建材既利用大自然的优雅,无害,设计
本文orignially出现在Verdical群组博客。
每年,大约15十亿亿吨二氧化碳被排放到单从混凝土生产的氛围。随着城市的不断发展壮大(根据在联合国,世界城市人口到2050年将增加84%),污染正在创建将与他们一起向右增加建材的量。
造成问题的不仅仅是材料。
联合国环境规划署(UNEP)完成了一项题为“建筑与气候变化”的研究和报告,显示(PDF)“超过80%的温室气体排放发生在建筑的运行阶段,能源用于供暖、制冷、通风、照明、电器和其他应用。”建筑能源消耗寿命的主要问题是,这些能源最有可能来自化石燃料发电厂。
我们将如何用无害的材料设计建筑,既为我们的星球,也为居住在其中的人?我们可以用什么来确保建筑的年能源需求保持在最低限度?
与大自然合作
您可能没有意识到这一点时,穿行通过山中的为期一周的访问公园,浮潜甚至露营,但你正在享受的性质实际上是精美的建筑,制造服务,并给所有其他生活有益基础设施的周围。
树木从太阳和天空中吸收它们所需的能量和水,甚至可以通过真菌连接网络彼此分享营养科学家称菌根网络(“木材网”)。当它们活着的时候,它们在森林里为其他生物创造栖息地,并为其他生物提供食物。当一棵树死亡时,它会为森林地面提供足够的营养来启动新的有机基础设施的生长。
为什么我们的建筑不能得到他们所有的来自太阳和水的能量从天空中为鸟类和动物提供栖息地,当它们的生命周期结束时,它们会被分解,为未来的建筑提供生长材料?
如果大自然有38亿年的时间来为各种生态系统开发最好的可能的设计,为什么我们不复制它们?
这就是仿生学的一般观点:如果大自然有38亿年的时间来为各种生态系统开发出可能的最佳设计,为什么我们不复制它们?为什么我们在亚利桑那州图森的家不像仙人掌那样在季风季节吸收和储存一整年的水呢?为什么我们的商业建筑不会在白天随着太阳在天空中移动而改变外壳的颜色,就像纳马变色龙的皮肤一样?
科技可以让我们到达那里
大自然的设计优雅、可生物降解、耐用但是为了我们自己的目的而重新创造这些材料似乎是一个棘手的部分——至少现在是这样。因为珊瑚是混凝土最接近的天然对应物,所以它正在打量着作为一种伟大的建筑材料的替代品。
在制造混凝土时,珊瑚会从水泥中释放出二氧化碳分子,而珊瑚会将每个碳原子和每个钙原子固定在一起。这意味着,在理论上,如果我们能将这个过程——即生物矿化——应用到全球混凝土生产中,我们就能从大气中去除数十亿吨的碳。
一家名为蓝色星球的公司声称已经创造了一种类似于生物矿化的水泥和骨料生产工艺。该公司的网站称,其技术“利用废弃的二氧化碳作为原材料,生产负碳建筑材料。”
另一种生物模拟材料来自于木材建筑材料领域,是哥伦比亚森林产品公司的pure rebond技术。无甲醛,大豆为基础的胶合板组装粘合剂最初的灵感通过这样蚌握到的岩石。在俄勒冈州立大学教授,李开常发现,蚌分泌的蛋白质被称为足丝线程,从而提供优异的强度和柔韧性。哥伦比亚森林产品资助了他的开创性研究,这导致了创作PureBond胶粘剂。PureBond用途改性大豆蛋白来执行相同的功能,足丝线程。
随着可持续材料的进步,仿生技术也被用于激发建筑节能被动冷却系统。在津巴布韦的哈拉雷,设计师米克·皮尔斯(Mick Pearce)在他的项目中使用了一个在大自然中发现的有趣的“家”来模仿。东门中心、购物中心和办公大楼组合开了20年前,设计灵感来源于白蚁——特别是他们保持舒适的环境里没有空调。
维护恒定内温的30摄氏度,白蚁不断确保空气的气流从低开口流动到顶部孔 - 一个利用所谓的烟囱效应(对流气流从冷却至暖)。在东门中心,在夜间冷空气被允许进入大楼的底部,并开始对流,通过在屋顶通风口通风孔的热空气白天。冷空气也存储在中空的地板和踢脚线通风口,然后释放到办公室的第二天。
分享喜欢的树
为了进步仿生学,它有创造持久的,可持续的和美丽的材料和设计的惊人的潜力,我们必须像树木,使用我们自己的“木宽网”传播知识和思想。这就是为什么Verdical集团主持生物仿生2016年3月——收集领导人会议上,公司在他们的设计中使用自然,和其他感兴趣的生物仿生的力量为了得到领导的思想激励人心的故事,后来蔓延到数百人。