【2025资助项目】固碳-自愈-超韧-高强的建筑“仿生皮肤”研究

“房地产可持续发展”2025年

研究资助计划项目

固碳-自愈-超韧-高强的建筑“

仿生皮肤”研究

项目负责人介绍

冯鹏，清华大学长聘教授、博士生导师，土木工程系主任，教育部长江学者特聘教授，国际土木工程复合材料学会理事，Engineering Structures专题主编，中国复合材料工业协会监事长，中国复合材料学会理事。发表期刊论文210余篇，连续入选全球前2%顶尖科学家；先后主持国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金联合基金(重点类)等国家级项目10余项；获发明专利授权21项；主编相关标准10部、参编22部，包括主编完成复合材料技术领域首部由我国提案并主导制订的ISO国际标准；主持完成国内首座复材拉挤型材桁架桥、无磁复材混凝士组合结构等示范项目10余项。成果曾获国家科技进步奖一等奖、二等奖以及6项省部级奖励；个人曾获科学探索奖、茅以升青年科技奖等奖励。

拟研究内容介绍

我国建筑业面临碳减排与城市更新的双重压力：2020年我国水泥行业碳排放量达12.3亿吨，2021年建筑全生命周期碳排放占比达36.3%，这与63.89%的城市化率和800亿平方米的既有建筑改造需求形成显著矛盾。因此，我国亟需研发既低碳、又高性能的建筑材料与应用技术。然而，现有混凝土材料存在开裂和碳化两大“顽疾”，使其难以同时实现低碳和高性能。

基于材料和构造优化，申请人提出了一种固碳自愈的多尺度纤维增强水泥基复合材料，本项目将其应用于建筑表层增强，形成兼具高固碳、自愈合、强韧性、高强度、耐侵蚀的复合功能层。由于其功能特性模拟了生物皮肤的防护机制，故命名为建筑“仿生皮肤”。本项目从活性氧化镁水泥的固碳性能、建筑皮肤的受力性能、建筑增强体系的综合性能开展研究：量化氧化镁水泥基体的固碳性能，揭示多尺度纤维协同增强的力学机理，建立建筑皮肤综合性能的评估方法，最终推动建筑皮肤在实际加固项目的应用。

“房地产可持续发展”

研究资助计划

本项计划由清华大学恒隆房地产研究中心于2023年启动，该计划面向清华大学全体教师和研究人员征集，鼓励和支持我校围绕房地产行业的多元场景，开展创新性、跨学科交叉研究等。2023年和2024年，中心共资助了17位老师的研究，相关成果摘要可通过公众号查阅。经过专家评议，2025年度研究计划共筛选出9项资助课题。

编辑 | 刘昊萱

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