建筑材料大論文

1、探索建筑師對建筑材料的認(rèn)識、學(xué)習(xí)及應(yīng)用姓名：黃慧琳班級：城規(guī)091學(xué)號： 092820指導(dǎo)老師：周戟1摘要：現(xiàn)代的經(jīng)濟(jì)水平及材料技術(shù)的發(fā)展為建筑師提供了無窮的想象空間，任何一個異想天開的設(shè)計甚至都有其存在的可能性，材料作為一種表現(xiàn)手法在建筑設(shè)計特別是形式設(shè)計中逐漸成為重要的手段之一。生態(tài)住宅的誕生,標(biāo)志著世界建筑業(yè)正面臨一場新的革命,這一革命以有利生態(tài)、有利健康、節(jié)省能源、方便工作和生活為宗旨 ,對建筑業(yè)的設(shè)計、材料和結(jié)構(gòu)等方面提出了新的思路。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,學(xué)科的交叉及多元化產(chǎn)生了新的技術(shù)和工藝。 這些前沿的技術(shù)、工藝越來越多的應(yīng)用于建筑材料的研制開發(fā) , 使得建筑材料的發(fā)展日新月異。不

2、僅材料原有的性能,如耐久性能、力學(xué)性能等得到了提高,而且實(shí)現(xiàn)了建筑材料在強(qiáng)度、節(jié)能、隔音、防水、美觀等方面多功能的綜合。同時,社會發(fā)展對建筑材料的發(fā)展提出了更高的要求,可持續(xù)發(fā)展理念已逐漸深入到建筑材料之中,具有節(jié)能、環(huán)保、綠色和健康等特點(diǎn)的建筑材料應(yīng)運(yùn)而生。建筑材料正向著追求功能多樣性、全壽命周期經(jīng)濟(jì)性以及可循環(huán)再生利用性等方向發(fā)展。關(guān)鍵字 ：建筑設(shè)計，建筑材料，材料和結(jié)構(gòu)，生態(tài)材料2目錄 4141.141 251.361.481.581.691.7102.102.1112.2122.313 133引言在現(xiàn)代建筑初期， 由于經(jīng)濟(jì)及技術(shù)水平相對較低，受材料加工及施工水平的限制，建筑材料特別是外

3、表材料的選擇是有限的。建筑材料及構(gòu)造在傳統(tǒng)設(shè)計形式的表達(dá)中所占的分量相對較少，建筑師的設(shè)計大多從平面構(gòu)成，空間變化，立面形式中尋找自己獨(dú)特的表達(dá)方式，材料大多作為表達(dá)建筑的體塊，虛實(shí)，比例的載體。如今建筑材料在建筑設(shè)計中有越來越重要的分量，吸引人的設(shè)計不僅來自于空間，還來自于不同的建筑材料帶給人不同的感受，帶給建筑不一樣的功能。同時也有越來越多的建筑師關(guān)注綠色建筑，其中綠色材料，生態(tài)材料占重要組成部分。在我們的學(xué)習(xí)過程中，如果能不僅僅接觸傳統(tǒng)建筑材料，同時能更多的了解現(xiàn)在建筑實(shí)踐中的各種材料，有系統(tǒng)的材料和構(gòu)造知識， 知道如何將材料運(yùn)用到設(shè)計過程中，對我們的設(shè)計和成長將有很大的幫助。1、建筑師

4、對建筑材料的認(rèn)識與應(yīng)用1.1 建筑師眼中的建筑材料一座房子，用混凝土做給人厚重感，而全玻璃的給人輕盈透亮的感覺，全木頭的處理帶人回味原始，石材似乎更適合在海邊；一面墻的功能，她可以是承重的，但同時，她也可以完全不理會這么沉重的壓力，她說：“那不是柱子的事嗎？”于是她可以變4成太陽能板，供建筑內(nèi)部電自足，她也可以愛上漂亮的綠色，把自己種滿花花草草，調(diào)節(jié)室內(nèi)小氣候，她可以想像自己是可以隱身的，在她想的時候；不同的地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、擁有的材料是不同的，這讓我們在設(shè)計一個建筑時考慮使用的材料具有特色，不單單是混凝土或是鋼材。“無論材料本身是多么的高級而昂貴，但是他們?nèi)绻荒鼙憩F(xiàn)單一的面貌，對我來說他們不免缺

5、乏生氣，永遠(yuǎn)無法改變?nèi)藗儗λ挠∠?。但是如果能將材料完全的轉(zhuǎn)化成粒子他們就能如同彩虹一般的無法捉摸而短暫。它們有時具體的仿佛實(shí)物，但隨著光線的瞬間改變與觀察者角度的關(guān)系，突然之間就會散化成云彩甚至融化成大霧。百葉窗可具體的如墻面但也會剎那間轉(zhuǎn)化而消失，這種瞬間變化和朦朧正是它們的魅力和其本質(zhì)的精髓。”隗研吾材料之相對論這就是我們追求的建筑材料。1 2 建筑師面臨的材料問題建筑設(shè)計實(shí)踐中，由于缺乏系統(tǒng)的材料及構(gòu)造知識，建筑師的設(shè)計往往依賴于標(biāo)準(zhǔn)圖集或?qū)⒇?zé)任推卸至材料生產(chǎn)安裝廠家，以至于實(shí)際建成效果大打折扣。許多建筑師在面對國內(nèi)外優(yōu)秀的建筑設(shè)計作品時常常會問：“這個特殊效果的建筑采用的是什么材料？

6、我們在設(shè)計中可以用嗎？如何應(yīng)用？應(yīng)用中應(yīng)注意什么？構(gòu)造的方法及詳圖？ ”建筑的目的是提供人們一定物質(zhì)功能作用，一定精神作用的5建筑空間及形式。建筑設(shè)計這門古老的學(xué)科是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科， 它不僅僅需要本領(lǐng)域的理論更新，還需要其他相關(guān)領(lǐng)域如結(jié)構(gòu)科學(xué)，材料科學(xué)的知識支撐。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑所涉及的領(lǐng)域正越來越多、范圍也越來越廣，建筑設(shè)計也突破了原有的常規(guī)方式， 原來建筑設(shè)計中較為強(qiáng)調(diào)的平面構(gòu)成、體塊組合、建筑空間變化等傳統(tǒng)設(shè)計方法正慢慢窮盡，同時經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的飛速發(fā)展為建筑提供了更多的其他解決方案。在設(shè)計中強(qiáng)調(diào)建筑材料、建筑材料的使用及構(gòu)造方法，通過材料及構(gòu)造的變化達(dá)到形式的更新正越來越多的

7、成為建筑師創(chuàng)新的另一重要手段。建筑設(shè)計中材料的運(yùn)用一般不僅僅是單一材料的運(yùn)用，經(jīng)常是多種材料的組合。什么樣的建筑適合選用何種材料或者說什么材料對于一定的建筑具有特定的表現(xiàn)力，這需要我們從材料特性、建筑性質(zhì)、經(jīng)濟(jì)因素、使用部位以及建筑師自我對不同材料的認(rèn)識程度等多方面作具體的分析對比后才能決定。在設(shè)計中如何通過材料及構(gòu)造的運(yùn)用創(chuàng)造出一個能表達(dá)出建筑氣質(zhì)的、既不單調(diào)又不過于繁雜的外在形式就需要建筑師對材料及構(gòu)造有足夠的認(rèn)識以及把握“度”的能力，同時也需要建筑師有一個良好、成熟的心態(tài)。1.3 材料和結(jié)構(gòu)的差別從二十世紀(jì)開始，當(dāng)混凝土成為主要建筑材料之后，材料作為裝飾使用已經(jīng)成為國際趨勢。由于技術(shù)的進(jìn)

8、步, 混凝土澆筑成了非常普及的一種構(gòu)建方式, 混凝土結(jié)構(gòu)建筑隨處可見, 但正是6由于這樣的構(gòu)建方式, 使得先構(gòu)建結(jié)構(gòu)后裝飾表面成為想當(dāng)然的合理順序, 在這樣的順序中, 材料處于從屬地位。建筑師經(jīng)常是先決定建筑是什么類型的結(jié)構(gòu)體系, 然后決定使用哪種材料來實(shí)現(xiàn)。這樣有很大的弊端, 因?yàn)樵谠O(shè)計師決定采用哪種結(jié)構(gòu)體推敲 , 從使用者的角度來考慮, 而不是局外者的視角。要讓材料發(fā)揮更大的作用, 就要擺脫固有的思維模式, 使材料從根本上擺脫結(jié)構(gòu)上的制約。那么, 怎樣擺脫固有的思維模式。設(shè)計時應(yīng)當(dāng)拋開結(jié)構(gòu)的束縛, 直接考慮表達(dá)材料本身的特質(zhì) , 在建筑中強(qiáng)化材料自身表現(xiàn)力和存在感, 在進(jìn)行材料的使用中同時

9、解決結(jié)構(gòu)的問題。設(shè)計師進(jìn)行設(shè)計時結(jié)構(gòu)和材料處于同一層面的地位,在這種狀態(tài)下, 結(jié)構(gòu)和材料不是被分離開考慮的,沒有從屬關(guān)系, 再也不會出現(xiàn)先設(shè)計結(jié)構(gòu), 再決定內(nèi)外裝修的順序。在設(shè)計過程中, 設(shè)計師需要從使用者的角度來思考設(shè)計, 而不是只在紙上運(yùn)用比例、風(fēng)格等各種原則來確定設(shè)計, 設(shè)計者應(yīng)該設(shè)想在自己設(shè)計的建筑中使用和行走時的便利性和舒適度。當(dāng)然在設(shè)計時主位和客位的兩種思維方式都是需要的, 主位考慮作為主要的基礎(chǔ), 客位考慮來使其更加舒適, 對原有的形式進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。應(yīng)當(dāng)通盤考慮社會的、文化的和物質(zhì)的因素, 絕不能武斷的認(rèn)為, 任意改變環(huán)境是一種進(jìn)步! ! 設(shè)計所要考慮的種種人文變量中, 文化變

10、量首當(dāng)其沖。1.4 材料帶給設(shè)計的不同7當(dāng)建筑的基本形式如平面、體塊類似是， 不同的建筑外表材料以及不同的的材料構(gòu)造方式同樣能夠給建筑帶來脫胎換骨的形式變化。荷蘭 MVRDV 設(shè)計的荷蘭海牙的一處居住項(xiàng)目通過運(yùn)用聚酯類波形板、鋁制壓型板，木板瓦、陶土瓦、水泥板等不同材料完全覆蓋在基本體塊形式類同的建筑單元上，不同的單元顯示出各自強(qiáng)烈的視覺特征，為居住者提供了更好的視覺分辨性。在許多國外建筑師的優(yōu)秀作品中，我們可以發(fā)現(xiàn)無論其平面立面都十分簡潔， 看不出特別的設(shè)計，然而由于不同的表面材料質(zhì)感，特殊的紋理，特殊的構(gòu)造甚至是對傳統(tǒng)材料及概念的顛覆性設(shè)計，作品帶給我們的視覺沖擊還是十分深刻。日本建筑師妹

11、島和世設(shè)計的一個小住宅僅僅為一個簡單的方盒子體塊，由于外表層采用了朦朧透光的聚酯類波紋板，整個建筑在夜晚變成了一個柔和的發(fā)光體， 打破了我們原有的建筑實(shí)體被動封閉的印象。伊東豐雄設(shè)計的位于比利時BRUGGE的一個小亭子則由于鋁合金蜂窩墻體及屋面的運(yùn)用創(chuàng)造了一個全新的建筑形象。由此可見， 不同的建筑材料以及同樣建筑材料的不同構(gòu)造方式帶給建筑形式的變化可能遠(yuǎn)比體塊變化帶來的視覺沖擊要大得多。1.5 把握當(dāng)?shù)氐奶厣?，使用?dāng)?shù)夭牧嫌行┙ㄖ熢谠O(shè)計時盡可能的使用當(dāng)?shù)夭牧?，?dāng)?shù)氐禺a(chǎn)的材料的運(yùn)用能夠降低造價，體現(xiàn)出地方性特色，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)及施工技術(shù)水平的限制可能會影響到材料及構(gòu)造的選擇。8當(dāng)石頭和木頭是當(dāng)?shù)刈?/p>

12、易得的材料， 建筑師的處境和當(dāng)?shù)匾o自家蓋房子的藏民一樣，沒有別的選擇。所以，石頭墻不是一張“表皮“，它就是承重結(jié)構(gòu)。另外在建筑的屋面采用了當(dāng)?shù)匕⒏峦恋淖龇ā?阿嘎土是西藏鄉(xiāng)土建筑常用的防水材料。 當(dāng)?shù)鼐用裨诮ㄔ旆课輹r，首先在屋頂上倒一層啊嘎土，然后灑上水，當(dāng)?shù)貗D女就在屋頂上一邊唱歌一邊拍，拍的時候土就板結(jié)了，可起到防水的作用。 建筑師在處理這個建筑的屋面時， 就先鋪了一層防水卷材，在卷材上面采用了阿嘎土的做法。這個時候，阿嘎土起到三個作用， 其一是成為防水卷材的保護(hù)層； 其二是建筑的第二道防水層；第三起到屋面保溫的作用。 看上去這是一個很糙的房子，但是很多構(gòu)造的處理卻是很周到的。1.6 材料

13、的耐久年限與建筑的更新建筑相對于其他藝術(shù)來講，其建造時間， 存在的時間都較長，耗費(fèi)的代價也較大。貝聿銘早些年說過： “建筑不是時髦的東西，它容不得十年二十年重來一次。 ”這種說法在早些年看來是千真萬確的，然而社會的加速發(fā)展卻迫使我們重新審視這個議題。建筑必須具有可持續(xù)的更新以適應(yīng)不斷變化的要求。從材料的角度看，一方面科技的發(fā)展促使一些高強(qiáng)耐久材料如鈦板，不銹鋼板得以應(yīng)用，建筑的耐久性能大幅度提高；另一方面建筑的短期化更新促進(jìn)了大量耐久性相對較差的材料得以作為非結(jié)構(gòu)材料使用，這就需要建筑在一定周期內(nèi)維護(hù)和更新。我們認(rèn)為：一般情況下，對于重要的建筑我們應(yīng)盡量選擇耐久性9較好的材料及構(gòu)造；而對于重要

14、性較低的建筑，易于維護(hù)施工的多層建筑及高層建筑的裙房部分則可以選擇耐久性較差的非結(jié)構(gòu)材料；對于經(jīng)濟(jì)投入較少的建筑，我們應(yīng)盡量選擇質(zhì)優(yōu)價廉，對維護(hù)要求較低的材料，而對于經(jīng)濟(jì)投入較多的建筑則可以選擇更新期限較短的材料以提供更新的視覺形式。在整個建筑的生命周期中追求整個過程的低能耗，低污染， 可循環(huán)利用也是我們應(yīng)考慮到的內(nèi)容。1.7 建筑師如何更好的了解材料1）自發(fā)的、被動的學(xué)習(xí)各種材料的性狀2）研究和開發(fā)材料特性的習(xí)慣3）材料的構(gòu)建融于設(shè)計理念石頭，玻璃，金屬，塑料，混凝土 無論是傳統(tǒng)的還是剛剛出現(xiàn)的新型材料，在一次次被使用過程中得到重塑與再造，當(dāng)其特質(zhì)能夠使設(shè)計創(chuàng)意表現(xiàn)的淋漓盡致時，這種材料便具

15、有了獨(dú)特的魅力，在建造的輪回中獲得又一次的新生。建筑材料的發(fā)展與建筑理念的變化最早使用的建筑材料是石材、木材和泥土，后來發(fā)展為使用石灰、磚瓦等，再到后來就到鋼筋混凝土，還發(fā)展了各種新型的墻體材料等。并逐步向環(huán)保方向發(fā)展。2.1 建筑材料的現(xiàn)狀我國建材工業(yè)歷史悠久,20 世紀(jì) 90 年代前 ,建材產(chǎn)品長期處10于供不應(yīng)求的狀態(tài)。建材工業(yè)的發(fā)展, 在很大程度上是以能源、資源的過度消耗和環(huán)境污染為代價而換來的。這種粗放型建筑材料的生產(chǎn)和使用造成了建材工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)落后,耗能大 ,占地多 ,污染嚴(yán)重 ,且已成為我國經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的負(fù)擔(dān), 據(jù)統(tǒng)計， 我國建材產(chǎn)品每年消耗粘土、石灰石和砂石資源約50 億噸，消

16、耗能源達(dá)2.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(約占全國工業(yè)能耗的1/6) ，破壞農(nóng)田達(dá)6700 公頃 .僅水泥和石灰每年排放CoZ 就達(dá) 6 億噸，占全國工業(yè)排放CO: 量的40% 左右 .年粉塵、煙塵及S 。，排放量超100 萬噸 .廢渣排放量達(dá)1000 萬噸 .我國的社會總產(chǎn)品只是原料投入的30% ，大部分原料變成了廢棄物. 既浪費(fèi)了寶貴的資源和能源.又污染了環(huán)境.到2010 年我國水泥產(chǎn)量從目前的年產(chǎn)5 億噸增至 8億噸 .全世界水泥產(chǎn)量從目前的年產(chǎn)13 億噸增至 18 億噸 .僅水泥工業(yè)就將增加大氣層中 COZ 量 150 億噸 .將嚴(yán)重影響地球環(huán)境，使地球溫室效應(yīng)加劇 .所以必須盡快改變這種狀況, 推行

17、可持續(xù)性建筑材料就是一項(xiàng)重要措施。21 世紀(jì)是可持續(xù)發(fā)展的新世紀(jì),社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展要求以自然為基礎(chǔ),與環(huán)境承載能力相協(xié)調(diào)。地球所含資源的有限性和地球所能容納污染物量的有限性, 要求人類從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),重新評價人類過去的開發(fā)材料、使用材料、研究材料的活動, 因此研究人類生存和發(fā)展所必需的材料及其工程技術(shù)與自然環(huán)境間的關(guān)系已引起材料界的關(guān)注和重視。人們開始11更新忽視生存環(huán)境, 單純追求高性能、高附加值的材料發(fā)展的思路 ,探索發(fā)展既有良好性能或功能,又對資源和能源消耗較低,并且與環(huán)境協(xié)調(diào)較好的材料及其制品。于是生態(tài)建筑及生態(tài)建筑材料呼之而出。2.2 綠色建材的特點(diǎn)綠色建材也被稱作生態(tài)建

18、材, 它不是指單獨(dú)的建材產(chǎn)品,而是對建材“健康、環(huán)保、安全”品性的評價。與傳統(tǒng)建材相比,綠色建材一般應(yīng)具備以下特點(diǎn)1:(1) 其生產(chǎn)所用原料盡可能少用天然資源 ,大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物。(2) 采用低能耗制造工藝和無污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù)。(3) 在產(chǎn)品配制或生產(chǎn)過程中不得使用甲醛、鹵化物溶劑或芳香族碳?xì)浠衔? 產(chǎn)品中不得含有汞及其化合物; 不得用鉛、鎬、鉻等重金屬及其化合物的顏料和添加劑。(4) 產(chǎn)品的設(shè)計是以改善生產(chǎn)環(huán)境、提高生活質(zhì)量為宗旨 ,即產(chǎn)品不僅不損害人體健康, 而應(yīng)有益于人體健康。產(chǎn)品具有多功能化, 如抗菌、滅菌、防霉、除臭、隔熱、阻燃、防火、調(diào)溫、調(diào)濕、消磁、防射線、抗靜電等。(5) 產(chǎn)品可循環(huán)或回收再利用 ,無污染環(huán)境的廢棄物。對綠色建材的全面理解應(yīng)該是生態(tài)環(huán)境材料的概念 , 即綠色建材應(yīng)該是對材料和制品的生產(chǎn)全過程包括原材料的開采、生產(chǎn)加工以及廢棄物的回收利用全過程中的能源消耗、環(huán)境污染和資源利用進(jìn)行全面考察評價后達(dá)到所要求的評價指標(biāo)和材料性能的建筑材料。綜上可知,綠色建材具有物耗低、能耗低、無污染、多功能、可循環(huán)再生利用等基12本