未来已来!建筑材料的创新革命,你准备好了吗?
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2025年02月13日 11:11:29
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来源:预制建筑网

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作者:A+Awards

建筑材料的发展是推动建筑行业进步的关键因素,从土木结构到钢筋混凝土,每次革新都促进了技术进步,改变了建筑形态,提升了生活品质。卓越的材料应用往往也能成为某一建筑学派或建筑师的重要标志性语言。


建筑材料的发展是推动建筑行业进步的关键因素,从土木结构到钢筋混凝土,每次革新都促进了技术进步,改变了建筑形态,提升了生活品质。卓越的材料应用往往也能成为某一建筑学派或建筑师的重要标志性语言。


随着环保意识增强,建筑材料领域正经历变革,如UHPC的创新应用、欧洲建筑废料银行的成功实践,以及乡建低技环保材料的探索,共同揭示建筑材料的新纪元——从高性能到绿色再生。


0 1      
材料创新:UHPC 的多领域突破      


UHPC(超高性能混凝土)在现代建筑中的应用堪称一场材料革命。以其超高的强度、出色的耐久性、良好的韧性与独特的造型能力的材料特点,可满足从结构性应用到外墙的装饰性应用,让其在近年来越来越多的应用在建筑项目之中。


宁德时代下党零碳茶馆 / HATCH Architects 汉齐建筑 

  田方方


在HATCH Architects 汉齐建筑近期的新作宁德时代下党零碳茶馆中,建筑外观大量运用超白玻璃和 UHPC(超高性能混凝土),既保证了通透的视野和充足的采光,又有效降低了能源消耗。


UHPC 幕墙以其独特的外观和质感吸引了众多目光。幕墙的个性化设计使得建筑在周边环境中脱颖而出,成为城市的新地标。 UHPC 材料具有良好的可塑性,能够实现复杂多变的造型和纹理,满足建筑师对于个性化设计的追求。


“瓯江水晶盒”,深海黑珍珠餐厅 / 非静止建筑设计

  大丑-空间摄影


在非静止建筑设计设计的瓯江水晶盒”,深海黑珍珠餐厅项目中, 建筑的镂空表皮是由高强纤维混凝土(UHPC)预制而成,由精准的几何造型数控呈现,从简单的三维造型正负模具铸造生成。


在Perkins Eastman设计的苏州荟同学校项目中,为营造统一和谐的校园形象,同时为每栋建筑提供特征和辨识度,设计运用了类似于苏州传统建筑屏风元素的外遮阳百叶系统。根据采光需求、眩光控制、朝向、隐私及预算的不同,遮阳百叶的设计也稍有不同。 该外遮阳系统使用超高强度混凝土(UHPC)材料,打造标志性、可持续性的外立面形象。


苏州荟同学校 / Perkins Eastman

  田方方


UHPC 幕墙板的保温隔热性能有效降低了能耗,提高了人们在建筑中的体验感。 同时,其卓越的耐久性和抗渗性能,能够长期保持建筑的美观和性能,减少了维护成本。在绿色建筑和生态建筑领域,UHPC 幕墙板作为 UHPC 材料的重要应用形式,正展现出其无限的潜力与可能。


0 2      
循环经济实践:建筑废材回收+3D打印      


建筑废料结合3D打印建造技术达成循环利用,如今已经不再是纸上谈兵。


近日,意大利巴里理工大学成功建造了一座长达6米的步行桥原型——“达芬奇桥”。 这座桥以环保与创新为核心,通过结合达芬奇的经典建筑设计和现代3D打印技术,开创性地利用石材加工过程中产生的废弃石粉,制作出一种全新的建筑材料。



通过先进的 3D 打印技术,将拆除废料如砖石、玻璃等转化为新的建筑构件,实现了资源的高效循环利用,如今成为3D打印建造的下一轮热点。


在项目实施过程中,工作人员可以首先对拆除废料进行分类筛选和处理,然后利用 3D 打印技术,根据建筑需求设计并打印出各种形状和尺寸的构件。这些构件不仅在性能上满足建筑要求,而且在外观和质量上也与传统构件相当,甚至更具独特性。


这种创新的循环利用方式,不仅减少了建筑废料对环境的污染,还降低了建筑成本,为建筑行业可持续发展提供了新的思路和借鉴。


TECLA生土住宅模型 / MC A建筑事务所

   Iago Corazza


除了变废为宝,3D打印材料的就地取材,也是保证建筑能够兼顾生态可持续的一种方式。


早前,Mario Cucinella Architects建筑事务所与WASP合作完成了TECLA——技术与黏土项目。这是第一个完全由生土材料通过3D打印制作而成的可持续生态住宅模型。


TECLA是一个创新的圆形经济住房模型,将传统建造实践、生态气候原理和当地的天然材料结合在了一起。这是一个接近零排放的项目,它完全由当地生土材料制成,其外形和选材减少了材料的剩余和浪费,使TECLA成为了低碳住房的一个先锋示例。



0 3      
本土化实验:乡村低技环保材料的本土化探索      


在中国乡村地区,竹集成材和秸秆砖等低技环保材料的创新使用,也为乡建带来了新的活力。


竹子及其集成材具有强度高、韧性好、耐腐蚀等优点,且生长周期短,是一种可再生资源。 素朴建筑工作室作为用“竹”的一把好手,在其早前设计打造的乡建安徽尚村竹篷乡堂中,就以在地化的竹材做构筑,呈现了经济优美的乡建佳作。


安徽尚村‘竹篷乡堂’ / 素朴建筑工作室 

 夏至


此后,素朴建筑设计团队在竹管垅茶青市场项目中继续采用了这一核心材料。竹管垅乡,位于福建闽北山区,是一个被毛竹林和茶园梯田环绕的乡村,项目巧妙地利用了当地的自然资源,建造材料几乎全部就地取材,且邀请了附近的工匠参与建设。


项目所在地寿宁是中国传统营造技艺——编木拱桥技术的传承地之一,全县有19 座遗留的木拱桥。 编木拱的搭建方式在1949 年后当地的桥梁建造中还在使用,这种在地方上保持生命力的建造方式,用小单元换取大跨度的结构原型,以及用工匠智慧替代大型机械的施工工艺, 对建筑师而言是一个可以挖掘的巨大的宝藏。项目便融合了二者——寿宁虹桥的编拱结构,以及竹管垅民居留下的匠作与材料。


  褚英男


低成本的材料获取、本地工匠的参与、当地建造经验的借鉴,使得这个项目就像是从土地里长出的树一样,扎根在这里。村民被调动积极性后,不仅能发挥他们的特长,还能从劳动中获益。


茶青市场依托本地居民、本土技术、本土材料,用最少的环境和资源代价,让乡邻们从人文、经济、健康、教育等多方面获得最大的可持续的公共利益。


 褚英男


除了在乡野里常见的竹材, 秸秆砖则是以农作物秸秆为主要原料,通过压缩成型制成的建筑砖块。它具有良好的隔热保温性能和一定的强度,是一种环保节能的建筑材料。 在万社设计设计完成的乡建住宅项目中,他们便自研了一款以秸秆为主材的 “草本砖”


  万社设计 VARIOUS ASSOCIATES


在项目所在的温州地区,很多如夯土墙这样的传统民居的建造方式由于当下农村劳动力或者技艺的流失,需要付出高额代价才能实现。


而现代模块化的搭建语言在新农村之中更容易被运用和推广,因为其简单、易行和高效。但很多现代化的材料语言与周遭的自然很难产生对话, 所以万社尝试从根本上解决问题,研发了一种可用于快速乡村建造且环保的单位模块材料—— 草本砖


龚宅 / 万社设计  ?雷坛


通过回收的草本植物秸秆等植物纤维添加其他粘合物糅合而成的 ”可呼吸的草本砖“ 它是可批量化制作的,其”配方“基底取于自然,容易本地化,可根据需求定制尺寸,结合多变的堆砌方式呈现一种自然当代的墙体语言。 秸秆砖被用于墙体砌筑,有效降低了建筑能耗,改善了室内环境质量。


龚宅 / 万社设计   雷坛


从卓越性能到绿色再生,每一次建筑材料的创新都承载着人类对美好生活的向往和对可持续发展的追求。UHPC的创新应用、回收材料+3D答应的创新实践,以及中国农村低技环保材料的本土化探索,共同展现了建筑材料领域的多元发展和无限可能。


随着科技的不断进步和环保意识的日益增强,有理由相信,建筑材料将更加智能化、绿色化,为人类社会的可持续发展贡献更多力量。

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