當水泥開裂時，這是一個比人們意識到的更大的問題。美學是一回事，但最終，水會進入裂縫并開始磨損剩余的混凝土和嵌入以增加強度的鋼結構。在寒冷的環(huán)境中，凍融作用使問題更加復雜：裂縫中的水在凍結時膨脹，將兩側推得更遠一點，然后再次解凍并進一步沉入裂縫中。

但是，如果混凝土可以自我修復呢？還是瀝青，甚至是金屬？僅翻新和維修費用，世界就可能節(jié)省數不清的數十億美元，更不用說減少對環(huán)境的危害了。

隨著材料科學研究和開發(fā)的進步，隱含碳成為建筑施工和設計中更大的考慮因素，建造建筑物的新方法正在出現。有些將不可避免地在小壁龕中找到自己的位置，另一些可能會具有廣泛的適用性，但可以肯定的是，未來十年的建筑將比上一個十年的建筑更堅固、更環(huán)保、更具成本效益。

這里有6種新材料可以更好地改變商業(yè)建筑：

1. 大量木材

自從人類第一次搬出洞穴以來，他們一直在用木頭建造，但在現代，水泥和鋼鐵等材料幾乎已經取代了高層建筑。這是有充分理由的：木材通常比其他材料弱，并且容易受到火災的影響。

然而，在聯邦政府對更先進的木材建筑技術進行研究之后，建筑行業(yè)的老狗正在獲得一些新技巧。大塊木材 - 其中實木被鑲板和層壓以增加強度和其他有用的性能 - 正在幫助高層木結構建筑再次出現在美國各地的城市中。

大塊木材類別包括幾種類型的層壓木材，最明顯的是交叉層壓木材和膠合層壓木材。膠合層壓木材由幾塊粘在一起的木材組成，可用于創(chuàng)建堅固的橫梁。交叉層壓木材由交替堆疊的木材組成，制成可以支撐大量重量的大型面板。

這兩種木材都出人意料地耐火?！洞笪餮笤驴穲蟮勒f，外層在燃燒時會產生焦炭，有助于絕緣其余的木材。在防火測試中，它們已經證明了保持其結構完整性的能力。

隨著樹木的生長，大量木材支持碳的捕獲，并隨后將其封存到建筑物中。根據《可持續(xù)林業(yè)雜志》上的一項研究，使用可持續(xù)林業(yè)技術，用木材代替建筑物和橋梁中使用的材料可以避免全球14%至31%的排放。

2. 自愈材料

同樣令人興奮的是自修復水泥的最新發(fā)展。正如我們上面提到的，即使是混凝土結構中的一個小裂縫也會發(fā)展成一個更大、更昂貴的問題。據CityLab稱，材料科學家最近發(fā)現了一種使用活孢子在出現裂縫時幫助混凝土自我修復的新方法！

該解決方案涉及小型透水膠囊，可以混合到濕混凝土中。一旦混凝土凝固并干燥，孢子就會以假死狀態(tài)存在——就像一包干酵母一樣。然而，當混凝土中的裂縫打開并充滿水時，它們開始生長并產生方解石，這是一種在大理石和石灰石中發(fā)現的碳酸鈣結晶形式。方解石填充混凝土中的裂縫并硬化，防止裂縫變寬。

自愈混凝土可以幫助建筑物、隧道、橋梁和其他結構持續(xù)更長時間，而無需進行重大維修或更換。從長遠來看，節(jié)省的資金很難計算，碳排放量的減少也是如此。也就是說，現在的成本明顯高于普通混凝土，如果它們不下降，這可能只是必須持續(xù)很長時間的項目的一種選擇。

3. 空氣凈化磚

室內空氣質量（IAQ）正成為商業(yè)房地產的一個更重要的問題，因為我們更好地了解了建筑環(huán)境如何影響在其中生活和工作的人的健康。改善IAQ的方法并不缺乏，但其中大多數都需要使用主動能量來過濾空氣。從長遠來看，這種方法會向空氣中排放更多的碳和其他污染物。

加州理工圣路易斯奧比斯波建筑學院助理教授、景觀與建筑創(chuàng)始人卡門·特魯德爾（Carmen Trudell）發(fā)明了一種被動系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用建筑物外部的磚塊過濾掉空氣中進入空間時的較重顆粒?；炷链u將空氣輸送到內部旋風過濾部分，該過濾部分分離重元素并將它們放入墻底部的料斗中。然后以機械或被動方式將清潔空氣吸入建筑物，維護人員可以定期簡單地拆卸和清空料斗。

在測試中，該系統(tǒng)去除了大約三分之一的細顆粒物和100%的粗顆粒。更好的是，Trudell的系統(tǒng)相對于替代選擇來說很便宜，她設想在發(fā)展中國家使用它們。

4. 絞線桿

在日本，地震是生活中不幸的事實，小松精藤織物實驗室用一種熱塑性碳纖維復合材料覆蓋了其總部，稱為CABKOMA Strand Rod。該復合材料覆蓋有無機和合成纖維以及熱塑性樹脂飾面，利用拉伸強度創(chuàng)造出世界上最輕的抗震加固系統(tǒng)。

這些桿比相同強度的金屬線輕五倍，具有令人驚訝的吸引力。它們也非常有效 - 該建筑的額定值遠高于抗震加固的傳統(tǒng)性能要求。

絞線棒會進入（或真的進入）世界各地的建筑物嗎？這還有待觀察。該公司的網站沒有提供有關成本的詳細信息，而成本通常是決定性因素。

5. 被動冷卻陶瓷

空調是一個能源密集型過程，占全球碳排放量的很大一部分。被動冷卻方法已經使用了幾個世紀，但是當外面非常熱并且許多與人工冷卻沖突而不是支持時，大多數方法都是無效的。然而，最近，加泰羅尼亞高級建筑研究所數字物質智能建筑工作室的學生提出了一種由粘土復合材料和水凝膠制成的立面，它可以像我們的皮膚冷卻身體一樣冷卻建筑物。

我們的身體出汗來降溫。當我們的皮膚濕潤時，熱量會傳遞到水中，最熱的水顆粒會蒸發(fā)，帶走熱量。這種材料以相同的方式發(fā)揮作用。水聚集在嵌入粘土復合材料中的水凝膠液滴中。隨著建筑物升溫，熱量會傳遞到水中，然后蒸發(fā)。當溫度較高時，這種效應發(fā)生得更快，這意味著系統(tǒng)也對溫度條件做出響應。

負責該項目的學生發(fā)現，它可以在6分鐘內將溫度降低4.20攝氏度。在理想條件下，這可以減少28%的空調使用，從而顯著節(jié)省和減少碳排放。

?

6. 垃圾桶

是的，垃圾。處于環(huán)保運動前沿的建筑師和建筑商正在使用廢金屬、紙板甚至塑料瓶等回收材料來建造碳足跡更小的新建筑。

例如，回收紙板正被用于制造高質量的纖維素絕緣材料，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)工藝制成的絕緣材料。UltraCell絕緣材料使用濕法工藝，而不是導致污染和多塵產品的舊干法工藝。

塑料汽水和水瓶一直被回收利用，但一般來說，它們在需要處理之前只能用于制造幾次新瓶子。在過去的幾十年里，塑料瓶越來越多地以PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）地毯的形式發(fā)現新的、更長的壽命。瓶裝PET是制造柔軟纖維地毯的理想選擇，當它作為地毯的使用壽命結束時，它可以再次用于汽車零件，填充物和絕緣材料。

在紐約市的總督島，最近舉行了一場競賽，探討如何利用設計來解決環(huán)境問題。結果是藝術和可持續(xù)設計的迷人結合。由五名成員組成的伊索團隊鋪設了五噸粘土進行干燥，產生了大的有機裂縫。然后用當地回收中心的熔化鋁罐填充這些罐，以制造堅固、輕便且自然吸引力的展館面板。

隨著聯邦政府在環(huán)境問題上的領導地位逐漸消失，各州、私營企業(yè)和消費者正在介入填補這一空白。隨著新材料在財務上變得可持續(xù)，預計會看到更多的新材料進入建筑業(yè)。