当水泥开裂时，这是一个比人们意识到的更大的问题。美学是一回事，但最终，水会进入裂缝并开始磨损剩余的混凝土和嵌入以增加强度的钢结构。在寒冷的环境中，冻融作用使问题更加复杂：裂缝中的水在冻结时膨胀，将两侧推得更远一点，然后再次解冻并进一步沉入裂缝中。

但是，如果混凝土可以自我修复呢？还是沥青，甚至是金属？仅翻新和维修费用，世界就可能节省数不清的数十亿美元，更不用说减少对环境的危害了。

随着材料科学研究和开发的进步，隐含碳成为建筑施工和设计中更大的考虑因素，建造建筑物的新方法正在出现。有些将不可避免地在小壁龛中找到自己的位置，另一些可能会具有广泛的适用性，但可以肯定的是，未来十年的建筑将比上一个十年的建筑更坚固、更环保、更具成本效益。

这里有6种新材料可以更好地改变商业建筑：

1. 大量木材

自从人类第一次搬出洞穴以来，他们一直在用木头建造，但在现代，水泥和钢铁等材料几乎已经取代了高层建筑。这是有充分理由的：木材通常比其他材料弱，并且容易受到火灾的影响。

然而，在联邦政府对更先进的木材建筑技术进行研究之后，建筑行业的老狗正在获得一些新技巧。大块木材 - 其中实木被镶板和层压以增加强度和其他有用的性能 - 正在帮助高层木结构建筑再次出现在美国各地的城市中。

大块木材类别包括几种类型的层压木材，最明显的是交叉层压木材和胶合层压木材。胶合层压木材由几块粘在一起的木材组成，可用于创建坚固的横梁。交叉层压木材由交替堆叠的木材组成，制成可以支撑大量重量的大型面板。

这两种木材都出人意料地耐火。《大西洋月刊》报道说，外层在燃烧时会产生焦炭，有助于绝缘其余的木材。在防火测试中，它们已经证明了保持其结构完整性的能力。

随着树木的生长，大量木材支持碳的捕获，并随后将其封存到建筑物中。根据《可持续林业杂志》上的一项研究，使用可持续林业技术，用木材代替建筑物和桥梁中使用的材料可以避免全球14%至31%的排放。

2. 自愈材料

同样令人兴奋的是自修复水泥的最新发展。正如我们上面提到的，即使是混凝土结构中的一个小裂缝也会发展成一个更大、更昂贵的问题。据CityLab称，材料科学家最近发现了一种使用活孢子在出现裂缝时帮助混凝土自我修复的新方法！

该解决方案涉及小型透水胶囊，可以混合到湿混凝土中。一旦混凝土凝固并干燥，孢子就会以假死状态存在——就像一包干酵母一样。然而，当混凝土中的裂缝打开并充满水时，它们开始生长并产生方解石，这是一种在大理石和石灰石中发现的碳酸钙结晶形式。方解石填充混凝土中的裂缝并硬化，防止裂缝变宽。

自愈混凝土可以帮助建筑物、隧道、桥梁和其他结构持续更长时间，而无需进行重大维修或更换。从长远来看，节省的资金很难计算，碳排放量的减少也是如此。也就是说，现在的成本明显高于普通混凝土，如果它们不下降，这可能只是必须持续很长时间的项目的一种选择。

3. 空气净化砖

室内空气质量（IAQ）正成为商业房地产的一个更重要的问题，因为我们更好地了解了建筑环境如何影响在其中生活和工作的人的健康。改善IAQ的方法并不缺乏，但其中大多数都需要使用主动能量来过滤空气。从长远来看，这种方法会向空气中排放更多的碳和其他污染物。

加州理工圣路易斯奥比斯波建筑学院助理教授、景观与建筑创始人卡门·特鲁德尔（Carmen Trudell）发明了一种被动系统，该系统利用建筑物外部的砖块过滤掉空气中进入空间时的较重颗粒。混凝土砖将空气输送到内部旋风过滤部分，该过滤部分分离重元素并将它们放入墙底部的料斗中。然后以机械或被动方式将清洁空气吸入建筑物，维护人员可以定期简单地拆卸和清空料斗。

在测试中，该系统去除了大约三分之一的细颗粒物和100%的粗颗粒。更好的是，Trudell的系统相对于替代选择来说很便宜，她设想在发展中国家使用它们。

4. 绞线杆

在日本，地震是生活中不幸的事实，小松精藤织物实验室用一种热塑性碳纤维复合材料覆盖了其总部，称为CABKOMA Strand Rod。该复合材料覆盖有无机和合成纤维以及热塑性树脂饰面，利用拉伸强度创造出世界上最轻的抗震加固系统。

这些杆比相同强度的金属线轻五倍，具有令人惊讶的吸引力。它们也非常有效 - 该建筑的额定值远高于抗震加固的传统性能要求。

绞线棒会进入（或真的进入）世界各地的建筑物吗？这还有待观察。该公司的网站没有提供有关成本的详细信息，而成本通常是决定性因素。

5. 被动冷却陶瓷

空调是一个能源密集型过程，占全球碳排放量的很大一部分。被动冷却方法已经使用了几个世纪，但是当外面非常热并且许多与人工冷却冲突而不是支持时，大多数方法都是无效的。然而，最近，加泰罗尼亚高级建筑研究所数字物质智能建筑工作室的学生提出了一种由粘土复合材料和水凝胶制成的立面，它可以像我们的皮肤冷却身体一样冷却建筑物。

我们的身体出汗来降温。当我们的皮肤湿润时，热量会传递到水中，最热的水颗粒会蒸发，带走热量。这种材料以相同的方式发挥作用。水聚集在嵌入粘土复合材料中的水凝胶液滴中。随着建筑物升温，热量会传递到水中，然后蒸发。当温度较高时，这种效应发生得更快，这意味着系统也对温度条件做出响应。

负责该项目的学生发现，它可以在6分钟内将温度降低4.20摄氏度。在理想条件下，这可以减少28%的空调使用，从而显着节省和减少碳排放。

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6. 垃圾桶

是的，垃圾。处于环保运动前沿的建筑师和建筑商正在使用废金属、纸板甚至塑料瓶等回收材料来建造碳足迹更小的新建筑。

例如，回收纸板正被用于制造高质量的纤维素绝缘材料，其性能优于传统工艺制成的绝缘材料。UltraCell绝缘材料使用湿法工艺，而不是导致污染和多尘产品的旧干法工艺。

塑料汽水和水瓶一直被回收利用，但一般来说，它们在需要处理之前只能用于制造几次新瓶子。在过去的几十年里，塑料瓶越来越多地以PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）地毯的形式发现新的、更长的寿命。瓶装PET是制造柔软纤维地毯的理想选择，当它作为地毯的使用寿命结束时，它可以再次用于汽车零件，填充物和绝缘材料。

在纽约市的总督岛，最近举行了一场竞赛，探讨如何利用设计来解决环境问题。结果是艺术和可持续设计的迷人结合。由五名成员组成的伊索团队铺设了五吨粘土进行干燥，产生了大的有机裂缝。然后用当地回收中心的熔化铝罐填充这些罐，以制造坚固、轻便且自然吸引力的展馆面板。

随着联邦政府在环境问题上的领导地位逐渐消失，各州、私营企业和消费者正在介入填补这一空白。随着新材料在财务上变得可持续，预计会看到更多的新材料进入建筑业。