2016年建筑界的新材料新技术-搜狐

　　新材料

　　免蒸泡沫混凝土砌块砖

　　泡沫混凝土砌块（又称免蒸压加气块）属于加气混凝土砌块的一种，其外观质量、内部气孔结构、使用性能等均与蒸压加气混凝土砌块基本相同。这是一种新型节能环保墙体材料，具有轻质高强，减轻建筑物负荷；良好的抗压性能；抗震性好；不开裂、使用寿命长；抗水性能好的突出特点。

　　水泥发泡外墙保温装饰一体板

　　外墙保温装饰一体板将装饰和保温施工合二为一，节约了近十道工序，大大节约了施工时间，相对于传统保温方法，缩短60%的工期，施工效率提高一倍。通过先进安装体系与墙体相互配合，形成低碳节能、装饰、防水、防霉、防火与建筑一体的美观效果。

　　水泥发泡轻质复合隔墙板

　　水泥发泡轻质隔墙板利用水泥发泡作为芯材，制作而成的轻质隔墙板，具备承重、隔音、防火等特点，是一种新型隔墙材料。广泛用于建筑内墙、外墙、屋面、围墙隔断填充，可加快建设速度，减轻劳动强度，降低工程造价，有效提高建筑使用面积。

　　太空板（屋面、墙体）

　　太空板是由钢边框或预应力混凝土边框、钢筋桁架、发泡水泥芯材、上下水泥面层（含玻纤网）复合而成的集承重、保温、轻质、隔热、隔声、耐火等优良性能于一身的新型节能、绿色、环保型建筑板材。

　　防水复合石木地板

　　由于普通木质地板防水性能差，遇到水便会膨胀、变形，因此，用户不得不将卫生间铺满冰冷、坚硬的瓷砖或者石材。现在他们便有了新的选择，防水实木地板的出现则令人眼前一亮。因为能够长期耐受水分的侵蚀而不发生任何性状改变，这款地板也被人称为“卫生间地板”。

　　无梁楼板水泥发泡模壳

　　为组合式一次性模板，省去大型大梁，减少了内柱，从而使得建筑的有效空间大大增加，层高也相应降低，打破了常规楼板因跨度大，需增加板厚，增加混凝土和用钢量，造价高等不经济的传统作业法。

　　水泥发泡防火门芯板

　　水泥发泡防火门芯板是新一代防火填充材料，具有不燃、防火耐火、隔热性能好、耐水浸泡不散、环保、轻质、隔音等特点。制品燃烧性能达a1级，不腐蚀各种材质的门板，性能指标优于传统的防火材料（硅酸铝、岩棉、菱镁发泡）是很好的环保替代产品。

　　防火彩钢板

　　水泥发泡防火彩钢板设备是以发泡水泥为芯材，是同类（夹芯板系列）中耐火性能最强的一种新型防火板材。广州欧复发泡水泥彩钢板具有自重轻、保温隔热、美观耐用、抗震性好、施工速度快等特点，是一种集承重、保温、防水、装修于一体的新型围护结构材料。

　　抗震结构钢材

　　抗震钢结构房屋建设方便快捷，采用标准化、模块化、工厂化制作，现场施工工作量小。防震钢钢结构房屋能抗8级以上地震，修建时污染小，节能环保，还防雷防蚀。并且，钢结构本身还可以反复利用，以后改造和拆迁重建都很方便，相当于储备了钢材。

　　新型人造麦秸板

　　这种以优质天然麦草为原料的板材，使用无甲醛的异氰酸酯黏合剂，不仅在强度、美观和环保价值方面超越传统木质板材。采用独特的生产工艺，其板材在强度、稳定性、纹理、握钉力等方面有着优异表现。

　　新技术

　　从图纸到建造的流线化设计

　　1.Autodesk Revit 2017

　　Randy Deutsch；AIA 伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校建筑学院副教授

　　我们将看到成熟专业的从数字设计到建造的工具。直到现在，建筑师必须通过激光切割、3D打印或是CNC数控生产的方法才能输出数字设计，并对生成的部件进行组合，通过2D构成3D的工作流程，同时还需要运用大量的软件、屏幕快照以及一些让产品变得更好的辅助工具。而新工具的出现使设计与施工之间的界限变得模糊，虽然这中间存在着责任、法律以及保险等，使行业将更接近于一体化的工作流程。基于欧特克大学的Autodesk Revit 2017将在2016年首次亮相，把从设计到建造的特点带入主流。

　　Diego Valdes / Autodesk；用户可以用作3D打印的程序

　　2.Oldcastle BuildingEnvelope

　　Scott Marble； AIAMarble Fairbanks事务所的创始人佐治亚理工学院建筑学院教授

　　自定义设计工具将便得更加普遍起来，因为越来越多的建筑师精通脚本，同时越来越多的供应商正在开发基于网页的软件，用户可以定制个性化的产品线和建造工作流程。如Oldcastle BuildingEnvelope的 BIM IQ和Zahner的 ShopFloor。这代表着建造工作流程的下一阶段数字技术的制作将以通过CNC技术变为可能。

　　A. Zahner Co，ImageWall；一个可用的APP应用程序

　　机器人辅助设计

　　1.MichaelTyka

　　马克科林斯；Morpholio Apps的联合创始人；哥伦比亚大学GSAPP建筑学兼职助理教授

　　2016年将是数字化辅助设计的一年，这种辅助并不局限于在文件夹上。如今的技术是我们的软件可以看到，听到，并比以前为我们做的更多。机器学习算法、数据科学的进步以及更广泛的人工智能（AI）开放资源访问，例如谷歌的TensorFlow项目，它们将会发生碰撞。成果：从电子邮件到CAD都将忙着思考或是偶然与人工智能连接，跨越式的把数据巨头的亚马逊和谷歌连接到几乎所有的服务，有时会令人信服有时会显得有些滑稽，但与软件的合作将会带来真正的进步并且无处不在。别指望今年能用上一台机器，因为该技术仍在研究。

　　Michael Tyka/Google and MIT CSAIL

　　梦幻般的图像或是像“梦”一样的场景，是由随机的噪声数据生成的，并用训练的人工神经网络识别。这项技术由麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室开发。

　　2.岩石打印

　　Joyce Hwang；AIA，纽约州立大学水牛城分校建筑系副教授以及专业研究主任

　　在芝加哥的建筑双年展中，我们利用机器人技术、低位集料进行概念的证明、建造形式的研究是苏黎世联邦理工学院的Gramazio Kohler与MIT自组装实验室共同完成了“岩石打印”。同样能激起兴趣的还有STIK(智能工具集成)展亭，是在东京大学开发而成，使用木质的筷子作为聚合材料进行大规模的3D打印形体生成。这个项目开始探索在不确定条件下如何部署高科技数字建造？如何在地震后的环境中发挥作用？我非常期待这些测试，它们体现了学术界和工业界间的野心。

　　Yusuke Obuchi，东京大学的研究实验室 / courtesy Forty-Five

　　在东京大学的研究实验室开发了手持3D打印机，它自动定位和胶合筷子构成STIK展亭。

　　3.计算机与机器人设计与制作

　　罗伯特员；AIA；Skidmore， Owings & Merrill资深数字设计师

　　多年来，我一直关注斯图加特大学的计算机设计学院（ICD）的研究工作，是由主任和教授Achim Menges带领的，ICD一直在探索计算机与机器人在设计与制作方面的使用，创造了一系列的展览馆，充分展示了技术能被熟练的工匠作为工具使用，而不是替换工匠的功能。大多的机器人通常被认为是做重复性人物的自动化人员，促进高质量，持续地生产项目。Menges的工作室从单一的、基于工匠的角度来探讨设计和制作。计算机和机器人应作为设计者工作的组成部分，并由设计者操作辅导设计和制作。我们迫不及待的想要看更多的发展。

　　材料里程碑

　　1.复合材料

　　Stephen Van Dyck；AIA；LMN Architects合作建筑师

　　今年，由于几大突破，复合材料在建筑中发挥了重要作用。首先在建筑业和制造业继续碰撞的过程中我们有工具并让它们参与进设计，越来越多的工作室拥有先进的建模平台以及拥有丰富复合材料制造经验和手段的员工。其次，我们将有代码和指导方法控制复合材料在建筑中的应用，在2016年美国复合材料制造商协会将发布综合文档，让用户更好的理解和使用复合材料。最后，我们将克服对于Sn?hetta设计的San Francisco现代艺术博物馆扩张的恐惧，这个项目阐明了复合材料不仅仅在建筑中是可行的，同时建造中剩余的储存以及它所带来的特性可以运用于更广泛的项目中。

　　2.高性能的建筑表皮

　　Blaine Brownell；AIA；明尼苏达大学建筑学校副教授，研究生课程主任；Mind and Matter专栏作家，建筑师

　　为了设计出高性能的建筑表皮，建筑科学家们将密切关注房屋中的热桥，特别是在窗户、结构连接和承重材料这些构件方面，是建筑立面中最可能产生热桥问题的地方。因此，我对由Pittsburgh Corning Corp发明的保温材料Foamglas非常感兴趣，它是由密集的闭孔泡沫材料以及沙子、具有良好聚源和耐压强度的回收玻璃构成。导热系数R-2.5，每英尺厚度和抗压强度的比值为400磅/平方英寸，Foamglas Perinsul HL（高负荷）能够支持基础的砌体墙面，否则景难以创造一个保温隔热的连接点。这种材料属性的组合带来了一个预想，利用Foamglas代替整个建筑的立面，也就是说，它可以作为砌体同时保温减小材料强度。简而言之，Foamglas是否可以作为下一代的砖？

　　3.基于生物灵感的技术运用于建筑构造中

　　Ronald Rael 和Virginia San Fratello；Rael San Fratello的合作创始人

　　我们期望结构能将柔软和生物学与建筑融为一体，参阅利福尼亚大学伯克利分校（UC Berkeley）助理教授Simon Schleicher的研究，他观察了植物运动的灵活性去创造基于生物灵活性的柔性结构，例如影子双曲线立面。我们会发现越来越多基于生物灵感的技术运用于建筑构造中，例如对于微生物改善空气和水质量的应用。几个加州大学伯克利分校的研究人员，包括建筑助理教授M. Paz Gutierrez，正在测试一个紫外线消毒的水循环系统同时结合了热量储存和能量的传导以及光传输的控制。

　　由加州大学伯克利分校环境设计学院设计的“超越平面：柔性结构设计“展览于2015年11月在加州大学伯克利分校由SimonSchleicher策划。

　　智能工具带来更好的设计

　　1.得到几乎任何材料制造的建筑形式和空间

　　Benjamin Ball； AIA;Ball-Nogues Studio艺术家和负责人

　　我在寻找激光雷达（LIDAR）扫描技术运用于测量和设计，这样就不必通过建立模型而得到模型，而且我们可以得到几乎任何材料制造的建筑形式和空间。寻找“样品“”组合“”工具箱“的概念成为我们字典中的一部分。3D扫描能让我们获得对现有建筑非常精确的测量，便能根据数据制作出合适的构件去满足现有的建筑条件，重新界定”紧密的适合“概念。具体可以参阅在伦敦的ScanLab项目，或是Ball-Nogues Studio在Yevrus 1 项目中的工作。

　　2.增强现实（AR）和虚拟现实（VR）工具的出现

　　Billie Faircloth和 Matthew Krissel；AIA；KieranTimberlake事务所的合作伙伴

　　我们期待更多的增强现实（AR）和虚拟现实（VR）工具的出现，其中包括了“一键式的解决方案“，尽管用户可能需要承诺更多的条例。我们将开始看到越来越多关于AR和VR一体化的例子出现在设计工作流程中。例如，虚拟现实超越了可视化成为了一个结合模型和仿真模拟的平台。虽然我们之前已经在游戏引擎中对虚拟现实有所了解，它通过我们对自己设计工作流程的重新审视从而发现新的应用。我们应该利用这种工具得到一些非规范性的成果，他们可以支持深度的查询能力我们才刚开始想象，从思维能力和信息共享，到与客户接洽甚至是对大厦的管理。这项工具在2016将进行概念证明申请，它将变得更为普遍、学术和专业。

　　KieranTimberlake 利用了太阳路径数据、建筑位置和建模软件创造了一个可视化的阳光照亮室内空间的模拟现实场景。

　　3.BIM中的信息捕获将包括实时的环境分析和材料数据

　　Scott Marble；Marble Fairbanks事务所的创始人；佐治亚理工学院建筑学院教授

　　数据驱动的决策将指导越来越多的设计工作流程和建筑性能。在BIM中的信息捕获将包括实时的环境分析和材料数据，例如本地可用性以及维护费用在建筑师进行设计时可以考虑在内。Flux Metro是由谷歌启动的Flux,体现了设计工具在城市尺度下的运用，它集聚了设计版本中可用的数据集，例如分区和代码信息直观的传达特定站点构建和发展的制约因素。虚拟现实工具也将在AEC行业中取得进展，通过构造更多身临其境的场景和丰富的数据表现形式项目。最近的一个例子是VIMtrek，它能迅速的把一个标准BIM模型转换成一个高分辨率、高效的虚拟环境文件。

　　4.大规模的范围内如何基于数据更好的将人类和大的系统联系

　　Ronald Rael 和 Virginia San Fratello；Rael San Fratello的合作创始人

　　大数据将影响传统的设计，建筑在数字化领域中将有新的发展。利用GIS，大量的数据构件在城市的样貌，它可以在几分钟内被搜索和组织。加州大学伯克利分校建筑与城市设计的副教授Nicholas de Monchaux正开发设计在大规模的范围内如何基于数据更好的将人类和大的系统联系的软件。

　　Local Code：Real Estates是一个研究项目，希望寻找真实存在的可以被利用却被城市抛弃的场地，通过数字软件的介入将它们转化成社会和生态的资源。

　　前瞻性的技术革新

　　1.利用虚拟建模去理解没有梁或柱的建筑的建构顺序

　　Eric Owen Moss；FAIA；南加州大学建筑学院主任和教授；Eric Owen Moss Architects首席设计师

　　我主张使用技术工具要以务实的态度，由需求、关注和不使用工具存在的现有问题驱动工具的辅助设计。建筑中存在的一个问题是将手段和目的混淆，在某种程度上内容与软件和技术工具相关，让建筑看起来像是正在使用的工具的产品。现在出现一个有趣的练习，让工具在复杂方式下的使用变得不像卖方所想象的那样，而是在你、你的客户、朋友或是所接触的文化所认为重要的方向去思考它能为建筑做点什么。我们需要记住，我们不属于工具而是工具属于我们。我的公司目前利用虚拟建模去理解没有梁或柱的建筑的建构顺序。这个工具帮助我们揭开绘图和工程师的神秘面纱，而不是建筑在构筑过程中是否能站立的结果。

Eric Owen Moss Architects；图中的环形带既是建筑装饰也是结构元素。

　　2.革命性意义的数据和分析学

　　Gordon Gill和 Alejandro Stochetti；分别是Adrian Smith +Gordon Gill Architecture事务所的合作伙伴和设计总监

　　我们正在设计一个有些革命性意义的数据和分析学，其中很少有东西是被认为理所应当的，几乎一切都是富有挑战性的。这引领着我们能够拥有一个很好的机会，去影响变革，不断增长地去自定义和调整事物的能力，包括软件、技术、材料、甚至总体规划，这将使我们能够在每个物件、建筑和城市营造上实现最完美的表现。在未来建筑：观点（细部，2012）一文中，扎哈?哈迪德建筑事务所的高技研究员Nils Fischer将这一概念比喻为“智能粘土”，“界面允许设计师群体在重要决策转化为参数进行试试传达，尽可能直观地进行工作。”我们的目标是看看这些通过迭代进行调整，实现最佳性能和最终定义的形式。我们也期待在未来看到制造商能够实现现代化并专注于创新而不是生产。在我们自己寻求并实现将光伏电池安装在双曲面玻璃之前，我们找到了许多欧洲的公司愿意调整他们的进程来帮助我们。对于材料和技术来说，为了性能优化所需的新颖的和细小的修改可以改变整个行业。