可持續(xù)化建筑設(shè)計：生態(tài)材料的應(yīng)用

　　當(dāng)今時代，很多建筑材料都具有對資源、能源等方面的破壞性，隨之而來的是一系列的環(huán)境問題，直接影響著自然和人類生存環(huán)境。可見，生態(tài)建筑材料對于環(huán)境保護(hù)、資源能源節(jié)約以及人類健康生活的重要意義，所以開發(fā)綠色、環(huán)保、可再生的建筑材料是當(dāng)前時代的需求和趨勢。

　　01生態(tài)材料誕生

　　隨著時代的進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，大氣污染、水污染、生物多樣性遭到破壞等一系列環(huán)境問題日益突出，給人類和自然帶來了嚴(yán)重的危機(jī)。但是，在社會文明的進(jìn)程中，材料一方面起著極其重要的作用，另一方面在采集、提取和生產(chǎn)過程中也產(chǎn)生了大量的污染物，嚴(yán)重影響了生態(tài)平衡，加重了地球的負(fù)擔(dān)，這就像一把雙刃劍，需要人們理性利用。

　　▲ Naju Art Museum / Hyunje Joo

　　因此，20世紀(jì)90年代初，由山本良一教授領(lǐng)導(dǎo)的日本東京大學(xué)研究小組提出了“生態(tài)材料”的新概念，即人類所用的材料應(yīng)與生態(tài)環(huán)境和諧共生，而非破壞。從此，這一概念就引起了廣大材料科學(xué)工作者和建筑設(shè)計者的關(guān)注與思考，它代表了一種新的設(shè)計思想和發(fā)展方向的誕生。研究和開發(fā)生態(tài)材料符合當(dāng)今社會發(fā)展的需要，使人與自然和諧相處，從而創(chuàng)造安全、舒適的生活環(huán)境。

　　02何為生態(tài)材料?

　　生態(tài)材料是指那些具有良好使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性是指資源、能源消耗少，環(huán)境污染小，再生循環(huán)利用率高，目的是尋找在加工、提取、制備、使用與再生過程中具有最低環(huán)境負(fù)擔(dān)、凈化和修復(fù)環(huán)境等功能的材料，同時不但要滿足環(huán)境與使用的性能，還要考慮經(jīng)濟(jì)能，盡量把成本控制在可接受范圍之內(nèi)。

　　▲ 寧波歷史博物館，王澍

　　可再生材料包含很多種，例如利用廢棄木材、竹材等人工合成而成的新材料，并具有三大重要特點(diǎn)：環(huán)境協(xié)調(diào)，材料與環(huán)境和諧共存;舒適性，材料在使用過程中應(yīng)帶給人們健康、舒適、溫馨、安全的感覺;創(chuàng)新，材料的使用應(yīng)為使用者提供前瞻性服務(wù)，對人們的生活和環(huán)境起著先導(dǎo)作用。

　　03再生材料實踐

　　目前全球環(huán)境正處在不斷惡化的環(huán)境中，在這種情況下，由于建材短缺嚴(yán)重，因此要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，就必須采取節(jié)能減排、低碳環(huán)保的措施，以節(jié)約有限的建材。世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，建筑業(yè)在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，也消耗了大量的社會資源，針對這種情況，必須提高廢棄建筑材料的回收利用效率，提高建筑材料的利用率。

　　▲ La Colmena

　　建筑材料的再利用包括很多方面，比如廢舊木材再利用、廢棄混凝土的再利用、廢舊磚石再利用以及廢舊鋼鐵資源再利用等，并且很多材料已經(jīng)在建筑當(dāng)中得到了實踐，以建筑設(shè)計師Luigi Rosselli 和Raffaello Rosselli設(shè)計的La Colmena為例，該項目正在探索如何重新定義和評估被低估的廢料產(chǎn)品的價值，比如到處都是陶土屋頂瓦。在建筑施工中，材料的重復(fù)使用減少了對環(huán)境的影響，也是目前最有效的廢物利用形式。設(shè)計師 Raffaello Rosselli和 Luigi Rosselli合作設(shè)計了這棟新的辦公樓，他們將自己工作室中對廢棄材料的再利用試驗轉(zhuǎn)化到了實際項目中，目的是成為未來項目的典范。

　　La Colmena項目從廢料場開始研究，尋找合適的目標(biāo)，通過遮陽設(shè)施過濾掉主立面強(qiáng)烈的日曬。紅土陶器瓷磚是一個很容易被忽略的郊區(qū)標(biāo)志，因為它很容易購買，因此沒有足夠的回收市場。除了通用性之外，赤土陶器瓷磚充分展示了原始材料的特性，沒有一種瓷磚與其完全相似，采用粘土鑄造，手工燒制。

　　該建筑的設(shè)計過程也很獨(dú)特。對于復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，立面設(shè)計主要是通過多次綜合試驗和手工制作的模型進(jìn)行構(gòu)想。設(shè)計師們用手工模型開拓出直觀的設(shè)計形式。這個工藝可以快速成型，包括對多種類型的瓦片進(jìn)行測試。

　　每一塊瓷磚都是根據(jù)其功能來放置的，這些模型是最終設(shè)計的基礎(chǔ)。尖形瓦片由于其強(qiáng)度放在底部，遮蓋了堅固的拱肩。使用等邊瓦片在視平線上減少視覺障礙。在頂部使用斜面瓦片，因為它的空隙更小，并且向北傾斜。瓦片的變化可以隱藏瓦片的邊緣，從而減少結(jié)構(gòu)負(fù)荷對建筑的影響。

　　04再生材料價值

　　每一個人都希望有一種美好舒適的生活環(huán)境，各種各樣的建筑材料為人們提供了堅實的基礎(chǔ)。人們在享受生活的同時，也逐漸意識到嚴(yán)重的問題：環(huán)境污染、能耗大等。無論傳統(tǒng)材料還是現(xiàn)代廢棄材料，我們都希望通過實驗挖掘出它們新的使用方式，盡可能地發(fā)揮它們的綠色環(huán)保特性，并賦予其美學(xué)價值，以滿足人類使用功能和審美需要。

　　▲ 適度呼吸住房 / H&P Architects

　　當(dāng)前環(huán)境已在不同程度上引發(fā)了一系列問題，緩解當(dāng)前環(huán)境問題的最主要途徑是資源的循環(huán)再利用，對于建筑來說，更應(yīng)注重對建筑材料的合理選擇和使用。從總體上講，從建筑材料開始就注重節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，是實現(xiàn)建筑生態(tài)化和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

　　生態(tài)型建筑材料滿足了可持續(xù)發(fā)展的要求，并將發(fā)展與環(huán)境、現(xiàn)代與長遠(yuǎn)相結(jié)合。不僅滿足了現(xiàn)代人安居樂業(yè)、健康長壽的需要，而且也不會影響后代人對環(huán)境和資源的更大需求。

　　總而言之，建材工業(yè)的發(fā)展，綠色化的進(jìn)程，不僅是當(dāng)前建材工業(yè)的發(fā)展問題，而且關(guān)系到是否能與國際市場接軌，是否能與國際市場接軌，是否能持續(xù)地發(fā)展國計民生，為此，我們應(yīng)以戰(zhàn)略的眼光、時代的緊迫感和歷史的責(zé)任感，努力推動各類生態(tài)建材的發(fā)展，用它們建造健康、安全、美觀、舒適的建筑和室內(nèi)環(huán)境，造福社會和人民。