随着环境和技术的变化，了解我们用于建造未来结构的材料也同样重要。因此，事不宜迟，让我们来探索2024年你应该了解的10种先进建筑材料。
为什么我们需要先进的建筑材料？
当听到“建筑材料”这个词时，你会想到什么？也许是木材、钢材或砖块。那么，发光混凝土、生物塑料或绞线杆呢？这些新的建筑材料具有创新性，使建筑师能够创造出更接近他们愿景的设计，工程师也能够以前所未见的形式和施工技术建造结构。我们今天依赖的许多建筑材料都是由不可再生和可再生资源制成的。不可再生材料迟早都会面临枯竭的风险。可再生材料的情况要好一些，尽管我们在从自然界获取这些材料的过程中可能会对环境造成伤害。
这些先进的建筑产品和材料是经过深入研究和分析而开发的，旨在解决当今建筑业面临的各种问题。其中许多材料尚未在行业中广泛使用，但随着材料变得更加经济实惠和易于获取，我们可以预计这种情况将发生改变。
未来12种先进建筑材料
3D打印石墨烯：石墨烯是一种坚固、轻便的材料，也是微芯片和传感器中常用的独特建筑材料之一。几项研究也证明，添加石墨烯可以增强材料的强度。不幸的是，它很昂贵，因此尽管它有能力，但并未得到广泛使用。然而，研究人员现在已经设法使用石墨烯氧化物水凝胶作为打印机的树脂来开发3D打印石墨烯。然而，这并不是最终产品。3D打印石墨烯可用于增强混凝土。英国土木工程公司Skanska Costain Strabag JV已开始在火车站对3D打印、石墨烯增强混凝土进行现场测试。
发光混凝土：发光混凝土或水泥是不易燃的，并且能够反射光线，因此得名。这种材料是建筑中的先进材料之一，也被证明能够吸收太阳能以“充电”并在黑暗中发光。它已被证明具有能效，并已用于照亮墨西哥的自行车道和道路，那里是其研究发生的地方。由于它与已经在使用的普通水泥非常相似，因此它可以应用于许多其他结构的建设，如立面和停车场。
交叉叠层木材（CLT）：交叉叠层木材是一种由层压而成的人造或工程木材。顾名思义，交叉叠层木材是通过将木材片层层粘合而制成的木板，每一层都与前一层垂直。交叉叠层木材以其强度和轻便而闻名。使用交叉叠层木材进行施工既简单又快捷，因为它可以在场外制造并在现场组装。将交叉叠层木材与提供精确图纸和模型的技术（如建筑信息模型BIM）一起使用，可以减少施工所需的浪费和劳动力。
木材是许多建筑师喜爱的可持续材料。了解谁在10种可持续建筑材料和著名设计师使用它们中因使用木材而闻名。
生物塑料：关于塑料对环境造成广泛破坏的新闻屡见不鲜。我们不仅需要清理它们，还需要减少使用不可生物降解的塑料。一个可行的解决方案是生物塑料。生物塑料是一种先进的建筑材料，通常由植物性来源制成。当其分解时，它不会降低土壤质量或对环境造成伤害。目前，生物塑料还不是一种常见的建筑材料，但它已被用于食品容器和较小的家用物品。斯图加特大学ITKE（建筑结构与结构设计研究所）的ArboSkin凉亭项目由90%的可再生材料制成的生物塑料建造，证明了生物塑料作为最新的建筑材料之一具有巨大的潜力。
菌丝体：菌丝体是真菌的根状结构，过去几年一直在建筑业中备受关注。作为一种有机材料，它是可堆肥的，并且对环境几乎没有负面影响，如果有的话，使其成为最具生态可持续性的材料之一。此外，它还具有防霉和防火的特性，并且已经作为砖块的原料进行了测试。
自修复材料：我们已经从使用木材等传统材料发展到如此频繁地使用混凝土作为建筑材料，以至于我们现在生活在一个混凝土森林中。研究人员一直在开发下一阶段的建筑用混凝土，以应对其易裂的弱点。是的，没有什么能永远持续下去，但使用合适的材料，我们可能只是能够延长我们建造的环境的使用寿命。也就是说，间接而言，这是自修复材料（包括混凝土）的目的；向混凝土混合物中添加释放粘合剂的纤维或天然胶囊，从而修复裂缝。例如，TU Delft正在开发一种使用特殊类型细菌再生的生物混凝土原型，该细菌通过一系列化学反应修复混凝土中的裂缝。
绞线杆：绞线杆是使用碳纤维复合材料在合成纤维和无机纤维以及热塑性树脂中制造的。它已在日本开发和测试，以创建轻便的抗震加固系统。与相同长度和强度的金属杆相比，它更轻，同时同样有效。作为最轻的抗震加固材料，它具有高抗拉强度，并且外观美观。这种材料的首次使用可以在隈研吾为Komatsu Seiren总部设计的立面中看到。
碳纤维：碳纤维由编织在一起的薄碳丝组成，呈织物状，通常被认为是比钢更轻、更强的替代品。
透明木材：你有没有想过木材除了棕色还能有其他颜色？透明的木材怎么样？通过研究和创新，我们现在拥有了几乎90%透明的透明木材。借助一种化学物质，这种木材变得透明，同时保持了其许多自然特性。据说它具有能效，并且有可能成为玻璃和塑料的良好替代品，因为它是可再生的，并且具有低热导率。
透明铝：这种材料被誉为未来的材料，曾在1986年的《星际迷航》电影中亮相！电影版和我们现在拥有的真实材料之间的区别在于，在电影中，透明铝是由纯元素铝制成的，而在现实世界中，透明铝是一种陶瓷合金。它极其耐用，并且被认为具有耐腐蚀和抗氧化性，已经用作防弹玻璃和其他安全系统。缺点是它比普通的防弹玻璃更贵。然而，当价格下降时，我们可以预计这种神奇的材料将在窗户、立面甚至水下结构中得到更广泛的使用。它可能正是我们建筑行业今天所需要的具有成本效益和持久性的材料。
可弯曲/柔性混凝土：可弯曲或柔性混凝土是密歇根大学Victor Li教授开发的一项非凡创新。它是一种工程水泥基复合材料（ECC），由于其材料组成的改变而表现出韧性而不是脆性，这与传统混凝土不同。
纤维在其中起到增强作用，使其能够在开裂后应变和硬化，这与纤维增强混凝土不同，后者在纤维断裂时会产生裂缝，从而降低应力承受能力。柔性混凝土以其高断裂韧性和损伤容限而脱颖而出，在建筑中具有广阔的应用前景。
人工蜘蛛丝：人工蜘蛛丝是建筑中最先进的材料之一，也是自然界中一种有趣的材料。它可以在断裂前拉伸到相当长的长度。它是由剑桥大学的研究人员开发的，当时他们正在尝试制造一种模仿真实蜘蛛丝的强度和能量容量的材料。它是由水凝胶制成的，其中98%是水。它由二氧化硅和纤维素纤维组成，一旦水分蒸发，就会形成强纤维。而且还有一个有趣的事实，人工蜘蛛丝可以在室温下制造，这使得它易于大规模生产。此外，它的耐用性比混凝土高340倍！
这些新的先进建筑材料为AEC行业开辟了新的可能性，以实现更可持续的未来，实现高效施工和减少污染。尽管其中一些材料可能尚未广泛使用，但技术创新无疑将在不久的将来改变这一现状。
