目前,城市中大部分建筑物都以钢筋和混凝土为根本,但专家表示,未来建筑可能会依赖人造骨材料
随着越来越多的人涌进城市,开拓商们不得不考虑采取更加环保的办法扩建城区。

本月初,英国国家统计局的数据预测显示,未来25年内英国人口将增加970万,这意味着英国须要在2039年以前建造容量好比今的伦敦还要大的城区,以容纳新增人口。

plp建筑设计事务所 施工工艺

科学家指出,像伦敦这样的大城市急迫须要找寻其他办法办理人口不断膨胀的问题,同时还要合理掌握碳排放。
中央城区寸土如金,以是须要在有限的空间,利用可持续材料建造更高的大楼供人们居住。
钢筋和混凝土显然难以胜任,但是可自我修复的人造骨材料却有可能做到这一点。

生产钢筋和混凝土带来的碳排放占环球总量的十分之一,大大加剧了温室效应。
材料必须在极高的温度下进行处理,花费大量能源,才能成为得当的建筑材料。

剑桥大学工学院的Michelle Oyen博士指出:“我们能用钢筋和混凝土建造各种楼房,这也并不代表非用钢筋和混凝土不可。
工程师喜好从能源角度办理问题,而大自然则喜好利用信息办理问题,这是两种完备不同的办法。
所有现存的建筑标准都因此钢筋和混凝土为建筑材料而制订的,那么采取全新的建筑材料必须对全体行业重新思考。
要想真正做出改变,主要的是考虑行业的发展。

虽然一些科学家试图探求更加节能环保的办法生产钢筋和混凝土,但是Oyen还是希望采取更加天然的材料。
她已经在实验室中成功研制出小型的人造骨和蛋壳样品,将有可能用于建筑材料中。
这些材料的制造过程在室温下就可以进行,花费能源极少。

然而,探索的道路还很漫长,我们可能要等良久才能住进用人造骨和蛋壳建造的屋子里。
这些骨头中,蛋白质和矿物质元素含量的比例大致相称,个中矿物质供应足够的硬度,而蛋白质防止其断裂。

虽然骨制材料会发生断裂,但这并不常见,而且它有一个无数工程师都希望人造材料拥有的分外技能——自我修复。
科学家书任,将两种材料结合在一起将会是一个有效的方案。
在研制人造骨头和蛋壳材料时,将矿物质身分直接添加到胶原蛋白中,后者是动物中含量最丰富的蛋白质。

Oyen博士说:“非常有趣的一点是,构成骨头的矿物质可以在胶原蛋白上沉积,蛋壳可以在胶原蛋白的根本上往外纵向扩展。
这两种复合股料很有可能结合在一起形成一种超强的晶格型构造,这正是我们想要研究的、科学有趣的地方。

来自剑桥大学建筑学院的Michael Ramage博士也相信天然的材料能够更广泛地用于建筑领域。
他有几项正在进行的课题,研究木材在大型建筑中的用场,而木材正是最为古老的建筑材料之一。

Ramage博士最近与PLP建筑设计事务以是及工程师Smith和Wallwork互助,向伦敦市长提交了一份80层300米高的木制摩天算夜楼的建造操持。
这项操持一旦审核通过并加以履行,不仅可以在一百万平方英尺的地皮上为超过1000人供应居住场所,还具有多功能的塔台和中层平台,这将成为伦敦市中央巴比肯艺术的一部分。

与其他天然材料一样,采取木材作为建筑用材的最大好处是可再生,不像钢筋和混凝土。
Ramage博士也在研究木材的其他上风,比如本钱低,改进施工周期等。
他说:“如果伦敦想要容纳日益增长的人口,必须要增加人口密度。
一种方法是建造更高的楼,我们以为人们会更喜好用天然材料建造的高楼,而不是钢筋和混凝土。
但基本条件是,木材以及其他天然材料没有被过分开采,由于我们不能透支。
险些每一座历史建筑,从国王学院教堂到英国议会大楼,都利用了大量的木材。

目前,天下上最高的木制建筑是在挪威卑尔根的一座14层公寓,但是Ramage博士预测,未来的城市将会是木制摩天算夜楼与钢筋混凝土大楼并存的局势。

Ramage博士说:“采取木材作为建筑材料对环境非常有好处,而且城市可能会安静许多,由于很多木材建筑都会提前造好,送到施工现场后只须要组装,这样所需的货车数量大约只有混凝土建筑的五分之一。
也便是说,以前建造一座混凝土高楼须要五辆货车,现在建造一座木制高楼只须要一辆就够了。
无论是在本钱,环境,还是交通方面,木制建筑都展现出非常大的上风。

原文参考链接:Would you live in a city made of BONE? Material could someday replace concrete and steel to cope with rising populations.

本文由材料人编辑部颜家维翻译,万鑫浩审核。

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