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新型建筑材料如何优先考虑人类安全和福祉?

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预计到 2050 年,原材料的迅速枯竭将使世界没有足够的沙子和钢材来建造混凝土。 另一方面,建筑成本继续飙升,比去年增加了5%至11%。 而就其对环境的影响而言,建筑业仍占空气污染的23%,气候变化的50%,饮用水污染的40%,垃圾填埋场的50%。 显然,建筑业、环境和人类面临着相互影响的若干挑战,但处于最大劣势的是人类。

为了应对气候变化、歧视和身体脆弱性等全球挑战,来自世界各地的设计师和工程师开发了创新的建筑材料,在城市、建筑和室内项目中将人类福祉放在首位。

毫无疑问,设计已经成为材料开发科学过程的重要贡献者。 自人类诞生以来,材料一直在塑造人类,带来了推动人类社会、经济和公民结构的工具。 快进到现代和不断变化的需求、创新设计以及尖端材料和技术正在塑造行业、经济,并最终塑造未来。 然而,在过去的十年中,人们前所未有地关注人类福祉,无论是身体、情感还是精神,这成为开发新材料的起点。

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发光水泥/混凝土在过去十年中一直是最全面的建筑材料之一。 除了能够在不使用电的情况下在夜间照亮高速公路、道路和自行车道,确保行人安全外,这种创新材料还可以抵消材料糟糕的环保性能。 最近,开罗美国大学的工程本科生开发了一种类似生物发光的吸收阳光的混凝土,它在夜间以光线的形式释放能量,“以减少用于照明高速公路和街道标志的大量能量,以确保安全。游乐设施”。 长期以来,夜光混凝土一直被认为是解决建筑业对气候危机影响的重要解决方案。 最初由墨西哥伊达尔戈圣尼古拉斯米却肯大学的 Jose Carlos Rubio 博士开发,该创新改变了水泥的微观结构以消除晶体,因此一旦与水结合,它就会变成凝胶形式,吸收太阳能,并以光的形式释放出来。


尽管每种材料都有自己的使用寿命,但大多数建筑材料,尤其是复合材料,在经过几年的承重和暴露于外部因素后往往会变质。 材料通常会表现出这种劣化,例如通过裂缝,但在某些情况下,损坏往往无法被发现,从而为持续使用这些表面的人们带来身体风险。 为解决这一难题,苏黎世联邦理工学院的研究人员与弗里堡大学的研究人员合作开发了一种新型层压板,一旦材料变形,它就会改变颜色。 为了开发新技术以早期检测某些材料的损坏或可能的故障,轻质复合层压板由塑料聚合物和人造珍珠母的交替层组成。 珍珠母贝由复杂材料实验室独家研发,以蚌壳为蓝本,由数个玻璃薄片压实并平行排列,硬度极高,不易碎。 第二层由带有附加指示分子的聚合物组成。 一旦聚合物通过改变其荧光而受到拉伸力,该分子就会被激活。 材料拉伸得越多,这些分子就越被激活,从而产生更强烈的荧光。


作为一个地震频发的国家,日本最近开始在其建筑物的外部使用 CABKOMA 钢绞线。 正如隈研吾的小松精连总部所见,这种热塑性碳纤维复合材料专门用于通过保护结构免受地震影响来实现弹性目的。 除了其美学特征外,它还是世界上最轻的抗震加固材料,具有高抗拉强度。

新型建筑材料如何优先考虑人类安全和福祉?  - 图像 3 的 9新型建筑材料如何优先考虑人类安全和福祉?  - 图片 7 的 9

为了检测用户何时在人行道上骑行,微移动公司 Lime 开发了自己的基于摄像头的人行道检测技术。 尽管该项目将由城市来选择是用声音提醒骑手,还是让他们减速,或两者兼而有之,但这两种功能都是可用的。 长期以来,城市一直将人行道骑行归咎于微型交通公司和踏板车骑手,但很少主动投资建设受到适当保护的自行车道。 这导致几家主要运营商在过去几年中实施了某种形式的踏板车高级骑手辅助系统 (ARAS)。

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为了应对当前的气候危机,尤其是看到建筑业造成了 23% 的空气污染,建筑师和设计师采取了很多措施来减少施工期间和施工后的碳足迹。 “呼吸砖”或污染吸收砖是 Ar 开发的传统砖的有效替代品。 Carmen Trudell,加州理工大学圣路易斯奥比斯波建筑学院的助理教授。 灵感来自真空吸尘器中的“旋风过滤”,这些砖遵循空气过滤原理,过滤外部空气,分离污染物和灰尘,然后将其转移到结构内部。 砖的形状是多孔混凝土块,带有内部轴和多面设计,以引导单元内的气流。

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疫情过后,几乎每个行业都推出了自己的“抗菌”产品,室内设计行业也不例外。 几家涂料公司开发了用于墙壁和家具表面的内墙涂料,这些涂料采用了专利消毒技术,据称可以杀死 99% 的某些细菌(葡萄球菌、大肠杆菌、MRSA 和 VRE,仅举几例),这些细菌会在几小时的曝光。 事实上,抗菌涂料市场规模预计将从 2020 年的 37 亿美元增长到 2029 年的 95.4 亿美元,这表明其对用户的积极影响。

本文是 主题:建筑材料的未来的一部分。 每个月我们都会通过文章、访谈、新闻和项目深入探讨一个主题。 详细了解我们的 主题。 一如既往,在 ,我们欢迎读者的贡献; 如果您想提交文章或项目,请联系我们。

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