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日本研究人員設計出可持續性環保建筑

日本大阪大學的研究人員在其研究中心設計出“可持續性建筑”(Sustainable Architecture),設計理念來源于仿生學原理,樓房室內外采用綠色植物裝飾,自然陰涼。

一向追求環保的建筑商、建筑師和設計師正把目標轉向更為自然原始的方式設計樓房,而且在現實生活中被證明是可行的。可持續性建筑關注對全球生態環境、地區生態環境及自身室內外環境的影響;關注建筑本身在整個生命周期內(即從材料開采、加工運輸、建造、使用維修、更新改造直到最后拆除)各個階段對生態環境的影響。簡而言之,就是對外部的生態環境保護,對大自然最低干擾,對室內環境保護,增進居住人的健康。

仿生學的創始人之一和仿生建筑設計的倡導者亞尼娜-班友斯(Janine Benyus)說:“人類應該學會如何從生物界學習,而不是單純知道關于生物界的故事。仿生學給我們提供了獲取自然界靈感的機會。可持續性建筑的設計靈感來源于我們自然界的生靈。仿生設計已經為人類產生了一系列自然的新產品:例如,陶瓷的強度和韌性跟鮑魚殼的一樣,計算機芯片自動組裝的過程仿照牙齒琺瑯質的生長;粘合劑的制作靈感來源于貝類的粘性,塑料自凈技術仿照荷葉的結構。”

一些仿生設計理念之所以會遭遇很大的挑戰,是因為無法解決整個建筑的能源供應問題。令人感到欣慰的是,日本京都一家公司已經研制出一種太陽能電池,它能像樹葉從各個角度吸收太陽光那樣全方位地吸收太陽能,能為可持續性建筑解決能源的問題。這種太陽能電池叫做Sphelar,據說,該產品呈球形,比平板的太陽能電池單元轉化效率高、應用靈活,直徑1毫米;球型可以從各個角度接受光線、無論是反射光還是散射光; 安裝起來方便,應用于各種場合; 成本相對于平板的減半;在生產和使用中都對環境友好;電池可鑲嵌到樓房的玻璃里。

可持續性建筑工程的一個重要目標是保證樓房的安全和清潔。居民可根據建筑物內安裝的動態玻璃的情況來預知危險。這一創意靈感來源于動物的呼吸系統,玻璃表面由硅樹脂制成,有縫隙,可讓空氣通過。玻璃內嵌有微型傳感器可檢測某些氣體的濃度,比如二氧化碳是否超標。窗戶內安裝可控散熱瓣能夠自行打開或關閉,讓室內外交換空氣。可控散熱瓣也起一個提醒居民空氣質量的作用。

建筑設計團隊的設計師戴維-本杰明(David Benjamin)說:“就像各種各樣的傳感器變得更小,更便宜,更加網絡化一樣,建筑有更多的機會發展成為更貼近人們生活,更環保的行業。”

受到植物和菌類對空氣和土壤的凈化能力的啟發,科學家正在研制一種能夠去除住所周圍有害物質的產品,利用它吸收二氧化碳,消除煙霧,消除室內異味。此吸收裝置可有效減少當地的空氣污染。建筑師道格拉斯-霍克(Douglas Hecker)和馬莎-史金納(Martha Skinner)認為吸收裝置應該設計成具有吸收大氣污染、光污染和噪音污染的功能。

可持續性建筑采用的水泥可以有效吸附二氧化碳。據意大利水泥公司的研究人員表示,如果一座城市15%的建筑都使用能吸收二氧化碳的水泥,城市的大氣污染將會減少一半。