可持续建筑

当创意与环境承诺相结合时，就会涌现出变革性项目。这正是Edna Dantas和她的女儿Maria Gabrielly所展示的，他们在巴西最受欢迎的旅游目的地之一，伊塔马拉卡岛上建造了一座用回收玻璃瓶建造的第一座房屋。这座岛的图皮语意为“歌唱的石头”，而这座住宅似乎与这种精神共鸣。 这起家庭梦想最终演变成了可持续建筑和女性领导力的典范。Edna，一位社会环境教育工作者，成长于资源有限的社区，那里重复利用是日常生活的一部分。她用竹子制作玩具，回收材料，却不知道自己正在从事环保行动。 手工建造，回收材料和有意识的设计 2020年，当Edna看到当地海滩上垃圾堆积时，她决定采取行动。她和女儿构想了一座完全由回收材料，特别是玻璃构建的房屋，玻璃是环境中最顽固的废物之一。 在两年的时间里，母女俩收集了再利用木材和超过8,000个玻璃瓶，他们清洁，抛光并手工摆放。他们选择在整个过程中不使用机器或承包商，除了一些特定任务，以便控制每个细节。 结果是一座有七个房间的住宅，带有玻璃墙，用回收牙膏管制成的瓦片，托盘隔板和一个减少用水的室外干厕。每个空间都体现了对自然的尊重和与当地和土著文化的联系。 母女将8,000个瓶子变成了一座有7个房间的房屋。 再生旅游和教育体验 从2025年1月起，这座房屋在Airbnb上可供预订，已成为有意识旅行者的必经之地。这家住宿提供了一种沉浸式可持续旅游体验，访客可以在这里面朝大海休息，了解生态建筑，并珍视材料再利用。 室内结合了当地手工艺品，回收家具和一种宁静明亮的氛围。透明的墙壁可以让自然光线穿透，白天产生一种催眠效果，夜晚则提供温暖的照明。 建筑中的回收利用：环境、社会和技术上的好处 在建筑中使用回收材料不仅可以减少环境影响，还可以降低成本，促进循环经济和创造绿色就业。一些常用的材料包括： 回收混凝土：用作地基和轻型结构的添加剂 再利用钢材：可无限转化为梁、地板和柱 回收木材：适用于板材、生物质或装饰元素 回收石膏：保留其用于板材和饰面的特性 塑料（EPS）：碎碎后用于涂料、隔热材料或新产品 回收玻璃：用于地板、台面、沥青或反光涂料 轮胎：填土用作结构隔热材料 建筑回收利用的关键优势 减少自然资源的开采 节约生产原材料的能源 关闭材料的生命周期 在回收领域创造就业机会 提高住宅的隔热和隔音效果

混凝土，传统上被认为是一种被动材料，正在被重新构想为城市能源系统的智能和主动组成部分。 麻省理工学院的团队开发了ec³，这是一种导电混凝土，每立方米可储存高达2 kWh的电量，其能量密度是以前版本的十倍。 这一进展代表了建筑材料概念的颠覆性飞跃。 组成与功能：每一层的能量 纳米碳、水、水泥和电解质形成一个能够积累和释放电力的内部网络。 ec³通过挤出3D打印系统制造，逐层沉积由沙子、回收玻璃和粉碎砖块组成的复合材料。这种混合物不仅保留了结构强度，而且能够高效储存能量。 仅需5立方米的材料，相当于一个地下室墙壁的体积，就可以为一个中等家庭供电，使这一概念更接近于实际和经济的可行性。 多功能性：生产和管理能量的结构 从被动支撑到能源来源，混凝土成为生态过渡的盟友 研究人员已经建造了功能性原型，如自支撑拱门为LED灯供电，为风扇和控制台供电的模块，甚至在日本札幌的加热人行道，消除了使用盐的需要并减少了融雪的环境影响。 此外，ec³可以适应可获得的电解质，如海水，这使其能够在沿海结构和海上风电场中使用。 结构智能：嵌入混凝土的传感器 ec³可以检测内部应力并预测故障，无需外部设备。 在测试中观察到，连接的灯光强度根据施加的重量而变化，揭示了一个额外的功能：结构自检测。 这种能力使混凝土成为一种被动传感器，能够实时报告其状态。在桥梁、隧道或建筑物中，这将允许预测损坏并提高安全性，而无需外部系统。 走向分布式能源基础设施 ec³可以集成到道路、立面和自给自足的房屋中，减少对集中网络的依赖 下一步是雄心勃勃但可行的：将街道、广场和建筑物转变为能源来源。结合可再生能源，ec³将允许本地储存电力，促进自我消费和能源弹性，特别是在偏远或受灾地区。 在气候紧迫背景下的变革潜力 一种可持续的替代方案，相对于污染电池，并且是更智能城市的工具。 减少基于锂或钴的电池 利用现有基础设施作为能源来源 在脆弱地区实现能源去中心化 在建筑中集成智能功能 不仅仅是一种材料，ec³代表了一种重新思考建筑环境的新方式。我们的基础设施可以积极地生产、储存和管理能源，而不是消耗资源。这是一种技术上可行、环境上必要和社会上变革的演变。

自动化 在使用回收材料进行建筑方面在过去几十年中进展缓慢，但夏洛特标志着一个转折点。 这个由澳大利亚初创公司Crest Robotics与Earthbuilt Technology共同开发的自主机器人，能够在一天内建造面积达200平方米的房屋，使用回收材料和低环境影响的技术。 它的提议不仅限于速度：还旨在将建筑模式转变为更有弹性、公平和生态的模式。 仿生技术和能源效率 夏洛特像蜘蛛一样移动，并通过3D打印逐层建造。 与执行特定任务的其他机器人不同，夏洛特作为一个集成的自主单元运行。其挤出3D打印系统沉积由沙子、回收玻璃和粉碎砖块组成的复合材料，形成坚固耐用的结构。 其仿生设计，具有类似蜘蛛的关节腿，使其能够适应地形而无需额外的机械设备，减少施工现场的物流、能源消耗和二氧化碳排放。 为危机中的世界提供坚固且可负担的住房 夏洛特生成的房屋设计用于抵御极端气候现象，如洪水和火灾，这些现象由于气候变化而越来越频繁。 此外，其使用本地材料的能力可以降低与运输相关的成本和排放，这在农村或受灾地区尤为重要。 根据联合国人居署的数据，超过16亿人生活在不适当的条件下。夏洛特为这一全球危机提供了一个具体且可扩展的解决方案。 从地球到太空：长远的愿景 夏洛特可能在月球或火星上使用现场材料打印结构。 夏洛特的创造者还设想在地球以外的极端环境中使用它。其紧凑和自主的设计使其成为太空任务的理想选择，在那里它可以使用月球风化层打印结构。 NASA和其他机构已经在探索这种可能性，而夏洛特完美契合这一战略。 实际应用和潜在的变革力量 从紧急住房到可持续城市化和循环经济 气候紧急情况：在受飓风、地震或火灾影响的地区快速搭建避难所 可持续城市发展：在快速增长且基础设施不足的地区 减少废物：再利用今天被丢弃在垃圾填埋场的材料 循环经济：整合本地供应链 部门脱碳：根据国际能源署的数据，建筑业占全球35%以上的能源消耗 夏洛特不会完全取代传统方法，但它确实代表了一种可行、快速和清洁的替代方案，以应对21世纪的住房挑战。 在一个需要紧急且可持续解决方案的世界中，这种创新可以带来真正的改变。