新兴经济体社区资源绝缘材料的材料剧本

1 材料剧本 用于新兴经济体的社区资源绝缘材料 与的研究合作TAMassociati和Arup 该出版物是Arup和TAMassociati之间密切而有趣的研究合作的结果，得到了马德里大学（UPM ），MUSOCO和塞内加尔KeurBakar社区的慷慨支持。 Arup是一家独立的公司，由设计师，规划师，工程师，顾问和技术专家组成，致力于当今建筑环境的各个方面。我们一起帮助客户解决最复杂的挑战-在我们努力寻找更好的方法并塑造更美好的世界时，将令人兴奋的想法转化为现实。 TAMassociati是意大利专业设计实践，活跃于可持续建筑，城市规划，景观设计，参与过程，平面设计和社会交流领域。 Arup社区参与：我们与分享我们价值观的组织合作，这些组织的资源最能补充我们的潜在贡献。这些伙伴关系使我们能够提供持续的支持计划，并考虑到中长期的发展，最大限度地发挥我们共同实现的影响。 Arup研究：Arp投资于研究，为客户面临的问题提供更好、更可持续的解决方案。我们的职权范围广泛，从城市总体规划和交通战略到循环经济倡议和应对气候变化的创新措施。研究是我们追求技术卓越的基础，也是我们开展业务方式的组成部分。它帮助我们响应客户和我们所服务的社区不 断变化的需求。我们的研究人员与学术界和其他企业合作，汇集最有价值的学科组合。我们相信，当我们将问题转化为潜在的解决方案时，开放的合作可以建立合法性，所有权和问责制。 有关更多信息，请访问arupcommunity.org和research.arup.com2019年5月修订版 ©Arup2019 Contents 前言 04 背景 14 气候需要 16 requirements 22 Scale 22 Physics 24 建立绝缘 27 进近 30 资源 30 分类资源 35 处理方法 40 电位绝缘解决方案44 案例研究-塞内加尔58 热绝缘64 声学绝缘68 Conclusion72 Outlook74 3 前言 JanWurm博士 前瞻+研究+创新总监,Arup 这项研究的想法和与TAM合作的愿望诞生于2014年，劳尔和我在Zmtobel集团奖的颁奖典礼上相遇。从那时起，这种合作与与劳尔的友谊以及对TAM工作的深切尊重一起展开。Arp团队从Ral的丰富经验中受益匪浅，同时将我们的跨学科技能，专业知识和全球影响力带到了桌面上 。我希望这项研究合作能激励其他人寻求合作。无论多么无与伦比的合作伙伴 可能乍一看-重要的是共同的目标，合作的见解将改变世界。 虽然循环经济的原则在我们的工业化世界中获得越来越多的牵引力，但我们作为设计师正在挑战当前的商业模式，这些商业模式将不可再生资源转化为建筑材料，因此 becomewasteattheendofthebuilding’slifecial.Theuseofnaturalandrenewableresourcesofourbiosphereforengineering alternativesolutionsrepresentsamajorfieldofcollaborativeandinter-disciplinaryresearch.WiththebuildedenvironmentofindustrialisedcountrieslikeGermany 或意大利基本上完成，在南半球，资源建设的挑战是最紧迫的解决，那里的人口动态 增长给当地社区带来了压力，要求他们获得负担得起的、可持续的和高质量的建筑系统。 Inmanycasescircularsolutionshavenotbedevelopedfromscratchbutadaptedfromourpast.Communitiespreviousedaslocalagriculturaleconomy,whereallpartsoftheplantwereused 不同的目的和产品。 如果新兴经济体将开发完全基于当地资源和制造业的解决方案，我相信我们工业化经济体将有责任从这种方法中学习并适应我们的气候 ，这将使世界各地的从业者在共享的学习周期中联系起来。 该项目的目的是为新兴经济体提供当地资源和加工绝缘材料的有趣的开源指导奠定基础 -将LORAPIM称为此合作项目的缩写。我们希望 本出版物中开发和介绍的方法和框架将激励我们星球上的设计师和建设者建立和分享针对地理位置和气候的设计解决方案，将他们的技术知识与社区的技能和见解相结合。需要对这些材料的防火安全性和耐用性进行进一步研究，才能将此剧本转变为指导文件。我要感谢VeróicaRodriges ，NathalieSwords和NicolePérez领导了这次合作的后续阶段-如果没有他们的个人努力和承诺 ，这个项目将不可能实现。 执行摘要 这项研究既着眼于开发适用于不同地区的框架的一般条件，也着眼于 气候区以及一个特定的案例研究该方法的应用和测试。 我们研究的新兴国家主要是指非洲和西亚国家。在这个广阔的领土上可以找到非常不同的气候条件和当地资源，对工具和原材料的需求和可用性也不同。而每个地理区域都将适合特定的调色板 在材料解决方案方面，我们认为识别、处理和测试材料的一般方法以及将这些材料集成到建筑物系统中可以跨不同的地理区域进行传输。 根据对不同气候区域的一般研究，我们可以确定当地种植和农业的主要物种，并推断潜在可用的农业废料，如植物纤维、贝壳和外壳。这些 offerthepotentialforlowdesityinsulationmaterials.Basedonthecategorisationofthesematerials,wehaveoutlinedarangeofprincipalprocessesthatinourview canbeemployedtoturnthesematerialsininsulationmaterials,whetherthesearebricks,boardormatts,deemedhalf-products.Foreachcategoryasuiteof 材料特性测试可以帮助 在现场或现场指定材料属性。 此外，每个半成品都有可能应用于特定的建筑物系统，并作为墙壁和屋顶的组件。 Inshort,ourapproachstartswiththeinvestigationofclimatezonestoidentifymaterialpalettesandsubsequentlytosuggestdifferentprocessesandteststoturnthesematerialsintocomponentsthatcanbeapplyforvariousbuildingsystems.Whileourobjectiveistouselocal 作为农业废物，采取了一种务实的方法，以增加少量的已建立的，工业加工的材料，如水泥，如果 这是解决方案的性能，可靠性和鲁棒性的基础。 由于天然材料通常是可燃的，社区建筑的消防安全可能是一个关键问题，许多 的解决方案研究将天然材料嵌入和封装在矿物基质中以限制其可燃性。 然而,需要对这种包封的天然材料的防火性能进行额外的研究。 为了证明这种方法的适用性，我们重点研究了塞内加尔KerBaar社区建筑的具体案例。对于这个位置，我们已经应用了框架，并通过与社区的密切接触，能够了解他们的要求并研究原材料的可用性。按照我们的方法，我们确定并勾勒了五种潜在的解决方案。提出的五种解决方案中的每一种都基于不同的过程。 将本地可用资源转化为半产品。过程驱动的方法基于目标，以允许本地生产可以扩大规模以促进本地经济。其中两个建议是具有良好热量的砖或块 用于墙体施工的性能。 此外，提出了两个发光面板，它们可以作为饰面应用在墙壁上，也可以作为侮辱元件应用在天花板上，并且可以作为 天花板或墙壁上的隔热层。最后，我们进一步详细研究了两个选项。对于砖和面板解决方案，我们在实验室进行了样本和基准测试马德里理工大学（UPM）土木工程学院材料科学系 VeronicaRodriguez的硕士论文。我们通过全尺寸原型与KeurBakar社区一起构建并测试了解决方案的适用性。现阶段没有进行防火性能和耐久性测试。 Thespecificsolutionsproposedshouldbeadaptableeasilytootherregionsaroundtheglobalwithinthesameclimateconditionsbysubstitutingnon-availablematerialswithsomesimilarlocaldisposableones.Wehopethatthisworkwillinitiateothersto 获取特定的本地资源解决方案，以发展为广泛的开放式指导库，从而在全球范围内产生积极影响。 合作伙伴 TAMassociati TAM因其在新兴经济体（主要在非洲大陆）开展的医疗保健工作而闻名和备受推崇。TAMassociati已在所有气候区的新兴经济体中工作，并发现缺乏具有可靠性能的隔热和隔音材料，这些材料是在当地（重新）采购的。这种需求导致了这项研究，该研究系统地审查了每个气候区的资源和工艺选择，开发了一种使用当地可用材料的方法，以使社区能够在不依赖进口和昂贵的绝缘材料的情况下建造更好的建筑物。 8 ©TAMassociati 前言 RaulPantaleo TAMassociati LORAPIM项目-为新兴经济体提供当地资源和加工的绝缘材料-是关于现代性以及技术在改变自然环境的过程中所扮演的角色的广泛辩论的一部分。 在这个历史阶段，当西方世界被前所未有的生态和文化危机所动摇时，迫切需要替代发展模式，创造性地将技术与环境相结合，不仅针对经济，而且针对环境全球化。 气候和生态危机，能源危机以及争取社会正义的斗争，很可能成为走上社会契约转变和转变道路，并投资于新的发展模式的巨大机会。 近年来，我们看到逐渐采用越来越复杂和复杂的建筑和技术系统，以及各种形式的废物，这些废物大大增加了发展成本和由此造成的社会/环境影响。 相反，LORAPIM强调了有限的资源如何刺激人们重新思考一种源于限制的技术，从而帮助我们想象一种“低分辨率现代性” 。 我们在不稳定和战争地区或最极端贫困地区建立档案技术的十年经验，已为LORAPIM服务 ectbasedonsimplicityandsustainability-ity.Wehaveidentifiedtechnologiesandinsulfactoringmaterialsembryingcommonsense,durabilityandrestriction,inastrat-gyofcostreducingthatfavorsitseconology- 伦理和社会内容。努力实现现代性与传统、创新和自然之间的综合，以及想象软技术的实用主义方式。从这些术语来看，LORAPIM代表了一种与生态和伦理内容不同的创造“价值”的哲学。它 意味着从自然资源的角度思考， efficiency,andreductionofthesuperfluid-oustobenefittheenduser.Itisanapproachthatstressestheethicalnatureoftheproductandreflectstherealvalueofthingsandouractioninfavoredofthecommunity. 这是解决许多困扰当代世界的问题的决定性方法。 现有问题 我们的目标是为建筑师和建筑商提供有关安全，健康和性能优良的绝缘材料的开源指导，这些绝缘材料是在当地采购和加工的。 需要隔音材料来减弱社区和学校建筑物波纹金属屋顶上鼓雨的噪音，或保护整个空间免受白天的热量 或寒冷的夜晚。目前，从社