与自然共建:可能改变建筑的菌丝体砖及其他生物材料
菌丝体砖由真菌和农业废弃物培育而成,干燥后变成轻质、保温且碳足迹极低的砌块。它与麻凝土、竹子等生物材料一起,预示着建筑将从“制造”走向“生长”。下面介绍它们的优势、用途和当前的局限。
目录
要点:
- 菌丝体砖是一种利用真菌根系结构的可持续建材,为传统材料提供了环保替代方案。
- 大麻、秸秆等植物基材料储存了植物生长过程中从空气中吸收的碳。
- 这些材料可以就地生产,减少运输排放并支持当地经济。
- 菌丝体砖具有天然的保温性能,可提高建筑的能源效率。
- 生物材料的发展推动了建筑创新,激发新的设计与施工技术。
认识菌丝体
菌丝体是真菌的营养体部分,由名为菌丝的细丝交织成一张致密的网。它大多隐藏在土壤、朽木和落叶层中,负责分解枯死的植物并让养分循环。这些细丝能把松散的材料编织成结实的垫层,正是这种黏结能力让菌丝体受到建筑行业的关注。您可以把它看作一种会自己生长的天然胶水。
菌丝体的生物学特性
菌丝体通过分泌酶来分解有机物,再吸收其中的养分。它在玉米秆、木屑、麻秆芯等廉价的农业残余物上都长得很好。制作砖块时,生产者把接种过的基质填入模具,在温暖、黑暗、潮湿的环境中放置几天,让菌丝填满每一处空隙。在自然界中,同样的过程有助于形成健康的土壤。
菌丝体在环保建筑中的作用
在建筑中,菌丝体的意义在于它能在低温下把废弃物变成有用的产品。烧结黏土砖和水泥都需要高温窑炉,而菌丝体砖只需在室温下生长,然后经干燥或加热终止生长即可。因此,它的碳足迹远低于混凝土或烧结砖。使用寿命结束后,未经处理的菌丝体砌块可以粉碎后堆肥。
它的吸引力不止于材料本身。菌丝体复合材料轻质多孔,保温性能尚可,与许多纤维保温板大致相当;遇火时往往炭化而不是熔化。它们也不含许多泡沫和胶黏剂中的石油基成分,从而减少对有害化学品的依赖,并有助于循环经济。如果您在意室内空气质量以及建筑拆除后的去向,这些都是值得考虑的实际优势。
菌丝体砖的优势
菌丝体砖具备一系列实用特点:重量轻、能保温、可吸音,而且几乎可以做成模具允许的任何形状。一些研究团队还在探索含有活菌丝体、能够封闭细小裂缝的砌块,但这项工作仍处于实验阶段。下面看看它在可持续性和强度这两个大多数房主最先关心的问题上表现如何。
可持续性优势
在可持续性方面,菌丝体砖以可生物降解的特性和极低的生产能耗而著称。它们以农业废弃物为基质,减少填埋垃圾,推动循环经济。选择菌丝体砖,就是为降低温室气体排放、守护更健康的地球出一份力。
强度与耐久性
在强度方面需要保持现实的期待。菌丝体砖的抗压强度远低于混凝土或烧结黏土,因此目前不会单独用作承重墙。它最适合用作木结构或钢结构框架内的填充材料、保温材料,或室内隔墙和吸音板。把它当作硬质保温板而不是结构砌块来使用,就能发挥其所长。
耐久性主要取决于能否保持干燥。和草砖等天然材料一样,菌丝体会吸水,长期潮湿就会降解,因此需要足够的屋檐出挑、透气的灰泥或外墙饰面,以及防止地面潮气的措施。菌丝体复合材料遇火往往炭化而不是猛烈燃烧,但在当地建筑规范有要求的地方,仍需采用防火饰面。动工前,请务必向供应商索取测试数据。

建筑中的其他生物材料
生物材料正在深刻重塑建筑格局,提供将环境影响降到最低的可持续替代方案。除菌丝体外,麻凝土和再生塑料等材料也在建筑中展现出可观的优势。想深入了解菌丝体的作用,请阅读从真菌到地基:建筑中的菌丝体。
麻凝土
麻凝土是由麻秆芯(麻茎的木质内芯)、石灰基胶凝材料和水混合而成的材料。它轻质、保温、耐火,常被称为碳负排放材料,因为大麻储存了碳,而石灰在固化过程中会缓慢重新吸收二氧化碳。麻凝土还能调节室内湿度。与菌丝体一样,它不能承重,因此需要浇筑或砌筑在木框架周围,并在抹灰前干燥数周。
再生塑料
再生塑料并非生物基材料,但它能让废弃物远离填埋场、支持循环经济,因此也值得一并讨论。它常见于露台和围栏用的塑木、屋面瓦、保温材料和复合板材。塑木不会腐烂,也无需上漆,是户外项目中省心的选择,但在大跨度下可能下垂,因此要按照厂家规定的龙骨间距安装。
再生塑料制品可以模仿木板、铺路砖和屋面瓦,而且防潮性能远胜木材。用它们替代新材料可以降低项目的环境足迹,尤其是在户外替代防腐木的场合。请查看标签上的再生料含量,不同品牌差别很大;并按厂家要求预留伸缩缝,因为塑料板材随温度变化的伸缩比木材更明显。
生物材料的创新应用
探索生物材料的创新应用,可以看到它们彻底改变建筑业的潜力。从菌丝体砖到源自植物的有机保温材料,这些材料为您的建筑项目提供了可持续的选择。更多见解请阅读基于自然的解决方案:六大菌丝体建材。越来越多的设计师采用这些资源,它们有望降低碳足迹,并更好地适应各种气候。
可持续设计案例
真实项目的规模目前仍然较小,但已展示出这些材料的潜力。以下是迄今为止菌丝体和其他生物材料在实际建筑中接受检验的主要方式。
- Hy-Fi展亭:由The Living工作室于2014年在纽约MoMA PS1建造的菌丝体砖临时塔楼,展期结束后被堆肥处理。
- 吸音板:菌丝体墙面和天花板吸音板已面向办公室和住宅销售,可替代泡沫材料吸收声音。
- 保温与填充:菌丝体复合材料已作为木框架内的墙体保温材料进行测试,在那里它们保持干燥,不承受荷载。
- 绿色屋顶系统:绿色屋顶上的植物基种植基质和天然纤维可以减缓雨水径流,并帮助屋顶保持凉爽。
生物建筑的未来趋势
展望未来,生物建筑的发展趋势正为更智能、更可持续的建筑铺平道路。在纳米技术和生物技术进步的推动下,菌丝体和植物基复合材料等材料将主导市场。随着可持续发展方面的监管压力不断加大,协同设计将日益普及,建筑师、科学家和生态学家携手打造与环境和谐共存的韧性建筑。

挑战与局限
尽管菌丝体砖和其他生物材料前景令人振奋,但它们也面临必须解决的重大挑战与局限。主要障碍包括与传统建材相比的耐久性问题、市场接受度以及生产工艺的规模化。
市场接受度
尽管具有环保优势,市场接受度仍是一大障碍。许多建筑师和建造商对菌丝体砖缺乏了解,并担心其性能和使用寿命,因此迟迟不愿采用。向行业普及生物材料的优势,是推动其广泛应用的关键。
生产规模化
扩大菌丝体砖的生产面临物流方面的挑战。目前的生产工艺多为手工小批量,难以满足大型建筑项目的需求。这一瓶颈限制了满足市场需求、充分释放市场潜力的能力。
要解决生产规模化问题,需要在技术和基础设施方面加大投入。例如,开发自动化培育方法,可以更高效地大批量生产菌丝体砖。优化生长条件、采用生物反应器系统等创新,能大幅缩短生产时间、降低成本,使这些材料相对传统方案更具竞争力。随着行业日趋成熟,科研机构与制造商之间的合作将推动生物材料生产的可持续增长,最终扩大其在建筑市场上的供应。

与自然共建的未来
建筑的未来在于与生态系统无缝融合,使用菌丝体砖和再生生物质等生物材料。这一演变标志着从传统材料向更可持续方式的转变:建筑不仅要将环境影响降到最低,还要为周边环境带来积极贡献。随着技术与研究的进步,您将看到在性能和美观上双双提升的创新建筑方案。
潜在的环境影响
更多地使用生物材料,可以降低温室气体排放:既减少生产环节的排放,又把农业废弃物变成有用的产品,从而减少新建建筑中蕴含的碳。大麻、竹子和木材在生长过程中储存碳,速生作物可以每年或每隔几年重新种植。久而久之,这可能改变房屋的建造方式,带来更低碳的建成环境。
让生物材料走进主流建筑
要让生物材料走进主流建筑,需要重新思考设计方法,采纳鼓励可持续发展的新建筑规范。出台支持生物基材料的法规,同时开展面向建筑师和建造商的培训,将有助于推动这一转变。制造商、设计师和政策制定者等各方通力合作,能够促进这些材料在行业中的创新与实际应用。
在实践中,扩大应用意味着在规则范围内为审慎的尝试留出空间。如果您想在自己的房子里使用这些材料,请尽早咨询当地的建筑审批部门,向供应商索取防火、防潮和保温方面的测试数据,并从室内板材或保温层等低风险用途开始。记录完善的项目能够建立信心,而针对低碳材料的绿色建筑激励政策,也有助于让菌丝体和其他生物材料成为常态而非例外。
隐含碳计算器
比较使用不同结构材料建房时的前期碳排放。
总结
总之,菌丝体砖和其他生物材料不会在一夜之间取代混凝土和钢材,但用作保温材料、室内板材和填充材料已经很有意义。用在能发挥性能的地方,它们可以减轻您住宅的环境影响,并把自然质感带入室内。从小处着手,保持材料干燥,并与熟悉这些材料的施工方合作。这样,您的下一个项目就能既实用又对地球更友好。
常见问题
问:什么是菌丝体砖?它是如何制作的?
答:菌丝体砖是利用蘑菇的根系结构(即菌丝体)制成的建筑材料。制作时将农业废弃物与菌丝体混合,菌丝体生长后把材料黏结在一起。混合物完全成形后,再进行热处理以终止生长,得到耐用的产品。
问:在建筑中使用菌丝体等生物材料有哪些环保优势?
答:菌丝体等生物材料可再生、可生物降解,碳足迹低于传统建材。它们利用农业副产品帮助减少废弃物,并能在生长过程中固碳,有助于推动可持续建筑实践。
问:菌丝体砖在强度和保温方面与传统材料相比如何?
答:菌丝体砖重量轻、保温隔热性能好,但强度远低于烧结砖或混凝土,因此不能用作承重结构。目前适合用于保温层、吸音板、室内隔墙和临时建筑,并且需要防潮、避免日晒雨淋。承重墙体应与木结构、钢结构或砌体结构配合使用。
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