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可持续建筑从最初的绿色——大自然中汲取灵感

能像鳃一样“呼吸”的玻璃,模仿叶子的太阳能电池,以及其他仿生技术

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图片由 Shimizu 提供

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想给建筑降温?可以借鉴森林树冠的经验,利用叶子遮荫,就像大阪大学在其前沿研究中心(上图)所做的那样。寻求更绿色环保的建筑商、建筑师和设计师们正越来越多地转向大自然——真正的“绿色”——寻求已被证明行之有效的解决方案。

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自然启发的工程设计可以“在功能上与我们在自然界看到的优雅设计无异”,自然设计领域的领军人物、仿生学研究所创始人Janine Benyus说道。Benyus 表示,这项策略已经催生了多种新产品,它们能够复制自然的成功经验:拥有鲍鱼壳般强度和韧性的陶瓷;通过类似牙釉质生长过程形成的自组装计算机芯片;模仿贻贝粘合剂以固定自身的粘合剂;以及基于莲花叶片结构的自清洁塑料。

一些仿生学项目正在解决供应整个建筑能源等大规模挑战。总部位于京都的公司 Kyosemi 开发了一种仿生太阳能电池,它模仿树叶从不同角度收集阳光的方式。这款名为Sphelar的产品由微小的球形电池组成,可以集成到建筑物的窗户中。与标准的光伏电池板不同,Sphelar 可以从多个方向吸收光线,从而在太阳移动时提供更一致的发电量。

其他项目旨在提高场所的安全性和清洁度。Kinetic Glass 可以向工作人员或居民发出危险状况的警报。这款由创意智囊团 The Living 开发的新产品借鉴了动物的呼吸系统。该玻璃采用带有狭缝的硅酮表面,允许空气通过,并配有微型传感器,可以检测某些气体的含量。例如,在存在过量二氧化碳的情况下,这种材料会张开和关闭其“鳃”来交换空气。“鳃”的运动也作为对建筑居住者的视觉警告。

“随着各类传感器变得越来越小、越来越便宜、网络化程度越来越高,建筑业迎来了巨大的机遇,可以让建筑‘活’起来,并对通常看不见的 the environmental conditions(环境条件)信息做出反应,”The Living 设计团队的建筑师 David Benjamin 说道。

受到植物和真菌空气净化和土壤净化能力的启发,其他科学家正在开发能够帮助消除其附近有害物质的材料。吸收二氧化碳的混凝土、分解雾霾的高速公路护栏以及可以消除室内异味的油漆,只是这些研究人员正在开发的一些产品。

例如,SuperAbsorber 高速公路护栏通过一种称为光催化的过程来减少局部空气污染。设计工作室 Fieldoffice 的建筑师 Douglas Hecker 和 Martha Skinner 在讨论“除了声音污染,护栏是否也应该设计成吸收空气污染和光污染”时构思了 Super­Absorber。据意大利光催化水泥制造商 Italcementi 称,如果污染减少水泥覆盖城市表面的比例达到 15%,一座大城市的空气污染可以减少一半。


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仿生学 模仿自然设计和过程;模仿生命

自清洁塑料 表面能使液体滚落的塑料,通过在带有微小凸起(如莲花叶片表面)的模具中成型来实现

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光伏 由能将太阳能直接转化为电力的太阳能电池制成

光催化 利用光来加速化学反应的过程,例如分解污染物

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