浮躁:论代谢城市中的生活

作者: 卢克·琼斯

人类系统的“新陈代谢”已经成为一种处理环境影响的机制。通过将它们描绘成化学和能量流的图形,新陈代谢允许量化技术和社会活动的最终影响。但在采取行动之前,必须以某种方式弥合系统尺度和人的尺度之间的空间。

“工业城市的能量过程就像牡蛎茂密的珊瑚礁一样。”

-Howard Odum

被代谢

Athanasius Kircher,《地下流动的水》。从穆图斯subterraneus,1665

新陈代谢是居住在一个流动的景观。在一个既理解技术又理解自然的世界里生态在美国,新陈代谢实际上已经成为一个包罗万象的问题。任何形式的恒等式,任何有界的等式系统其中物质的流量可以通过代谢作用来定义。从发电站到珊瑚礁,从松树到电池,所有物质和能量的消费者和变压器都可以平等看待。新陈代谢使它们可以计算。它抓住了他们的工作,他们是什么,在这个特定的世界观里,这是一回事。

最初是一个生物学概念,指的是正在进行中的生命活动——一个世俗的替代神圣之灵,或生命之火-新陈代谢现在是一种工具。它的应用于人类设计的产品-城市,工厂,过程,以及所有类型的对象-是现代环境影响评估的基础。新陈代谢减少了它的主体与流动的联系,从而使环境货币的产生成为可能。当我们谈到体现碳这个或那个活动,就是我们所提到的新陈代谢减少的一套工艺过程。当我们将任何社会或经济行为与环境影响的资产负债表联系起来时,都是借助同一种手段。

机构在生产中的物料流动分析

新陈代谢是化学流量的图形。它描述了能量和化学物质在一定时间和地点的消耗和转化。新陈代谢是空间上的连续性PANTA RHEI.不断的运动。这在本质上也是他们的全部。试图理解一个城市或一个社会的新陈代谢,实际上就是承认你对它的真正了解是如此之少。颗粒状和复杂的内部细节被忽略。既没有对活动部件进行空间化,也没有对活动部件进行形式化。所有被承认的都是输入和输出;这是自我创造和自我维护的持续的、不可思议的活动的标志。

平庸 - 未来派

世界经济中的物质消费,由圈子经济生产,2018年

新陈代谢起源于20世纪60年代早期对城市形态的彻底重新构想,它已经在90年代后的环境分析过程中形成了一个朴素而含蓄的来世。在像物质流分析(MFA)和生命周期评估(LCA)这样的学科中,它构建了人类过程对彼此和环境的作用和影响。新陈代谢是活动定义的同义词(无论是开一年的炼铝厂,开一辆卡车在平坦的道路上行驶一小时,还是捕一公斤沙丁鱼)。正是这些系统之间的流动构成了最基本的生态现实。在对人类技术社会的生态解读中,资源、矿产、燃料和污染物最终比物品、产品、商品或购买更为突出。后者只是前者的深层运动的表面表现。

正如莉迪亚·卡利波利提在生态设计史在美国,生态学作为一种世界观意味着技术和自然之间的对等。流动成为现实,既存在于人类技术社会的内部,也存在于外部的地球生物圈。能量和物质跨越两者边界的运动是人类影响的指标。因此,流量测量温度大气或萃取危机。但是,它们诊断能力的来源——它们对人类文化和规模的抽象——也使它们令人沮丧地难以捉摸。使流动可见的过程,将它们重新连接到日常人类现实的场景,是一个复杂的项目。在一个设计和全球投资越来越多地以环境标准来评估的时代,这是一个可以看到未来设计形式的形成。

新陈代谢的城市是一个特别的场域,在其中可见性的记录被戏剧化。对于20世纪60年代的一代建筑师来说,城市新陈代谢的理念捕捉到了未来高科技城市的不断变化。他们壮观的未来主义,从历史的轴线来看,应该满足现代环境分析的平庸的统计程序,这是一个讽刺。

但这是一种矛盾,在许多重要方面仍未得到解决,而且富有成效。人类社会与技术代谢的领域,是智力与战略的“沉默”、形式与无形、物质与媒介的交叉与转化的领域。对于这样一个在未来城市中具有形成性存在的想法,新陈代谢特别不被重视。根据你所处的位置,它要么是老生常谈,要么是默默无闻。在将其工具化带入前景的过程中,本文的目的是使其在产生我们对世界的共同理解方面的作用稍微不那么不透明。

产生代谢知识fluxometrically它包括对物质和能量流动的描述和测量。在日益普遍的环境评价和评级过程中,人类活动的特点是其在地球上的“外部性”碳或具体能量,新陈代谢是其中的特点地面实况分析。在所有城市通过历史负担的许多有机隐喻中,新陈代谢可能最终成为最相关的。

城市METABOLISM-TWO图片

Nakagin胶囊塔。摄影:Luke Jones

20世纪60年代,在技术危机和环境破坏的刺激下,出现了两种“城市新陈代谢”的形象。对于日本的一群建筑师来说,城市新陈代谢的潜在解读是形式结构的根本不稳定。新陈代谢:新城市主义的建议在1960年的东京世界设计大会上,一群年轻的建筑师将新陈代谢视为城市的活力,其特征是不确定性、有机增长和不稳定性。该宣言包含Kiyonori Kikutake、Kishō kukawa和Noboru Kawazoe等人的提案和文章,展示了城市的彻底转变;从静止的纪念碑和建筑组合转变为灵活的、适应性强的模块和循环的基础设施景观。代谢空间是可移动的,多变的,体验强烈的,但也与自然景观和循环联系在一起。

城市新陈代谢的建议不是关于这种流动本身的识别,而是对流动、不确定性、准有机增长和适应城市结构的逻辑的延伸。通常,就像当代欧洲的“插入式”趋势一样,新陈代谢学家采用大规模巨型结构的策略,在房间和设施规模上,可以安排寿命较短且易于交换的组件。在东京Shimbashi的Nakagin胶囊大厦中,单个的迷你公寓连接到一对支撑它们的混凝土结构核心,使其能够流通。该建筑于1972年在30天内建成。

Few of the built projects of the Metabolists ever realized the idea of a continuously reconfigurable structure in practice, but at the very least projects like Nakagin (or Kenzō Tange’s vast contemporary scheme for Tokyo Bay) achieve a convincing dissolution of the monumental image of architecture into a state of apparent flux.

Santorio的代谢实验,描绘了De Medica Statya,1615

该组织的抱负——在宣言的前言中提出——与其说是揭示新陈代谢作为一种潜在的逻辑或现实,不如说是使其在经验层面上成为现实。对于像黑川这样的建筑师来说,活力和可重构性让城市回归到一种自然秩序。建筑会生长、发展,并对环境做出反应,就像植物对气候做出反应一样。虽然现代技术的速度和适应性很重要,但社会本身并不是新陈代谢的产物——新陈代谢是一种偶然性的方式,它最大限度地发挥并实现其内在的能量和活力。

我们应该,Noboru Kawazoe写道,“努力鼓励我们社会积极的新陈代谢发展。””或评论家和插件爱好者雷恩Banham提出类似的问题的设计在1965年季度,“城市必须看起来像一个插件,插件(人)必须能够识别部件和功能,这样他们就可以理解它是什么做的,和他们。”

五年后待卫生工程师亚伯德曼在一个问题上科学美国人相比之下,《城市新陈代谢》(The Metabolism of a City)则是对正在发生的危机的一种新的分析形式。

“一个城市的代谢需求,”他说,“可以定义为维持城市居民生活所需的所有材料和商品……”

“…随着人类逐渐认识到地球是一个封闭的生态系统,曾经看起来令人满意的随意的废物处理方法似乎不再是可以接受的。他的眼睛和鼻子每天都有证据告诉他,他的星球不能无限制地吸收他文明中未经处理的废物。”

新陈代谢的微量允许

在一组图表和图表中,Wolman量化了一个假设的美国城市一百万居民的主要投入和产出 - 包括石油,食品,主要能量载体,如石油,以及污水,固体废物和有害排放等产出。从某种意义上说,“城市的新陈代谢”是Wolman原始领域连续液压流模型的自然延伸,以更广泛的材料和能量流动。Wolman的主要兴趣是废物问题 - 他的干预措施响应了公众对伟大湖泊废水污染的公共关注,以及洛杉矶等城市的烟雾积聚。

在这两种代谢过程中,最关键的是规模问题,以及代谢过程的可及性或易读性。新陈代谢建筑作为图像的manbetx实力派长寿部分是由于其令人信服的表达不确定性或流动在情感和可识别的水平。相比之下,沃尔曼的项目是一个最终遥远的整体的可视化。居住在城市代谢研究对象内的人,不会看到他们所参与的代谢流。相反,在日常生活中,这些流动的不可见性是研究的动力。城市新陈代谢是必然的。分析的任务是揭示它,而这种可见度是调节其效果的前提条件。

战术上的不确定性

弗朗西斯·本尼迪克特工作中的新陈代谢测量技术人类活力与效率, 1919年

城市理论的历史充满了有机隐喻。在18世纪的法国,一种生理意义上的城市概念形成了,这种概念在今天的日常语言中仍然存在——将主要街道描述为动脉,或将城市肌理描述为组织。如果城市是一个身体,它可能处于粗陋或脆弱的健康状态。治疗,如巴黎的奥斯曼化,可能是外科手术。在后来的模型中,城市与其说是一个主体,不如说是一个有机细胞或以单位为界、大小合适、内部整合和自我调节,在粗糙的干预机制面前难以驾驭;或者,准自然进化力量的产物,根据变化的地形和外部需求塑造自身。在战后控制论中,城市有机体是一种神经学,自我控制和自我信号,构建反馈回路和日益抽象和规模的网络关系。这种类比可能是互补的,也可能是不一致的——有机体的修辞肯定被用来强烈支持现代主义项目,同时也被用来谴责它。

城市有机体为干预提供了认知地图。如果城市是一个身体,那么它的解剖学知识将通过解剖。如果它更像一个生态系统,那么生态调查的方法可能更合适。在神经系统中,高层网络的绘图和建模似乎最有可能捕捉工作中的核心动态。

与身体或细胞的相似物至少有部分是结构性的;相比之下,新陈代谢基本上是无形的。从某种意义上说,所有其他有机物都在说明一个物体是什么,而新陈代谢只是识别它做什么。当其他有机类似物识别体内平衡的自我调节(甚至智能)系统时,新陈代谢基本上是愚蠢的。城市的新陈代谢被剥去了所有的伪装——无论是文化、价值、意义、意义,还是意图。它是消化,而不是意图。它没有目标,没有本能,没有目的。将人类过程鉴定为代谢并不意味着平衡或可持续性;相反,它指出了缺乏这些形式的监管。

人类胎儿淋巴血管的扩张,Franz Kreibel,人类胚胎学手册,1910年

作为一种分析方法,新陈代谢是强有力的,甚至是通俗的,还原的。一些最早的代谢实验是威尼斯的圣托里奥医生做的。确定了质量不平衡食物和饮料他消费和粪便和尿液的数量生产,他成为决定测量身体的质量损失通过排汗,坐在一个巨大的杆秤规模的饭后几小时跟踪他的质量在逐渐地发生变化。

该实验捕获了代谢的基本最小的代谢定义,因为在这种情况下捕获了系统的流动和摆脱的流量,部分地通过质量平衡原则。这些流动是明确的知识和可量化的 - 在系统(或身体)的内部只能推断出来。新陈代谢的边界是收集信息的地方 - 其内部是,认识到或战术,不确定。

这最后一部分很重要——日常生活的代谢分析项目可以被看作是建立在一个以前不存在的反馈回路的基础上的。人类活动,从购买产品到设计建筑,以及它们对地球的大规模影响。像隐含碳或环境足迹这样的指标被解读为试图在本质上并不智能的系统中产生一种系统性的意识。

在FLUXOMES

随着环境管理和改革的焦点从生产中心转移到消费领域,人类生活和相互作用范围内代谢流或行为的可见性或透明度的利害关系直到最近几十年才变得清晰起来。

在沃尔曼的时代,环境设计和管理的主要焦点被称为“管道的尽头”——大规模基础设施和流程的主要操作和影响。在过去的几十年里,消费领域——即“需求面”——发生了长期的转变。

要让这种转变成为可能,就必须在fluxometry发行城市,工厂,产业,地区的代谢过程 - 以及人类互动规模。产品,建筑物,项目必须呈现为fluxomes即,作为集合或捆绑的流动;每一个都在行星尺度的变化和膨胀中以这样或那样的方式成为微小的推动力。

从生命周期到平台

生命周期评估的阶段(ISO 14040)

在环境评估的当代实践中,在代谢项中的人类活动的定义是一个很好的理解过程。工厂的材料,能量,热,废物,蒸汽,或者作为烃的通量变成排放的烃的过程的助熔剂或车辆运输过程可以是直接的量化和表征。

但对象 - 鞋子或建筑物的代谢表征是一个更复杂的问题。对象四处走动,它们并不依然,但是组装,分解,用完等。它们通过空间和时间移动,并且是一系列不同流程的居民,因为它们被精制,组装,销售和丢弃。

高炉部分。从Cooley的Cyclopaedia, 1880年

从20世纪80年代和90年代开始,作为评价项目和投资影响的一种机制,生命周期评价已经成为形成环境对象(即围绕其外部环境影响可视化而形成的对象)的主导程序。众所周知,这些工作的原则是按阶段对外部性进行结构性分解。这些阶段本身就是过程代谢分析的部分或抽象。与交通工具相关联的流被细分并附加到它们交付的对象上;工厂的产品被用来描述它们所创造的产品。其中一些过程是直接调查的,其他是来自共享数据库和软件平台的通用数据。

生命周期“系统边界”在一段时间内扩展,并构建关于未来性能的场景,如使用中消耗的能源成本或回收或处理的碳强度。回收一件物品的能量成本必须包括它今天的生命周期成本——即使在未来的能源制度下,这个过程可能需要非常不确定的性质。在30年里,用于回收一个产品的电力会排放多少碳?有什么安全处置或再用的机制?这些组成和分解的过程,产生和投射的过程,是明显明确的环境影响的原因,如碳强度、环境足迹和体现能源。

技术领域的偶然性链

生命周期日益成为更为复杂的评估系统的一种方案。在环保产品声明(环保署)中,它们附在产品和商品上,而这些产品和商品又被纳入更大规模的评估。建筑规模的LCA必须为其各种元素集成整个产品规模的LCA堆栈。最近的一些项目试图将这些技术直接集成到CAD和建筑信息建模(BIM)软件中,比如Skanska、微软和其他公司运行的EC3“碳计算器”项目。平台嵌入在过程的两端——在工业过程的定义中作为通用数据(成千上万的数据包含在广泛使用的Ecoinvent数据库中)或在比较数据库中使用epd(或越来越多的机器可读形式- ILCD)本身。

从理论上讲,这些过程的总体目标是让一个城市或经济体能够清楚地看到自己对环境的影响;对于一个给定的元素,如砖、空调,大气中的碳含量会相应增加。日常生活的对象逐渐变成自身的环境拟像。

流动的风景

钢和混凝土制造中的纠缠流

一个无处不在的生命周期的世界是由一个奇怪的循环构成的,在这个循环中,客观的代谢信号和它要纠正的文化系统不断地相互覆盖。

技术圈的过程经常被纠缠或折叠在一起,并且可以仅通过解释来分离。养鸡场可能会产生鸡,鸡蛋,鸡肉粪便。高炉可能使猪铁,砂渣和热量制成。没有必然的方法来确定其中哪一个在系统中造成哪些在系统中的外部性。例如,在哪种基础上是一种方法的二氧化碳排放,该过程采用铁,煤和电 - 并产生炉渣,猪铁和热分配给一个输出或另一个输出?哪个“产品”导致它们?

在建筑施工中,降低混凝土碳排放的一种常见方法是用炼钢磨砂矿渣(GGBS)代替一定比例的硅酸盐水泥粘结剂。水泥是混凝土中碳含量最高的成分,每生产一吨水泥会产生约0.9吨二氧化碳,其中大部分来自煅烧过程。矿渣是在冶炼钢铁的过程中产生的,冶炼速度大约是每吨钢铁150公斤,而每吨生铁会产生1.9到2.3吨的二氧化碳。从纯代谢的角度来看,炉渣、生铁、二氧化碳和热量都是这个过程的输出,但二氧化碳和其他外部性与钢铁的生命周期捆绑在一起,使炉渣作为纯粹的副产品逸出。如果,在某种特殊的镜像世界里,冶炼过程的目的是生产矿渣,而不是钢铁,那么每吨矿渣会排放12-15吨的二氧化碳。

目前的最佳实践为这些问题提供了许多答案。你可以通过产出的经济价值或它们的相对质量来分配外部性。你可以将废物和产品分类——根据这个过程有意产生的东西,而不是“副产品”。“你可以确定,如果产品不存在,人们会怎么做;如果它变得更便宜或更充足,他们会停止做什么。但在任何一种情况下,明显的外部客观信号和分析的对象必须在内部和针对相同的文化系统和假设进行重新校准,在某些情况下,它们是循环的。作为现实的新陈代谢和我们自身之间的联系是以一种最终模糊信号的方式进行中介的。

控制系统

在生态学家彼得·哈夫(Peter Haff)看来,这个问题是人类“技术领域”与生俱来的。“代谢流、人类行为和选择是同一个系统,但有着根本不相容的外观和变量。颗粒的粗度使叶子在一个尺度上表现为细胞景观,在另一个尺度上表现为离散的物体,这同样是复杂系统中“地层”分离的诊断。visualizable在地区或大陆的成像大小的一组变量的规模将出现在人类日常生活的机构是完全一样——尽管行星紧急体现的地层,控制机制,如它们都在下面的一个。哈夫观察到,人类“是一个更大范围的组成部分,他们没有设计,没有理解,没有控制,也无法逃离。”

单个流程中的流

在城市、国家和更大规模的过程中,我们看到了通量,但在人类活动的规模下,这些通量自然就会被混淆。我们视觉化和互动,不是通过流动,而是通过物体——建筑、商品、产品等等——在这些物体中,这些行星的运动在任何自然意义上都不再可见。不仅更高层次的变量是无形的,而且对象与它们之间的联系是不清楚的。

哈夫观察到,在我们自己的地层和下面的地层之间,我们必须使用显微镜、离心机、探头和不同种类的操纵器来干预一系列其他方法无法做到的变量。

FLUXOMETRIC治理

如果过度开采、污染和碳排放这些错综复杂的危机都是无序的物质文化造成的,那么它们的解决方案似乎是某种形式的治理。寻找某种连接层的方式——形成某种技术-社会显微镜——是对物质系统进行整体调控和自我修正的前提。技术使治理成为可能。现代国家是在这些工具的基础上形成的——从土地调查到会计,从人口普查到中央电视台。

如果新陈代谢的野心是重新稳定城市与其地理生物物理腹地之间的关系,那么它将根据特定模式这样做。将维持人为后城市的自我意识fluxometrics,并将重现该技术的具体结构和质量。新陈代谢通过双重翻译将上面的世界与下面的世界连接起来。首先,熟悉的物体被纳入一个客观的化学通量景观。然后,这些流动被细分,并重新分配给人类过程,造成了它们——作为“环境影响”。这些知识系统的不兼容性——流动领域与离散的对象目录——使得环境价值系统中的偶然故障在某种程度上是不可避免的。新陈代谢的灵活性作为一个概念,是连接人类文化内部和行星外部,然后再返回的桥梁。

自然主义的类比适用于人类过程,因此产生了与自然本身的模糊关系。作为通过化学通量的过程的定义,普遍适用于人工和非人类活动,新陈代谢的概念在某种意义上取消了两者之间的定性区别。相反,在人类和非人类之间、生物圈和技术圈之间,剩下的是两个等价领域之间必要但纯粹教条的分隔。这种分离在最基本的层面上是新陈代谢本身的“现实”,使它能够捕捉信息。

由于环境指数日益成为纠正人类设计和生产模式的一种内在手段,确定这种系统的产生和维持的形式和技术就变得十分重要。在一个无处不在的环境指数或碳计算的世界里,我们共同的现实成为fluxometrics人类过程。在我们的城市设计中,我们内化的内部化越多,环境影响的微积分作为社会或技术的良好,我们就越成为公民浮动症。在视觉化我们在决定性的尺度和位置共享的新陈代谢时,原始信号的客观性逐渐丧失。我们只有先让自己的影响变得完全无法辨认,才能意识到自己的影响;世界发生了变化,因此它最终或多或少地保持了自身。正是这种缓慢的、递归的自我修正,我们可能期望在行星自我意识的发展结构中一遍又一遍地阅读它的签名。

卢克·琼斯

卢克琼斯是一个合作伙伴热岛在伦敦,是一个遥控研究员的地球化计划在2020年周期。他还主持关于建筑+城市播客。

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