编者注:这篇文章是专家交流系列，一个由编辑指导和专家驱动的平台，围绕前沿的建筑科学原理和项目提供信息和讨论。第四季度的主题——在我们的赞助商*罗克伍尔的支持下——是“为绿色家园选择产品和材料该系列活动将于美国东部时间12月7日下午6点举行网络研讨会，由有贡献的专家组成小组讨论。点击注册．

建筑很像烹饪。当充满激情的专业人士将优质的食材进行改造时，才能获得维持生命的效果。创造美丽，滋养人民，保护社区和地球的健康。同理，好的建筑需要好的材料。我们使用的材料有影响。不管使用它们的团队技术如何，都无法去除体内的碳或体现了不公平(稍后会详细介绍)来自某些产品。例如，一个高效的被动式房屋可以使用300年以上碳回收期如果使用合成绝缘体来达到该性能水平，但合成绝缘体的副作用可能包括增加毒性和与潮湿相关的组装故障。

这里没有指责或羞辱任何人的意图。有许多出于善意的人在非常受人尊敬的项目中工作，他们希望为客户和地球做正确的事情。然而，好的项目往往会因为一些不好的“成分”而失败。对于为什么绿色建筑领域的专业人士继续使用坏到不那么坏的材料，我将提供一些假设。

首先，人们有理由担心使用新产品的成本和复杂性。然而，许多好的产品和组件成本较低，已经被普遍使用，并且可以提供高性能。一个例子是含有a的密集包装纤维素红色名单免费气、水控制膜等这些产品从制造商亨利，作为一个很好的替代闭孔喷雾泡沫。

第二，好和不那么坏经常被混淆。“好”是物质成分的根本性变化，而“不坏”则是增量变化。例如，这个新一代XPS硬质泡沫板不像以前的版本那么糟糕，但它仍然是由泡沫制成的，而且它仍然有很高的生命周期碳影响。我认为，好的产品是由储存碳的自然资源，如木材或软木制成的。

第三，能源效率成为我们实现低碳、健康和耐用的更好建筑目标的代表。然而，数据表明，单纯关注能源效率的设计往往无法实现这些其他目标。效率不需要更换材料;效率通常鼓励使用大量相同的劣质到劣质的材料，如合成绝缘材料。我称之为“效率陷阱”。

效率陷阱导致了一场趋同危机。我们试图从效率的角度解决所有问题，这导致了更高的建筑成本，病态建筑综合症(SBS)，以及持续产生40%以上碳排放的建筑环境。我们如何改变这种模式?答案首先要从建筑生命周期影响的整体角度出发，对所使用的产品进行深入探索。

建造一个好的建筑

我天生乐观，但几十年的建筑科学会让任何人都有点厌倦。我在书中听到过关于为什么“绿色”、“高性能”或“高效”建筑不是一个目标的各种借口。但我从来没有听过有人说他们不想要一个好的建筑。我发现，围绕“好”展开对话，会创造出一个与政治无关的合理目标。那么问题就变成了我们如何定义好的建筑?

背后的人漂亮的房子标准创造了一套很棒的标准来定义整个建筑的水平，但在我的公司，(房屋，我们正在寻找一种工具来帮助我们快速选择高质量的材料。通过结合我们团队在几十年里建造的数千个项目的经验，我们的“好建筑的五个因素”概念诞生了。

如前所述，首要的一点是，好的建筑必须用好的材料建造。这意味着指定健康、低碳和持久的材料。在预算充足的情况下，应该使用好的材料来实现最高水平的性能。如果预算有限，好的材料可以导致一个高品质代码最小家．

在我的公司，我们的流程以产品规格为中心。在找到项目场地并了解当地气候后，我们创建了一系列材料，这些材料可以转化为符合客户目标的设计和结构。我们材料规范过程中最重要的部分是创建一个“不要使用”列表。这个清单通常包括合成绝缘材料和含有有毒胶水或涂层的产品。一些例子包括喷雾泡沫绝缘，XPS刚性板绝缘和PFAS化学品处理的膜。

如前所述，每个材料规范也必须在特定气候下的给定建筑的背景下理解。我们的第一步是确保产品具有最小的碳影响，低毒性，以及内置社会公平．然后，我们确定这些产品是否能在给定的位置为给定的设计提供最佳的舒适性、效率和耐用性。

1.舒适与健康

我们的设计以舒适优先于能源效率。健康是舒适的一个组成部分，因为如果你不健康，就不可能舒适。健康建筑通常是通过有限的无毒建筑方法来讨论的。这是有问题的，因为无毒并不存在。在适当的剂量下，任何东西都可能是有毒的，即使是真正好的材料，比如羊毛绝缘材料，也可能是有问题的。

此外，无毒仅仅是消除了不良物质成分，而健康的建筑是一个更全面的目标。生命值是为某一建筑物的居住者量身定制的。健康还需要选择材料，不仅要避免毒性，还要优化生产力、放松和快乐。

2.效率和可再生能源

到目前为止，能源效率是我们行业中最容易理解的因素。当然，这是优秀建筑的关键元素，但它不应该是主要目标。结束关于效率与可再生能源的长期争论也很重要。答案是，我们在每个项目中都需要他们。好的建筑是效率、可再生能源和健康耐用的低碳材料的结合。

3.耐久性和弹性

一种材料的寿命在很大程度上取决于它所使用的气候区。我们的流程从现场考察和产品研究开始。然后我们创造实物模型测试潜在的材料，看看它们在特定气候区的表现如何。有些材料表现出色，有些则需要定制，还有一些显然不是一个好的选择。

还有一些建筑耐久性的基本要素应该包括在每个项目中。一个例子是通风覆层-实现与雨幕。这也是一个很好的做法，从窗户密封胶，如填缝升级到窗户集成磁带根据数十年的表现进行评级。胶带随着建筑的移动而移动，而嵌缝材料往往会被框架材料和窗户材料之间的差异运动撕裂。

关于这个问题还有很多要讨论的，但简而言之，这些是我们在研究产品的耐久性和弹性时试图回答的问题:特定的材料在当地气候中随着时间的推移会如何表现?保护热层和结构层的最佳空气和水控制层是什么?在日益不稳定的环境下，这种设计还能继续满足客户的目标吗?

4.体现了不公平

这是五个因素中最难理解的，但它可能是最重要的。“具体的不公正”是社会科学中用来描述边缘社区如何遭受最严重的环境后果的一个术语。我们用具体化的不公正来概括某一特定产品中的结构性暴力。例如，喷雾泡沫绝缘材料中的化学成分和化石燃料衍生物是已知的致癌物，其他成分在红色名单上，其中包括已知会导致人类健康问题的成分。(在疫情爆发期间，规定要求工人穿戴个人防护装备的产品，就像他们在疾病预防控制中心工作一样，公平吗?)

另一个例子是使用PFAS作为防水处理的膜。纪录片“我们认识的魔鬼分享了一种化学物质背后的故事，这种化学物质通常用于防水或制造用于烹饪的聚四氟乙烯。经过多年的诉讼，杜邦不得不停止使用PFOA，取而代之的是PFAS，后者被认为具有同样的健康风险。

5.生命周期碳影响

这一因素正得到更好的理解。气候危机的紧迫性促使绿色建筑专业人士确定到2030年建筑的生命周期碳影响。从历史上看，关注的焦点几乎完全集中在运营碳上，也就是在建筑使用阶段排放多少碳。限制运营碳仍然很重要，但最近的研究表明，到2030年，运营碳仅占生命周期碳影响的10%至30%。

最近的分析一再表明，到2030年，隐含碳占整个生命周期影响的70%或更多。这种生命周期碳影响主要是建筑材料提取、加工和制造过程中的材料碳排放(MCE)。前沿工具，如梁而且EC3对计算物质碳排放量很有用。

与内含碳有关的其他问题包括材料的运输、安装和寿命结束后的处理。进行粗略的计算来确定这些影响是很重要的。例如，考虑用集装箱船从德国运到洛杉矶的绝缘材料与用半卡车从洛杉矶运到旧金山的相同货物。问题是:哪一种情况会导致更少的碳体现?答案应该考虑到材料规格。

我将分享我们在“优秀建筑的五个因素”分析中运行的两个产品示例。这是一篇即将发表的文章的预告片，这篇文章将概述我们在自己的项目中基于五个因素分析所做的前五个升级。

总而言之

我们的五大因素分析的核心目标是对产品在多个类别中的表现提供一个清晰而简单的总结，这使得整体视图更容易理解和交流。我们选择的建筑材料是有影响的。在我的公司，我们发现五因素分析是我们选择正确成分的最有力的工具。

*在文章发表前，赞助商没有机会审阅文章，也没有机会编辑作者的文字。

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Lucas Johnson, MESM, BPI BA, CPHT，是Vali Homes的首席建筑宅男。图片由作者提供。