赫布里底黑屋与容积房屋建筑商家庭能源概况比较

F从唐纳德·特朗普对公共建筑的行政命令到英国的“与美共存”报告，英国和美国的国家建筑辩论令人厌倦地倾向于重现上世纪80年代现代主义爱好者和那些希望新建筑向古典建筑致敬的人之间的斗争。面对气候危机，是时候说“你们的房子都要遭殃”了——而且，维多利亚和格鲁吉亚的建筑也要遭殃了。

在英国，不可持续的高碳建筑时代始于17世纪。1666年伦敦大火后的重建产生了大约30万吨二氧化碳₂从烧煤来烤五亿块砖和烧石灰来做灰浆。

优雅的格鲁吉亚砖façades和深受“传统主义者”喜爱的宽敞的玻璃窗框，从碳的角度来看，就像20世纪中期臭名昭著的浪费的玻璃和钢铁盒子或现在的郊区住宅一样，本质上是不可持续的——坎伯诺德和巴西利亚的建筑传统的一部分。

建设范围

为了找到在气候紧急情况下与建筑真正相关的建筑传统，我们需要回顾每个地区在化石燃料占据之前所青睐的类型学和材料。在赫布里底群岛，远离以煤炭为燃料的工业化的大陆城市，国内对煤炭的依赖姗姗来迟。最后一批黑屋曾经在苏格兰高地和岛屿上很常见，直到1970年左右才被使用，直到20年后，建筑历史学家布鲁斯·沃克将它们誉为可能的“未来温室”。这些建筑中的家庭生活在刘易斯岛的Arnol Blackhouse中得到了纪念，该建筑建于1852-95年，遵循一种古老的类型学。1966年之前一直有人居住，现在是苏格兰历史环境博物馆。

黑屋是为低能源社会而进化的，它在能源资源有限的情况下最大限度地提高了居住者的舒适度。当地居民通常依靠小块农田、畜牧业和少量渔业维持生计。以现代标准来看，家庭舒适是基本的，但满足了人的基本需求。

壁炉周围约20平方米的中央空间既是厨房又是客厅，可供6人或6人以上做饭、做工艺品、社交和讲故事。它的两侧是卧铺凹室和牛棚。在刮风后，经常下雨时，加热的房间构成了一个干燥温暖的岛屿，照顾牛，照料菜地，耕种土地，或收获燃料。树木太少，生长缓慢，无法提供燃料，但泥炭却很丰富。口述历史表明，为一个黑屋提供一年的热量需要两到四周的艰苦工作，用手工切割泥炭tairsgeir(泥炭刀)，然后堆起来晾干。

建筑原则支持节约来之不易的能源的主要目标。几乎所有的建筑材料都是就地取材，而不是像大多数现代材料那样经过热处理。没有廉价的化石燃料，砖瓦、结构钢或水泥对于普通家庭来说都太贵了。房子是用遗址周围发现的野石砌成的，用芦苇或稻草盖上茅草。双层厚的墙增加了隔热效果。在旧建筑中，墙上的开口是没有玻璃的——制造和塑造玻璃所需要的强烈热能是不可能实现的。

在几乎没有树木的外赫布里底群岛，即使是木材也仅限于最基本的建筑元素，如桁架、门框和门。铁是前现代时代最耗能的材料之一，只有在其技术性能不可替代的情况下才会使用，例如slabhraidh就是挂在壁炉上方的铁链和锅钩。为了节省金属，椽和系梁都用木钉而不是钉子连接，甚至门也用木铰链旋转。

屋顶的梁是倾斜的，这样动物的体温就可以从熊窝上升到生活空间。厨房起居室的地板中央有一个壁炉，它把热量辐射给居民，温暖的烟熏空气悬挂在没有烟囱的屋顶下。烟慢慢渗入茅草屋顶，使易腐烂的芦苇和稻草免受昆虫的侵害，也赶走了无数的蠓。没有烟囱的室内设计比听起来要好得多;泥炭烟散发出一种令人愉悦的气味，而不是木头或煤炭散发出的令人窒息的烟雾。正如一位上世纪60年代的游客所说，“黑屋绝对是你能找到的最舒适的地方。”

“黑屋”一词taigh dubh在盖尔语中出现于19世纪中期，用来区分充满煤烟的粗石房屋和白色的现代房屋taigh geal(白宫)在19世纪50年代开始在外赫布里底群岛流行起来。白宫的亮度是花了一大笔能源成本买来的。它不仅依赖于高体现能量渲染，还依赖于烟囱。烟囱带走了大火的烟雾，但也带走了90%的热量。

黑屋与今天的体积住房相比如何?当然，今天的建筑要复杂得多。在英国，典型的新公寓楼现在涉及结构、绝缘、服务和覆层的专有系统，需要专家安装和维护。但当它们失败时，它们可能很难或不可能被取代。相比之下，黑屋的建造和修复使用的知识和材料有限，只能由社区来建造和维护。

典型的新房子都比阿诺的黑屋大。以“Winstone”为例，它是由David Wilson Homes公司在2010年左右设计的，在英国各地的许多地方和气候条件下建造的，并被宣传为“真正宏伟的独立家庭住宅”。这栋两层的房子有装饰性的山墙，四间卧室和两间浴室，通过冷凝锅炉用化石燃料燃气加热。居住和社交的空间明显大于约20平方米的黑屋厨房，包括一个18平方米的厨房和休息区，一个17平方米的休息室和一个9平方米的餐厅。

运营能源

如今，随着人们对能源效率的重视和惊人先进的材料科学的发展，英国的新房子可能会比黑屋节能得多。这种情况很少发生。根据2013年的一项研究，温斯顿住宅的运行能耗比英国独立住宅的平均能耗低35%左右，但该建筑仍排放2.86吨二氧化碳₂相当于一辆普通的新汽油车行驶2.4万公里。相比之下，一个黑屋每年消耗1.4-2.1吨泥炭的能源要少30% - 50%。

黑屋的暖气可能没有那么热。它也更小，但可以容纳一个相当或更大的家庭，因此，就人均家庭热能而言，黑屋简单的砖石和茅草结构的性能大约是技术先进的现代黑屋的两倍。

现代英国超过20%的家庭能源消耗不是用于供暖;没有当代室内特色的密集装置，黑屋就没有类似的能源消耗者。

现代化在运输方面的碳排放也比较糟糕。黑屋的居民步行短途去上班和做礼拜，而大多数大规模建造的住宅区都是无情的汽车依赖者，他们古怪的道路布局和远离城市的位置强烈阻碍了步行和骑自行车。每栋房子都有保护停车场，以最大限度地提高驾驶的便利性，帮助居住者保持英国每年平均每辆车行驶近1.3万公里的速度。

具体能源

如果说当代体积住宅的操作能量更高，那么今天的体现能量则是另一个级别的。温斯顿的空腔墙是由充气混凝土块和烧砖外表皮构成的。它的屋顶是烧制瓷砖，并坐落在坚固的混凝土基础上。

该建筑的建造和维持60年的使用寿命(包括必要的窗户和墙板的更换)花费了大约50吨的隐含碳。大部分的碳足迹来自于燃烧化石燃料作为制造、运输和竖立材料的能源。最大的排放来自混凝土墙和地基，既通过高度体现的化石燃料能源，也通过制造水泥的化学反应。

相比之下，黑屋的能耗非常低，其中几乎100%是可再生肌肉能量。唯一重要的热能输入是建筑物的少数铁组件。在前现代时期，一个5公斤的铁锅链和铁钩需要大约200公斤的可再生木材用于木炭冶炼和锻造。如果零碳住房可以通过前现代赫布里底群岛的简单技术和有限资源实现，那么在今天当然是可能的。

循环

当现代建筑的全部或部分寿命结束时，它们通常很难拆卸和再利用，一些部分将被用于耗能高的回收，其他部分被强大的机器磨碎作为低价值的散装材料使用，还有一些将被填埋。黑屋完美地展示了循环经济。

就像今天的许多建筑一样，它并不打算长久，因为居民通常不拥有他们工作的土地，而且经常被地主强迫重新安置。从1795年到1853年，阿诺村的居民不得不三次搬家。但是，与当代建筑相比，黑屋可以从任何程度的忽视和衰败中修复，或者可以拆卸重新使用。如果废弃，它的茅草和无砂浆的粗石墙会回到土壤中。

向刘易斯学习

在英国，传统的黑屋类型并不是新住宅的模式。没有人愿意与孩子和牛共享一间没有浴室、只有一间卧室的房子，而且目前的人口密度确实会很快耗尽现存的泥炭资源。泥炭再生缓慢，英国和爱尔兰部分禁止烧泥炭。化石燃料时代以前乡村生活的极端地方主义不会回归，在我们这个时代，商品和人员的流动有许多积极的结果，尽管目前碳成本很高。

然而，当我们寻求向零碳建筑环境转变时，“黑屋”的一些原则是非常鼓舞人心的。低碳或零碳材料，如木材和石头，可以在英国本地采购，以取代高碳强度的水泥和钢铁。

现代的体积房屋保温系统，由于其严重失效的趋势，以及使用秸秆、茅草和草皮等当地可持续材料建造的小型住宅的开始和结束，造成了污染和高碳排放。依靠良好的隔热和身体温暖，以最小的额外能源输入必须成为未来建设的必要目标。

通过规划工作和生活的密度和邻近性，英国的汽车旅行可以从根本上减少——这是前化石燃料生活的基本原则。也许，前现代黑屋给我们上的最明显的一课是，按照世界历史标准，我们在建筑材料上消耗的能源和碳水平是疯狂的。在建造黑屋的时候，钢铁、玻璃和混凝土都存在，但它们因耗能过高而被拒绝使用。

为了实现净零能耗，我们必须在任何可能的地方重新使用低嵌入能量材料。我们习惯性的默认材料，如钢(32-45MJ/kg)和铝(175-200MJ/kg)是气候灾难的强大推动者。

远离新建筑

相对较新的名字“黑屋”暗示着一种嘲讽——与较新的“白房子”相比，它被荒谬地挥霍的烟囱保持着干净——暗示着我们在欣赏建筑时需要的思想和感觉的根本变化。新的、闪亮的、白色的、原始的——这些都是一个矿物燃料能源丰富的时代的奢侈品。

现在我们明白了能源财富的生态成本，我们必须学会培育、修复、保留和欣赏我们的物质世界，不要把磨损看作是忽视或贫穷的标志，而要把它看作是长期使用的骄傲、美丽的光泽。新建在绿地上的独立住宅需要从身份的象征变成糟糕旧时代的滑稽遗迹。

黑屋为低技术含量的解决气候灾难的方法提供了灵感。为了减少运行能耗，高科技专有系统应该始终通过生命周期碳分析来严格审查，以验证它们在运行几年内就能偿还通常高含碳量和困难的寿命结束处理。

此外，我们必须推动任何一方的政府，国家和地方政府，制定和维护强有力的立法和税收制度，以鼓励改造，监测和限制包含的碳，确保可修复性和重用性，并通过使用后测试，而不是乐观的建造前模型，对运营能耗进行限制。

未来就像黑屋一样，必须是没有烟囱的。不仅没有家庭火灾和燃气锅炉，也没有工业烟囱排放的碳足迹。我们需要的房子既不是煤烟熏黑的房子，也不是郊区那些用水泥、钢铁和玻璃建造、用燃气锅炉供暖的粉色和淡黄色砖房，而是真正的绿色房屋:绝缘良好、可回收、可修复、适应性强、环境适宜步行的房子。

巴纳巴斯·考尔德是利物浦大学的高级讲师，也是建筑和城市历史研究小组的负责人。他是《建筑学:从史前到气候危机》一书的作者。

弗洛里安·厄本(Florian Urban)是格拉斯哥艺术学院建筑史和城市研究的负责人。

本文的主要来源:布鲁斯·沃克，《刘易斯·布莱克斯:未来的温室?》”(1996)。FLW Thomas，《论外赫布里底群岛的原始民居和低地》，《苏格兰古物协会会议录》7 (1866-68);亚历山大·芬顿，《海岛黑屋》(1978);布鲁斯·沃克和克里斯托弗·麦格雷戈，《赫布里底黑屋》(1996年);Christopher Iddon和Steven Firth，新建住房的隐含和运营能源:英国建筑方法的案例研究，能源与建筑67(2013年12月)。瓦茨拉夫·斯米尔，《能源与文明:一段历史》(2017)。