可持续农业废料：将果壳、甘蔗渣和稻草转化为高效建筑材料

作者 Eduardo Souza | 译者 JojoJi
于2022年三月, 07

升级再造（Upcycling）的概念是指重新赋予原本被认为是废物的物品新的价值和功能性，对其进行改进，使其变得再次有用。这个概念常见于时尚和家具等多个行业。在土木工程中，该理念也可以得到运用，比如使行业自身产生的废物得以循环利用，甚至将其他行业的废弃物进行处理并纳入建造过程。将农业废料转化为建筑材料就是上述案例的一种，通过带给废料新的用途，并减少原料的使用，创造出具有优良特性的产品。

重新思考当下线性的消费经济模式，即从为了生产开始开采自然资源到物品寿命终结使用完毕后的清理方式，这个话题一直都是围绕如何构建一个更为可持续的未来的众多辩论中的一个突出话题。根据循环经济（Circular Economy）的理论，城市和农村的有机废物可以在其使用寿命结束时如往日般被重新投入生物循环周期前，摆脱原本垃圾填埋场、非正规处置或焚烧这类最终处理方式，反而成为生产创新产品的原材料。

重新循环使用农业废料包括重复利用玉米芯、甘蔗渣、稻草、小麦和大豆、花生壳、香蕉、葵花籽、纤维素等，具体取决于当地本土的植物文化与环境。在“秸秆砌块：利用农业废弃物建造有效的墙体”一文中已探讨了如何使用稻草建造，其中包括捆绑剩余的谷物废料，通常是小麦、大米或大麦，可以形成高效的密封和绝缘体。已有多项研究和实验针对农业废物再生，讨论如何使其成为实用的建造墙体的材料，并同时保证良好的热学、声学甚至结构特性。

比如在靠近热带的地区，椰子就是一种主要的食物废料。它的纤维，无论是成熟的还是未成熟的，都有多种用途。它们可以添加到混凝土混合物中，或者在某些情况下也可以成为水泥土砖加固物。巴西东北部的一项科学研究便是出于满足低收入社区对新建筑的需求，并提升混有椰子纤维的加强砖的产量的目的。该研究有利于回收再利用原本沉睡于城市和农村垃圾填埋场中的绿色且成熟的椰子。当然椰子纤维也可以用作隔热材料，比如在 El Sindicato Arquitectura 的寄生虫住宅项目中，建筑师在外部金属板和刨花板内部饰面之间的12厘米的绝缘缝隙中使用了椰子纤维进行填充。

但是不只是只有来自地上的废物才能被升级回收。巴西南部海水养殖废物有可以被用作混凝土生产的骨料，以避免其沉积在沙洲、海边或任何土地上。该材料取代了用于生产砌块的大部分沙子和混凝土，使其比普通砌块更轻，并具有更好的声学效果。墨西哥也有类似案例正在进行研究将制作龙舌兰酒过程中剩余的龙舌兰植物来生产替代木材的试验。

菲律宾籍加纳建筑师 Mae-Ling Lokko 针对农业废料设计或“利用农业废料进行设计”的概念，以及这些生物材料在建筑中的使用开展了全面研究。正如 Marília Matoso 在她的文章中讨论道，“这不仅有可能促进产品生命周期中的循环，而且还可以通过升级再造来刺激生产力新的身份形式。”

此外，有多项学术研究表明，农业废料的再利用不仅有助于解决开采制作水泥等常规建筑材料造成的污染问题，还有助于解决垃圾填埋造成的环境问题。这些再造的材料还具有商业可行性和可与任何其他传统产品进行媲美的特点。2017年，全球工程顾问公司奥雅纳（ARUP）对将农业废料作为高效建材进行加工的可能性开展了综合调查。以“城市生物循环：生长、制造和再生（The Urban Bio-Loop: Growing, Making and Regenerating）”，报告列举了以下主要用途：

隔板和内部饰面：额外的装饰平板层。各种有机废料都可加以应用，例如甘蔗渣、纸浆、种子、秸秆或花生壳。这些产品通常具有低比重的特点，因此它们往往易于处理，并具有足够的刚性以保证足够的抗冲击性。
家具：天然纤维和边角料可以模制成复杂的形状，用于桌椅，或更普遍的任何室内应用。多种表面处理可以提供强烈的审美情趣。
吸音：可以从大豆残渣中获得具有高孔隙率的材料，例如生物泡沫。此外，不同类型的纤维可以组合制成具有良好吸音性能的绝缘材料。
隔热：从农业收成中可获取各种天然纤维。它们提供低导热性，其中一些还自带清洁和防水性，例如马铃薯皮和软木。
地毯：可基于多种天然纤维，例如香蕉或菠萝中收获的残渣纤维，以及其他柔韧、强劲和轻质的纤维。
外围护系统：在某种程度上，天然纤维可以与生物聚合物结合，以获得精确的可同时用于室内和室外的最终产品。

如泰国绿岛社区中心项目屋顶上的甘蔗一样，这些材料几乎可以直接使用，不需要过多的加工。在 LCA Architetti 和 luca compri architetti 的自然取材之家项目中，生态材料发挥着主导作用。据主建筑师介绍，“以自然为导向同样影响着建筑材料的选择：木制的基本结构，稻草和木塞作为绝缘体；室内的完成面和家具全部采用石头和橡木的。”