面对全球建筑行业迫切的减碳需求,智利天主教大学(UC)与丹麦工业建筑中心(CINARK)展开深度合作,探索利用天然纤维、粘土及海藻构建未来可持续建筑立面。该研究项目由UC工业建筑化中心、建筑设计与城市研究学院及阿塔卡马UC观测站共同推动,旨在开发具备优异热绝缘与防火性能的新型生物基材料,相关实验模块将在阿塔卡马观测站进行实地验证。
当代建筑面临的核心挑战在于如何以高效节能的方式降低碳足迹。UC建筑学院教授佩德罗·阿隆索(Pedro Alonso)此前在2025年威尼斯建筑双年展上,展示了其“沙漠生态膜”(Deserta Ecofolie)原型住宅。该设计融合了捕雾取水、太阳能板及生物基立面等可持续元素,其中生物基立面由泥土与稻草构成,与丹麦CINARK中心联合研发,成功实现了可持续的温度控制与防火隔离。
北欧国家因历史上木材资源匮乏,数百年前便发展出利用泥土、稻草甚至粪便混合建造房屋的智慧,这种传统工艺提供了卓越的热工与结构性能。基于此,CINARK研究人员进一步研发出预制“生物基”面板,将稻草、粘土与海藻结合,不仅赋予材料热绝缘特性,更通过海藻中的高盐分成分,使其具备显著的阻燃性能。CINARK主任安妮·拜姆(Anne Beim)指出,海藻与粘土混合填充关键结构空腔,能有效阻断火势蔓延,实验证明其防火效率极高。
威尼斯双年展的合作促成了CINARK团队访问智利阿塔卡马UC观测站,在“沙漠生态膜”国际工作坊中,研究人员深入塔拉帕卡大区的查斯米萨、卡里基马等村落,采集当地特有的植物纤维(如托拉灌木、比拉灌木、芦苇)及大型海藻(如巨藻、褐藻)。这一过程旨在将北欧技术适配于智利沙漠环境。拜姆教授表示,虽然比拉灌木等硬质材料与丹麦本土材料相似,但芦苇质地细腻,需开发新的加工与组合工艺。相关测试成果已在观测站户外展出。
阿塔卡马观测站地理学家巴勃罗·奥塞斯(Pablo Osses)强调,该项目将古老智慧与现代技术结合,不仅提升了观测站的国际科研地位,更促使学界反思极端气候条件——如浓雾、强辐射及昼夜温差——对建筑形式的决定性影响。研究团队正致力于将现场建造的生物基立面转化为预制面板,推动建筑工业化进程,并探索将其应用于五层以下公寓楼的幕墙系统,结构可依托木材或混凝土搭建。
除了技术性能,该研究更关注建筑的人文关怀。研究人员指出,稻草等天然材料触感温暖、令人亲近,能唤起人们对自然的熟悉感,这与冰冷的混凝土立面形成鲜明对比。未来,双方将在阿塔卡马观测站建立“生态膜实验室”,这是一个集雾水收集、光伏与风能发电、被动式热管理及灰水回收于一体的自给自足模块化设施。该实验室将作为“活体实验室”,实时监测环境数据并生成开源数据集,支持从植物科学到艺术等多学科研究,成为应对全球极端气候挑战的标杆。
智利阿塔卡马沙漠作为全球最干旱地区之一,其独特的生态资源为建筑创新提供了天然试验场。当地原住民长期利用耐旱植物和矿物资源生存,这种适应极端环境的生存智慧正被现代科技重新激活。对于中国而言,在“双碳”目标下,探索本土化、低能耗的生物基建材同样具有广阔前景。将传统乡土材料与现代预制技术结合,不仅能降低建筑全生命周期碳排放,更能打造具有地域文化特色的绿色人居,这或许是未来建筑行业从“工业化”向“生态化”转型的关键路径。
