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科普专期 | 未来建筑的突破 八种新型材料促进建筑科技进步

发布时间:2024-05-30 14:40:00

选择合适的材料一直是实现任何建筑壮举的重要一步。材料选择不仅影响结构的形式、结构和美学品质,它同样影响周围环境。随着对生态责任和道德设计的日益重视,建筑师们不断寻找创新和可持续的材料替代品。随着气候危机成为每个人关注的焦点,建筑界齐心协力改善建筑环境。这尤其是通过探索对生态负责的建筑材料来实现的。


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01、麻制混凝土


人们努力寻找可持续替代品,以替代使用最广泛建筑材料之一——混凝土。麻制混凝土等生物复合材料势头强劲,众多设计师都在提倡使用它。Hempcrete 提供与混凝土相同的耐用性和绝缘性,但重量只有混凝土的一半,并且需要较低的能源消耗。Hempcrete 建造起来更快,更容易操作,并提供优质的绝缘——所有这些都是非常有前途的品质。麻制混凝土的定型过程会持续数年时间,在此期间它会吸收空气中的二氧化碳。同时它也是种可回收、抗虫、防火、防霉的材料。


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02、竹子


由于其抗拉强度、可持续品质和快速生长能力,竹子引起了全球建筑界的关注。它主要用于亚洲和南美洲,由于理想的生长气候,它在那里大量生长。就积极的生态影响而言,竹子释放的氧气比其他植物多 30%,有助于打造更具生态责任感的建筑环境。更不用说,它的弹性和轻质特性使其成为雕塑和复杂作品的绝佳材料。许多公司看到了这种材料的潜力,并正在努力开发必要的竹子处理方法,通过使其防潮来延长材料的使用寿命。 


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03、石墨烯


尽管处于研究和测试的初步阶段,石墨烯是另一种在 2023 年让您大开眼界的材料。石墨烯是人类已知的最薄的材料,但拥有令人难以置信的耐用特性:它的强度是钢的 200倍。石墨烯不仅耐用,而且具有高导电性、吸光性和抗菌性。由于其有前途的特性,研究人员已经开始探索石墨烯增强复合材料的可能性,这可能会提出混凝土的绿色替代品。最重要的是,石墨烯的导电特性激发了致力于发展智慧城市的建筑师的兴趣。


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04、微藻类


建筑师们正在探索将微藻纳入建筑立面的可能性,以此作为创造可再生能源和净化空气的一种手段。微藻是一种光合作用物种,通过光合作用可以吸收二氧化碳并产生氧气。当微藻被纳入立面时,建筑结构成为碳封存和生物燃料生产的载体。因此,随着微藻的实施,建筑环境有可能成为一个充满活力的生态系统,拥有纯净的空气和可用的生物燃料。 


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05、虫害木材


由于技术的进步,曾经不适用于建筑的材料现在可以转化为可行的材料。得益于技术,位于纽约的实验设计工作室HANNAH一直在用甲虫出没的木材建造建筑。Emerald Ash Borer (EAB) 是一种入侵物种,威胁着整个北美的白蜡树。由于 EAB 威胁到建筑木材的重要来源,找到利用数十亿棵受感染的白蜡树的方法至关重要。HANNAH Office 开发了一种机器人设备,能够将不规则的受 EAB 感染的木材加工和重新利用为可行的建筑材料。该倡议强调了在优先考虑技术和足智多谋时可能实现的创新。


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06、菌丝体


菌丝体是由真菌制成的根状结构,适当干燥后,会变成一种柔韧、抗拉和防水的材料。由于其理想的建筑特性,许多制造商一直在探索将这种材料用于天然饰面、地砖和雕塑的可能性。而其他建筑师一直在探索这种材料在其自然、原始状态下的独特纹理美感。这种生物基材料有可能成为一种富有成效的绿色材料,并且仍在进行研究以了解其在大规模使用时的可行性。 


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07、稻草


由于其显着的绝缘性能和积极的生态足迹,这种本土建筑材料最近卷土重来。吸管经久耐用且可生物降解,如果保养得当,可以使用长达一百年。与菌丝体类似,稻草尚未用于许多大规模生产,但确实显示出希望。由于其广泛的可用性,秸秆可以在当地采购,因此支持更可持续的供应链和施工过程。在适当的护理和低湿度条件下,这种本土材料被证明是具有成本效益、易于使用和可持续的绝缘材料。


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08、回收陶瓷塑料


要实现可持续发展,必须通过探索材料的回收再利用来解决废弃物问题。城市更新迭代产生的建筑垃圾、陶瓷生产产生的陶瓷垃圾、难降解塑料等等。将“像素块和回收塑料”相结合, 在 120°C 时,这种材料会无限期地熔化,而不会改变其初始特性。它实际上是一种完全由回收的 LDPE 制成的材料,这意味着它可以无限期地重新熔化而不会失去其特性。


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 新材料不仅会更加环保并支持新的施工方法,而且还会影响设计理念的起点和方向,从而产生具有新感知和新空间的新建筑。



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