对弹性建筑的需求越来越大，尤其是在世界上更多地区遭受气候变化加剧的灾害的情况下。 然而，许多专业人士专注于弹性建筑设计，从而产生了许多令人着迷的创新和趋势。 在接下来的几个月和几年里你应该关注哪些？
基于生活材料的弹性建筑设计
一些设计专业人士已经探索了结合生活材料和工程材料的可行解决方案。这项工作可以产生耐用的产品，非常适合建筑行业和其他苛刻的需求。
蒙大拿州立大学的一名研究人员正专注于研究骨骼，她希望最终能将其整合到建筑材料中。她指出，它们提供终身的机械功能，通常不会出现故障。它们还具有优异的承重性能。
其中一个挑战是，设计师必须弄清楚如何让用于弹性建筑的骨细胞保持活力。此外，到目前为止，大多数以结合生活材料和工程材料为中心的工作所涉及的成果承载能力相对较低。
密歇根州立大学在弹性建筑设计方面也取得了进展。在那里，一个团队最近获得了200万美元的联邦拨款，用于进一步研究能够自我修复和捕获碳的生物材料。虽然前者最适用于弹性建筑，但碳封存潜力也很吸引人。
更具体地说，这项工作涉及开发包含和支持微生物的3D打印材料，使它们能够修复建筑物并从大气中吸收碳。该团队将探索将可持续生物质(包括农业废弃物)纳入3D打印材料。这些材料中的木质素和纤维素可以通过改善结构完整性来支持弹性建筑设计。接下来，研究小组将寻找可以添加到印刷油墨中的微小真菌和细菌。
人们对气候适应性建筑和社区的兴趣日益浓厚
许多科学家警告人们，由于气候变化，预计会出现更多极端天气。 弹性建筑设计的一些趋势反映了这些信息。 在一个示例中，一个研究团队创建了一种自适应屋顶瓦，可以响应室外温度，并根据当前需求开始加热或冷却建筑物。 这仍然是一个概念验证设备，但一旦温度达到约 65 华氏度，屋顶瓦片就会暴露出吸收阳光的表面，从而最大限度地减少辐射散热。
在另一个例子中，研究人员创造了一种变色涂层，一旦涂层表面达到 86 华氏度，它就能反射高达 93% 的太阳辐射。 测试表明，该涂层在春季和秋季表现得非常好，可以应对单日内的大范围温度波动。
在其他地方，康考迪亚大学的一位研究人员将注意力转向了气候适应力强的社区。 她优先考虑帮助当地社区应对集体经历的问题。 一种方法是投资可再生能源。 太阳能电池板提高了拥有太阳能电池板的建筑物的可持续性和节省成本的潜力。
然而，这位研究人员也对通过深思熟虑的设计提高能源弹性感兴趣。 她最近的研究论文中探讨的一种可能性是敦促市政当局设计防灾建筑。 她希望这些结构能够成为具有改进功能的自给自足的能源生产商。 例如，重新设计的建筑物理想地成为临时避难所，可以安全地容纳更多人，同时促进高空气质量并提供卫生的烹饪空间。
该研究还扩展到社区设计，例如改善紧急车辆的通道、创建更好的疏散路线以及为可再生能源设备预留空间。 当人们探索弹性建筑如何适应变暖的未来时，这项工作和其他类似的努力无疑将很有用。
设计团队希望打造有弹性、防火的建筑
在建筑物中使用被动防火装置来保护结构及其内容物已经很普遍。 然而，一些设计师认为他们必须将努力提升到一个新的水平。 野火在许多地区变得越来越普遍，促使人们研究能够抵御火灾的弹性建筑设计方案。
一种可能性来自一家在加利福尼亚州设计防火房屋的 3D 打印公司。 混凝土和工业 3D 打印机是建造这些三卧室、两浴室住宅的主要工具。 该公司相关人士表示，这种方法可以加快房屋建造速度，并为节能和资源节约型住宅提供机会。
即使人们采取了适当的预防措施，事故和危险在建筑行业也很普遍。 例如，设备有两种主要的防护类别，用于防止跌倒或尽量减少其影响。 然而，即使人们从中受益，他们仍然可能从高处掉落物体，伤害地面上的人员。 许多倡导者认为，3D 打印将显著减少与建筑相关的事故，因为这种方法从根本上改变了房屋和其他建筑物的建造方式，使工作能够以更少的风险进行。
另一个防火结构的例子来自一家建筑公司，该公司为户外探险家设计了一个建筑。 露营者的事故会导致一些野火，但如果露营旅行的人们没有及时得知紧急情况并且没有时间安全疏散，这些火灾也可能造成危险。 在这种情况下，防火结构可以挽救生命。 该建筑的外墙由 16 号耐候钢和混凝土制成，形成耐火框架。
模型为弹性建筑设计原则提供依据
当人们调查自然灾害后的损失时，并不总是容易区分哪些特征导致了有弹性的建筑，哪些特征导致了建筑很快就被破坏了。 然而，这种情况开始发生变化，因为研究人员正在依赖先进的建模技术来改善弹性建筑设计原则。
一个模型在预测野火路径内哪些房屋会被烧毁方面的准确率达到 86%。 在探索哪些方面可以最好地保护房屋免受火灾影响时，该团队将减轻野火损害比作 COVID-19 大流行期间部署的许多策略。 例如，清理建筑物周围的防御空间类似于社交距离，而针对野火的结构加固就像疫苗接种。
在其他地方，萨里大学的结构工程专业人士开发了一个模型，以确定世界上的摩天大楼在遭受外部创伤时的安全程度。 他们的结果表明，强有力的设计和工程原理可以防止这些高层建筑发生渐进式倒塌事件。
研究人员表示，他们的模型可以通过显示建筑物侧面或角柱突然拆除的影响（例如在火灾、车辆撞击或爆炸期间可能发生的情况），在概念和设计阶段为人们提供信息。
没有人能够准确地预测未来。 然而，此类模型减少了疑虑，这些疑虑可能会减慢设计项目的速度，或导致相关人员对最佳前进方向缺乏总体一致。
弹性建筑将塑造未来
设计和建造能够承受气候变化、自然灾害等的建筑需要协作和开放的态度。 然而，这些例子突显了现代工程师、设计师和其他专业人士正在考虑的巨大潜力和令人兴奋的可能性。
作者：Emily Newton
