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生物基建筑材料

摘要

生物基材料标志着可持续建筑领域的显着进步，提供了可再生和可生物降解的选择，取代

了钢材和混凝土等传统建筑材料。这些材料来自植物、动物和农业副产品等自然实体，通

过最大限度地减少碳排放和促进循环经济来增强环境可持续性。它们的应用涵盖绝缘、结

构元素和美学饰面，竹子、麻混凝土和软木等例子重塑了建筑景观。尽管耐用性问题和成

本波动等挑战仍然存在，但持续的研究和创新凸显了它们在全球范围内改变可持续建筑实

践的潜力。

前言

生物基材料是源自可再生自然资源（包括植物、微生物和动物）的建筑资源。与依赖有

限、不可再生资源的传统材料相比，生物基材料优先考虑可持续性和生态责任。它们用于

各种建筑应用，包括墙壁、地板、屋顶和绝缘材料，并且随着工业寻求减少对环境的影响

而越来越受到青睐。对环保替代品的需求不断增长，刺激了一系列生物基材料的使用，包

括竹子、麻布、软木和由农业废弃物制成的复合材料。这些材料不仅满足功能要求，还通

过最大限度地减少浪费和捕获碳来帮助保护环境。然而，它们的广泛采用仍然受到成本和

公众意识等挑战的制约，需要集中精力以充分发挥其优势。

什么是生物基材料？

生物基材料是源自天然、可更新资源（如植物、动物或微生物）的建筑材料。与严重依赖不可再生

资源的混凝土、钢或塑料等传统材料不同，生物基材料是可持续且环保的。它们用于建筑物的各个

部分，包括墙壁、屋顶、地板和绝缘材料。随着各行各业专注于减少对环境的影响，这些材料在全

球范围内越来越受欢迎。

哪些是重要的生物基材料？

生物基材料有多种形式，每种形式都有独特的特性和应用。以下是一些重要的：

1.竹

竹子是用途最广、最具可持续性的生物基材料之一，由于其卓越的强度和柔韧性，通常被称为

“绿色钢”。它是一种生长迅速的草，有些物种能够在一天内长到一米。这种快速增长使其成为

一种丰富的可再生资源。在全球范围内，竹子广泛用于脚手架、地板、屋顶甚至结构梁的建筑。

它的抗拉强度可与钢相媲美，而其抗压强度可与混凝土相媲美。

竹子在亚洲、南美洲和非洲特别受欢迎，其丰富的自然资源使其成为一种容易获得且价格合理的

材料。在现代建筑中，经过处理的竹子用于环保建筑设计和家具。它的轻巧特性使其易于运输和

处理，而其自然美学增加了它的吸引力。然而，未经处理的竹子容易受到害虫和湿气损害，这可

以通过化学或自然处理来减轻。如果处理得当，竹结构可以使用几十年。它的环境效益，包括封

存二氧化碳的能力，使其成为全球可持续建筑的关键材料。

2.Hempcrete（汉普混凝土）

Hempcrete是一种生物复合材料，由大麻植物的木质核心（秸秆）、石灰和水制成。它是非结

构性的，但因其出色的隔热性、透气性和调节湿度的能力而备受推崇。在全球范围内，大麻混凝

土的可持续性正在获得认可，因为大麻在其生长过程中会吸收大量的二氧化碳，使其成为一种负

碳材料。

大麻混凝土在欧洲、北美和澳大利亚普遍使用，这些地区的绿色建筑实践越来越受到重视。它应

用于住宅和商业建筑的墙壁、屋顶和地板。Hempcrete重量轻，易于加工，并具有出色的隔热

和隔音效果，可降低能耗并提高舒适度。

尽管大麻混凝土具有许多优点，但大麻混凝土的采用往往受到围绕大麻种植的法规和对专业加工设

施的需求的限制。然而，其长期的环境和节能效益超过了其较高的初始成本。世界各地的建筑商和

建筑师都在使用大麻混凝土来获得环保认证并创造更健康的生活环境。

3.木材和工程木材

几个世纪以来，木材因其可用性、强度和多功能性而成为全球的主要建筑材料。工程木材，如正

交胶合木（CLT）和胶合木，增强了木材的天然特性，提高了强度、耐用性以及防火和抗虫害能

力。这些先进的木制品越来越多地用于现代建筑，包括中层和高层建筑，因为它们可以在许多结

构应用中取代钢材和混凝土。

工程木材在北美、欧洲和澳大利亚被广泛采用，这些地方的可持续林业实践和绿色建筑倡议非常

突出。它的美学吸引力，加上它封存二氧化碳的能力，使其成为具有环保意识的建筑师的有吸引

力的材料。

虽然未经处理的木材容易受到害虫、腐烂和火灾的影响，但工程木材通过创新的制造技术解决了这

些问题。这种材料将传统工艺与现代工程相结合，创造出在全球范围内流行的可持续和高性能建筑

解决方案。

4.稻草捆

秸秆包是小麦、水稻和大麦等谷类作物的农业副产品。它们被全球公认为一种经济高效且可持续的

建筑材料，特别是用于绝缘目的。稻草包通常堆叠并覆盖有粘土、石灰或水泥制成的石膏，以保护

它们免受潮湿、害虫和火灾的影响。

这种方法在农业用地丰富的地区很受欢迎，包括北