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羽林视角

为减小建筑施工过程以及完工后产生的碳足迹，许多研究团队和行动小组正在研究新型的建筑材料，以期寻得低碳的材料解决方案，并且降低材料制造过程中可能产生的环境影响。以下详细介绍 5 种可作为常见建筑材料替代品的新型建材！

1.藻类石灰石

由于水泥的生产和使用，每年约有 2 亿吨（2,000,000,000,000 Kg）的二氧化碳排放到我们的环境中。根据美国环境保护署（EPA）的报告，水泥在十大工业污染源中排名第三。令人惊讶的是，一组研究人员声称，我们可以在一夜之间完全停止这种由水泥产生的碳排放，方法是用他们新的基于微藻的生物（一种使用活生物体制成的物质）水泥代替传统水泥。

硅酸盐水泥，这一最为常见的水泥类型，是使用矿产石灰石等原料在高温下烧制而成的，而这样的生产过程贡献了很大一部分的温室气体排放。为了解决这一问题，来自科罗拉多大学（博尔德分校）的研究者们制造出一种生物石灰石，有望使得水泥生产过程“净零”甚至达到“负碳”。研究灵感来源于珊瑚礁，它能通过自然生长形成石灰石的主要成分——碳酸钙。在Wil V. 的带领下，科罗拉多大学（博尔德分校）的生物材料实验室开始培育球石藻，它是一种单细胞生物，可以通过光合作用将二氧化碳封存在矿物质里。这种材料作为我们所熟知的混凝土的重要部分，在将来有望于大量应用于建筑结构。

2.碳排废料造瓷砖

没有将污染视为工业不可避免的副产品，而是将污染物用作制造由“炭黑”制成的瓷砖的原材料。该项目是由建筑师 发起的创新项目，融合了技术和工艺，以重新利用碳排放。炭黑是一种废物，在化石燃料燃烧过程中成吨地产生，最终被丢弃或进一步燃烧。

单色瓷砖的颜色来自升级回收的碳，防止材料的进一步燃烧并将其固定为装饰元素。瓷砖是通过成型，切割，然后将炭黑与水泥混合制成的。这种水泥瓷砖的制作工艺已有 200 年历史。当地的工匠们参与到了制作流程的决策中，制作出的产品不仅使得废料得到循环利用，在经济上可行，也为再次赋权了工匠群体。

3.大麻混凝土

大麻混凝土是一种生物复合材料，由大麻皮（大麻植物的木质硬纤维）与石灰、水和沙子组成。大麻本身的生长速度极快，并且在通过种植过程隔离碳方面非常有效。该植物的强韧纤维还可加工成多种产品，例如纸张、纺织品、生物塑料、食品和生物燃料，以及具有出色隔热和隔音性能的建筑材料。

用大麻混凝土建造有两种主要方法。第一种使用模板在现场浇注或喷涂大麻混凝土混合物，而第二种使用预制块像砖一样在现场堆放。抗压强度远低于混凝土，不适合承重墙；相反，它通常与另一种材料（如木材）的框架结合使用。

具有低导热性，使其成为绝热的优良材料。它还具有良好的隔音效果，并且具有高度的蒸汽渗透性，可以帮助调节内部湿度。根据 的说法，除了这些高性能特性外，“估计每吨石灰基 在 100 年的生命周期内吸收和隔离 249 公斤的二氧化碳。”

由 设计的 Hemp House 于 2012 年完工，它使用了大麻混凝土、夯土和木材的组合来创造一个多户住宅，该住宅具有低能耗和健康的生物基内部环境。

4.菌丝体

菌丝对大部分人来说都很陌生，确实，它是最不寻常的建筑材料之一。菌丝体有望取代塑料等其他一些危害环境的材料，并且有效利用其他产业的一些废弃物。菌丝体吸声板是混合菌丝体与有机农副产品生长成的负碳且可降解的材料。它是由真菌和蘑菇的根结构制成的，在风干后可以生长在模具中的其他材料周围，形成砖块或其他类型的模块。这些砖很结实，也很轻。这种技术和这种材料可以用来创建各种独特的和视觉上有趣的装置，如这些由建筑师卡洛拉蒂创建的酷花园拱门。这些材料还具有较高的吸声性、低导热性以及高耐火性。

5.使用沙漠沙的混凝土

建筑材料用沙是世界上开采最多的固体材料之一，这使得沙子资源枯竭变成了一个全球性问题。

英国的一组科学家于2018年利用沙漠中的沙子，开发出了一种可生物降解的建筑材料——（有限），它与混凝土一样坚固，但碳足迹仅为混凝土的一半。这一突破正值人们越来越担心全球建筑用沙的资源日益减少之际，建筑用沙是混凝土的重要原料。

沙漠沙子之前仍然是一种未被开发的资源，因为被风吹过的沙粒太细太光滑，所以不能用作混凝土填料。

“常规混凝土中的主要粘合剂造成了全球5%的二氧化碳排放，这是巨大的，”解释说。“就我们目前使用的情况而言，我们最坏的估计是其碳排放也不到混凝土的一半。”不仅具有低碳特性，还可以减少现有建筑用砂的压力，它可以重复使用，而混凝土最终往往只能被填埋。

通过了解藻类、真菌等生物体的功能特性，制造当前广泛使用的材料的替代品，以完成“净零”甚至“负碳”的排放目标。在实践方面，已经开始使用生物基材料进行设计和建造。建筑师有责任在这一领域挑战建筑业，以推动更广泛地使用生物基建筑材料。

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