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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建筑材料中的隐含能源以及如何计算

人类的所有活动均影响着环境。而各类活动的影响程度不一。根据联合国环境组织(UNEP)的研究,高达30%的温室气体排放来自建筑行业。诸如采矿,加工,运输,工业处理以及化学产品的化合作用均会导致CO2,CH4,N2O,O3,卤化物及水蒸气的释放。当这类气体释放至大气,它们会吸收一部分的太阳射线并以辐射的形式将其再散射到大气中,使得全球升温。随着这类气体每日的大量释放,其在大气层中所占比例增加,导致太阳辐射能量进入大气层并被保留下来。如今,这个“气体层”已经变得很厚重并使人类开始经受严重的后果,例如荒漠化、冰川消融、水资源匮乏、更频繁剧烈的暴雨、飓风和洪水,改变了生态系统并减少了生物的多样性。

作为建筑师,减少我们的建筑所导致的碳排放是应考虑的重要问题之一。因此,能够对其测量、定量、定性是一个良好的开端。

4D打印?智能材料搭配增材建造

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在我们仍尝试熟悉3D打印或增材建造的可能性和上限时,我们的词汇表中已经出现了一个新的词语:4D打印。4D打印与数字化制造技术3D打印并无太大不同,只不过多包含了一个新的维度:瞬时。也就是说,4D打印基于受外界刺激的内在特性,可以让曾经需要准备的打印材料在当下自动进行调整、转换和移动。

麻省理工学院自组装实验室研究员,Skylar Tibbits与Stratasys和Autodesk一同合作将该概念推广开来。尽管4D打印尚且是一项新兴技术,但它有望结合生物打印在建筑、基础设施、汽车和航空乃至医疗保健等众多领域中得以运用。

被氧化的铜,8 个使用铜材料的建筑

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人们认为铜是人类发现的第一种用于制造工具和武器的金属。这发生在史前的最后一段时期,距今一万多年前,也就是所谓的“金属时代”,那时的游牧民族开始定居,发展农业,并开始了第一次城市定居。自此以后,铜被用于多种不同的用途。用于装饰物品,珠宝,汽车零件,电气系统,甚至牙科汞合金,这种材料有巨大的需求。在建筑中,铜涂层因其美观和耐用性而备受推崇。但值得一提的是,铜可以无限循环利用,几乎不会失去其特性。

纹理纤维水泥:更深刻的建筑体验

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克劳德·莫奈和文森特·梵高在他们的绘画中广泛使用了厚涂技术。二人都在画布上涂上厚厚的油画颜料,通常一次一个阴影,由观众的大脑混合颜色,创造想要的效果。当颜料干后,颜料在画布上形成浮雕和纹理,产生一种动态感。即使无法触摸画面,笔触的纹理也给了这幅画一个三维的空间,只有通过现场看到艺术品,从多个角度看它并真正体验它才能完全观察到。

在他的著名著作《肌肤之目:建筑与感官》中,贾哈尼·帕拉斯玛指出“偏爱视觉和损害建筑构思、传达和批评的其他感官,以及由此消失在艺术和建筑种的感觉与感官特征。”根据作者的说法,“一件建筑作品不是作为一系列孤立的视网膜图像来体验的,而是在它完整的材料、物质和精神本质。”

拆除之后的生命:大规模生产木材的循环使用与可拆卸式设计

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第一届式年迁宫于690年在日本三重县举行。它由一系列持续8年的仪式组成,从为建造新伊势神社而砍伐树木的仪式开始,最后由神宫神父移动神镜(天照大神的一种象征)到新神社结束。每20年,一座与现在的神社完全相同规模的新的神圣宫殿被建在与主圣所毗邻的土地上。式年迁宫与神道教对宇宙周期性死亡和更新的信仰联系在一起,同时也是人们世代传递古代木材建筑技术的一种方式。

创建一个有截止日的建筑的想法并不常见。事实上,一个结构的使用寿命往往很少被考虑到。当被拆除后,这些材料会去哪里?它们会被在垃圾填埋场处理,还是会在新项目中重新使用?有某些施工方法和材料可以使这一过程更容易。另一些方法则由于多种因素,使重新利用难以实施。

键盘亦可成为建筑设计的一部分,并提升其美感。

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置身于漆黑而陌生的环境时,我们的双手总会在特定高度摸索,试图找到点亮空间的控制面板——如果运气好的话,确实能摸到。这类事物往往只有在设计糟糕时,才会被我们真正注意到。因此,在进行空间设计时,将控制器安置在便捷、直观的位置,需要设计师倾注极大的心力。控制面板恰恰属于这样一类物件:我们需要时,希望它触手及及;而闲置时,又希望它隐于无形。这是因为传统控制器的外观设计往往过于抢眼,极易破坏空间的整体美学构想。然而,情况并非一成不变。如今,市场上已出现兼具设计感与实用功能的选择,其丰富的定制化特征使控制器能够完美契合任何设计风格。

污水流向何方?

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当水流进下水道或我们冲马桶时,通常不会关心这些污水最终会流向哪里。事实上,这本不该成为一个令人担忧的问题,尤其是如果所有人口都能享有完善的基础卫生设施。人类已经将宇航员送入太空,甚至计划殖民火星,却未能为大部分人口提供最基本的生活条件。一项综合研究估计,全球 48% 的废水在未经处理的情况下直接排入自然环境。而联合国给出的数据则更不容乐观:全球 80% 的污水在排放时未经任何处理。回到标题提出的问题,如果污水不直接排入自然环境中,基本上有两个去处:一是通过化粪池进行就地处理,二是连接到城市污水管网并输送到污水处理厂,在经过一系列工艺处理后,再将净化后的水排回大自然。

石质地板之美:类型与建筑表现

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对岩石的研究让我们理解地球的形成。它的种类,形态,层次……都揭示着背后的故事。和大气层和水圈一样,岩石圈是地球系统众多部分的其中之一,支撑着生物圈。这个星球最外层的固体层是由岩石和泥土组成;对于岩石,有多种分门别类的方法。最常用的是按照他们的形成过程来划分,如火成岩,沉积岩或者变质岩。沉积岩构成了约5%的地壳,剩下的95%为火成岩或变质岩。

由于它们的坚固耐久,以及多变的形态和颜色,石头几百年来一直被用作建筑以及包层材料。对于地板来说,石头仍是一项高贵而优雅的选择,它拥有高的热惰性和结构稳定性的同时,还拥有舒适的触感。

地板辐射采暖是如何工作的?

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根据维特鲁威(Vitruvius)的记载,古罗马地炕系统(Hypocaust)的发明归功于卡尤斯·塞尔吉乌斯·奥拉塔(Caius Sergius Orata)。该词源自拉丁语 hypocaustum,字面意思为“从下方加热”。这是一种架设在成排陶瓷柱之上的架高地板系统,在空间的一端设有火炉(持续燃烧木柴),向地下空间输送热量,热气则通过由穿孔砖砌筑的墙壁向上流动。这种地炕系统通过地板为罗马帝国一些最奢华的建筑(包括部分私人住宅)供暖,尤其广泛应用于著名的公共浴场。

在东方,也存在一种运作原理类似的系统——朝鲜半岛的传统温突地热系统(Ondol)。据估计,它发展于朝鲜半岛三国时代(公元前57年-公元668年),但也有研究人员指出,这一供暖方式在更早之前就已投入使用。与大多数试图将火直接作为热源的采暖系统不同,该系统通过引导来自灶坑(agungi,一种原始的柴灶)的烟气流来发挥作用。正如这篇文章所提到的,这种做法甚至引起了弗兰克·劳埃德·赖特(Frank Lloyd Wright)的注意,他将该系统进行改造,用于美国的住宅以及他设计的东京帝国饭店(Imperial Hotel)的供暖中。那么,现代的地板辐射采暖系统又是如何工作的呢?

如何避免建筑中的主要能量流失

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热舒适性在得不到满足时最为明显。这是因为,当一个场所的热环境适宜时,人体与环境处于平衡状态,使用者便能正常地开展活动。相反,一旦空间过热或过冷,我们的情绪和身体便会迅速产生变化。对热环境的不满源自热平衡的失调,即身体产生的热量与向环境散失的热量之间存在偏差。

电网之外,离群建筑指南

任何生活在大城市的人都可能梦想着搬到其他与世隔绝的地方,在树丛或荒凉的海滩上居住。在新冠疫情和无休止的几个月的隔离期间,更多的人可能也有同样的想法。然而,尽管这可能看起来浪漫且有诱惑力,但生活在大自然深处也有一些需要面对的实际挑战。很少有人会放弃他们习惯的舒适生活,比如打开水龙头流出的淡水或给手机充电。如果这个地方实际上是偏远的,它可能没有电、饮用水、天然气、污水或固体废物收集系统。但是,仍然有几种可能性,可以在荒无人烟的情况下过上舒适的生活。有哪些解决方案可以实现这一点,一个建筑项目如何能够提供舒适的离群生活?

绝缘金属板外壳的消防安全规范

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火灾的演变过程很大程度上取决于构成建筑的材料以及其设计方式。因此,初始建筑设计阶段以及施工过程必须遵循若干条建筑消防安全规范。除了这些建筑规范外,还有许多其他需要考虑的因素,如热舒适性、声学和可访问性。建筑师或设计专业人员在为建筑节点选择材料或特定产品时,必须密切关注且满足这些需求。一个合适的材料选择案例是绝缘金属面板 (IMP)。它具有优越的热性能,外观的多样可能及良好的耐火性。

材料的适用性和属性,让建筑变得更好

惊艳的灯光,闪亮的漆面,翠绿的树木,以及位置适当的人物,似乎是一个典型的优秀建筑形象的完美配景,然而,这样的背景并不总与现实环境相符。我们习惯于把效果图看作是未来使用中的建筑的蓝图,这样做是为了向客户推销或者说服他们相信一个项目的价值。但是,如果渲染图像也能帮助我们理解建筑物的某些部分的结构、系统和功能,那又会怎样呢?我们采访了两位专业人士,他们完成的图像既美丽又具有解释性。

如何让未来大都市变得智能?

城市的概念扎根在人类的历史当中,以至于我们几乎不会质问自己为什么我们会生活在城市当中,或者我们聚集在城市中生活的理由是什么?Ciro Pirondi,一个巴西建筑师指出,我们之所以生活在城市,是因为我们我们希望与人交流,正如Paulo Mendes da Rocha 所说,城市是最伟大的建筑作品。城市是一个人类建造的世界。城市包含了无数的相关联系,重写本和所有关联的故事集,成就以及过失。

自2007年起,土地资源几乎被城市占领。到2050年,居住在城市的人口将会达到70%。在接下来的几年,居民超过一千万的大都市人口数值将会成倍增加,这些城市主要集中在亚洲和非洲,通常是一些发展中国家。城市的发展催化了一系列不可避免的与可持续性和气候变化相关的问题。同时,也引出了关于城市能否提供居民合理的生活质量的疑问,和在不理想的状况下,如何使城市繁荣发展?如何使城市空间受益于人口,反之亦然?同时老旧城市中心将会转型升级,城市次级区域将会需要新的家园和公共设施,和充足的基础设施。这些举措如何帮助城市中心变得更加智能?使用已经可行的技术帮助居民受益,用一个创意高效的方式?

如何设计无边泳池?

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很少有事物能像大海一样令我们如此着迷。凝望大海会唤起内心的平静,其色彩、质感、律动和辽阔感在科学上已被证实能为我们的神经系统带来放松的效果。最重要的是,它让我们意识到人类在宇宙面前是多么渺小。因此,一栋面朝大海的房子成为许多人的梦想之所绝非偶然。倘若门前再配有一座泳池,更是令人向往。无边泳池正是利用了这种海天一色的无限延展感。通过对平面与高度差的巧妙设计,它们创造出令人叹为观止的视觉错觉,使泳池的水面仿佛与地平线融为一体,从一侧或多侧溢流而出。不过,在计划手执一杯起泡酒拍下一张精致的 Instagram 照片之前,不妨先来了解一下它们是如何建造的。

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自然、技术、艺术与建筑相结合的新型材料探索

水生植物莲(Nelumbo nucifera)俗称荷花,具有一种特殊的性能。它的叶子是自清洁的,或者说是超疏水的。意味着没有灰尘或水的颗粒附着在其叶子上,这对于生长在潮湿、泥泞环境中的植物格外有用。然而,这种性能并非源自其绝对光滑的表面或叶子上的树脂层。事实上,荷花表面布满了细小的褶皱,这些褶皱缩小了其表面的接触面积,从而阻挡了所有试图粘附于其表面的粒子。纳米技术专家已经对莲花的这种超疏水性能进行了研究,以便将其应用到人工产品如地面、油漆、织物和瓷砖等的自洁中。尽管目前这种自洁效应看起来微不足道,但当我们联想到清洁摩天大楼立面玻璃所耗费的巨大资源,或是太阳能电池板上由灰尘导致的光伏发电量减少时,就能感受到疏水表面将会带来的无限可能。

 

数十亿年来,大自然进行了无数次适应性演化。随着新型技术被不断应用于建筑业等领域,人类开始逐渐理解这种适应性演化的价值。当科学家、生物学家、工程师、建筑师等各专业人士联合起来,以共情和尊重的态度关注自然界的方方面面时,也许会发现意想不到的惊喜。

碳评估及生命周期评估如何影响建筑的决策?

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众所周知,碳早已成为老生常谈的话题。不仅在此地,几乎到处都有人会谈论到温室效应,二氧化碳,化石燃料,碳固存等等深奥的术语,而这些词汇已经愈发广泛地渗透到我们生活的方方面面。为什么碳如此重要?为什么作为建筑师、建筑学学子或者建筑爱好者的我们必须要关注这看似无形的东西?

材料前沿|塑料可完全回收?

塑料是一种不可思议的材料。它所面临的最大问题是我们如何使用它并如何将其消解于自然界之中。而这也正是创建塑料博物馆的初衷:展示塑料在我们的生活中所发挥的至关重要的作用,以及探究其再利用和再循环供给的可能性。该博物馆于5月8日在马德里开放,不仅仅包含塑料,而且一座完全由这种材料制成的建筑。通过内部展示的文物,例如用于医疗保健、交流、建筑、食物和可持续能源汽车等各个领域的制品,参观者将全面且正确地了解使用塑料可为我们生活所提供的基本功能。