重複使用建築材料並非新概念,數百甚至數千年來,我們一直在改造、維修、翻新、重複使用及回收我們的建築物、其組件及材料。有許多建築材料在不同建築物間移動的證據,例如,4 世紀康士坦丁羅馬的石材回收、12 世紀一座修道院的大木樑在使用 400 年後移至住宅,以及 11 世紀從 Verulamium 回收的羅馬黏土磚建造聖阿爾班修道院。

但循環經濟的概念比較現代,它是一個加速轉型的框架,擺脫我們經濟中大多數生產所依賴的 「取用-製造-廢棄 」線性系統。這個概念與材料和自然系統的碳效率直接相關,並密切關注經濟增長與有限自然資源消耗的脫鈎。

在我們的行業中,組成建築材料的日益複雜的物質的開採和提取正在對我們的環境造成重大影響,這一點在 ICE 最近的報告《建築材料對生物多樣性的影響》(The embodied biodiversity impacts of construction materials)中得到了明確的強調。這份報告強調了建築材料對動物物種和生物多樣性的持續損失所扮演的角色。

從 9 Rs 中學習

循環經濟在理論上似乎仍很有趣,其中一個主要原因是人們對其在現實中的實用性缺乏了解。我們應從現有建築回收材料,共有九項理由,包括建築規模、組合規模,甚至城市規模的都市採礦都是可行的,其中一項理由是,我們應從現有建築回收材料,包括建築規模、組合規模,甚至城市規模的都市採礦都是可行的。

Kirchherr、Reike與Hekkert在2017年論文「循環經濟概念化」(Conceptualising the Circular Economy)中,強調九個R的層級架構。讓這些物品繼續使用,需要我們拒絕、重新思考並減少使用。修修補補的態度可讓我們重複使用、維修、翻新、再製和重新利用。如果一切都失敗了,我們可以回收或再利用。作為建築師、工程師和設計師,這些循環方法為我們提供了許多令人振奮的選擇和機會,讓我們可以創造客戶的設計願景,同時減少對原始原材料的需求。

當我們指定新材料時,我們要求這些材料具有較低的內含碳量,這是一項全球性的推動,對材料製造商施加壓力,要求他們生產清晰、一致和準確的環境產品聲明 (EPD),以便根據碳強度來比較材料選項和設計決策。除了將製造產品所使用的能源去碳化之外,增加新材料的回收成分也是降低幾乎所有建築材料碳強度的關鍵驅動力。

循環外牆

循環必須被視為整個行業的轉變。沒有一家公司可以單獨解決這個問題,然而奧雅納一直走在這個蓬勃發展的新產業的前列,該產業專注於建築材料的回收,尤其是現有建築物外牆的材料。2012 年,奧雅納首次為勞合社大樓展示了逆向供應鏈的可行性。除了我們的同事在混凝土和鋼材回收方面的工作外,我們也持續透過內部研發投資資金來發展我們的專業技術,這些資金推動了整個英國的產業合作與創新,並日益擴展至整個歐洲。

建築玻璃是這項研究計畫和產業參與的關鍵材料。建築玻璃就像它的表兄弟玻璃瓶一樣,可以無限回收,但建築玻璃材料在從建築物使用完畢後,並未被廣泛回收。事實上,在製造建築玻璃的原料中,只有不到 1% 是消費後玻璃。因此,從建築物移除的玻璃材料通常會被降級回收或填埋,這是一個錯失的重要機會。在製造過程中,要增加使用後回收玻璃的數量,會面臨技術和物流上的挑戰,但這些都是可以克服的。

對於建築玻璃來說,再利用是複雜且具挑戰性的,熱處理使得切割和改造玻璃變得困難或不可能,而使現代玻璃具熱效應的鍍膜會隨著時間退化,如果暴露在大氣中則會腐蝕。我們持續探索回收玻璃再利用的機會,在倫敦的 1 Triton Square,我們翻新並賦予玻璃新的生命,重新使用回同一座建築物的外牆。在倫敦的一個商業改造專案中,我們研究了將單層玻璃木窗回收後進行異地再利用的可能性,並在線上市場進行交易。

目前業界普遍認為,透過使用高品質的分類玻璃來增加新玻璃產品的回收成分,可以減少原生原料的使用、能源需求、製程排放,進而降低新玻璃產品的碳足跡。當務之急是開發舊平板玻璃的所有來源,以找到足夠的材料來滿足玻璃產業所設定的雄心勃勃的目標,以及整個供應鏈日益增加的需求。

Burrell 收藏館及其他

在格拉斯哥的 Burrell Collection 展廳,我們希望玻璃的再利用能成為建築翻新的核心部分。該專案為建築業提供了建築玻璃回收再製的概念驗證,並被公認為透過合作、研究和專業知識創造了一個藍圖,可應用於未來翻新方案的建築環境中。在 Burrell Collection 的翻新工程中,我們採取「布料先行」的方式,儘可能使用現有材料來重新想像這棟 A 級建築。

透過在升級專案中重新使用鋁框架,我們節省了超過 8.5 噸的新鋁型材,而從建築物中移除的 130 噸建築玻璃也全部被移出填埋場,其中超過 16 噸經過再加工後送回浮法玻璃製造商重新熔製成新的建築玻璃產品。Burrell Gallery 為永續翻新樹立了新標準 (同時也贏得了 MCA 獎項),我們相信這種做法可以也應該被廣泛效仿。

供應鏈的發展

我們的研究和經驗顯示,有潛力讓新的業者進入市場,以彌補照常運作的線性供應鏈中的缺口,並擔任專業拆解商和再生玻璃加工商的角色。

拆解商和再生玻璃加工商的角色。我們已經證明,如果我們以不同的方式進行拆卸,就有可能取得巨大的成果。

這些關鍵的新角色為現有的承包商、材料加工商和廢棄物管理公司提供了機會,讓他們能夠進入這些角色,實現業務多樣化並創造新的商業營運。我們也看到新的機械正在開發中,以促進現代建築中複雜的複合玻璃組件的有效拆解,這顯示市場對這些服務的準備程度正在不斷提高。

玻璃製造商正在宣佈新的低碳玻璃產品,這些產品至少部分依賴於更多的回收成分。我們觀察到他們在製造設施的準備工作,增加儲存空間或安裝新的篩選設備,為更多的進料玻璃進行重熔做準備。這充分顯示出他們已準備就緒,而且急需擴大這種方法的規模,從現有建築物中收集更多玻璃,以產生所需的影響。

從現有建築物中回收使用期限屆滿的玻璃,以便在新玻璃生產中進行二次利用的潛力仍未得到充分發揮。目前急需新的流程和設備,以適當的方式收集材料,使其可進行高價值的製造或再利用。玻璃產業在技術開發和新業務實施方面存在著巨大的機會,可以充分利用這一優勢。

對於設計師、建築師和客戶來說,這個教訓就是:循環性現在在商業上是可行的,而且也是可取的。

實現收益

循環經濟的方法從評估現有材料和結構開始。我們的團隊協助客戶審核和評估建築物的現有材料,定義拆解和再加工協議,並提供物流支援,以便再利用或將材料運送給玻璃製造商,他們在製造過程中需要這些原生原材料替代品。我們發現,客戶可藉由降低規劃程序的風險而獲益,無論是對專案的循環性聲明產生正面影響,或是因應拆卸或大型改裝專案常被強加的規劃條件。反過來,我們的客戶也能夠推廣和行銷這些新穎的方法,在促進脫碳所需的產業變革時,也能提升他們的聲譽和 ESG 評量。

不只是玻璃。這項新服務現在已經涵蓋了更廣泛的外牆材料,包括石材、磚塊、鋁,甚至是因安全原因而拆除的可燃材料。我們持續不斷地了解與材料回收相關的成長中產業,幾乎每天都有新的發展,提供了強而有力的正面跡象,顯示這種方法將會持續下去。

隨著我們承接的每個專案以及與業界的合作,我們都能發現新的成果,並推動產業再向前邁進一步,在不久的將來,這種方法終有一天會像玻璃本身的材質一樣無所不在。