可持續(xù)建筑狂想：用熔巖建城市

熔巖從熾熱的火山中噴發(fā)，在歷史上一直是一種無法控制的力量，會摧毀建筑物和社區(qū)。但是，如果這股力量可以被重新引導(dǎo)和利用來創(chuàng)造整個城市呢？冰島公司 s.ap arkitektar 在今年的威尼斯建筑雙年展（持續(xù)至 11 月 23 日）上展示了一個雄心勃勃的項目，正式提出了這一點。

熔巖在景觀中自然冷卻，變成玄武巖等火山巖，而“熔巖成型”，使熔巖成為為一種新的建筑材料形式，制定了以可控方式冷卻熔巖的策略，以便它可以嵌入墻壁、柱子和其他能夠產(chǎn)生新定居點的建筑元素中。s.ap arkitektar 與合作者一起制作了一部電影，想象了 2150 年，屆時這種建筑技術(shù)可能會成為現(xiàn)實，并在此過程中重塑世界。

s.ap arkitektar 由 Arnhildur Pálmadóttir 創(chuàng)立，并與她的兒子 Arnar Skarphéeinsson 共同運營，一直在進行研究和測試，以探索如何將主要被視為威脅的東西轉(zhuǎn)化為能夠生產(chǎn)可持續(xù)建筑的可再生資源。

冰島是世界上最活躍的火山地區(qū)之一，位于兩個構(gòu)造板塊之間的裂縫上。該國擁有大約 30 個火山系統(tǒng)，平均每五年發(fā)生一次噴發(fā)。正是在 2014 年 Holuhraun 噴發(fā)期間，Pálmadóttir 意識到“有大量物質(zhì)從地下冒出來，”她在首都雷克雅未克通過視頻通話解釋說。她想可以用它在一周內(nèi)建造一整座城市。

幾年后，“Lavaforming”項目作為“思想實驗”正式啟動，Skarphéeinsson 補充道。它還旨在降低建筑行業(yè)對混凝土的依賴及其生產(chǎn)產(chǎn)生的碳排放。

Pálmadóttir認(rèn)為熔巖可以與混凝土競爭，但更具可持續(xù)性，熔巖具有混凝土所具有的所有物質(zhì)性，具體取決于它的冷卻方式。如果熔巖迅速冷卻，它會變成一種堅硬的玻璃狀材料——黑曜石。如果冷卻緩慢，則更容易結(jié)晶，這可以很好地用于創(chuàng)建柱子和結(jié)構(gòu)元素。如果熔巖迅速冷卻并進入其中，同時會產(chǎn)生一種類似浮石的高度絕緣材料。

火山噴出的熱熔巖排放的碳無論如何都會釋放到大氣中，無論它如何冷卻和使用，所以最好充分利用它，避免生產(chǎn)混凝土產(chǎn)生額外的排放。

將熔巖塑造成結(jié)構(gòu)

S.ap Arkitektar 提出了三種將 Lava 轉(zhuǎn)化為建筑的方法。

第一種方法，在活火山腳下挖掘精心設(shè)計的戰(zhàn)壕網(wǎng)絡(luò)，將噴發(fā)產(chǎn)生的熔巖引向其中，在那里冷卻以形成城市的結(jié)構(gòu)墻或地基;這樣的溝槽還可以將熔巖引導(dǎo)到工廠中，工廠將熔巖塑造成磚塊，這些磚塊可以移動并在其他地方使用。希望通過將熔巖改道到溝渠中，周圍的社區(qū)也可以在噴發(fā)期間免受熔巖的破壞力。

第二種方法利用 3D 打印技術(shù)，設(shè)想未來的 3D 打印機器人可以在噴發(fā)后穿越熔巖景觀，并使用熔巖“打印”建筑物的元素。然而，這種機器人的技術(shù)尚不存在。

熔巖在景觀中自然冷卻成為火山巖，而“熔巖成型”則以可控的方式制定了冷卻熔巖的策略，以便將其嵌入墻壁、柱子和其他建筑元素中

第三種技術(shù)涉及挖掘地下的巖漿，將熔巖引導(dǎo)到新的、專門建造的房間中，在那里它可以冷卻成預(yù)制的、可復(fù)制的建筑元素。該團隊認(rèn)為，獲取這種地下巖漿將采用與地?zé)崮苌a(chǎn)類似的方法——地?zé)崮芾脕碜缘睾说臒崃浚潜鶏u的重要能源。不過，s.ap arkitektar 還不知道這樣的過程在地質(zhì)上是否安全。

建筑師們承認(rèn)，“熔巖成型”的實用性尚未完全確定，需要進一步的研究和技術(shù)發(fā)展，更不用說更廣泛的支持了。但他們認(rèn)為，隨著項目的發(fā)展，他們的提議變得更加現(xiàn)實。自 2022 年項目啟動以來，s.ap arkitektar 越來越多地與科學(xué)家合作，他們致力于熔巖流預(yù)測模型并在 3D 軟件中將其可視化，為冰島的噴發(fā)進行熔巖流模擬，并進行“熔巖測試”，其中火山巖被加熱再次成為熔巖，并以受控方式冷卻以制造原型建筑構(gòu)件。

Pálmadóttir 說，依靠火山噴發(fā)將提案錨定在時間和地點上，但 s.ap 認(rèn)為，它的想法可能在火山活躍的冰島以及其他存在“緩慢流動的熔巖”的地方具有價值，并補充說夏威夷在地質(zhì)上與冰島“非常相似”，大西洋上的加那利群島也是如此。

古老材料的未來主義愿景

火山巖并不是一種新的建筑材料——它和石頭一樣，一直被用于墻壁等結(jié)構(gòu)元素。它遍布世界各地，開采后被用作可堆疊的巖石、磚塊、面板，或粉碎成礫石，用作混凝土中的骨料。

玄武巖已經(jīng)被用于Herzog & de Meuron設(shè)計的建筑

玄武巖，最常見的火山巖，已被用于建造包括13世紀(jì)約旦的Qasr al-Azraq（“藍(lán)色堡壘”），15世紀(jì)的法國的Chateau d'Anjony，孟買的印度門戶（1924年），以及加利福尼亞州納帕谷的Herzog & de Meuron設(shè)計的Dominus酒廠（1997年）。最近，玄武巖被用于中國揚州的納山地質(zhì)博物館（2021年），印度羅納瓦拉的麗笙度假村和水療中心（2023年），以及墨西哥克雷塔羅的一個名為Casa Basaltica的令人印象深刻的私人住宅（2023年）。建筑師欣賞這種材料的強度、耐用性、絕緣性能、粗獷的質(zhì)地和通常的深色調(diào)。

玄武巖被用來在印度羅納瓦拉建造麗笙度假村和水療中心（2023）

然而，s.ap 想要使用火山巖的方式卻截然不同，并且依賴于在熔融狀態(tài)下處理火山巖。該實踐希望將熔巖作為一種“單一材料”，以受控和不同的方式對其進行冷卻，這在以前從未做過：以一種形式實現(xiàn)不同的材料質(zhì)量，從實心塊到浮石狀絕緣石和玻璃狀窗戶板。

s.ap 的大部分靈感來自大自然，而大自然一直在用熔巖創(chuàng)造形式和結(jié)構(gòu)。例如18 世紀(jì)蘭薩羅特島（加那利群島的一部分）噴發(fā)后熔巖氣泡形成的洞穴，20 世紀(jì)建筑師塞薩爾·曼里克 （César Manrique） 于 1968 年將其用作自己家的地下房間。

小結(jié)

s.ap arkitektar 的 “熔巖成型” 項目，為可持續(xù)建筑與新建筑技術(shù)理念和環(huán)境的結(jié)合提供了極具想象力的范本。它打破了人類對熔巖的固有認(rèn)知，將曾視為威脅的自然力量轉(zhuǎn)化為可持續(xù)建筑的寶貴資源，完美契合了與環(huán)境共生的理念。這種利用火山噴發(fā)產(chǎn)生的熔巖，通過可控冷卻方式打造建筑元素的構(gòu)想，不僅能減少對高碳排放混凝土的依賴，還能充分利用自然饋贈，實現(xiàn)建筑材料的可再生與本地化。盡管目前該項目仍處于探索階段，面臨技術(shù)、安全、資金等多重挑戰(zhàn)，但它所展現(xiàn)的創(chuàng)新思維意義重大。它啟示我們，在應(yīng)對全球氣候緊急情況時，建筑行業(yè)需要打破傳統(tǒng)模式，積極探索與自然和諧共處的新路徑，讓新的建筑技術(shù)理念在與環(huán)境的深度融合中，為人類未來的居住空間開辟出更可持續(xù)的可能性，也為其他地區(qū)的可持續(xù)建筑發(fā)展提供了富有價值的靈感與方向。

作者：Francesca Perry，CNN