10、生物设计智能：建筑与自然的融合之道

生物设计智能：建筑与自然的融合之道

1. 生物瓷砖：智能混合基础设施

1.1 材料优化与生态影响

在建筑领域，如何减少建筑对环境的破坏是一个重要课题。以生物瓷砖为例，其在建设过程中对环境的影响备受关注。为了降低这种影响，需要在保持混凝土的流动性、加工时间、耐久性和一致性的前提下，减少水泥的使用比例，从而将温室气体排放量降低30 - 70%。具体操作如下：
- 添加混合材料 ：使用矿渣砂和石灰石粉等混合材料，以减少波特兰水泥的百分比。
- 增强材料性能 ：添加玻璃纤维或碳纤维等增强材料，改善混凝土在抗海水腐蚀、拉伸稳定性和重量方面的局限性。
- 碳封存技术 ：橄榄石作为一种低成本矿物，是混凝土添加剂的理想选择。它广泛可得，能以环境可持续和地质稳定的方式永久处理二氧化碳。

这种经过生物增强的混凝土表面纹理能够为微生物提供栖息地。在垂直层面和底部，海床垫为海洋野生动物提供了更多的生存空间，最终减少了生态足迹。

1.2 进化过程与材料形成

生物瓷砖的形式生成采用自下而上的方法。这种方法强调形式发现而非形式创造，注重从底层到顶层的过程，更关注形成而非形式本身。“形成”与“信息”和“性能”密切相关。

瓷砖的组装和配置基于“随机占用”原则，乍一看似乎没有关联概念，但实际上存在难以定义的调节概念。其制造组装策略通过进化和优化引擎进行模拟，生成多代配置。具体步骤如下：
1. 确定目标 ：在指定的多适应性目标内生成紧密堆积的Voronoi结构。