在面临生态危机的当下，建筑无法与其所依赖的资源开采系统相剥离。随着技术圈（technosphere）的扩张，物质流、能源消耗与数字基础设施紧密相连，设计也日益深嵌于这些过程之中。设计实践如何通过探索材料智能（material intelligence）来干预以人类为中心的系统，进而重塑建筑的流程与美学？更广泛地说，建筑如何与非人类实体的能动性与智能展开联结，以减轻并平衡环境负担？
由生物基和可生物降解资源制成的建筑材料，包括源自活体或生长中有机体的材料，为传统建筑对生态具有破坏性的循环提供了一种潜在的替代方案。它们挑战了重质混凝土和钢材等高能耗材料的主导地位，提出了向再生、低影响系统转变的方案。然而，“生物基”本身并不等同于生态责任；要使这些方法具有可持续性和影响力，从采购、运输到制造和实施的全生命周期都必须在循环框架内运行。利用具有非线性时间特性和环境响应性的活体材料进行设计意味着什么？这又将如何重塑传统的耐用性、维护和可持续性概念？
本文介绍了一些小型装置，这些装置尝试将生物基、可生物降解资源作为建筑材料，并结合数字技术和自动化进行应用。这些实验试图将技术与生态议题重新对接，指明了在星球级实践中正在兴起的另一种建筑语言。
Java and Jam 展亭 / i/thee
i/thee 创作了两个完全由可降解材料建造的实验性展亭，将数字制造与手工技艺完美融合。这两个展亭分别覆以由废弃咖啡渣和白葡萄皮混合制成的生物复合材料。该装置是对在竹编和树枝墙上抹泥并硬化的传统技术的现代诠释，它使用了经计算设计的胶合板板条和泥抹面，以替代传统的编条夹泥墙。泥土中添加了由生物废料骨料、锯末和人工培育秸秆制成的无毒粘合剂，以便于涂抹和硬化。
该装置的设计始于参数化过程，通过自定义代码生成流动的直纹面。这些曲面经数字展开并加工为平整的胶合板片，然后通过自适应切缝图案进行切割，使其在弯曲的同时为生物复合面层提供多孔网格底架。在针对具体场地进行优化后，材料通过数字制造进行了精准校准。在施工现场，网格经手工切割、重塑，并涂抹多层生物复合泥浆，待其硬化后使结构达到稳定。
该项目旨在将计算设计和数字制造方法与经受时间考验的因地制宜技术相结合，并最终展示出新兴技术在建造生态系统中更具批判性的整合。— i/thee
菌丝体小屋 / Yong Ju Lee Architecture
通过对菌丝体的实验与展示，Yong Ju Lee Architecture 设计的“菌丝体小屋”（Mycelial Hut）重新诠释了生态环保建筑的概念，并探索了将生长、腐烂和设计统一于单一过程中的生物集成制造方法。它通过使用机器人3D打印定制的模具，展示了菌丝体作为建筑材料的潜力。在这座生物混合展亭中，定制的菌丝体瓦片被开发为外立面材料，铺设在作为主要结构支撑的木框架上。在此过程中，团队测试了各种菌丝体基质，以评估其易施工性、生长情况和强度等性能，进而制作了3D打印模具。
最终，我们建立了一种结合工业机械臂的新工作流，将数字流程与自然生长系统融合在一起，从而创造出一个体现计算与生物学共生的大型结构。该项目解决了真菌材料应用的挑战，并证明了生物复合材料用于建筑建造的可行性。 — Yong Ju Lee
“成长中的物质”展亭 / Henning Larsen Architects
由 Henning Larsen 建筑事务所设计的这一交互式装置由80个菌丝体球体组成，每个球体都因材料的自然生长过程而呈现出独特的形状，展示了其作为一种具有生命力、不断演变的建筑材料的潜力。菌丝体抗拒单一与均质，其形态由环境条件决定。因此，它独特的肌理和不完美性促使人们重新思考传统的设计标准，并与生命系统的智能展开互动。
这些球体是利用有机基质（包括大麻纤维、面粉、糖和啤酒糟）培育的，并接种了两种菌丝体菌株。在数周的时间里，菌丝体逐渐在木制模具中生长蔓延并占满模具，呈现出模具的形状。随后，其中一组球体经过干燥处理以确保结构稳定性，而另一组则保持活性，使材料能够随着时间的推移继续自然演变。这些菌丝体球体完全可生物降解，并在生命周期结束时自然分解。
“成长中的物质”（Growing Matter(s)）展亭对建筑美学提出了一种全新的视角：即接纳差异、衰败与转化的美学。 — Henning Larsen Architects
苔藓之柱 / Yong Ju Lee Architecture
作为探索如何将活体生物与建筑相结合的又一项目，Yong Ju Lee Architecture 的“苔藓之柱”（Moss Columns）是一个展示将植物直接植入人工材料之中的原型。由于苔藓具有非维管特性，该项目选择其作为实验对象。形态通过计算设计工具进行操控和生成，以检测嵌入模式，同时利用配有工业机械臂的大型3D打印机来制造复杂的造型。
这一实验提供了一种将生物体融入建成环境的当代方法，创造了一种人工形态与自然元素有机融合的视觉效果，呼应了自然衰败与转化的过程。它提出了一个将有机物与无机物结合在一起的大胆且统一的几何系统，强调了人类与周围环境之间呼吸与光合产物的动态交换。
将环保建筑技术与苔藓相结合，有望为未来的建筑业带来重大变革。通过在数字、物理以及自然元素之间建立新的关系，这展示了数字时代可持续应用的潜力。这为城市环境与自然世界的和谐共生铺平了道路。 — Yong Ju Lee
AirBubble 疗愈空间 / ecoLogicStudio
自2021年以来，ecoLogicStudio 一直在探索将生物技术系统整合到建筑和景观设计中。“AirBubble 疗愈空间”便是这一方法的范例，它作为一个生物技术花园，将具有空气净化功能的微藻与药用植物相结合，以促进办公场所的健康与福祉。它提出了一种可推广的模式，旨在将环境性能与工作环境中的空间体验融为一体。
该结构由一个包裹在 ETFE 膜内的圆柱形木框架组成，内部设有装满活体藻类的生物反应器，这些反应器在过滤污染空气的同时产生氧气。其造型增强了自然通风，而诸如水泡声和植物香气等感官元素则营建出一种宁静的氛围。该系统还支持循环利用，收获的藻类可重新用作食品或肥料。
我们通过研究意大利帕多瓦的植物园（这是医药制造的起源地），探索了草药精华和植物如何在社区公园中种植。随后，我们将这一概念引入生物数字时代，使这些药用物质得以在公共领域中重新得到培育。 — ecoLogicStudio
本文是 ArchDaily 关注主题的一部分： 技术圈：处于技术、生态和星球系统交会处的建筑。 每个月我们都会通过文章、采访、新闻和建筑项目来深度探索一个主题。我们邀请您了解更多关于 ArchDaily每月主题的内容。一如既往，ArchDaily 欢迎读者的贡献；如果您想提交文章或项目，请 联系我们。
本文作者为Miwa Negoro。译文由 AI 提供支持。
