在当今全球气候变化日益严峻的背景下,建筑行业作为碳排放的重要贡献者,正面临前所未有的压力。建筑与建造过程产生的碳排放占全球总量的三分之一以上,迫切需要寻找绿色替代方案以降低环境影响。与此同时,科技的进步和跨学科的创新合作正使得传统认知不断被打破,熔岩这种自然现象所蕴含的巨大潜力,正在成为研究和设计的新宠。利用熔岩作为可持续建筑材料的设想,正逐步从理论走向现实,代表了未来城市发展的一种全新可能性。 这种构想的发端可追溯至位于冰岛雷克雅内斯半岛的一系列火山活动。2021年Fagradalsfjall火山爆发释放出的熔岩,不仅形成了壮观的自然景象,也激发了关于可持续城市建设新思路的灵感。
由s.ap建筑事务所提出的“熔岩塑形”项目(Lavaforming),试图探究如何把流动的熔岩引导塑造成为具有结构功能的建筑构件。据估算,如果将此次火山喷发中仅10%的熔岩进行合理开发与成形,理论上足以建造超过一万栋三层楼高的建筑,这种潜力令人瞩目。 这一设想背后的关键在于熔岩的物理和化学特性。熔岩在冷却凝固后形成坚硬的火山岩,其强度和耐久性堪比甚至优于传统的混凝土材料。与此同时,熔岩材料天然具备防火、抗腐蚀等优点,无需过多人工合成与处理,减少了建筑材料生产过程中的碳排放。此外,熔岩独特的多孔结构,为建筑物提供天然的保温性能,有助于降低能源损耗。
作为项目重要合作方的Lamont-Doherty地球观测站的火山学团队,在模拟熔岩流动及其与建筑形态交互方面发挥了关键作用。利用云端计算平台VICTOR,研究人员能够以高度精确的计算模型模拟熔岩的流速、温度变化以及冷却过程。这些数据为设计师在熔岩塑形设施的概念性建造上提供科学依据,使得熔岩的引流、塑形过程变得可控且安全。软件平台的开放共享理念,也促进了跨学科协作,加速这一新材料技术的理论转化和实际应用。 设计师们提出了一种集成熔岩流通通道与冷却系统的制造设施,通过精确设置流道和模具,引导熔岩凝固成形。其设计考验极为复杂,必须面对熔岩高温流体的物流性和冷却收缩带来的结构变形风险。
通过反复模拟和实验,团队不断完善模型,保证结构的稳定性与功能实现,为未来真正落地应用奠定基础。 这种基于当地自然资源的建筑思路,不仅减少了运输和制造能耗,还开启了建筑材料循环利用的新视角。相比传统水泥和钢铁生产过程中的环境污染和能源消耗,熔岩建筑模块的生产更为绿色环保。结合冰岛地热丰富的能源条件,这种建筑模式将进一步降低城市的碳排放,提升可持续性。 熔岩建筑的推广还有望引发建筑美学和城市规划的变革。由火山形成的自然纹理和质感,赋予建筑独特的艺术价值,使得城市景观更为多样化和富有地域性特色。
建筑师与材料科学家的合作,打造出兼具功能性与美观性的创新建筑,正成为未来城市的亮点。 然而,熔岩塑形技术也面临诸多挑战。熔岩的高温和不稳定性要求建筑过程严格控制安全风险,同时熔岩材料的标准化和规模化生产尚处于起步阶段。相关建筑法规和技术规范需及时制定与完善,以适应这种新型建筑材料的特性。此外,社会认知和公众接受度也是决定其推广速度的重要因素。 随着气候行动的全球推进和绿色建筑标准的普及,熔岩建筑项目展示了科技与自然融合的未来道路。
它拓宽了建筑材料选择的边界,也彰显了人类面对环境挑战时的创新精神。冰岛的“熔岩塑形”项目在2025年威尼斯双年展期间展出,吸引了来自世界各地的关注,成为探索可持续发展新路径的重要示范。 展望未来,熔岩作为建筑材料的商业化应用仍需持续研发和投资支持。结合先进传感器技术、自动化制造设备以及数字设计优化,或将实现高品质冷却过程控制和结构性能提升。更广泛的国际合作和跨领域人才汇聚,将为这一前沿技术注入动力。 熔岩建筑不仅仅是材料的变革,更是城市与自然共生理念的体现。
它激励我们重新思考资源利用、能源消耗与环境保护的关系,推动城市规划向更具韧性和可持续性的方向转型。在未来城市的发展蓝图中,熔岩不再只是自然灾害的象征,而是赋能绿色建筑的生命之火。 通过科学创新、设计突破与环境责任的结合,熔岩作为建筑材料的潜力正在被逐步释放。火与石的融合,奏响了人类文明面对气候挑战的新乐章,指引我们迈向更加繁荣且绿色的城市未来。