Eduardo Souza

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用大模块建造房屋:U-Build和自建的未来

很难找到一个孩童时期没玩过乐高的人。假如,就像乐高,我把建筑想象成大型组装游戏呢?U-Build 是由Bark工作室开发的模块化木构体系,具备易建,宜居以及在使用寿命结束后易拆除的优势。这个体系移除了很多传统结构中的难点,使个人和社区能够建造自己的家和建筑。体系使用精密的数控加工(CNC)一套零件,使没有太多技术和经验的人仅用简单的工具就能组装。

预制建筑,让住房造价更低

建设中的预制概念是指,在工厂中生产零件、部分或整个建筑,然后运输到工地进行快速安装。相较传统的建设方法预制有很多优势,比如速度,施工精度,效率,施工的清洁度,以及在很多情况下的成本问题。考虑到住房是人类的基本需求,无论是为日益增长的城市人口提供住房,还是在最不同的规模上为临时或紧急住区提供住房,用工业生产的方法建造经济实惠的高质量住宅一直是建筑师感兴趣的。从过去到现在,通过很多尝试之后,问题仍然是,预制建设的普及是否能够为更公平的住房提供解决方案。

水泥可以成为一种(更加)可持续的材料

Centro de Interpretação do Românico / spaceworkers. Image © Fernando Guerra | FG+SG
Centro de Interpretação do Românico / spaceworkers. Image © Fernando Guerra | FG+SG

“如果水泥行业是一个国家,它将会是世界上第三大二氧化碳排放国,大约有28亿吨,仅次于中国和美国。”露西 罗杰斯(Lucy Rodgers)在BBC关于混凝土生态足迹的报告中提到的这段话非常令人震惊。每年会生产超过40亿吨水泥,约占全球二氧化碳排放量的8%是世界上制造最多的产品——混凝土的一个关键要素。给大家一个概念,世界上每人每年生产约半吨的混凝土,将足以建造11000座帝国大厦。面对这些巨大的数字,有什么办法可以减少这种影响吗?

绿色屋顶,第五立面的可能性

研究者们确信巴比伦空中花园是绿色屋顶的第一批实践。尽管巴比伦空中花园并没有任何证据显示它的确切所在地,其建筑结构也罕有文字记载,但广为流传的是,巴比伦王尼布甲尼撒二世建造了一系列悬空、递升的露台,上面布置了各类动物,并将它作为礼物赠送给了思念波斯故土森林及山岭的妻子。Wolf Schneider 认为,巴比伦空中花园底下采用砖石拱顶支撑,在该架构下方的遮荫围墙则通过在美索不达米亚平原(即如今的伊拉克)上的花园内的人工灌溉系统进行冷却,由此可让内部温度相较于外部更低。自那时以来,绿色屋顶的案例就已在全世界范围内呈现,无论是从罗马再到北欧,还是不同气候和风格,都有绿色屋顶的身影。

然而,将植被嵌入到屋顶中,仍在遭受着大众怀疑的眼光,因为他们认为绿色屋顶不仅成本高昂,也难以维护。而其他人则认为昂贵的建造成本可以很快从空调费用中抵消掉,尤其是对占据建筑第五个立面的植被而言,更是一种合理途径。但总而言之,问题仍然是绿色屋顶如何帮助我们应对气候变化。

在3D打印中混合本地材料的可能性

用冰块盖庇护所是生活在地球最北端的因纽特人代代相传的艺术。圆形的平面、入口通道、出风口和冰块形成一个结构,内部产生的热量融化表面的雪层并密封缝隙,提高了冰的隔热性。在暴风雪中,冰屋的建成与否可以是生与死的区别,也许这就是使用当地材料、少量工具和大量知识进行建造的最具代表性的例子。在这种情况下,冰就是你所拥有的全部。

利用丰富的资源和当地劳动力是可持续建筑的关键概念,然而在其他环境下复制解决方案时,这些概念往往被忽视。随着新的需求和技术发展,建筑材料和施工技术的全球化,本地材料是否还有存在的空间?更具体的,就3D打印建筑来说,我们是否注定只能用混凝土来建造它们?

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

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

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

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

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。

石质地板之美:类型与建筑表现

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。

从高迪“圣家堂”,看百年间建造和材料的演变

一份传世杰作往往被定义为艺术家职业生涯中最令人难忘的,展现他们技巧与理想巅峰时刻的作品。众人周知的例子有达芬奇的《蒙娜丽莎》、米开朗基罗的《皮耶塔》和披头士乐队的《佩珀中士的孤独之心俱乐部》专辑,还有许多不被大众一致认可的作品。但是,如果一份传世杰作由某人开始设计,而这位伟大的创作者没有活着看到这份作品的完成时刻,而且关于这份作品的几乎所有文件都被销毁了呢?加泰罗尼亚建筑师安东尼·高迪和他举世闻名的圣家堂正是包含以上所有相关描述的建筑杰作。从高工艺的石材结构到最现代的3D打印技术及高强度混凝土,许多技术已经并将继续被纳入项目建设当中。

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

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?

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?

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?