探索真菌建筑材料的创新世界：可持续性、应用以及全球生态友好型建筑的未来。
真菌建筑材料：可持续建筑的未来
建筑业是全球碳排放的重要贡献者，因此迫切需要可持续的替代方案。真菌建筑材料，特别是那些基于菌丝体（真菌的根部结构）的材料，为全球建筑业提供了一条通往更环保、资源更高效的未来的有希望的途径。本文探讨了真菌建筑材料的潜力、其特性、应用以及它们在广泛应用中面临的挑战。
什么是真菌建筑材料？
真菌建筑材料是由菌丝体和农业废弃物制成的生物基复合材料。该过程通常包括：
- 培养： 菌丝体生长在农业废弃物（例如，稻草、锯末、大麻杆）的基质上。
- 生长： 菌丝体消化基质，将其结合成固体复合材料。
- 干燥： 将复合材料干燥以杀死菌丝体并防止进一步生长，从而产生轻质耐用的材料。
所得材料通常被称为菌丝体复合材料 (MCM)。与混凝土和钢铁等传统建筑材料不同，MCM 是可生物降解和可再生的，使其成为真正可持续的选择。
真菌建筑材料的益处
与传统材料相比，真菌建筑材料具有多种优势：
可持续性
可再生资源： 菌丝体是一种快速可再生资源，农业废弃物通常很容易获得，从而减少了对化石燃料和开采矿物等有限资源的依赖。
碳封存： 生长过程可以从大气中封存二氧化碳，使其成为碳负性建筑材料。真菌消耗有机物，将其转化为菌丝体，然后菌丝体成为建筑材料的一部分，从而有效地锁住碳。
可生物降解： 在其生命周期结束时，MCM 可以堆肥，将养分返回土壤并最大限度地减少浪费。
减少环境影响： 与传统建筑材料相比，MCM 的生产所需的能源和水明显更少，从而减少了其整体环境足迹。例如，水泥生产是二氧化碳排放的主要来源。菌丝体砖提供了一种更清洁的替代方案。
性能
轻质： MCM 比混凝土或砖块轻得多，从而降低了运输成本和结构荷载。
绝缘： MCM 的多孔结构提供出色的隔热和隔音效果，从而降低了加热和冷却的能源消耗。
防火性： MCM 的某些配方表现出良好的防火性，使其适用于各种建筑应用。对阻燃添加剂的研究仍在不断改进这方面。
可定制： 可以通过调整生长条件和基质材料来定制 MCM 的形状、密度和特性。
经济效益
降低建筑成本： 轻质材料转化为更低的运输和处理成本。此外，利用农业废弃物作为主要成分可显着降低材料成本。
本地生产： MCM 可以在本地使用容易获得的资源进行生产，从而促进区域经济发展并减少对全球供应链的依赖。这在农业废弃物丰富的发展中国家尤其有利。
减少浪费： 利用农业废弃物流将问题（废物处理）转化为资源（建筑材料），从而促进循环经济。
真菌建筑材料的应用
MCM 可用于各种建筑应用：
绝缘板
MCM 绝缘板为墙壁、屋顶和地板提供出色的隔热和隔音性能。它们的轻质特性简化了安装，从而缩短了建造时间。
砖块和砌块
菌丝体砖块和砌块可用作墙体结构中的承重或非承重元件。虽然抗压强度可能不如混凝土，但它们适用于较小的结构和室内应用。
包装
虽然不是严格意义上的建筑材料，但基于菌丝体的包装已被广泛用作聚苯乙烯的可持续替代品，用于在运输过程中保护易碎物品。这展示了菌丝体复合材料的多功能性和市场可行性。
家具
设计师正在探索使用 MCM 来创建家具组件，例如椅子、桌子和灯具。该材料的可塑性允许复杂和有机的形状。
临时结构
由于其可生物降解性，MCM 非常适合临时结构，例如展览馆和艺术装置。这些结构在使用后可以堆肥，从而最大限度地减少对环境的影响。
吸音板
菌丝体的多孔性质使其成为创建吸音板的理想材料。这些面板可用于录音室、剧院和其他需要声音控制的空间。
案例研究和示例
世界各地的几个创新项目展示了真菌建筑材料的潜力：
不断成长的展馆（荷兰）
这个为荷兰设计周建造的展馆是使用从农业废弃物中生长的菌丝体面板建造的。它展示了该材料的美学和结构可能性。
Hy-Fi（MoMA PS1，美国）
这座由 The Living 设计的临时塔楼由菌丝体砖块建造而成。它展示了 MCM 在创建大型可生物降解结构方面的潜力。该结构在展览后被堆肥。
MycoTree（德国）
该建筑研究项目探索了使用菌丝体来创建承重结构。它旨在开发可持续且可扩展的施工方法。
发展中国家的各项举措
在非洲和亚洲等农业废弃物丰富的地区，当地社区正在试验使用 MCM 来建造经济实惠且可持续的住房。这些举措通常侧重于使用当地可用的资源和简单的生产技术。
挑战和未来方向
尽管具有潜力，但真菌建筑材料面临着几个需要解决的挑战才能得到广泛应用：
可扩展性
扩大生产以满足建筑业的需求需要对基础设施和技术进行大量投资。自动化生产过程和优化的生长条件对于提高产量至关重要。
耐久性和寿命
虽然 MCM 表现出良好的防火性和绝缘性能，但其长期耐久性，尤其是在恶劣气候下，需要进一步研究。对防潮性、害虫控制和紫外线降解的研究至关重要。
标准化和监管
缺乏针对 MCM 的标准化测试方法和建筑规范阻碍了建筑师、工程师和监管机构的接受。制定行业标准并获得认证对于建立对该材料的信任和信心至关重要。
成本竞争力
虽然从长远来看，MCM 有可能具有成本竞争力，但对生产设施和研究的初始投资可能是一个障碍。需要政府激励、研究经费和规模经济来降低成本并使 MCM 更容易获得。
公众认知
克服与“蘑菇基”材料相关的耻辱感并教育公众了解 MCM 的好处非常重要。展示成功的项目并突出可持续性方面有助于改变人们的看法。
真菌建筑材料的未来
尽管存在这些挑战，但真菌建筑材料的未来看起来充满希望。正在进行的研究和开发侧重于：
改善材料性能
科学家正在探索通过真菌的基因改造、天然添加剂的添加和先进的加工技术来提高 MCM 的强度、耐久性和防火性的方法。
开发新的应用
研究人员正在研究使用 MCM 来创建更复杂的建筑元素，例如承重墙、屋顶甚至整个建筑物。这涉及开发新的成型和组装技术。
与其他可持续技术的整合
真菌建筑材料可以与其他可持续技术相结合，例如太阳能电池板、雨水收集系统和绿色屋顶，以创建真正环保的建筑物。
促进循环经济
通过利用农业废弃物和创造可生物降解的材料，MCM 有助于循环经济，最大限度地减少浪费并提高资源效率。
结论
真菌建筑材料代表了建筑业的范式转变，提供了一种可持续、资源高效且美观的替代传统材料的替代方案。虽然仍然存在挑战，但正在进行的研究、技术进步和日益提高的认识正在为广泛采用铺平道路。通过采用真菌建筑材料，我们可以朝着全球建筑业更可持续和对环境负责的未来迈进。本地、可持续甚至碳负性建筑的潜力使真菌建筑材料成为未来建筑环境的关键组成部分。投资于研发、促进标准化以及促进研究人员、行业专业人士和政策制定者之间的合作对于释放这种创新材料的全部潜力至关重要。