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全世界都在热烈讨论如何利用地球孕育出来的天然材料。这些材料在视觉上是诱人的,自然可以提取,最重要的是,为任何空间或使用提供价值。然而,并不是所有的天然材料都是如此可持续发展的因为采购过程和采购时间的长短可以改变人们对所用材料的看法。

体现了能源问题

创造的每一种材料或服务都会消耗能量和时间,这一过程被称为材料的隐含能量。我们身边的大多数天然材料都是经过加工后放到世界上使用的。

然而,一些天然材料消耗大量的能源提取.提取这些材料需要大量劳动力和机器。这种情况的一个主要例子是开采大理石、砂岩、红土等石头。

根据题为“建筑材料的环境性能:生命周期”的文件评估(Marzia Traverso & Gianfranco Rizzo & Matthias Finkbeiner, 2009),“西西里大理石平均每立方米消耗2030兆焦尔。尽管消费等大量的与砂岩、石灰石等其他岩石相比,它也会产生大量的碎屑或损坏块。不可否认,这些材料消耗的能量很高,直接影响环境和人类健康,只是为了少数人的奢侈。

天然材料——可持续与否?——Sheet1
希腊北部塔索斯岛的大理石采石场 照片的礼貌, © 彼得·泽费里斯博士,维基共享

环境影响

地球上的一些材料永远地改变了现在建筑的方式。像水泥、玻璃和许多其他在制造过程中产生的材料弥补了大量的二氧化碳排放。

在2016年进行的一项研究中,水泥制造业产生了22亿吨二氧化碳,占全球排放量的8%。有趣的是,超过一半的碳是在煅烧过程中产生的,煅烧过程发生在石灰石被加工成水泥的过程中。在施工过程中,二氧化碳的生成会进一步增加,在施工过程中,它开始固化,产生更多的二氧化碳。

天然材料——可持续与否?——Sheet2
阿南苏哈尔水泥厂 摄影-莱恩·雷基, © 维基共享/ Flickr

任何种类的石头的开采都取决于它在地球上的可用性,迟早会从地球表面耗尽。地球上大多数可用的资源一旦用完就会被消耗殆尽。没有石灰石,就不可能生产水泥。

金属和冶金的开采也是能源密集型的。虽然重复使用和回收的能力比早期的材料更好,但使其适合使用的能源消耗是巨大的。生产一公斤铝需要200mj,生产一公斤钢需要20mj。而回收铝和回收钢的耗能分别为原始耗能的5%和20%,即每公斤铝10兆焦耳,每公斤钢4兆焦耳。从长远来看,1升汽油可以产生8.5兆焦耳的能量,可以行驶12.7公里(7.9英里)。相当于燃烧近5升汽油得到1公斤铝。如果不说明碳排放的数量,很容易假定它每天对我们造成的有害影响。

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拍照礼貌-保持正确的胃口- © ktrahome.ca

选择呢?

几乎每一个出现在我们面前的问题,我们都有各种各样的解决方案,可以补充我们的需求,同时保持与城市背景相关。有些材料已经显示出经得起时间的力量,并在人类历史上一直如此,尽管有局限性。而其他材料则具有巨大的潜力,可以在极端天气条件下使用。在这种情况下,解决方案就在我们身边。

纵观人类历史,我们已经从周围的环境中学习到如何使用可塑材料。泥土结构是世界上最常见的建筑之一。农村地区的许多人仍在使用泥建筑。在某些情况下,泥建筑也是一种建筑标志,它改变了人们对泥作为一种材料的看法,甚至是一种天才。夯土砖和产品最好的一点是,它的隐含能量为0.05 MJ / kg(来源:EDGE材料隐含能量方法和结果报告版本2.2)。与早期的材料相比,在尽可能多的建筑中使用夯土砖或构件更合乎逻辑,特别是在较小的项目中。

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建筑中使用的压缩稳定土砖。 照片-地球制造- © madeinearth.in

对于拉伸件来说,竹子是最好的选择材料。经过良好处理的竹子层具有每公斤22 MJ的能量(由michel Kulik, TU Delft, 2013年的视觉生命周期分析),略高于回收铝的价值。但竹子的生命周期包括从自然界吸收二氧化碳并释放氧气,这是一种补偿性质。该材料列表还包括交叉层压木材,研究已经证明使用CLT用于建筑用途比混凝土耗能少46.5%

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联合实验室(CO-LAB)的项目Luum Temple(墨西哥图卢姆)是使用自然材料的完美例子。 照片的礼貌, © CO-LAB
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预制交叉层压木材结构 照片的礼貌, © 绿色建筑顾问

-中国严寒地区钢筋混凝土与交叉层合木结构住宅建筑节能减排性能比较郭海波,刘颖,一平孟,黄浩宇,孙程,邵宇)

这篇文章只是对这个充满新发现的世界的一个试探,这些新发现可以改变我们看待自然材料的方式,并为我们的后代做出正确的选择。可持续发展是通往对地球母亲更友好的世界之旅。记住这一点,我们继续。

作者

N. R. K. S. Teja是一名建筑师,他热爱极简主义的作品,以辛辣的食物和网络为生,吸收了与室内设计和建筑有关的各种信息。他认为,如果图画表达得越多,语言表达得就越好。

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