可持续化建筑设计：生态材料的应用

　　当今时代，很多建筑材料都具有对资源、能源等方面的破坏性，随之而来的是一系列的环境问题，直接影响着自然和人类生存环境。可见，生态建筑材料对于环境保护、资源能源节约以及人类健康生活的重要意义，所以开发绿色、环保、可再生的建筑材料是当前时代的需求和趋势。

　　01生态材料诞生

　　随着时代的进步，工业领域的不断发展，大气污染、水污染、生物多样性遭到破坏等一系列环境问题日益突出，给人类和自然带来了严重的危机。但是，在社会文明的进程中，材料一方面起着极其重要的作用，另一方面在采集、提取和生产过程中也产生了大量的污染物，严重影响了生态平衡，加重了地球的负担，这就像一把双刃剑，需要人们理性利用。

　　▲ Naju Art Museum / Hyunje Joo

　　因此，20世纪90年代初，由山本良一教授领导的日本东京大学研究小组提出了“生态材料”的新概念，即人类所用的材料应与生态环境和谐共生，而非破坏。从此，这一概念就引起了广大材料科学工作者和建筑设计者的关注与思考，它代表了一种新的设计思想和发展方向的诞生。研究和开发生态材料符合当今社会发展的需要，使人与自然和谐相处，从而创造安全、舒适的生活环境。

　　02何为生态材料?

　　生态材料是指那些具有良好使用性能和优良的环境协调性的材料。良好的环境协调性是指资源、能源消耗少，环境污染小，再生循环利用率高，目的是寻找在加工、提取、制备、使用与再生过程中具有最低环境负担、净化和修复环境等功能的材料，同时不但要满足环境与使用的性能，还要考虑经济能，尽量把成本控制在可接受范围之内。

　　▲ 宁波历史博物馆，王澍

　　可再生材料包含很多种，例如利用废弃木材、竹材等人工合成而成的新材料，并具有三大重要特点：环境协调，材料与环境和谐共存;舒适性，材料在使用过程中应带给人们健康、舒适、温馨、安全的感觉;创新，材料的使用应为使用者提供前瞻性服务，对人们的生活和环境起着先导作用。

　　03再生材料实践

　　目前全球环境正处在不断恶化的环境中，在这种情况下，由于建材短缺严重，因此要实现经济的可持续发展，就必须采取节能减排、低碳环保的措施，以节约有限的建材。世界范围内的经济发展过程中，建筑业在推动经济发展的同时，也消耗了大量的社会资源，针对这种情况，必须提高废弃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，比如废旧木材再利用、废弃混凝土的再利用、废旧砖石再利用以及废旧钢铁资源再利用等，并且很多材料已经在建筑当中得到了实践，以建筑设计师Luigi Rosselli 和Raffaello Rosselli设计的La Colmena为例，该项目正在探索如何重新定义和评估被低估的废料产品的价值，比如到处都是陶土屋顶瓦。在建筑施工中，材料的重复使用减少了对环境的影响，也是目前最有效的废物利用形式。设计师 Raffaello Rosselli和 Luigi Rosselli合作设计了这栋新的办公楼，他们将自己工作室中对废弃材料的再利用试验转化到了实际项目中，目的是成为未来项目的典范。

　　La Colmena项目从废料场开始研究，寻找合适的目标，通过遮阳设施过滤掉主立面强烈的日晒。红土陶器瓷砖是一个很容易被忽略的郊区标志，因为它很容易购买，因此没有足够的回收市场。除了通用性之外，赤土陶器瓷砖充分展示了原始材料的特性，没有一种瓷砖与其完全相似，采用粘土铸造，手工烧制。

　　该建筑的设计过程也很独特。对于复杂的建筑结构，立面设计主要是通过多次综合试验和手工制作的模型进行构想。设计师们用手工模型开拓出直观的设计形式。这个工艺可以快速成型，包括对多种类型的瓦片进行测试。

　　每一块瓷砖都是根据其功能来放置的，这些模型是最终设计的基础。尖形瓦片由于其强度放在底部，遮盖了坚固的拱肩。使用等边瓦片在视平线上减少视觉障碍。在顶部使用斜面瓦片，因为它的空隙更小，并且向北倾斜。瓦片的变化可以隐藏瓦片的边缘，从而减少结构负荷对建筑的影响。

　　04再生材料价值

　　每一个人都希望有一种美好舒适的生活环境，各种各样的建筑材料为人们提供了坚实的基础。人们在享受生活的同时，也逐渐意识到严重的问题：环境污染、能耗大等。无论传统材料还是现代废弃材料，我们都希望通过实验挖掘出它们新的使用方式，尽可能地发挥它们的绿色环保特性，并赋予其美学价值，以满足人类使用功能和审美需要。

　　▲ 适度呼吸住房 / H&P Architects

　　当前环境已在不同程度上引发了一系列问题，缓解当前环境问题的最主要途径是资源的循环再利用，对于建筑来说，更应注重对建筑材料的合理选择和使用。从总体上讲，从建筑材料开始就注重节约资源，保护环境，是实现建筑生态化和环境可持续发展的必然选择。

　　生态型建筑材料满足了可持续发展的要求，并将发展与环境、现代与长远相结合。不仅满足了现代人安居乐业、健康长寿的需要，而且也不会影响后代人对环境和资源的更大需求。

　　总而言之，建材工业的发展，绿色化的进程，不仅是当前建材工业的发展问题，而且关系到是否能与国际市场接轨，是否能与国际市场接轨，是否能持续地发展国计民生，为此，我们应以战略的眼光、时代的紧迫感和历史的责任感，努力推动各类生态建材的发展，用它们建造健康、安全、美观、舒适的建筑和室内环境，造福社会和人民。