋顶花园的宁静舒适，在庭院水景、“小虫酒店”和蔬果花园中感受生物多样性的奇妙。

图源：BDP

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08、荷兰德里伯根-宰斯特火车站区域
惠及社区案例

更新后的设施，需解决社区难题，提升绿化、休憩、活动以及无障碍的社区空间。环保、低碳的可持续社区空间可惠及当地的居民、商户、企业，形成良性循环。

德里伯根-宰斯特（Driebergen-Zeist）火车站位于莱茵河畔，德里伯根和宰斯特的交界处，连接乌得勒支Heuvelrug和Stichtse Lustwarande地区。每天成千上万的人通过这一交通枢纽往返于工作岗位、家庭或娱乐场所，车站长期超负荷运行，同时存在交通堵塞、车棚和站台过度拥挤不便，存在着严重的安全隐患。

更新计划对整个火车站区域进行全面升级，整合交通、运输和客流的同时，兼顾保护该地区的生态、景观和历史文化价值，与周边环境无缝过渡，融为一体。

通过拆除两个平交道口并为城际列车铺设两条通行轨道，使铁路安全性得到提高，德里伯根和宰斯特之间的交通情况也将显著改善。骑行者享有专属的骑行路线，可以安全穿越车站区域。车辆可停放在车站下方扩建的自行车棚。

屋顶和铁路高架桥等表面减少建材铺砌面积，覆盖绿色景天属植物，减缓排水速度，形成大型绿植表面。路面上安装集热系统与冷热存储系统，确保地下通道安全畅通。将自然地貌和建筑景观结合，道路、设施和车站环境设计兼顾行人、骑行者，及各种乘客对景观的体验。另外在材料使用、照明和装置设计也都体现可持续的创新和节能。

车站功能规划清晰合理，便捷的引导设施，明确的信息标识，美观舒适的硬件设施，候车的乘客可以放松地体验周边自然和风景。铁路道口安全畅通，铁路能承载更多容量，有更多自行车棚和停车位。车站的新功能还提高了区域内Triodos总部和De Reehorst庄园的可达性。更新后的整个车站环境符合荷兰铁路部门设计政策的核心主旨：无障碍、人性化、亲切感和独特性。

2020年5月德里贝亨-宰斯特车站正式竣工不到一个月就成为了Heuvelrug的新景观，这次更新实践将成为荷兰可持续交通枢纽的典范。

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09、比利时Maritime火车站改造
借助自然案例

引入自然元素，建筑和街区的有机更新不仅可以改善居民的生活环境，还可以增强社区的凝聚力和归属感。

Maritime火车站位于布鲁塞尔Tour & Taxis工业区中。老火车站建造于20世纪，曾是欧洲最大的货运火车站，由三个大厅和四个小厅组成。

在原有边廊的屋顶下，建筑师增加了12栋新建筑，以透光顶棚连成一体，形成一个“不下雨的城市“以容纳新的功能。这些建筑之间形成了街道、花园和广场，其结构与原有城市肌理自然统一，仿佛一座真正的城市。

公共空间两侧各设置了一条林荫步道。步道宽16米，种有一百棵大树，并且为内花园提供了足够的空间。10个花园分为4个主题，分别是林地花园，鲜花花园，青草花园和芳香花园。

新的建筑采用了胶合木，极大减少了水泥的使用，同时由于采用预制和干式建造技术，项目的施工时间显著缩短。整体采用可持续的能源自给系统：Picard街道一侧的玻璃立面中加入了太阳能单元；屋顶上安装了17000平米的太阳能板。利用地热能源、雨水回收再利用等可持续技术降低碳排放。

该项目为Tour &Taxis工业区乃至整个布鲁塞尔运河区的可持续发展做出了重要贡献。

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10、英国蜜蜂公交站台
恢复生态案例

建筑反映人类对对自然的态度和认识，应与自然和谐相处。在建筑更新和改造中，注重保护自然环境、恢复生态，通过技术创新创造更好的生存环境。

蜜蜂公交站台，也被称为生物屋顶公交站台。这一创新性的车站，是利用模块化生物屋顶装置改造现有陈旧的公交站台。

这是英国吸取了荷兰成功经验的一项创新改革，旨在促进本地生物多样性，应对气候变化，缓解城市热岛效应。英国的几个城市已经成为蜜蜂公交站台运动的先行者。莱斯特自2021年以来设置了30个蜜蜂公交站台。

模块化生物屋顶：选用能够吸引各种授粉者的英国本地植物，以保护本地生物多样性，吸引了各种各样的传粉者，比如卡氏蜜蜂、水尾熊蜂、孔雀蝴蝶、小玳瑁蝴蝶和棋盘蝶等，恢复日渐消失的生态网络。这种模块化系统方便安装，在废弃建物表面创造一个即时的、成熟的绿色屋顶，在高密度的城市景观中重现自然，即时获得环保效益。

推行这一项目需要各个利益相关者之间共同合作。英国清晰频道公司是安装蜜蜂公交站台的主要推动者，其代表议会管理30000个商业候车亭，通过与野生动物信托基金的密切合作，最大限度地提高蜜蜂公交站的环境效益。目前已经在英国各城市设置了100个生物屋顶公交站台。

单个蜜蜂公交站台占用空间很小，但其累积影响十分巨大，将自然和生物多样性碎片化融入到城市空间中。现在随着越来越多的城市采用这一概念，蜜蜂公交站台的环境效益激发了人们的灵感，纷纷开始考虑在其他建筑结构上安装这种绿色屋顶，激起了更多绿色行动，创新城市绿色空间。

城市建筑的更新和改造需要兼具功能性、创造性和可持续性，随着理念发展及技术升级，可用的策略及方法可能远不止上述所列。除了在低碳发展上的收益之外，实现建筑和街区的有机更新需要多方面的努力。

▌编辑：同辰建筑

▌来源：TOP创新区研究院、BDP，ArchDaily，及其他网络资料