罗马万神庙的穹顶上应用了许多特殊的结构，以使这大胆的结构能够成立。其中一个技术与混凝土在整个结构中密度不同的构成有关。更接近顶部的地方，混凝土中选用了更轻盈的石头以减轻穹顶的重量，保持底部的稳固。另一个技术是包含了“镶板”，它们无非是减去部分的混凝土，在保持足够强壮可以支撑其自身重量的剖面的同时，减轻穹顶的重量。这座在近1900年前建造的建筑至今仍以其天才的解决方案使我们感到惊奇。使用恰好足够完成其主要功能的量的材料，并因此创造出有智慧的结构，这仅仅是这栋建筑教给我们的课程之一。
混凝土是建造业中最常用的材料之一。然而，混凝土的生产过程消耗大量能量和不可再生的自然资源，同时排放出大量气体，促使地球的温室效应恶化。寻找使其在建筑中的应用更加环保，但同时仍能够利用其结构特性的方式，是迈向土木建筑更加可持续的未来的第一步。因此，重要的是了解混凝土的潜力和弱点。在混凝土板的情况下，这种材料的一个主要劣势是它相当大的重量，这带来的结构倒塌的危险限制了混凝土更大的跨度。混凝土有良好的抗压性，但几乎不抗拉。因此，钢筋混凝土使用钢筋来支撑板片，抵消作用中的拉力。
在预制的，中空或带肋的混凝土板中，部分本会被混凝土占据的空间保持空置的状态，或被另一种较轻的材料填充，比如陶砖或发泡聚苯乙烯。一个类似的方法发明于1990年代，JorgenBruenig在丹麦发明了一种双向空心板（如今以BubbleDeck的商标名更被人所知）。他是一个由塑料制成的空心球体组成的系统，占据了混凝土的结构功能较不重要的位置，例如在柱之间。这些球体被整齐地安插在上层和下层的金属加固物之间，在这些否则将会被只有很少的结构作用，却显著增加了重量的混凝土占据的空间中灌满空气。借助这一系统，有可能使混凝土板的自重减少25%至35%，允许更大的跨度，减少柱子的直径，并减少建筑基础的过载。据统计，使用1kg的塑料制造的球体能够节省大约100kg的混凝土。
这种材料也被称为双向空心板，其特性和表现与大块的混凝土板类似，因为力在两个水平方向上被传递到柱子和基础上。它们可以被用模具，未完成的混凝土板或完成的混凝土板建造。与实心板或者甚至肋板相比，它们需要更少的支撑，允许建造进行得更快。使用预制构件也可以有效地减少需要的人工，从而使建造更快和更便宜。
这些球体可以被用回收的聚丙烯材料或聚苯乙烯制成，它们由较低的比重和良好的抵抗性。在混凝土被浇筑之后，成果看起来像是传统的实心混凝土板，这些球体留在结构中。研究和测试也已经展示了这一技术强大的声学质量和耐火性能。然而，显然，这是一种需要更多对细节的关注的技术，尤其是当设计者需要使现有的维度适应于新的设计需求时。另一限制性的问题是，在一些国家，仍然没有针对这一系统的规范，或充足的对该方法有经验的劳动力。
在最近几年，这一技术被广泛应用于大尺度项目中，例如教育类建筑，甚至飞机场，当截止日期紧张而预算允许在新方法上进行投资时。寻找可持续的解决方案或许意味着创造新材料和新技术，但它也可以是简单地将同一种材料以更具智慧，更有意识和更有效率的方式进行应用。
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译者：林凯逸
