如何博弈城市设计塑造可持续城市
这篇文章最初发表在昂西亚.
个人取暖器是许多办公室工作人员夏季生存的工具,由于过度活跃的通风系统而被冻得透不过气来——这是一种针对过度冷却流行病的自卫行为,过度冷却不仅浪费了办公室的能源,而且还使大商店、学校和其他建筑物的舒适度混乱。
一项对美国政府大楼的审计发现,超过五分之三的住户在夏天感觉太冷。这场严寒最可能的罪魁祸首是谁?工程惯例-盲目遵守毫无根据和过时的经验规则,导致空调系统的错误编程。
冰冻的空间只是冰山一角的一个令人心寒的例子。我们每天与之互动的许多技术、实践和系统在默认设置下以“既定实践”、专业标准和设计规范的形式形成。许多人通过设计导致功能失调和过度消费。
分区规则禁止建造负担得起的微型住宅。过时的普遍拥有汽车的假设导致了宽阔的街道和拥挤的街道"交叉口之间巨大的“缺口”束缚着城市规划者努力提高密度。
默认设置在各种电子设备中拨入废物,使视频游戏盒处于永久待机状态,并对灌溉控制器进行预编程,使花园淹没在废水中。而且,每次停电时,许多这样的控制器都会恢复到浪费的工厂默认值,这破坏了消费者可能有的任何节约动力。
问题在于工程师们对风险的厌恶。
功能失调的默认设置可能需要几十年才能正确设置。然而,另一方面,面对有问题的设计缺陷可能会带来一些令人惊讶的机会,以改善生活、节约资金、减少污染和节约宝贵资源,从能源到水,再到开放空间,有时所有这些都是同时发生的。
要想打破几十年来的惰性,克服隐性违约,工程师、设计专业人士和政策制定者必须承认,他们过去可能是错的,甚至是不理性的,并成为积极分子,重新审视我们对事情应该如何发展的假设。
这需要耐心:正如波士顿的城市规划师、建筑师、《步行城市》一书的作者杰夫·斯派克(Jeff Speck)等改革者所记录的那样,功能失调的默认设置可能需要几十年才能纠正。
A / C超速
仅仅是找到违约可能需要很多年。例如,美国采暖、制冷和空调工程师协会(American Society of Heating,Cooling,and Air Condition Engineers)在20世纪90年代就将过冷问题确定为“一致且系统的”
然而20年后,澳大利亚悉尼大学的一位高级阿什拉专家Richard de Dear报告说,该协会的室内舒适专家仍然对此感到“困惑”。
这一令人毛骨悚然的谜团激发了一系列往往相互矛盾的理论。在他2012年的文章中“有人在北极放风了吗?”de Dear引用了样板租约,在该租约中,建筑业主保证其租户的空间比ASHRAE的热舒适标准推荐的要凉爽得多。
去年,荷兰的研究人员发表了一篇关于归咎于ASHRAE的标准为了让恒温器温度下降,从而有利于男性更高的新陈代谢,一种所谓的性别偏见很快就被消除了阿什雷驳斥.
伯克利加利福尼亚大学建筑环境中心的热舒适专家惠张说,最近的研究支持了一个令人费解的简单解释:导致通风系统吹太多空气的默认设置。“过冷的原因是过度通风,”她说。
问题的根源是气动控制装置遗留下来的技术瑕疵,气动控制装置曾经是调节建筑物中每个区域气流的常用方法。气动控制箱仅为每个区域的最小气流提供一个设置,无论系统是加热、冷却还是仅输送新鲜空气。因为加热至少需要系统最大流量的30%(或更多),工程师们将其视为自然最小流量。
20世纪70年代,气动是标准设备。但到了20世纪90年代,由于电子控制能够指定用于加热、冷却和通风的不同气流,它们逐渐被挤进了技术的垃圾堆。
尽管如此,经验法则仍然存在——气流设备仍然贴着标签,建议不要降低气流——在大多数建筑中,气流保持在30%以上任何时候。
张和她在伯克利和附近的机械工程公司泰勒工程公司的同事怀疑,旧的气动经验法则和其他公认的关于通风的智慧是导致这种现象的原因室内的相当于风寒。
远程办公、节能设备和照明设备的安装正在减少建筑物内部的热量。然而,通风系统不能被调低到容量的30%以下。
2006年,泰勒工程公司(Taylor Engineering)在30%违约率的情况下取得了第一场胜利,证明大多数数字控制可以可靠地将流量控制在系统容量的10%以下。减少流量可以减少能源使用,加利福尼亚州立法者迅速采取行动锁定收益。他们2008年对该州《建筑规范》的修订生效这迫使建筑商让流量下降到系统容量的至少20%。
ASHRAE的标准指导着其他州(和国家)的建筑规范。ASHRAE内部持怀疑态度的人仍然质疑,在空气流量低的情况下,居住者的舒适度能否得到保证。“当时有很多怀疑和争议,”泰勒工程公司的负责人杰夫·斯坦回忆说。
2012年泰勒和伯克利研究人员的合作工作(部分由ASHRAE资助)甚至让怀疑论者感到满意。他们测试了互联网巨头雅虎位于加州森尼维尔的六座建筑。当他们重新设计了通风系统,让通风空气流量从30%降至10%时,雅虎员工报告称,他们对空气质量的不满降低了47%。
节约能源是巨大的。用电量下降了13.5%。这些建筑还减少了12.2%的天然气燃烧量,因为过度冷却减少了建筑最北极区域必须重新加热的空气量。
德克萨斯州Krueger-HVAC公司的首席工程师、ASHRAE公司的一名主管Dan Int-Hout表示,来自雅虎项目的这一“令人难以置信的消息”已经开始说服工程师们允许更低的流量。不过,他预测,完全克服实践中的惰性“可能很容易需要20年”。
障碍是工程师“对风险的厌恶。最好在夏天让建筑物过冷,让每个居住者自己解决自己的需求,而不是因为交付不足而被起诉。斯坦因说:“人们在寒冷的时候带个人加热器比带个人空调更容易。”。
非街道自动驾驶仪
默认的做法也会激发浪费,阻碍运输方式的改变。好用的买球外围app网站交通规划好用的买球外围app网站也表现出类似的突破性研究和慢动作反应模式。
考虑路边停车的要求。
加利福尼亚大学洛杉矶规划教授Donald Shoup在过去40年里,他一直在推动有关停车的研究,他开玩笑说,他选择了一个学者能处理的最不知名的领域。然而,他的研究成果意义深远。舒普记录了最低停车要求对一切事物的破坏性影响,从延迟的重建、恶化的不平等到交通效率低下和温室气体排放。好用的买球外围app网站
不过,规划行业的反应基本上是沉默。
“没有一个城市规划者否认这些影响。没有人说过,‘这家伙错了。’他们就这样继续下去,因为什么都不改变很容易。”“停车是自动驾驶的。”
正如Shoup指出的那样,停车规则在确保汽车停放方面取得了巨大的成功:“停车场现在几乎是每个城市最大的一项土地使用。”
但Shoup和其他人的研究表明,没有这些授权,生活会变得更好。2010年,时任加州大学洛杉矶分校博士后研究员(现为康奈尔大学城市规划教授)的迈克尔·曼维尔(Michael Manville)记录了洛杉矶的快速重建,此前该市放弃了开发商将历史办公楼改建成住宅的每单位两辆车停车要求。从1999年到2008年,这项豁免在洛杉矶市中心培育了至少7300套新的住房单元,而在过去的三十年里,这里只增加了4300套。
停车场现在几乎是每个城市最大的单一土地使用。
根据Shoup、Speck和其他城市改革者的说法,尽管加州大学洛杉矶分校(UCLA)和其他机构进行了研究,但停车要求仍然几乎是普遍的,因为规划行业仍然坚持过时的以汽车为中心的标准。
斯派克的书引用了一个例子来支持规划工程师的不妥协态度:查尔斯·马罗恩。正如Marohn在他2010年的道歉文章中所说的那样《康复工程师的自白》“我们不能推荐手册中没有的标准。”
斯佩克说,通常情况下,这种惯性在县或州一级最为强烈。他说:“在过去20年里,我服务过的几乎每一个社区都尽了最大的努力使街道更加安全,至少在一定程度上受到了拥有道路的州或县交通部门的阻挠。”好用的买球外围app网站
和过冷一样,城市规划也有改变的迹象。一些城市意识到强制停车是一个坏主意。寿普指着水牛城,它是准备批准一项计划的大修这将使它成为美国第一个不需要街道外停车的城市。
其他城市,如旧金山,正在将一些最低停车要求改为最高停车要求。Shoup说:“洛杉矶市区对停车位的需求至少是旧金山市区的50倍。”
游戏设计
将默认值从最小值到最大值翻转180度可能不仅仅是朝着正确方向迈出的一步。它可能为制定一项消除功能失调违约的广泛战略指明了方向。
想象一下,如果通风工程师开始设计建筑物的空调系统时,假设最小空气流量为5%到10%,而不是法规允许的最高水平,或者城市规划者只在研究支持的地方增加停车要求。
弗吉尼亚理工大学的土木工程教授特里普·舍利和克莱姆森大学的莱迪·克洛茨说,改变从建筑到道路的所有设计软件的默认设置是一个很好的开始。许多这样的工具在每个项目开始时都会使用默认参数,这些参数往往会强化现状。
在过去三年中,Shealy和Klotz一直在试验另一种默认翻转,以使“更绿色”的选择成为项目评级系统中的默认选项,如LEED,该系统使用各种可持续性指标(如水消耗、支持骑自行车和使用再生材料)对建筑项目进行评分。竞彩足球app怎么下载
Shealy和Klotz通过重新编程测试了默认可持续竞彩足球app怎么下载性方法一个名为Envision的软件包这是在哈佛大学设计研究生院创建的,类似于LEED的土木工程。设想对基础设施项目(如城市交通重新设计和土地使用计划)的可持续性进行评级。竞彩足球app怎么下载
就像建筑师使用LEED一样,Envision的用户从零分开始,随着他们为自己的项目添加有价值的功能而努力。希利和克鲁兹重新编程了昂科威的评分流程,开始时给用户一个完美的分数,然后在用户删除或缩小想要的功能时对接分数。
他们的直觉是,用户提交的案例研究(重建阿拉巴马州一个被龙卷风摧毁的农村城镇)将产生更高的评分(更可持续)的新默认计划。这个想法是基于诺贝尔经济学奖获得者丹尼尔·卡尼曼(Daniel Kahneman)的开创性决策科学研究的畅销书《思考,快与慢》),表明厌恶损失比追求奖励是更有效的激励因素。
土木工程专业学生和实践土木工程师的试运行证明了这一点。以可持续性满分开始的参与者所交付的项目平均得分比从零开始的控制组成员高出约20%。竞彩足球app怎么下载
Shealy说,将初始默认分数从零改为满分“极大地提高了工程师们对可能性的认识,以及他们试图获得这些分数的动机”。
“我们正在帮助人们做出符合他们最大利益的决策,”Klotz说,因为设计师使用LEED和Envision等决策工具来实现最可持续的项目。
Shealy和Klotz表示,他们的默认可持续性方法可能竞彩足球app怎么下载会成为下一版本Envision的标准设置,该版本将于2018年推出。这是违约行为正在崩溃的几个迹象之一,还有布法罗市放弃了非街道停车规则(今年似乎将进行市议会投票),以及视频游戏和其他消费电子产品的工厂环境变得更加绿色的趋势。
默认设计可能永远不会停止,但它似乎可以更可持续。