在建筑领域，设计或施工阶段为追求眼前的成本节约——无论是聘请资质不足的专业人员、使用劣质材料，还是在缺乏技术支撑的情况下更改施工体系——都可能导致经济损失和后续返工，损害建筑物的性能与耐久性。新泽西州萨默塞特郡（Somerset）的富兰克林镇图书馆（ Franklin Township Library）便是一个典型例子，它凸显了材料选择不当（尤其是在能源效率和碳足迹方面）所造成的后果。
在 2005 年该建筑（项目）施工期间，为最初节省 9 万美元，将原定的卡沃尔（Kalwall）透光玻璃纤维增强聚合物（FRP）板材换成了屋顶用的聚碳酸酯板材。这一看似无害的决定很快暴露出问题，引发了诸多严重的运营难题。
由于聚碳酸酯板材并非为这种特定用途而设计，且缺乏适当的技术分析，它们导致图书馆的暖通空调（HVAC）系统吸收了过多的太阳热量，负荷过重。该系统原本是按照使用指定的玻璃纤维增强聚合物（FRP）板材、40 吨的容量来设计的，但为了弥补替换材料的低效性，系统需要额外增加 20 吨的容量。仅升级暖通空调系统的成本就估计高达 20 万美元。此外，在 19 年多的时间里，图书馆每年面临的能源损失在 5 万至 6 万美元之间，远远超过了最初在材料成本上节省的费用。
在旨在优化自然采光并营造明亮、宜人空间的建筑项目中，屋顶和外立面透光材料的选择至关重要。理想的材料应具备良好的热工性能、眩光控制效果，以及营造出与外界相通的开阔感。传统上，磨砂玻璃和聚碳酸酯材料应用广泛，但它们在能效和耐久性方面往往存在局限。相比之下，像卡沃尔（Kalwall）供应的玻璃纤维增强聚合物（FRP）板材，以其强度高、重量轻以及卓越的热工性能脱颖而出。这类板材广泛应用于透光外立面、体育设施和工业建筑中，能够优化自然采光，消除过度眩光，并大幅降低运营成本。
除经济成本外，更换板材的决定还直接影响了建筑的碳足迹。运营碳，即电力消耗、供暖和制冷过程中产生的二氧化碳排放，因暖通空调系统负荷过重而大幅增加。这一方面常常被低估，却约占全球能源相关二氧化碳排放量的 28%。此外，在评估建筑的环境影响时，还必须考虑隐含碳，它涉及材料开采、制造、运输、施工和处置等环节。混凝土和钢材等材料是这些排放的主要贡献者，约占全球能源使用产生的温室气体排放量的 9%。
为纠正最初这一决定带来的负面影响，图书馆进行了屋顶翻新，将聚碳酸酯板材更换为最初指定的卡沃尔（Kalwall）透光玻璃纤维增强聚合物（FRP）板材。如今，这些板材覆盖了超过 14,000 平方英尺（1,300 平方米）的室内空间，包括相邻蝴蝶花园的太阳能屋顶，该屋顶面积达 600 平方英尺（56 平方米）。这一改造不仅提升了建筑的热工性能——降低了能源消耗和运营成本，还改善了光照质量，提升了使用者的舒适度。
这种新型复合夹层屋顶板材采用了升级规格，以实现高效能和热舒适度的最大化。其外表面采用 0.70 晶型 A 饰面，内表面则采用 0.45 白色 25 型饰面，这两种设计旨在优化自然光的散射，并尽量减少过度吸热。该系统采用定制的 Kalcurve® 天幕技术，开发出了 U 值为 0.18 的产品，确保了卓越的热绝缘性能，并显著有助于节能。此外，卡沃尔（Kalwall）板材还获得了环境产品声明（EPD）认证，确保了其环境影响和能效的透明度。
富兰克林镇图书馆（Franklin Township Library）案例强调了，在为项目选择材料时，不仅要考虑前期成本，还要考虑长期的环境和运营影响。投资隐含碳较低且能效较高的材料，对于降低建筑的碳足迹以及与全球可持续发展目标保持一致至关重要。此外，建筑师和工程师在修改原始设计之前，必须进行能源模拟并审查环境认证，以避免造成代价高昂且对环境有害的错误。
