33、Di - terial：融合数字制造与自然生长资源构建高效结构

Di - terial：融合数字制造与自然生长资源构建高效结构

1 背景与相关性

在建筑领域，像原木和竹竿这类自然生长的资源，曾经是重要的建筑材料，有着悠久的使用历史。然而如今，它们的地位逐渐被混凝土和钢材等主流材料所取代。建筑行业是导致气候变化的主要因素之一，其产生的温室气体排放量超过全球总量的 30%，能源消耗占全球的 40%，废弃物占全球的 50%。随着气候危机的加剧，混凝土和钢材的主导地位受到了挑战。同时，商品市场价格的上涨，使得再生本地资源在建筑工程与施工（AEC）领域的未来发展中变得愈发重要。

目前，建筑行业采用标准化的生产模式，这决定了天然材料的加工和使用方式。例如，不规则的原木和竹竿通常会被切割成板条或薄片，然后通过胶合重新拼接。由此产生的半成品包括胶合竹板、胶合木、刨花板或层积材等。这种标准化模式存在诸多弊端：
- 特性丧失 ：在加工过程中，树木和竹子在特定自然环境中生长形成的独特且高效的个体特性大多会丢失。
- 材料浪费 ：材料加工需要大量的机器和人力，并且由于切割会产生大量废料。
- 能源失衡 ：胶合过程会导致材料的能源平衡变差。例如，胶合木、层积材、胶合板和定向刨花板在树脂生产中分别消耗了总能源的 8%、16%、19%和 28%。
- 设计趋同 ：组件的标准化在一定程度上影响了建筑概念的标准化，可能导致相似的建筑结构和类型。

2 AEC 行业与研究中的材料扫描

如今，在 AEC 行业中，扫描天然材料以确定其几何形状和特性的技术已经存在。木材/锯