施工技術與材料

結構工程的歷史很短，一般認為18世紀中葉隨著第一次工業革命的爆發後，社會分工細化，土木工程逐漸成為一門獨立的學科，結構工程是其中的一個分支，結構工程的發展，必然要提到義大利工程師也是建築師 Pier Luigi Nervi。

木材是一種古老的的建築材料，但它卻在近百年來逐漸被混凝土和鋼材所取代。在當今碳中和的背景下，加以建築技術的進步（比如數位化建造和預鑄建築），木材的優勢又被重新發現。

日常生活中，玻璃應用廣泛，從鏡子到帷幕牆皆可見其蹤影。Low-E玻璃為玻璃家族新成員，又稱低輻射玻璃，其表面鍍有多層金屬或化合物薄膜，具備高透光及高反射中遠紅外線特性，可有效阻擋太陽或空調產生的熱能傳遞。Low-E玻璃依機能層數、透光率、遮陽及傳熱系數等分類，並透過真空磁控濺射或化學氣相沉積等工藝製成，在高緯度寒冷、夏熱冬暖及夏熱冬冷等不同氣候地區，皆能發揮顯著的節能效益。

金屬板作為屋頂建築材料，運用在建築行業已有百年歷史，60年代世界冶金工業的快速發展，生產出可以滿足建築行業需求的各種類型金屬板材，極大程度降低了建築的材料成本，而金屬面板被建築行業廣泛應用，鋁合金板也被越來越多人熟知；近些年來，在很多建築都可尋覓到鋁合金板的蹤影，以及不斷被創新利用的諸多案例，其優雅的外觀和高性價比，給了設計師更多的發揮空間。

由於木材和其他建築材料短缺，鹿特丹第一座木構造住宅大樓SAWA 的工程暫時擱置，由荷蘭建築師事務所Mei architects and planners設計，高達50公尺的交叉層壓木高樓「SAWA」建築工程已延後到2021年9 月。

Adobe於2021年6月24日發布 Substance 3D 系列應用軟體，包括四款專業級創意軟體和包含上萬個可訂製的 3D 素材的資產庫。全新發布的 Substance 3D 系列軟體將整合至 Creative Cloud 生態系統。 全新發布的 Adobe Substance 3D 是基於 Substance 成套軟體演進而來，擁有廣泛的用戶基礎。Adobe 自 2019 年收購 Allegorithmic 後，Substance 背後的團隊也一同加入...

新技術可以幫助世界各地的城市改善人們的生活，同時節省數十億美元。由史丹佛大學自然資本作品開發的免費開源軟體Urban InVEST可以創建地圖，將自然和人類需求之間的聯繫視覺化化。城市規劃者和開發者可以使用該軟體來可視化對自然的投資，如公園和沼澤地，可以為人們帶來最大的好處，如防止洪水和改善健康。 以自然設計韌性城市 Urban InVEST的訴求是「以自然設計韌性城市」（Designing resilient cities by nature），建構起數據和建模平台，為開發商、貸款人、市政府、顧問和宣傳團體提供資訊和分析。Urban InVEST具有空間明確的生物物理和社會經濟模型，使用戶能夠量化和繪制替代性城市設計對多種城市生態系統服務（如城市水管理、緩解熱島、心理健康益處）的影響，並按社會經濟地位和脆弱性顯示社區的利益和成本，到2050年，專家們預計世界上超過70%的人將生活在城市。 隨著全球社會變得更加城市化，開發商和城市規劃者對綠色基礎設施越來越感興趣，例如林蔭小道和社區花園，它們為人們提供了源源不斷的好處。但是，如果規劃者沒有詳細的資訊，不知道一條小路在哪裡可以鼓勵最多人鍛煉身體，或者一個社區花園如何在幫助人們恢復精神的同時緩沖街區洪水風險，他們就無法對自然進行戰略性投資。 Urban InVEST這個軟體回答三個關鍵問題：在一個城市的什麼地方，大自然為人們提供了什麼好處，每種好處的程度，誰在接受這些好處。 Urban InVEST允許將環境數據（如溫度模式）與社會人口和經濟數據（如收入水平）相結合。用戶可以將他們城市的數據集輸入該軟體，或訪問從NASA衛星到當地的氣象站，各種開放的全球數據源。新軟體加入了自然資本作品現有的InVEST軟體套件，這是一套為專家設計的工具，用於繪制和模擬自然為人類提供的好處。 為了測試Urban InVEST，該團隊在全球多個城市應用該軟體。法國的巴黎、瑞士的洛桑、中國的深圳和廣州以及美國的幾個城市，包括舊金山和明尼亞波里斯。在許多情況下，他們與當地合作夥伴合作，以瞭解優先需要解決的問題。 在中國深圳，研究人員使用Urban InVEST來計算公園、草地和森林等自然基礎設施在發生百年一遇的嚴重風暴時如何減少損失。他們發現，城市的自然環境採取吸收雨水和分流洪水，將有助於避免250億美元的損失。自然基礎設施，如樹木和公園在炎熱的夏天將深圳的日空氣溫度降低了攝氏3度），每天為城市提供了價值71000美元的利益。

目前世界上越來越多的結構採用消能減震或基礎隔震技術進行耐震抗風設計，採用這些技術的大樓也經歷了不同颱風考驗和大地震考驗，本篇主要介紹高層建築中採用阻尼器抗風應用實例。

桁架的英文truss源自約1200年前的古法文trousse，意思是「許多連結在一起東西的集合」。現今，桁架結構已經發展起多種多樣的形式，不僅侷限於屋架，在一些大跨度結構、高層建築、橋樑中都有非常廣泛的應用。

荷蘭The Ocean Cleanup設計的攔截器和Recycled Island Foundation在鹿特丹河上建立的環保公園，展示了如何用塑膠垃圾來解決全球問題。美國ByFusion公司則將這些垃圾轉化為ByBlock磚塊，該材料在建築應用中表現出色，不但能夠減少白色污染，也可以加速綠色建築的推動，這些創新技術已在鹿特丹、洛杉磯等城市開始實施。

一棟結構安全的建築物，除了必須符合耐震規範，最重要是建築結構安全中的「優良的結構系統規劃設計」及「精準確實的施工品質」這兩大要點同時做到，才是耐震安全的根本；做好了這兩點，這些「制震」、「隔震」設備才能更完整的發揮它應有的功效。

想像一下，一座20層樓的混凝土建築可以像一個巨大的電池一樣儲存能量。瑞典查爾默斯理工大學的一項研究顯示，這樣的願景有一天可能成為現實。瑞典查爾默斯工業大學建築與土木工程系的研究人員最近發表了一篇文章，概述了可充電電池的新概念——由水泥製成。 綠建築材料：可充電水泥電池 對綠建築材料的不斷增長需求，為此領域的研究人員帶來了巨大的刺激，曾在瑞典查爾默斯理工大學（Chalmers University of Technology）工作的Emma Zhang博士，幾年前加入了Luping Tang教授的研究團隊，尋找未來的建築材料，他們一起成功地開發出了世界上第一個可充電水泥電池的概念。 這個概念首先涉及水泥基混合物，添加少量短碳纖維以增加導電性和彎曲韌性。然後，在混合物中嵌入一層金屬塗層的碳纖維網——鐵作陽極，鎳作陰極。經過多次試驗，這就是研究人員現在展示的原型。 「早期研究表明混凝土電池技術的性能非常低，所以我們意識到我們必須打破常規，想出另一種方法來生產電極。我們開發的這個特殊想法，也是可充電的，以前從未被探索過。現在我們有了實驗室規模的概念證明，」Emma Zhang解釋道。 研究團隊生產出了一種可充電水泥電池，其平均能量密度為每平方米7瓦特時（或每升0.8瓦特時）。能量密度用來表示電池的容量，一個適度的估計是，新電池的性能可能是以前嘗試的混凝土電池的10倍以上。 與商用電池相比，這種電池的能量密度仍然很低，但由於電池在建築物中使用時體積巨大，這一限制可以被克服。 解決儲能問題的潛在關鍵  電池可充電是其最重要的品質，如果這一概念進一步發展和商業化，其使用的可能性幾乎是驚人的。能量儲存是一種明顯的可能性，監測是另一種可能性。研究人員認為，該技術的應用範圍可能包括為Led供電、在偏遠地區提供4G連接，或在混凝土基礎設施中提供陰極保護以防止腐蝕。 「例如，它還可以與太陽能電池板結合，為高速公路或橋樑的監控系統提供電力，由混凝土電池操作的傳感器可以檢測到裂縫或腐蝕，」Emma Zhang說。 以這種方式使用結構和建築的概念可能是革命性的，因為它提供了一個替代的解決能源危機的方案——通過提供大量的能源存儲。 混凝土是由水泥和其他成分混合而成的，是世界上最常用的建築材料。從可持續發展的角度來看，它還遠遠不夠理想，但增加功能的潛力可以提供一個新的維度。 Emma Zhang表示，「我們有一個願景，在未來，這項技術可以讓多層建築的整個部分由功能混凝土製成。考慮到任何混凝土表面都可能嵌入一層這種電極，我們談論的是體積巨大的功能性混凝土。」  服務壽命方面仍存在挑戰  這個想法仍處於非常早期的階段。延長電池的使用壽命和發展回收技術是該技術商業化前尚待解決的技術問題。 研究人員表示，「由於混凝土基礎設施通常可以使用50年甚至100年，所以電池需要改進以匹配這一標準，或者在使用壽命結束時更容易更換和回收。目前，從技術角度來看，這是一個重大挑戰。」 但研究人員希望他們的創新能提供很多東西。「我們相信，這一概念將為未來的建築材料提供更多的功能，如可再生能源，做出巨大貢獻，」他們補充道。