Eduardo Souza

品牌和材料高级编辑。圣卡塔琳娜联邦大学(UFSC)的建筑师和硕士。

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A.I. Timber:人工智能辅助下可持续建筑的开创性探索

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工程木材已逐渐成为替代建筑中混凝土构件的可持续选择,因为仅混凝土一项就占了全球二氧化碳排放量的8%。凭借在不同尺度和功能项目中的多样化应用案例,这一材料展现出彻底变革建筑行业的巨大潜力,同时兼顾了高效、强韧与舒适。然而,即使在结构构件制造过程中已经采用了高度标准化和高效的流程,提升效率与减少浪费仍有优化空间。这主要是因为传统的原木锯切工业流程往往会产生大量的木材废料。

正是在这一背景下,A.I. Timber应运而生。这是一种旨在通过保留树木自然轮廓来最大程度减少浪费的创新建筑材料。与将单一原木锯切成标准板材的传统方法不同,A.I. Timber巧妙地利用人工智能,将这些原木像拼图一样完美地拼接在一起。为了深入了解这一项目及该材料的未来前景,我们采访了该项目的负责人卡洛·拉蒂(Carlo Ratti)和米科拉·穆拉什科(Mykola Murashko)。

共生世生活:探索菌丝体砌块在可持续建筑中的潜力

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我们目前所处的地质时期被称为“人类世”(Anthropocene),其特征是人类活动对地球生态系统和地质产生了重大影响。相比之下,由澳大利亚哲学家和环保主义者格伦·阿尔布雷希特(Glenn Albrecht)提出的“共生世”(Symbiocene)这一概念,则描绘了一个以人类与自然世界建立积极共生关系为特征的未来图景。在共生世时代,人类积极与自然合作,承认自身与地球生态系统的相互依存关系,并致力于重建和修复自然环境,从而创造一个更加和谐与可持续的世界。

从农业废弃物到可持续结构:源自甘蔗的混凝土替代材料

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寻找高效且有价值的农业废弃物管理方案,一直以来都是激发科研人员灵感的挑战。单一作物种植产生的副产品,如大豆生产残留物、玉米芯、秸秆、向日葵种子和纤维素等,通常被用于土壤堆肥、动物饲料,甚至转化为能源,以减少废弃物并缓解农业活动带来的环境影响。以甘蔗生产为例,全球每年20亿吨的甘蔗产量会产生巨大的副产品,其中包括约6亿吨的甘蔗渣纤维废料。这种副产品具有巨大的潜力,能够提供兼具可持续性与结构效率的建筑材料,从而替代混凝土和砖块等高能耗建筑体系。

在此背景下,东伦敦大学(UEL)联合Grimshaw 建筑事务所以及制造商Tate & Lyle Sugar,研发出了一种名为 Sugarcrete™ 的创新建筑材料。该项目旨在通过循环利用甘蔗的生物副产品来探索可持续建筑解决方案,从而降低建筑行业的碳排放。同时,在这些建筑材料的生产和应用过程中,该项目始终将社会与环境的可持续性放在首要位置。

现代马桶:创新如何重塑卫浴空间

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即便是日常生活中最普通、最不起眼的元素,在过去数年中也经历了瞩目的演变,特别是在实用性、高效能与可持续性方面。现代马桶便是一个显著的例证。作为住宅和公共空间不可或缺的基本配置,马桶在近年来经历了深刻的变革。尽管从外观设计和材质来看,马桶在过去几十年中似乎并无太大变化,但科技的融入已成为其核心演进动力,极大地提升了舒适度,丰富了设计的多样性,并赋予了其诸多创新功能。马桶的演进早已超越了单纯的实用功能,而是将科技、设计与可持续发展完美融合,致力于打造全方位的整体卫浴体验。

勒·柯布西耶的色彩理论:探索建筑中的多色性

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瑞士裔法国建筑师夏尔-爱德华·让内雷(即勒·柯布西耶)的作品,若用一个词来形容,那便是“包罗万象”。从家具设计到整座城市的规划蓝图,再到绘画、多元的设计项目以及著书立说,勒·柯布西耶的创作跨越了极宽广的尺度。然而,他所创立并应用于众多建筑与艺术实践中的色彩理论,却鲜少被提及。勒·柯布西耶深信色彩在唤起情感和营造空间幻觉方面具有举足轻重的作用,其色彩理论便根植于这一信念,并在他 1931 年出版的著作《PolyChromie Architecturtale》(建筑多色性)中得到了系统阐述。在书中,他提出了自己的色彩概念,并推出了一系列专为特定建筑语境定制的、经过精心推敲的色彩体系。

从滑板者的视角重新思考公共空间

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由加州冲浪者创造的滑板运动,最初是为了在没有海浪的日子里,将冲浪的线路带到柏油路面上。但滑板很快超越了这种替代性的身份,逐渐发展出一种以不同逻辑阅读城市的方式。台阶、扶手、墙体和城市缝隙空间,都被重新理解为可能的路线、挑战与机会。随着时间推移,滑板发展为一种全球性的城市文化,也成为一种通过身体运动栖居和改变公共空间的方式。曾经处于边缘的滑板,如今成为激活城市、建立社群、重新使用被忽视空间的推动力量。它让我们看到,在同一座城市中,其实并存着许多不同的城市,取决于人们如何穿行其中,以及他们如何重新解读周围环境。

轻型结构,沉重足迹?轻质材料的环境悖论

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通过使用通常厚达数厘米、重达数吨的厚重钢板,理查德·塞拉(Richard Serra)的雕塑传达出一种近乎不可思议的轻盈感。这种效果并非源于质量的减少,而是源于质量的组织方式:巨大的弧面倾斜,狭窄的通道挤压着身体,看似不稳定的元素创造出一种持续的失衡感。塞拉将重量转化为一种动态的空间体验。

在建筑领域,至少自现代主义时期以来,“轻盈”一直占据着核心地位。尽管早期的建筑传统(如古希腊和古罗马建筑)与“稳固”紧密相连,大型教堂则诉诸“纪念性”,但20世纪在材料的处理方式上引入了决定性的转变,尤其是通过结构与围护结构的分离。

建筑玻璃的200年创新历程

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从科学角度来看,玻璃被定义为一种非晶态固体,这意味着其内部原子并未按照规则的晶体结构排列。正因如此,这种材料常被称为“被时间冻结的液体”。这一结构特性解释了它最显著的品质之一:透明性。由于没有能够散射光线的晶格,光辐射可以几乎不受干扰地穿透这种材料。尽管玻璃在视觉上往往显得脆弱,但正是这种结构使其能够具备出色的力学性能。通过钢化、夹胶和特殊涂层等工业加工工艺,玻璃可以达到极高的强度、安全性和环保性能。

透视墙体:借助数据、人工智能与循环设计实现适应性再利用

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在层层灰泥、涂料和饰面的背后,隐藏着一个由管道、电线导管、横梁和其他结构元素构成的复杂网络,它们支撑着建筑物的运转与屹立,却往往不为日常所见。在这些层次之中,不同时期的痕迹不断累积:被替换的系统、临时改建的设施,以及曾经针对特定情境和紧急需求而采用的技术解决方案。在适应性再利用项目中,最大的挑战往往在施工开始前就已浮现,即当缺乏可靠或几乎没有相关文档时,如何了解建筑物内部的情况。在翻新过程中,惊喜(无论是令人愉悦的还是不愉快的)总是难以避免。意外情况是这一过程的一部分,但它也代表着成本、延误和风险因素,这些因素常常使投资者和专业人士对这类项目望而却步。

以“蓝色音符”建造:建筑中的张力、偏离与结构

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五声调式(pentatonic scale)仅凭五个音符,便建立起一个稳定且直观的音乐系统。在该系统中,清晰的结构使得音乐在产生变化的同时,不至于陷入过度不和谐的风险。这一稳固的结构构成了无数音乐风格(尤其是流行音乐)的基础,而蓝调(blues)则在此基础上通过引入额外的音符,带来了一次决定性的转折。撇开过于繁复的专业技术不谈,这些音符属于微妙的音调偏差,是通常与忧郁旋律相联系的轻微不和谐音,被称为“蓝色音符”(blue notes)。它们在演奏中稍纵即逝,而非作为重音强调,从而在保持底层结构完整的同时,为整个系统注入了短暂的张力,增添了表现力与深度。

如果说音乐中的蓝调音阶是通过一种给底层结构“调味”的微妙偏差来起作用的,那么在建筑中也能发现类似的原理。尽管不同艺术语言之间的类比总是微妙的,但我们仍能发现,有些建筑作品的感染力并非源于彻底的断裂,而是源于在清晰系统(无论是模数、削减、材料还是类型学系统)中所引入的局部微调。局部的错位和非对称作为内部张力发挥作用,在不损害整体连贯性的前提下,展示了表现力是如何从受控的偏差(而非永久的例外)中脱颖而出的。

我们当下的建筑,是否依旧受到材料和技术的限制?

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复合材料曾仅局限于航空航天与汽车工业领域,如今在当代建筑中正发挥着愈发核心的作用。这类材料通过将纤维与聚合物等两种或多种组分结合,兼具轻量化与高强度、高耐久性、形态自由度以及卓越的环境性能。其融入建筑实践,标志着我们在空间设计、建造与使用方式上正经历一场深刻变革。

从标准化到设计自由:对预制建造的重新思考

Generative AI (Gemini / Google DeepMind). Concept: Eduardo Souza / ArchDaily

“预制”曾一度是单调乏味的代名词,人们往往会联想到战后时期那些灰暗、千篇一律的住宅楼。但如今,这一形象已与现实不符。在数字设计、机器人技术和先进材料的推动下,预制建造已演变成一种创新与精准的语言。它远非千篇一律,而是能够打造出灵活、高效且可持续的空间,彰显当代建筑的独特个性。

材料智能发展到什么阶段?

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几十年来,技术演进一直由计算机处理能力的指数级增长所驱动 —— 这一趋势因摩尔定律的著名预言而广为人知。从简陋的机械装置到高度精密的微处理器,这一发展轨迹推动了个人电脑、笔记本电脑和智能手机的微型化与普及化。如今,随着量子计算的到来,一场新的飞跃已近在眼前。与经典比特(每次仅能表示一个值 —— 0 或 1)不同,量子比特能够同时表示这两种状态的组合。这意味着,传统计算机一次只能测试一种可能性,而量子计算机却能同时探索多种可能性,从而大幅加快复杂问题的解决速度。分子模拟、物流优化以及密码学领域的进步,只是这一新兴前沿技术所改变的众多领域中的几个例子。

在建筑行业 —— 这一向来对急剧变革持抵触态度的领域 —— 材料的演进同样有其突破性的时刻。从雕刻的石材到钢筋混凝土,从原木到高性能复合材料,每一种新材料的出现都拓展了建筑在结构、美学和功能方面的边界。然而,近年来,研究人员一直在测试新一代材料,这些材料超越了传统意义上“被动”的观念。它们是智能材料,能够感知、响应,甚至与周围环境及使用者进行互动,从而对“惰性物质”这一基本概念发起了挑战。

驾驭垂直照明:营造空间纵深感与舒适度的策略

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建筑超越了其界定空间和提供防护的基本功能;它塑造了用户体验,影响着舒适感、宽敞感和幸福感。在组成建筑的众多元素中,开口对于连接室内外、平衡私密与透明、以及允许自然光和通风进入至关重要。特别是自然光,它能改变环境、界定氛围并提升建筑细节,使空间更加动态和诱人。

慢食与慢建筑:材料与建造体系分析

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彼得·卒姆托(Peter Zumthor)设计的布鲁德克劳斯田野小教堂(Bruder Klaus Field Chapel)中,瑞士小村庄梅谢尼希当地居民直接参与了建造过程。施工时,采用由竖直放置的原木搭建而成的内部模板,混凝土被分小批次手工搅拌,并日复一日地手工浇筑,形成了因混合比例和浇筑手法细微差异而呈现出分层效果的墙体。施工结束时,木质结构被付之一炬,化为灰烬,使得教堂内部浸染上了火焰的痕迹,显露出一片深邃且富有触感的表面。最终,这里成为了一个静谧且极具深意的空间,集体行动、时间以及材料的蜕变,都成为了建筑本身的一部分。这种建造方法以当地现有资源和手工技艺为核心,彰显了材料与建造体系的选择如何塑造空间体验、展现投入的时间,并将地域文化融入建筑实体之中。由此,它为我们提供了一个范例,展示了建造本身如何成为一种再生行为,重赋意义、联结社群,并尊重材料的循环再生。

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我们能用食物建造吗?Matter Matters Lab 的循环实验

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利用他人遗弃之物,精心建造意味着什么?这一问题塑造了 Matter Matters Lab 的工作方向,该实验室是建筑师兼研究员 Catherine Söderberg Esper 在疫情隔离期间创立的一项倡议。Catherine 汲取跨文化经验,并受母亲身份转变带来的个人感悟所启发,开始将日常废弃物作为再生建筑系统的原材料进行研究。她的首次实验是用白胶粘合自己的剪发,开启了一种极其亲密且手工制作的方式。自那以后,该实验室受原住民知识体系的启发,专注于将有机废弃物转化为低影响的建筑材料,旨在打破建筑领域的开采模式。例如,利用废弃牛油果籽制成的“牛油果砖”项目,就体现了这种立足本地、循环利用且根植于物质、场所与关怀之间互惠理念的方法,为利用废弃物建造提供了新途径

现代主义经典建筑的翻新,使用了哪些材料策略?

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谢菲尔德的大型社会住宅综合区帕克山(Park Hill)是战后英国最具野心的现代主义建筑之一。该建筑由杰克·林恩(Jack Lynn)和艾弗·史密斯(Ivor Smith)于1961年设计,其创新的“空中街道”理念旨在将高密度住宅与传统街区的社区精神相结合。到20世纪末,该综合区已严重失修,社会问题频发,建筑结构退化,既影响了其功能,也损害了其声誉。渐渐地,帕克山成了现代主义失败的代名词,背负着沉重的社会污名,使其居民被边缘化。从21世纪初开始,人们开始付出巨大努力,通过两阶段的复兴过程来扭转这一局面。第一阶段由 Urban Splash 与 Hawkins\Brown 建筑事务所和埃格雷特西工作室(Studio Egret West)合作领导,重点是保护和增强建筑的历史元素,同时引入现代干预措施,创造出宜居、实用且吸引人的空间。这一阶段展示了适应性再利用在复兴社区和重塑建筑地标方面的潜力。翻新工程的第二阶段由米哈伊尔·里奇斯(Mikhail Riches)公司负责,旨在在第一阶段工作的基础上,引入新元素,加深现有空间与当代生活之间的联系。米哈伊尔·里奇斯公司采用了一种将历史敏感性与建筑创新相结合的方法,继续将帕克山转变为一个标志性范例,展示了现代主义建筑如何在不失去原有身份的情况下适应当前需求。

裸露的混凝土外墙得到了精心修复,节能窗户取代了陈旧的窗框,而充满活力的铝板则为外观增添了生气。公寓内部布局重新设计,以符合现代标准,采用开放式格局,同时,庭院和社区中心等共享空间也得到了翻新,以鼓励社交互动。包括绿色屋顶和改进隔热在内的可持续措施,在保持项目标志性粗野主义风格的同时,最大限度地减少了环境足迹。该开发项目打造了一个充满活力的综合用途社区,集住宅单元、办公室、零售空间和文化场所于一体。该项目展示了现代主义设计适应性再利用的潜力,同时应对了重大挑战,特别是在规划、材料和施工解决方案方面。

护栏与挡风玻璃工程卓越性:融合安全与创新

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护栏和玻璃护栏在当代建筑中扮演着至关重要的角色,它们将安全性、功能性和美学吸引力融为一体。这些系统对于保护如阳台、露台和楼梯等高空空间至关重要,采用了如钢化夹胶玻璃、不锈钢、铝合金以及创新的紧固系统等材料。这样既实现了透明度和无障碍的视野,同时又不牺牲安全性。它们还提供可定制的选项,包括顶盖、扶手和集成照明,使建筑师能够创造出既实用又美观、独具一格且引人注目的空间。

本质上,护栏系统是一个精心设计的组件集合体,每个组件都在确保安全和美学方面发挥着至关重要的作用。除了追求视觉冲击力外,这些系统还必须高度可靠和安全,以履行其基本功能。系统的核心是护栏组件,它们提供支撑和引导,同时配以包括玻璃板、杆/管或缆绳在内的填充选项,以平衡安全与风格。护栏基座是护栏系统的一种,它将玻璃填充板锚固到结构上,确保耐久性和精确度。可选的扶手可以安装在立柱上或直接安装在玻璃上,而顶部横杆则在保护玻璃顶部边缘和辅助玻璃对齐的同时,增添了一抹美学色彩。