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关键词:新型建筑材料;特点;发展;分析
中图分类号: TU745 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)34-175-2
0 引言
在历史上不同时期都有代表性的建筑风格,所使用的建筑材料也是时代建筑的标志。随着时代变迁,在建筑风格上,以及大众对建筑的需求上都发生很大改变,而建筑新型材料的发展也随着社会经济的发展而得到变化。目前,我国新型材料工业的发展已经较为成熟,作为一种新兴行业,在建材工业的发展中已经成为重要组成内容,是传统建筑材料基础上创造的新一代的建筑材料。我国新型材料主要分为四大类:防水密封新型材料、保温隔热新型材料、新型墙体材料、新型保温隔热材料四种。这些新型材料对我国资源的消耗,生态环境的保护都起到重要作用,还可以刺激大众消费、促进建筑业成长,对我国经济发展也起到推动作用。
1 新型建筑材料概述
新型建筑材料是在传统建筑材料基础上开发与利用的,是建筑材料一种新品种类型。它和传统材料之间存在本质上的不同,如在房屋建设方面可增加之前瓦砖、沙石所没有的功能,不但可以使房屋看上去更加现代化,还能使房屋更加坚固。新型建筑材料在各类建筑行业中被利用,是传统建筑材料无法相比的,具有环保、保温、节能、轻质、装饰性强等优点,被广泛使用。[1]
2 新型建筑材料特点分析
2.1 复合化
人们物质生活水平提高,对于生活品质要求上也越来越高。因此,人们对于住宅建筑要求上不单单是之前基础性需求,而是在质量以及多功能上需求越来越多。因此,新型复合材料应运而生。现今所使用的复合材料是通过科学技术手段将有机和无机、无机和无机、有机和有机等材料按照一定科学比例进行加工,以此形成具有一定作用的复合化新型建筑材料。
2.2 多功能化
大众对于建筑材料功能性需求越来越高,所以在开发的新型建筑材料方面可以极大满足大众对建筑材料品质的要求。目前,新型建筑材料更加多功能化。除了对建材基本的质量要求,还希望建材能够防潮、防火、环保、保温、灭菌等等需求,对新型建筑材料未来的发展趋势也指明了方向。
2.3 绿色、节能化
近年来,大众对于新型建筑材料墙体材料的需求上也较为繁多,要求建筑材料不单单在质量上有所保证,还要具备一定的装饰性、防水、保温性。人们生活水平的提高,在居住环境上也要求舒适性。随着我国环境质量问题的严重,在生活环境条件上也遭受严重威胁。因此,大众对于居住环境要求上也越来越高,出于对自我意识的保护,对于建筑材料的要求也更加倾向于绿色、节能。只有建筑材料更加绿色与节能,才能满足大众对建筑材料功能化的需求,更广泛被人们使用。[2]
2.4 现代化
每个时代都具有代表性的建筑,而现代化建筑则表明人类在建筑水平上有所提高。目前,人们对于建筑材料要求上更加多元化,如在防水、采光、吸音、防潮、防腐等方面的要求。但是,之前传统建筑材料不能满足大众对建筑材料的需求,所以新型建筑材料发展上就必须要迎合现代化社会的发展,以此来满足人们对于建筑材料功能化的需求。
在我国建筑史上具有很多代表性的建筑,如最早的陕西半坡遗址中出现的浅穴式房屋,再到我国标志性建筑长城。在桥梁建筑方面有河北赵县的安济桥,距今已经有一千多年历史,在我国建筑史上也非常具有代表;再有就是北京故宫,其建筑是目前国内保存最为完整的古建筑群,是我国明清两代的皇宫,其内部建筑装饰充分展现了中国明清时代所具有的建筑技术。但是,这些建筑虽然代表了每个历史时期的建筑水平,但是更多的则是被人们所观赏和赞叹,并不适合现代人们居住。因此,在对建筑材料的选择上要更加倾向于现代化社会的发展与大众需求,才能更好被利用。
3 新型材料发展现状
3.1 新型墙体材料
在建筑中墙体材料的选择是非常重要的,不但可以提高房屋建设的性能,还可以提高房屋建设之后使用的年限。因此,在选择建筑材料上应以环保、舒适、节能保温,提高建筑功能利用率为目的,以此达到对建筑产品技术的要求。
目前,我国在新型墙体建筑材料发展上较为迅速,只有不断研发新型墙体材料,才能迎合大众的需求,才能达到环保、节能的目的。现今,新型墙体材料主要利用建筑垃圾、石膏、复合墙体材料以及农业废渣等可利用材料作为基础材料。而塑料、木材、水泥、钢筋是墙体所使用的主要材料,其中木材作为唯一可再生的材料,可长期被新型墙体材料进行循环利用。但是,对木材的选择与利用上应符合我国生态环境发展,合理进行砍伐,以此才能被广泛利用于墙体材料可持续发展中。木质材料作为墙体材料应用最多的一种建材,在隔断、隔墙、复合外墙等利用率上非常高,一般都是经过加工之后被人们使用,如以刨花板、胶合木、纤维板等形式。当然,木质材料也可以和其他类型材料结合使用,如同石膏板结合使用则可以创造出不同的效果。但是,木材作为可再生资源,被应用的范围会更加广泛。[3]
3.2 保温隔热材料
在建筑外墙中使用保温隔热材料应用较多,使得国内建筑保温隔热材料的发展得到迅猛提高。但是,我国各地因区域环境、经济特点、资源分部不均衡等因素,以至于在保温材料发展上各地呈现不同发展趋势,在技术水平、产品质量上也存在一定差异。但是,国内目前在保温材料技术的发展上仍在不断提高,以向更加稳定、可靠的水平发展。但是,我国幅员辽阔,各个地区在资源分布上也不够均衡,因此在选择保温材料时则会根据地域环境选择不同的保温材料。但是从总体来说,在聚苯乙烯泡沫塑料板应用范围上还是非常多的。以别墅外墙使用保温产品为例,外墙所使采用保温范围较多,而对于材料的选择种类上则要更多,如聚苯乙烯泡沫塑料板、泡沫玻璃、玻璃棉、棉岩矿渣棉、聚氨酯泡沫板等保温材质。
虽然聚苯乙烯泡沫塑料板被应用广泛,但是其也存在一些不足,如强度低、基体结合不够坚固、施工性能差等缺点。而反观外国国家,多以复合浆体保温材料作为主要保温材质选择,这类材料在性能上有明显作用,并且安全系数非常高,耐久使用,可被应用在各类建筑环境中。而我国保温建材的使用上则可以充分结合实际需要,将各类保温材料具有的优点与实际情况相结合,以此更好地被应用于各类建筑建设中。
3.3 防水密封材料
防水密封材料在建筑行业中被广泛应用,对建筑行业建设发挥重要作用。目前,社会经济发展迅速,在工程建设上对防水密封材料也提出了更高要求。在水利、交通、隧道、桥梁建设等各行业领域中,都在选择适合行业发展的防水密封材料。国内在防水密封材料上种类繁多,在工艺以及规格等方面也在迎合市场的需要,但是,同发达国家在防水密封材料产品相比上仍存在一定差距。如在建筑行业中对新型防水密封材料利用率上较低、产品结构不合理、缺乏品牌建设、产品质量差、施工应用水平不高等问题。
3.4 装饰、装修材料
将废弃物在处理之后应用到建筑材料中去,不但可以充分利用可再生资源,还能减少对地球环境的破坏。对于人类生态环境下健康发展也起到积极作用。所以,对于装饰、装修材料的建设和利用上就要以绿色、节能、健康为主。首先,对于绿色装饰、装修材料环保的要求上不能含有甲醛、放射性物质,如果出现危害人体健康的有害建材产品,那么是不能被使用的;其次,绿色环保材质可被用用在门、窗使用中;最后,要以健康发展方向为主,如使用杀菌类材料、调节空气类材料、多功能复合材料等。[4]
4 结束语
新型建筑材料的开发与利用是人类社会发展必然趋势,是迎合现代化人类对建筑材料的需求。随着时代的变迁,会有更多新型建筑材料被开发与利用,以此推动人类向更加环保、健康环境中生活。对新型建筑材料的开发与利用上可借鉴国外发达国家先进技术,结合我国国情,研发出适合我国人民的新型建筑材料。
参 考 文 献
[1] 张翼.解读建筑新型节能材料的应用与发展前景[J].中华民居(下旬刊),2013(12):52-59.
[2] 邓思丽.建筑装饰节能环保新型材料优势研究[J].中国建筑金属结构,2013(20):71-76.
玻璃,经常被定义为金属氧化物与非结晶硅的混合物所形成的一种材料。这些成分使玻璃具有了一种无定型结构。然而这样的机构是玻璃有了更加好的透明度。大概5000年前,在古埃及,人们知道沙子,石灰和苏打粉可以用来制造玻璃,也就是钠钙硅酸盐玻璃。可是,最早的人造玻璃出现在公元前2500年左右。直到二十世纪晚期,由于完全光滑外观和更加先进的玻璃制造技术的出现,玻璃材料终于迎来了一个飞速发展的时代。玻璃是一种易碎的,坚硬的,通常为透明的材料。但是大多数玻璃材料的性质是可以通过添加其他的物质来改变的。比如,玻璃中的硼元素的含量决定了玻璃的防电与隔热的性质。因此,越来越多的不同种类的玻璃被发明与制造出来,并且光放应用于不同的领域内。
2玻璃的优缺点
2.1优点
1)装配玻璃在建筑物外墙可以高度提升建筑物的外观美感。
2)玻璃的轻重量能减轻建筑物的重量和建筑物对于自身与地基的压力。
3)玻璃的耐久性优于其他的建筑材料。
4)玻璃是现下最环保的材料。进入建筑物里面的光量可以由玻璃来控制。它可以节省建筑物使用的能量,真正实现建筑物与环境的友好和谐共存。
2.2缺点
1)适合建造玻璃结构的区域十分有限。
2)玻璃比其他传统建筑材料更加昂贵。
3玻璃材料与传统建筑材料的对比
与传统建筑材料相比,玻璃的开放性使建筑物内的人们可以享受室外的绿茵与美景。这可以使使用者回归大自然并且创造一个不可思议的工作环境与氛围。相对于传统建筑来说,玻璃结构可以使建筑与环境更加和谐统一。从另一方面来说,玻璃的物理性质与化学性质都很容易改变,由于这一特性,玻璃材料更加广泛的被应用并且适用于更多的应用领域。由于不同领域的需要,彩釉玻璃,防火玻璃,硬化玻璃等都被研发出来并且投入使用。它们被用作装饰,窗户,墙体,甚至于立柱与横梁。然而玻璃材料有优越性的同时也有一些问题需要被关注。调查显示,玻璃的透明性有些时候可能会导致一些个人隐私方面的问题。英国镜报报道,伦敦塔桥空中走廊的玻璃部分,由于一个啤酒瓶的掉落在上面而出现裂纹,这一案例将玻璃材料的安全性又推到了风口浪尖。
4卢浮宫的玻璃倒金字塔
法国巴黎卢浮宫玻璃金字塔已经成为了巴黎的一个城市地标。但卢浮宫地下的玻璃倒金字塔,同样也是玻璃结构的一个大师级杰作。这两个玻璃金字塔是由著名美籍华裔建筑设计师贝聿铭所设计,著名爱尔兰结构工程师和建筑设计师,彼得·赖斯,也应邀参与到了玻璃倒金字塔的设计与建造中。他们都是玻璃结构领域的先驱者与创新者,尤其是彼得·赖斯。这个倒金字塔是被设计作为一个光源的存在,将外面的太阳光反射进入地下的商业区与展览区,它也作为一个装饰元素,让整个地下大厅更加的富丽堂皇。同时玻璃具有出色的外观与其特有的透明性,因此,玻璃被用来作为倒金字塔的主要建筑材料。倒金字塔的每一个面都由最上面作为金字塔的底部边缘的混凝土构建延伸下来。这些面都由菱形玻璃板构成,并且每四个玻璃板都由一个十字形连接器,从内外两部分都接合在一起连接器的竖线部分传递和承受这些玻璃般的恒重,然后横线部分阻止这些玻璃板可能的横向移动与绕轴转动的发生。由于这个倒金字塔会作为地下层的屋顶,悬挂在半空中,所以整个结构就会有掉落的趋势。为了解决这一问题,张力承受能力极高的一个整体悬索结构被用来作为主体的受力结构。
大量的小悬索被分别固定在每一个玻璃板的中心点来保持它们都在本身倾斜的位置不变。然后这些小的悬索再连接到主悬索网络和一些飞翔的金属小柱子上面。倒金字塔的整个结构中最有趣的部分就是这些金属小柱子。它们非常有效率地排列并且连接金字塔内部的这些悬索。如果去除这些柱子,金字塔内部的悬索必须连结在一个点来保证不同的玻璃板能够在一起,成为一个完整的结构。如果连结点不是一个而是两个或者更多,悬索作用在玻璃板上的力会分别作用于不同的方向上。玻璃板会被分别拉向不同的方向,这样不能使每个面上的玻璃板都保持同一平面中,以保证金字塔面的平整。除了这些,对于不同玻璃板,悬索与玻璃板之间的夹角并不一样,甚至于存在很大的差距,这样会增加悬索拉力沿玻璃板方向的分量力的大小,不同玻璃板之间的压力也会增大,玻璃板的安全系数同样也就会降低。如贝聿铭与彼得.赖斯所设计,连接金属小柱子与玻璃板的悬索中的里可以作用于同一方向,并且是所有的玻璃板都是被水平拉住,拉往倒金字塔的中轴线。
同时,设计师设计了一些不同级别的金属柱子来分别限制不同的玻璃板。同一级别的金属柱子有悬索相连,形成一个长方体。同时,不同的长方体与地面由悬索彼此相连来形成整个悬索网络。由于这些元素与系统的存在,整个玻璃倒金字塔的主体能够稳定地悬挂在地下层的天花板之上,并且照亮整个地下层区域。除了玻璃倒金字塔的主体结构,它的“底部“,也就是屋顶部分的玻璃结构,也同样重要。倒金字塔顶部的悬索系统是独立于底部系统的。这是一个等级分明的悬索工作系统。主体系统包含了横跨整个玻璃屋顶宽度的主要悬索网。为了支撑倒金字塔“底部”的玻璃板,带有小金属柱子的正方形支架来解决这个问题。这些小柱子被放在小悬索上面,而这些小悬索又与主体悬索结构连接在一起。这个结构可以保证所有的悬索处于张力之下,所有的金属柱子处于压力之下。这样可以最大可能的使用不同材料的特性来保证整个结构安全。屋顶的玻璃表面被建造成为一个非常平的金字塔形状,这样不仅可以把落在外部的雨水排出,并且可以增加反射进入地下层的光量。
5发展前景
湘中地区;建造技术;地方特色
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
传统建筑作为一种文化的物质载体,不管是它的工艺还是表现的内容,都十分直观地表现了区域文化特色。传统建筑受当地地理环境、气候条件的影响,呈现出许多地方特色。湘中地区传统建筑是湖南传统建筑的重要组成部分,对它的挖掘与研究有着极其重要的现实意义。
1湘中地区地形与气候概况
湘中地区主要指湖南省中部地区,特指雪峰山以东,武功山以西,阳明山以北,湘阴、益阳以南的湘江中下游地区,具体的行政区划是指长沙、湘潭、衡阳、娄底四地区全部及株洲、邵阳、益阳地区的部分,总面积约4万平方公里。湘中在历史上是湖南开发最早的地区,经济、文化最为发达[1]。
湘中地区气候属大陆型亚热带季风湿润气候,四季分明,日照充足,严寒期短,无霜期长,雨量充沛,春温多变,夏秋多旱。冬季北风凛冽干寒,冷空气影响较大,但为期不长。夏季南风,潮湿闷热,而且延续时间较长[2]。当地传统建筑讲究南向、通风、遮阳以及保温防潮的效果。
湘中地区为典型的丘陵地带,多山,木、石等建筑材料丰富,如长沙汀子湾麻石、湘乡大理石和其他各地的青石、杉木、松木等。加之湘中地区经济较为先进,传统的烧砖技术较高,所以湘中地区传统建筑多以砖、木、石为主要的建筑材料,结合当地传统的建造技术、构造方式以及当地的气候条件、历史传统、生活习俗和审美观念等,形成独特的建筑特色和建造技术。主要体现在以下几个方面。
2结构形式
湘中地区传统建筑常用的有两种结构形式。一、承重结构体系,指檩条、楼板直接搁在墙上,由内外墙来承受楼板及屋顶的荷载,此结构节约木材、防火、隔热效果比较好,湘中地区俗称 “山墙搁檩”,湘中居民多采用此种结构。二、木构架结构体系,指木柱承重,有梁、枋、檩、椽等木构件,构件之间以榫卯连接,砖墙只起到维护作用的结构体系。这两种结构形式中,另有一些地方做法夹杂其中,形成独特的地方特色,较为灵活,是当地工匠集体智慧的体现。其中衡阳的南岳大庙圣帝殿的木构构架十分独特,举折高,且为一直线,屋面直陡。在室内又做一层较缓的类似屋面的吊顶,以矫正视差,具有地方特色。
3构造与材料工艺
湘中地区传统建筑的构造特点与当地的地理气候、建筑材料、生活习俗和审美观念等文化传统有关。人们在长期的使用过程中逐渐形成了适应当地环境和气候的建造技术,并将由传统文化影响形成的审美倾向渗透到建筑中。
地面、墙体和柱子
地面
在湘中地区传统民居建筑中,常见的地面做法为三合土地面。其可以嵌以破瓷片等以组成各种图案或划分为各种不同的形式来进行空间重要性分割,形式颇为美观,具有地方特色。经过三四十年的使用还很坚硬光滑,但是天气潮湿导致表面起泥,而天气干燥又易起灰尘,缺点也很明显。除此之外,还有素土夯实地面,不及三合土地面坚固耐用,且春季潮气严重。
大式建筑一般使用方砖铺地,下垫黄沙一层,厚约4~6厘米。也有少数讲究的做法,方砖下铺石炭屑,厚约10厘米,防潮效果更好,更为适应当地的潮湿气候。
墙体
湘中地区传统建筑的墙体按砌筑材料分为烧砖墙、土坯墙和筑土墙三类。
烧砖墙,因长沙地区俗称烧砖为“窑砖”,故又称窑砖墙。窑砖是由粘土砖坯经砖窑烧制而成。烧砖墙在防热、隔音方面效果较好。土坯墙,俗称“土砖墙”,这种砖的原料多为田泥,在秋季水稻收割后,不挖去稻根,掺在泥中,作掺和的筋料,并用在田中反复踩踏,使泥、水、稻根混合均匀,俗称“踏熟”,然后将田泥倒入木模中,捣实,打平,待田泥较干后即可脱出土坯砖[3]。土坯墙隔热保温效果不错,冬暖夏凉,但是最大特点是防水、防潮性差。为了解决防水、防潮问题,一般用烧砖、青石或乱石砌筑勒脚,高约50~100厘米,借此防止地面水和潮气的侵蚀。为防止雨水对墙面的破坏,外墙面再加以粉刷。在房屋转角处,常用条石砌筑作为护角。筑土墙,俗称“干打垒”。筑墙厚约330厘米,分版捣筑,土内加适量石灰、草根,有的还加小卵石。每版墙在捣筑前加两根木条筋作为拉结材料,加强墙体的稳定性。防水、防潮措施与土坯墙大致相同,采用烧砖勒脚或用乱石砌筑,高度一般为30厘米左右。筑土墙的隔热、防隔音的效果均很好。筑土墙成本低廉,适应性高,在农村地区得到广泛应用。
由于夏季潮湿天气较长,气候条件的特殊要求,对于房屋墙体的隔热防潮要求颇高,而墙体类型的使用则是长期自然选择的结果。
柱子和柱础
湘中地区传统建筑的柱子多为木柱,在建筑的前檐和天井四周也有较多使用麻石柱到顶的。石柱顶开槽或凿眼与屋架连接,两侧多用经过雕刻的斜撑。
柱子底端的柱础直接落在屋基上,因为气候潮湿,湿气严重,柱础高度一般较高。一般分上、中、下三节,用当地产的麻石或红砂条石制作。上面为鼓形的础顶,中间为六边形或八边形础腰,有的雕刻精美,装饰性很强,底部为方形的础基。础顶和础腰的造型多样,如础顶有平鼓形、腰鼓形和莲花形等;础腰有覆盆形、多边形和瓶颈形等。柱础的造型多与柱形结合,方柱多用方形础顶,圆柱多用鼓形础顶。多样的柱础造型丰富了民居的室内环境,且对木柱起到了防水隔潮的作用(图1)。多样的柱础造型也较多的体现了当地的艺术特色,多雕有道家八宝、民间八宝的图案,还有雕刻狮子、琴棋书画等图案,形式多样,变化多端,表达人们的情趣和审美倾向。
在部分传统建筑中还保留有的做法(图2)。,为柱与石柱础间的横纹木垫块。的作用除了防潮之外,还能增强整体结构弹性。如南岳大庙御书楼前檐柱,保留古制。另外,在二层的廊柱上,不用通柱做法,并另置有木柱础,类似于木,为地方特殊做法的一种(图3)。
础(南岳大庙圣帝殿)
3、出檐与出挑
湘中地区传统建筑的出挑方式有三种,斗出挑、“七字”式出挑、梁头直接出挑。民居中最常见的为“七字”式出挑。
图2木(南岳大庙圣帝殿)图3 柱础(祝圣寺)
在墙内预埋木板(或木料)作为檐枋,但上下枋伸出的长度不等,下枋端部立短柱支撑檐外第一根檩条,上枋穿过下枋上的立柱直接承接檐外的第二根檩条,外形看上去像个“七”字,故称“七字”式出挑 [4]。在出檐很大的情况下,“七字”式出挑也可重复几层,解决出挑大的问题。另外,也可将梁、枋直接伸出,做成“七字”式出挑。“七字“式出挑是最简洁的一种悬挑方式,不似斗拱繁琐,也能悬挑较远,是中南地区民居建筑的一个主要特点(图4)。这种出挑方式既美观又不失稳定,节点构造方式为典型的穿斗式。梁头直接出挑时则辅以斜撑、穿枋、插等悬挑构件帮助稳定。结构简洁,符合力学特点。受力系统类似于“七字”式出挑。斗出挑一般用于大式建筑,形式和北方大式建筑相同,只在斗形式上更为灵活。
4.装饰工艺
4.1外檐装饰
湘中地区多雨,为保护墙体不受雨水侵蚀,出檐通常很大,建筑外檐部分成为装饰的重点。
图4出挑方式
檐部出挑构件如斜撑、梁头等是装饰的重点,雕刻有各种图案和故事,如“葡孙万代”、“麒麟献瑞”等(图5)。有的还做成透雕或圆雕,造型生动,雕刻精美。如官式建筑中的悬山建筑常用雀缩檐出檐,和卷轩结合形成优美的曲线,是檐部一种重要的装饰形式(图6)。除雀缩檐之外,有的檐部椽架木料会雕刻成各种曲线形状,成为重要的装饰方式。具有典型的地方特色。另有檐部的波浪形的封檐板也是一种极具地方特色的做法 (图7)。既是装饰形式,同时,也是建筑防火的一种表达方式。在传统建筑中,人们通常用水纹或与水有关的纹饰来表达防火的思想和愿望。
图5斜撑雕饰[5]
4.2斗
湘中地区传统建筑的斗很有地方特色,在如意斗的基础上加以装饰加工,斗连接成片,并在交接处另做有装饰物,外观交和如网,交点突出,有很强的装饰作用,成为重要的地方特色。如南岳大庙正殿的九踩如意斗(图8)。有的斗卷杀做成海棠如意纹,眼内则刻以卷草纹样,极具地方装饰特色。卷草纹样是地方主要装饰之一。因为远离京都,朝廷钦定的营造法则可以变通,即使在官式建筑中,民间传统工艺、地方手法也得以发挥,在斗上得到重要体现,形成独特风格。
图6雀缩檐(祝圣寺)图7波浪形封檐板(南岳大庙)
图8如意斗(南岳大庙)
4.3脊饰
屋脊是传统建筑屋顶的一个重要部分。湘中地区民居建筑屋脊多用瓦或砖堆砌,有各种形式。一般用竖瓦或砖通长砌置,脊中央用瓦、砖或灰浆堆成空花、金钱等各种镂空图式,脊尾部分用砖或瓦堆砌成高高翘起样式,是立面造型处理的一个重要部分。官式建筑则用彩色透空琉璃花脊和琉璃脊兽。透空琉璃花脊的使用,也是湘中地区琉璃烧制业很早发展的一个重要体现。
另外,湘中地区传统建筑的脊饰以凤凰为主要图案,是楚地文化的重要体现,也是传统文化对建筑装饰重要渗透的一个方面,是楚地文化“鸟图腾”在建筑上的展现,昭示着人们虔诚的信仰(图9)。
图9凤凰脊饰(南岳大庙正南门)
4.2其它装饰
门、窗、隔扇是湘中传统建筑的装饰重点,特别是面向天井的四面门窗装修。窗扇分格比例美观自然,其构图采用各种不同的纹样组合,装饰性很强。台阶垂带尽端处常有石鼓形装饰,为独特的地方做法(图10)。
图10垂带石鼓(岳麓书院)
5.结束语
文章从结构形式、构造与材料工艺、装饰工艺等方面分析了湘中地区传统建筑的建造艺术,可以说湘中地区传统建筑的建筑技术成就是与其所处的地理环境、气候条件以及当地的历史文化传统、生活习俗和审美观念等因素相关的,较多地反映了中国传统民居建筑的特点。同时,对地方做法进行了探讨和分析,地方特色鲜明,如反映中南地区传统民居建筑特点的“七字”式出挑方式;楚地文化重要体现的凤凰脊饰,形式优美的雀缩檐出檐等。
参考文献:
[1] 黄家瑾,邱灿红主编,《湖南传统民居》[M],湖南大学出版社,2006.3
[2] 黄家瑾,邱灿红主编,《湖南传统民居》[M],湖南大学出版社,2006.87
[3] 黄家瑾,邱灿红主编,《湖南传统民居》[M],湖南大学出版社,2006.95-97
在这种形势下,绿色建筑应运而生,绿色建筑对建筑行业和地产行业而言是个崭新的概念。所谓“绿色建筑”,并不是指字面意义上的立体绿化、花园或绿色的建筑,而是代表一种概念或象征,指在建筑的全寿命周期内,在满足人们使用要求的前提下,充分利用周围环境与自然资源,不对环境和生态平衡产生破坏,且在不会危害人类健康的条件下建造的建筑。绿色建筑在建造和使用过程中能够在最大程度上节约资源(如节约能源、节约用地、节约用水、节约建材等)、保护环境及减少污染,为人类提供健康、舒适和高效的使用空间,使人与自然和谐共生。所以“绿色建筑”又常被称为生态建筑、可持续发展建筑、节能环保建筑等。
2、绿色建筑的特点
安全舒适性是指绿色建筑在选址上应注意避免周边洪涝灾害、滑坡泥石流等地质灾害的威胁,建筑场地应远离电磁辐射污染源和易燃、易爆、有毒物质等危险源。选择的建筑材料和装修材料应符合环保标准,不危害人体健康。同时绿色建筑在设计与施工的过程中不应只关注建筑本身,还应重视建筑周围人文环境、视觉环境及景观环境的建设,将建筑与环境融为一体,拉近人与自然的距离,增进人与自然之间的亲和力,实现人与建筑、自然的和谐共处。绿色建筑的先进性是指采用电子通讯和自动化技术,建造智能化大楼,将建筑的“智能”和“绿色”融为一体。
3、我国绿色建筑的现状
随着全社会对建筑舒适度要求的不断提高和环保意识的不断增强,绿色建筑也越来越多地吸引着开发商和设计师的目光。虽然从前文叙述中可以看出绿色建筑具有显而易见的生态环境和社会环境效益,但这毕竟是针对长远效益来说的。而实际上绿色建筑前期投入较大,需要较长的时间才能回收成本,这些缺点降低了很多投资者的积极性。同时由于绿色建筑识别技术尚不完善,致使很多人对绿色建筑的概念存在误解,以为绿色建筑就是先进的、智能的、高成本的建筑,如此盲目的追求“高、精、尖”的建筑,造成了不必要的经济损失。
4、绿色建筑的发展前景
绿色建筑的节能节材设计,建筑能耗占社会总能耗的比重大,并呈逐渐上升趋势。若不解决建筑耗能高的缺点,绿色建筑的发展就无从谈起。因此必须做好建筑的节能节材设计。绿色能源的利用,绿色建筑应优先考虑使用无污染、可再生,取材范围广的清洁能源。太阳能、地热能、风能等分布广泛,而且几乎不会对环境造成危害,是绿色建筑能源的最佳选择。若能充分利用这些资源,不仅可以减少能耗,降低污染物排放,从而保护环境,还能避免过度开发不可再生能源。通过采取建筑自然通风、自然采光、土壤蓄热蓄冷等措施都能有效地减少建筑制冷、采暖和照明的能耗量。绿色建材的选用,传统建材工业的生产加工过程需要消费大量资源能源,并对生态环境造成严重污染,这一现象是与可持续发展的要求相悖的,所以建筑的“绿色”程度很大程度上是由选用的建筑材料决定的。绿色建筑对建材行业的要求就是要大力推进建材生产和加工的绿色化进程,即所谓的“绿色建材”。应选择高效经济的建筑结构和材料,如用钢结构,高强预应力混凝土体系,尽量减少使用不可再生能源和在生产或使用过程中产生污染的材料,积极开发可再生的新能源。尽量采用可循环、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。优先采用高性能绿色建筑材料,如利用工业废渣研制出来的高性能水泥便是一项性能优良的备选材料。绿色建筑的节水设计首先表现在应该大力倡导使用节水型器具;除此之外还可采取以下措施:设置合理、完善的室内给水系统;合理利用市政管网余压;按照使用用途分别设置水表,并提高水表计量的准确;合理设计热水和开水供应系统;设置分质供水系统,开发利用再生水、雨水等非传统水;园林绿地节水灌溉设施等。
5、结束语
关键词:气候;关中民居;传统;生态;传承演绎
关中民居作为西北特定地域文化的代表,有着丰富的院落空间和生态哲理,详尽地体现了关中生物气候环境和地域文化史脉。然而随着城市化进程的不断加快,只有少部分关中民居保留着原来的历史风貌且与生态环境和谐共生。大量农村自建房和城市现代建筑盲目跟风,摒弃了传统院落空间精髓和生态文化优势,逐渐失去特色走向文化荒原与建筑衰落,进而形成了对传统建筑元素传承与演绎的现实问题。作者将融合现代建筑创作设计方法,从以下四个方面进行深入探讨。
1 关中民居传统特征元素
关中盆地是暖温带大陆性季风气候,属于全国气候分区上的寒冷地区。建筑设计重点考虑冬季保温,适当考虑夏季防热。关中民居群落布局大都以村落聚集模式,单户宅院坐北朝南,内部呈现东西短、南北长的平面布局,东西厢房和南侧的门房多为单坡屋顶向院内倾斜,与北京传统四合院民居有所差异。[1]厨房一般也布置在厢房位置,相邻卧室可实现火炕采暖。旱厕及养殖空间则有意识的布置在后院,实现公共与私密的明显分区。
在建筑构造上,由于受到当地所能利用的建筑材料和施工技术的影响,多数新建民居采用砖柱泥墙的形式,少数遗留下来的房屋则采用木骨泥墙的原始做法。墙体为热工性能较好的土坯墙,屋顶为木构架承重,椽上铺小青瓦。具有节约耕地、造价低、保温性能好等多方面优点,缺点是抗震性能差。在建筑细部和装饰上,窗户为木棱窗,南侧开窗较大有利于采光,北侧开小窗或者不开窗。建筑整体色彩为灰瓦白墙,体现着古朴厚重的民居风韵。在生态技术上,传统关中民居有着朴素内敛的生态优化思想,利用水窖实现雨水的收集,经过过滤和沉淀之后用来冲洗或灌溉;利用开敞的屋架和内庭院,实现室内良好通风和微气候循环;利用秸秆和牲畜粪便发酵兴建沼气池,实现清洁能源自给自足等。
2 当前民居建设存在问题
近年来国家大力推进新农村建设,人民生活水平普遍提高,在对原有房屋进行改建或重建的过程中,存在诸多浪费和不合理的情况。在农村新建住宅已经很少看到平房的存在,多为二到三层,且大量房屋空置,或者用来堆放杂物,空间利用及热工性能均较差。经过走访了解到在资金不是很充裕的情况下一味追求大体量,然而忽略了室内品质,更谈不上造型装饰以及地域文化的传承。由于层高和高度增加,多数采用砖混结构,墙体使用粘土实心砖,屋顶使用橙色机瓦,已经很大程度脱离关中民居原有的质朴和内秀。没有合理热工分区且未使用当地原材料,造成很大人力和资源上的浪费。空间布局也很难看出经过设计,功能混杂而未考虑朝向和通风,居住舒适度远不如之前。同时对于一个区域形象而言,已经失去了名片符号,逐渐从特色走平庸。虽说是物质生活的进步,但又是精神层次的退步和对生态资源的耗费。
3 对传统元素传承与演绎的实例分析
中建西北院副总建筑师屈培青认为,在一个城市的历史发展过程中不可能将每一个建筑都做成标志性建筑,根据建筑自身的特性应该有不同层面的定位,一个城市既要有大量风貌统一的民居建筑及一般民俗民风建筑,也要有历史性的标志建筑及公共建筑。因为古城风貌保护不是简单的形态保护,而是区域一种肌理一种脉络一种元素的传承和延续。[2]所以说在今天看来,一座城市的精神气质往往通过对传统建筑元素的传承与演绎来体现,具体可以从现代作品的色彩、风格、装饰等细节表现。
3.1 传统村落建设
典型的关中村落民居代表有韩城市的党家村和礼泉县的袁家村。党家村始建于明清时期,是真正遗留下来具有关色的宅院建筑群。宅院大都为10m左右的三开间面阔,进深方向则较为自由,少则两进,多则三到四进。在西安市政府的保护开发下,党家村因为其古风古貌吸引了大批游客。狭窄幽长的巷道空间,是每户之间的交流场所,在卢原信义的街道美学中则描述了这种小而亲切的互动场所。大块青石铺地,两侧青瓦白墙,还有那一堵影壁、一段花墙、一扇门窗、一面墀头,甚至一方砖雕,一片瓦当,这些最传统的生活气息,无不体现了这片黄土地上生存的这个古老民族的深邃的智慧与犀利的创造力。[3]礼泉县的袁家村则是以传统关中民居风格为基调的高度商业化的改建村落,其主要由小吃一条街、酒吧一条街、客栈一条街构成,定位于“关中文化体验中心”的旅游开发模式。通过对传统关中民居建筑风貌的仿建,重新塑造原有狭长幽深的街巷和宅院空间组合,用来展示关中人民生产生活方式。
3.2 现代关中风建筑
锦园五洲风情是2005年在西安古城保护区内新建的一个高档文化、休闲的集聚场所。该项目将商业模式和居住模式有机结合在一起,前者学习宅院空间
前店后院的形式,后者则集关中民居众多优势建筑元素为一体,实现了空间上的有收有放。渗透的院落将民居中发掘的元素整合到单体建筑中,并集合为虚实相间的庭院,街巷、空间,景观、墙面、装饰等,在借鉴传统民居素朴元素和肌理时,把握好传统建筑的空间尺度是最为重要的,这也正是如何与古城建筑脉络相吻合的关键所在。[2]
3.3 结合竞赛谈地域建筑创作
对于作者2014年初参加的“关中新民居”竞赛,由西安建筑科技大学和户县人民政府联合主办。在重新审视关中民居的基础上,会发现当前新民居设计需要的是对地域文化和人们生活行为习惯的探索,本着尊重自然的态度寻求在传统与现代之间的一种平衡。同样在生态建筑设计的大环境下,竞赛作品则尽可能从明清遗留下来的民居入手,通过对空间序列的合理排布,优化保温隔热、日照通风、能源转化等构造措施,使所设计的新民居既符合传统建筑特征又不失现代村落的活力与文化底蕴,同时也体现了绿色建筑创作的被动理念。
4 小 结
特色鲜明的关中民居留下来的不仅仅是青瓦白墙,也不是单坡屋面,而是其所体现的地域文化和生态优势。在现代建筑创作考虑“适用、坚固、美观”的同时需要我们去积极考虑当地文化习俗、地理气候等因素对民居空间的影响,传承和延续传统关中民居建筑元素,使用当地建筑材料、形式和工艺等,让各要素之间形成一个有机的整体。总结下来有两个基本原则:①要充分尊重“天地人”的古代哲学思想,实现文化继承下的建筑与环境的和谐共生;②传承不是简单的复制,演绎不是肆无忌惮的尝试,而是理性地将传统关中建筑元素与现代创作相结合,实现自然、人文、艺术的高度融合。
参考文献
[1]孙笙真.关中民居院落空间形态分析及应用.硕士论文.西安建筑科技大学.2011.
【关键词】工民建;护;结构设计;原则
中图分类号:TU318文献标识码: A
一、前言
根据文献,建筑的护结构主要是指建筑的外面结构,基本上包括建筑的外墙,建筑的对外窗户和屋顶等。随着目前我国建筑行业竞争的日益激烈化,建筑施工单位都在进行深入的技术和材料革新,期望通过这些方面的创新能够为广大用户营造一个更舒适的居住环境,从而提高竞争能力。对于工业与民用建筑中护的结构设计的探析也很重要。要求工民建的结构设计也应该随社会需求而发展,并对其设计的程序、设计的观念、建筑材料和施工技术等进行分析,使建筑的实用性和使用性更贴近人们的日常需求。
二、工民建建筑护结构设计的概念
一直以来,能源是我国国民发展的根本,能源数量的多少深深影响着我国人民的生活。同时,随着我国经济和科学技术的不断发展,能源的消耗量也在不断增加,逐渐减少的能源使我国的生产压力不断增大。如果不进行合理、科学地设计,不仅会影响人们生活的稳定性和安全性,在一定程度上也会造成国家资源的浪费。所以,在进行工民建护结构设计时,要注重对资源的合理利用。
工民建建筑的护结构主要包括建筑的外窗、外墙、屋面等部位,这些部位由于与人们的日常生活联系不多,所以在建筑过程中常常容易被忽略。由于护结构一直处于外部环境中,雨雪天气和风吹日晒都会影响护结构的正常使用。并且护结构也与自然界的热量进行交换,对室内温度也会产生一定影响,直接关系着日常生活的舒适度。因此,在工民建建筑护结构进行设计时,要全面考虑到外部环境对护结构寿命的影响和护结构设计对室内舒适度的作用。
三、传统建筑结构设计的缺陷
以往的建筑护结构的设计存在严重的不合理之处,首先表现在,墙体的建筑材料具有高度的传热系数,这些建筑材料的吸热能力很强,在夏季时,大量的吸收外部热量,导致加注材料长时间处于高热的情况之下,使得建筑材料受到高温作用,产生了强大的自我破坏能力,进而缩短建筑材料的使用周期;其次,以往的护结构中窗户的选材不合理,窗户的吸热和传热系数均高于国家的基本标准,这样导致在夏季高温情况之下,室内的温度急剧上升,人们的居住环境受到影响。长期以来,我国的传统建筑遗址是采用这种建筑材料做窗户结构材料的,不能满足人们的居住要求。在传统建筑的护结构设计中,人们通常采用240厚实芯粘土砖砌体为主要材料,是良好的承重结构,该材料具有施工方便、造价低廉的优点,但由于其传热系数较大,在冬季其保温性能极差,并且在烧制粘土砖的过程中要消耗大量的土地资源,严重造成资源的浪费。所以,在当前严峻的资源形势面前,在日益膨胀的用户需求面前,进行及时的工民建护结构的优化与改良,是建筑施工的一个核心问题。
四、工民建建筑护结构设计原则
1、合理利用建筑学设计
在进行工民建设计时,建筑学设计是涉及到的第一个环节,应根据建筑力学、美学等进行设计,并保证建筑的功能性和实用性。尤其需要注意的是,建筑设计方案对建筑物保暖、隔热、采光等方面的设计。如果在这些方面设计的不合理,就会在使用过程中发现采暖、降温等问题,并加剧了照明光源等的使用,造成资源浪费。如果在后期进行改装的话,会增加成本,浪费能源,与可持续发展的原则相背离。
2、绿色能源的设计和应用
在工民建建筑护结构设计时,要尽可能多采用绿色能源。当前主要的绿色能源有太阳能、风能、水能等,这些能源取自于大自然,如果加以妥善利用,能为建筑节省很多资源,并且这些资源不存在污染环境的问题,所以也提高了建筑物护的绿色环保功能。对绿色能源的设计和应用,不仅可以满足建筑物的取暖、照明等功能,而且也会大大节约能源的利用率。
3、不可再生能源的设计和应用
如果上述两种方法无法满足建筑物的需求,就需要提供不可再生能源进行补给。由不可再生能源为建筑物提供热能、电能等能源。由于不可再生能源的消耗量较大,并且成本较高,所以在设计过程中尽量减少对不可再生能源的使用。在技术能达到的范畴,首要选择自然是环保型能源,然而有时设计无法达到预期的效果,就要合理采用不可再生能源。比如我国北方的冬季供暖问题,大部分还采用机械设备为建筑物提供热量,然而这种设计十分消耗能源,机械设备的折旧维护成本高。在今后的设计中应该逐渐采用环保型能源进行替换,但是结合中国的实际国情,在很长一段时间内,只能通过合理使用不可再生能源来实现工业和民用建筑护的结构设计。
五、工民建建筑护结构设计的策略
建筑设计师们在进行工民建建筑护结构的设计时,主要从建筑护结构的防热设计、遮阳设计、保温设计、和通风设计四个方面来考虑,能防止建筑物的护结构在自然因素的影响下出现列缝和剥落现象,有效提高建筑物的安全性能,延长建筑物的寿命,具体策略如下:
1、防热设计
随着建筑业的大力兴起和人们的审美观的不断提升,在建筑设计师的丰富创造力下,建筑的形式逐渐多样化。传统的透光型护结构的热工性能较差,起不到良好的隔热性能,在工民建建筑的护结构设计中,不会只考虑增大窗户面积来提高透光率,通过使用新的技术手段改善窗框,并选择热工性能好的玻璃材料,起到良好的防热作用。
2、通风设计策略
为了保持室内环境的舒适和健康,除了保暖之外,建筑物的通风也很重要。自然风是主要的通风来源,因而在进行工业与民用建筑护结构设计中,要充分考虑风压和热压。建筑物的通风主要采用窗口和门作为通风渠道,这样能降低工程的复杂性。在设计过程中,要合理安排门窗位置,应符合人体活动的高度,适合开关。
3、保暖设计策略
建筑物的保暖设计主要包括:提高供热和采暖系统的热效率、降低维护结构的热损耗。有关数据显示,建筑中墙体的散热量可达到护结构总散热量的 30%,因此墙体节能设计是重点。在墙体的设计过程中,要充分了解各种墙体材料的传热性能。如果采用单一材料的外墙,在考虑材料价格成本,施工简便程度,承重强度的前提下,要尽量克服材料传热系数高的缺点,同时为了加强保温性能,可考虑填入热阻高的材料来填充空隙。也可采用复合外墙来进行墙体设计,复合外墙是对围护材料、承重材料、高保温材料进行复合。
4、遮阳设计
我国的纬度位置决定了我国在夏季时,处于高温情况之下,及时是北方,温度之高也给人们的居住环境带来了影响。通常对于夏季室内温度的调节可以采用遮阳和吸热两种主要的处理手段,由于吸热的经济成本高,能源消耗量大,所以人们普遍采用遮阳的施工办法。遮阳设计的原理十分简单,就是通过遮蔽物来隔挡外部阳光射入到室内的量,遮阳就能够实现室内温度的调节。在工民建建筑护结构上进行适当的改变,使用遮阳构建是最简单的最有效的遮阳方式,例如安装金属卷帘和活动百叶窗等,都能起到良好的遮阳作用。
六、结束语
综上,护结构设计对工民建建筑的作用非常大,影响居住者的安全性和舒适度,与人们的生活健康息息相关。针对当前存在的严重的建筑护结构设计不合理问题,我国的工民建筑施工都必须要进行全面的改革,可以通过材料的革新和技术以及结构设计的优化进行整改。
参考文献
关键词:装配式 21世纪
一、概述
从古至今,盖房屋都离不开砖瓦砂石,但现场进行人工砌筑或浇注,也就是说,房屋是现场建造出来的。然而,笔者最早知道有一种像小孩搭积木一样盖房子的方法,那是50年代上小学从科学幻想故事中得到的。而现在,当有人说:21世纪初,中国的房屋将主要在工厂制造出来,而不是按传统方法建造出来!构会相信吗?建造与制造虽仅一字之差,但两者却有着本质的不同。制造装配式建筑是把建材预制构件在工厂预先做好,然后运到施工现场组装而成。这将是我国建筑、建材业在世纪之交面临的一次大革命。
传统的住房有很多弊病,其原因之一是住户对所分配的住房很难满意。因为他们选择的主动性和多样化不能和到充分满足。近年来,提倡并逐步推选住房商品化,社会上出现了房地产开发商,建造了大批商品房。从这个角度上看,商品房销售是买方市场。但是,大多数的购房者只解决了居住问题,对商品房本身的布置、功能、质量、价格等诸多方面总不太满意,因为可供选择的太少,在价格能承受的条件下,只好有什么买什么。从这个角度看商品房销售又似乎是卖方市场了,这就有碍于住房商品化的推广。
我们再把视野从城市移到农村,富裕的个体经营者和农民,他们有了一定的经济实力,总想把原有的平房拆掉改建楼房,但没有一家建筑有此业务,城市里的大公司不屑于下乡去施工一座小楼房,因此只得找当地泥瓦匠或小包工头来完成,业主不必看房屋的设计图,比划着就垒砖铺瓦盖起来了。除了几盏花花的吊灯外,整个建筑与100年前的房屋区别不大。住了几年不满意,又在旁边再盖几间,大同小异,住房的功能和条件并未改善多少,白白浪费了土地和金钱。
看来,传统的住宅设计,施工技术已经远远落后了。其缺点很多:建筑工人劳动强度大,生产效率低,施工速度慢,建设周期长,材料消耗多……,这一系列问题已远远不能适应现代社会对住宅的需求。因此,要使建筑工业适应现代化的需要,就得开创新路,废除秦砖汉瓦,采用新型建材,用新技术建房。
那么,房屋制造-装配式建筑。这项新技术是怎么回事呢?如前所述,工地现场的建筑材料完全是由工厂运来的半成品,施工单位在现场对地式做一定处理后,地半成品进行房屋的组装。建筑工地不再把瓦工、木工、钢盘工等工种分得那么细,建筑工人由过去那种复杂的多工种角色,转变为单一的背阗射钉枪,电钻等工具的装配工角色。这种装配化制造房屋已经避免了传统建房的缺点,施工速度非常快,可在短期内竣工。房屋制造对企业来说,工人劳动强度大幅度减少,交叉作业方便有序;房屋装配中的每道工序都可以像设备安装那样检查其精度,以确保房屋制造的质量;施工时的噪音降低,物料堆放场地减少,有利于环境的保护;由于工厂化的生产和现场的标准装配,使房屋制造成本降低,并容易满足室蚋设备安装和装饰装修的要求。因此,装配式制造房屋的许多优点是传统房屋建造方法无法比拟的。
二、功能与优点
(一)设计多样化
目前住宅设计和住房需求脱节,承重墙多,开间小,分隔死,房内空间无法灵活分割。而装配式房屋,采用大开间灵活分割的方式,根据住户的需要,可分割成大厅小居室蜮小厅大居室。住宅采用灵活大开间,其核心问题之一就是要具备配套的轻质隔墙,而轻钢龙骨配以石膏板或其它轻板恰恰是隔墙和吊顶的最好材料。
(二)功能现代化
长期以来,住房有水,有电就算现代化了。但进入21世纪,仅要求这点条件就落后了。现代化的装配式住宅应具有以下功能:
1.节能 外墙有保温层,最大限度地冬季采暖和夏季空调的能耗;
2.隔声 提高墙体和门窗的密封功能,保温材料具有吸声功能,使室内有一个安静的环境,避免外来噪音的干扰;
3.防火 使用不燃或难燃材料,防止火灾的蔓延或波及;
4.抗震 大量使用轻质材料,降低建筑物重量,增加装配式的柔性连接;
5.外观不求奢华,但立面清晰而有特色,长期使用不开裂、不变形、不褪色;
6.为厨房、厕所配备务种卫生设施提供有利条件;
7.为改建、增加新的电气设备或通讯设备创造可能性
(三)制造工厂化
传统建筑物外表面,若依靠现场施工制成多种美观的图案,粉刷彩色涂 料不出现色差且久不褪色,是十分困难的。但装配式建筑外墙板通过模具,机械化喷涂、烘烤工艺就可以轻易做到这点;木窗,钢门窗,薄壁铝门窗日渐淘汰。塑钢门窗正在兴起,其制造工艺也更为先进;散装保温材料完全被板、毡状材料所替代;屋架、轻钢龙骨、各种金属吊挂及连接件,尺寸精确,都是机械化生产;楼板屋面板为便于施工亦应工厂预制;室内材料如石膏板、铺地材料、天花吊板、涂料、壁纸等等都要经过复杂的生产流水线才能制造出来。况且,工厂在生产过程中,材料的性能诸如强调,耐火性,抗冻融性,防火防潮,隔声保温等性能指标,都可随时进行控制。
把房屋看成是一个大设备,现代化的建筑材料是这台设备的零部件。这些零部件经过严格的工业生产可以保证其质量,组装出来的房屋才能达到功能要求。相比之下,采用一些水泥、砖瓦石灰、砂子、钢筋、木材等建筑材料,利用人工的方法在施工现场建造房屋,就相形见拙了。
(四)施工装配化
由于装配化建筑的自重要比传统建房自重减轻一半,因此,地基也简化了。工厂预制好的建筑构件运来后,在现场工人们按图组装,工地上再也不会出现过去那种大规模和泥、抹灰、砌墙等湿作用了。装配化施工具有下列优点:
1. 进度快,可在短期内交使用;
2. 劳动力减少,交叉作业方便有序;
3. 每道工序都可以像设备安装那样检查精度,保证质量;
4. 施工现场噪音小,散装物料减少,废物及废水排放很少,有利于环境保护;
5. 施工成本降低。
三、迎接挑战
目前就我国的国民收入百方,买得起小轿车的人还不多,但是提高小轿车的质量并降低生产成本,已成为我国汽车工业面临的重要问题。然而,当30年国普及自行车时,如果花一定力量来考虑小轿车未来的发展,那么今天小轿面临的质量和价格问题就不会太大了。现在城乡居民的住房问题要比买小轿更急切了。因此,无论如何21世纪10-20年代的住房问题,应该在今天提前考虑,否则到那时问题成堆了就会相当波动。
装配式建筑在国外是大众化的产品。到2020年,这种房屋在中国也绝非奢侈品。它比小轿车的需要更迫切。其实到2010年前后,我国在设计、功能、生产、安装等方面,能够生产上述条件的装配式建筑,其水平也并不高,比先进工业国家仍落后40年,因为国外早已经这样做了,例如,一位需要购买房屋的顾客,走进一家房地产公司,整本整本地图集放在眼前,有几百种设计可供挑选;若是现成的,订立合同后立即交付使用,若没有现成的,则很快为你装配一幢。
目前我国钢产量较大,价格也不高,完全可以在建筑市场上大量使用。如果采用钢结构,配以石膏板、轻钢龙骨、岩棉、GRC彩色外墙板、塑钢门窗、彩钢复合板等材料制造装配式房屋。无论从价格上还是从功能和舒适性上,都将优于现在的砖混和混凝土结构房屋。看来,从21世纪初叶开始,装配式建筑将是我国房屋建设发展的必然趋势。
近年来,北新建材(集团)有限公司的决策者们高瞻远瞩,积极生产为装配式建筑配套的构件产品,包括GRC板、天花板、LFC彩钢得体反、矿棉吸音板、塑钢门窗等等。其目的就是探索建筑与建材业的创新和革命之路,北新的着眼点和目标是住宅产业化,向装配式房屋制造业进军,同时也必将推进我国新型建材的应用向工业化、标准化、多样化发展。
我国的房屋建筑工业比先进的工业国家落后了,我们要迅速转变观念、面向未来、迎接挑战。在目前国家推行住宅产业现代化的进程中奋起直追,为广大人民群众制造更多更好、美观舒适的装配式住宅。
上述传统智能化技术的应用有诸多缺点。例如,这些基于电气自动化计算机技术的系统过于复杂,维护工作量大;且存在建筑物使用周期长而智能化技术更新周期短的矛盾;据报道,许多智能化集成系统建成后利用率低,甚至是闲置不用从而不可避免地迅速贬值进而成为负担;更重要的是,过分强调现代通信电子技术的使用,带来建筑物的高能耗,直接提高了使用成本,比如北京上海一些高档写字楼,由于使用能耗过高导致出租率租金偏低。
要实现真正意义上的智能型建筑,不仅体现在建筑内部弱电系统的应用,还应该把节能、环保、绿色、生态等发展可持续建筑的战略思想宗旨融入建筑的智能化建设中去,实现资源的有效持续利用,节能节水节地,减少废弃物,减低或消除污染,减小地球负荷,体现社会、经济、环境效益的高度统一。
所以,智能建筑的建设不应仅局限于建筑内部子系统,还应包括能源优化系统、生态绿化系统、废弃物治理与处置系统、水热光气声环境优化系统等,充分体现建筑与四周环境的协调关系以及自身的稳定性可持续性,充分体现绿色建筑节能建筑和生态建筑的思想内容。要实现上述目标是一个复杂的系统工程,这其中,基于智能建筑材料的开发应用是非常重要的一方面。
1、智能建筑材料
智能材料是指模拟生命系统,能感知环境变化,并及时改变自身的性能参数,作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。仿生命感觉和自我调节是智能材料的重要特征。
智能材料在建筑中的应用广泛,结构型智能建筑材料可对建筑结构的性能进行预先的检测和预告,不仅大大减少结构维护费用,更重要的是可避免由于结构破坏而造成的严重危害。而本文讨论的功能型智能建筑材料,则主要体现出在节能环保、绿色生态等智能化建筑元素中的作用。
以建筑中的功能元素之一湿度调节为例,若使用当前的智能建筑技术,需要通过HVAC(Heating,Ventilating,andAirConditioning)系统实现,能耗很大。而一些建筑材料本身具有调节湿度的功能,可以充分加以利用。传统材料如木材的平衡含水率、石膏的“呼吸”作用,二者都可随空气湿度的变化吸收或放出水分。新开发的某些智能材料其调湿作用更加明显,如下文讨论的调湿混凝土、相转变材料等。
2、混凝土
除水泥、水、砂、石及化学外加剂外的添加第六组分,不仅可以改善混凝土的使用性能,一些非常的功能型智能型添加物以及一些特种混凝土,可提供非常的绿色节能生态功能。
1)电磁屏蔽混凝土
通过掺入金属粉末导电纤维等低电阻导体材料,在提高混凝土结构性能的同时,能够屏蔽和吸收电磁波,降低电磁辐射污染,提高室内电视影像和通讯质量。
2)调湿混凝土
通过添加要害组分纳米天然沸石粉制成,可探测室内环境温度,并根据需要进行调控,满足人的居住或美术馆等建筑对湿度的控制要求,相比较于传统的利用温度湿度传感器控制器和复杂布线系统,使用和维护成本低。
3)透水混凝土
具备良好的透水透气性,可增加地表透水、透气面积,调节环境温度、湿度,减少城市热岛效应,维持地下水位和植物生长。
4)生物相容型混凝土
利用混凝土良好的透水透气性,提供植物生长所需营养。陆地上可种植小草,形成植被混凝土,用于河川护堤的绿化美化;淡水海水中可栖息浮游动物和植物,形成淡水生物、海洋生物相容型混凝土,调节生态平衡。
5)抗菌混凝土
在传统混凝土中加入纳米抗菌防霉组分,使混凝土具有抑制霉菌生长和灭菌效果,
6)净水生态混凝土
将高活性净水组分与多孔混凝土复合,提高吸附能力,使混凝土具有净化水质功能和适应生物生息场所及自然景观效果,用于淡水资源净化和海水净化。
7)净化空气混凝土
在砂浆和混凝土中添加纳米二氧化钛等光催化剂,制成光催化混凝土,分解去除空气中的二氧化硫、氮氧化物等对人体有害的污染气体。另外还有物理吸附、化学吸附、离子交换和稀土激活等空气净化形式,可起到有效净化甲醛、苯等室内有毒挥发物,减少二氧化碳浓度等作用。
8)再生混凝土
将废弃混凝土经过处理,部分或全部代替天然骨料而配制的新混凝土,减少城市垃圾,节约资源。
9)温度自监控混凝土
通过掺入适量的短切碳纤维到水泥基材料中,使混凝土产生热电效应,实现对建筑物内部和周围环境温度变化的实时测量。此外尚存在通过水泥基复合材料的热电效应利用太阳能和室内外温差为建筑物提供电能的可能性。
10)绿色高性能混凝土
在混凝土的生产使用过程中,除了获得高技术性能外,还综合体现出节约能源资源,不破坏环境的宗旨。在概念上,绿色混凝土重点在于对环境无害,而生态混凝土强调的是直接有益于环境。
11)绿色生态水泥
关键词:绿色低碳;建筑材料;环保节能;发展趋势
中图分类号:B82文献标识码: A
1.前言
随着我国经济快速发展,国人的思想意识也在迅速提高,通过国家宣传,自身的学习,对可持续发展的战略也逐步了解,“绿色生活”理念也成为现代社会中每一个人的标准。加强生态文明建、倡导绿色低碳生活已形成一种共识与思想潮流。在我国建筑业发展风生水起的同时,建筑材料及各项能源的消耗量也在持续飙升,其中所产生的大量建筑垃圾对环境的破坏以达到一个相当严重的地步,由此可见,环保节能的新型建筑材料逐渐受到广大群众的热切关注,如何能够有效的提高资源利用率,并开发出新的资源节约型、环境友好型能源建筑材料, 怎样推进应用绿色低碳环保建筑材料,是现代建筑领域从业人员必须重视的一项课题,同时也是一项新的挑战。合理利用资源,高度注重环境保护也是保障可持续发展最基本的条件,这与每个人的切身利益息息相关。
2. 再生结构材料绿色化评价体系
2.1基本评价体系
从理论上来讲,大多数的建筑材料都是能用再生资源所替换的。我国的建筑垃圾回收利用产业发展的比较缓慢,其中一个最重要的原因就是再生的建筑材料种类繁多,而且各有优缺点,进行材料选择时,存在一定的困难,再生建筑材料根据各自的特点,可划分为建筑结构型材料、建筑围护型材料、装饰装修型材料以及建筑功能型材料。
2.2绿色化再生结构材料评价指标
在我国市场经济的浪潮中,再生材料生产以及应用的经济成本,对于原材料的推广来说,处于至关重要的决定性的地位。经济性能在科技发展与技术的飞速更新中呈现动态波动。也就是说,当再生材料的原材料成本不超过普通材料的1.2倍时,那么这种材料便可以被采用;放射性,放射性是根据《建筑材料入射性核素限量》作为依据,对其进行相关判断;其他基本使用性能指标,按照被替代材料的相应产品标准,对再生结构材料的性能及其组成进行科学检测,产品的所有性能一定要达到标准化要求。
2.3再生建筑功能材料绿色化评价
所谓建筑功能材料,其指的是防水、防火、保温以及吸声材料等,在日常建筑中,我们经常用到的再生建筑功能材料主要有:脱硫石膏轻质抹灰砂浆,利用废聚苯乙烯泡沫塑料而制的改性聚苯乙烯系列胶粘剂和涂料、聚苯乙烯泡沫塑料保温板等。
3.绿色环保节能型建筑材料的实际应用
3.1混凝土材料
在传统建筑中对于混凝土的选择,需要使用细集料、粗集料及掺合料来制作混凝土,而现代新型材料,则摒弃传统混凝土所需的材料,采用一些新性质的粉煤灰、矿渣等进行加工制作。如,在泵送混凝土中使用磨细钢渣掺合料,以此来代替一定量的水泥,这种新材料的优点是其实用性很强,且能有效减少泵压及减缓摩擦力,降低水泥的使用量,从而有效缩减建筑经费。
3.2外部维护材料的选择
对于建筑物的围护结构来说,这是技术与材料集中体现尤为重要的一个方面。在现阶段建筑中,许多大型建筑物的护结构设计,大多以大量的透明玻璃或带色玻璃作为幕墙,那么,这在进行材料选择时,就要首先考虑选择含有新能源且环保功能的玻璃材料,以此同时,要兼顾透光率好、保温隔热性能佳的优质玻璃材料。但在当下许多民用建筑中,由于这类环保材料的价格或施工技术等因素限制,还没能被广泛的应用,但与之相似的其他质量较轻、保温隔热性能好的建筑材料也在不断增加,供大众选择。
3.3墙面隔断选材
对于建筑物的内墙来说,一般起到隔断的作用,但我们一般所说的内墙是指称重的内墙,而隔断墙一般是指在承重墙以外,用于分割自然间的墙面。对于其墙面设计存在一定的原则,一般在设计时,首先要满足室内消防要求的基本等级,同时考虑建筑物内部空间的充分合理利用。因此,在选材时要采用保温、隔热性能较好,并且可以达到节约能源目的的建材,这样选材的目的一来可以控制室内的热量,二来能够避免热量在室内大量消散的情况发生。倘若建筑物的内部应用建材为轻质隔断墙体,那么,必须要严格控制热量的传导范围。与此同时,包括仓库、办公室隔墙在内,都要采用无污染的环保节能型墙面材料,将轻质隔断及存在热量要求的区域内墙面进行科学处理,目的在于提高其保温性能。
4.绿色低碳型建筑材料的发展
4.1资源节约型绿色环保材料
我国目前所使用的建筑材料,其原材料多为不可再生的矿产资源,如若对其不加以节制的大面积过度开采,势必会导致生态环境遭到破坏,环境质量日渐恶化。因此,开采、开发新型节约型绿色建材势在必行。新型绿色建材不仅能够节约原材料资源,同时,还能够用原材料的替代品来生产,如:城市建筑垃圾、生活废弃垃圾、工作废弃物等,都可以用现代高科技将其再生产加工,重新废物利用。
4.2空间功能型材料
在经济全球化的今天,人们对于生活水平、工作空间与生活环境都随之发生了新的变化。而建筑企业也在不断与时俱进,与时代接轨。在建筑施工中常选用一些科技含量较高且环保的材料。如隔热、隔音材料、防曝材料、吸光材料等,以最大能力满足现代人对于居住的要求。因此,这些科技含量高,环保性能强的设计材料有着极佳的发展前景,并不断迎合现代人对于居住环境的要求与对高品质生活细节的追求。
4.3绿色环保型清新材料
在建筑预算允许的条件下,办公场所、家庭装修中,可以根据用户的不同需求,选择无毒害、无污染、无放射性的绿色建筑材料来是适当调整满足不同客户的需求,这也成为一种大众趋势,这些材料的市场占有量也在不断扩大,在不久的将来,会全面进入大众的生活以及生存领域。
5.结束语
综上所述,为了进一步加快绿色建筑的不断发展,倡导大众绿色建筑理念,我国建筑领域不仅要在建筑材料应用与选择方面,不断提倡科技先导型、资源节约型、环境友好型、质量效益型的节能环保材料, 同时还要对大众开展多种形式的绿色建筑宣传与推广活动,大力营造绿色建筑的良好氛围,提倡绿色建筑材料的广泛使用;对于建筑方而言,要尽最大努力避免建筑垃圾对人体所带来的伤害,同时,兼顾可再生材料的循环利用,促进建筑材料行业的可持续发展的同时,大力推广绿色建材,发展低耗建筑,使全民支持绿色建筑,这也是建筑领域今后发展的目标与方向。
参考文献:
[1]林诗杭. 基于建筑材料在装饰设计中的应用[J]. 无线互联科技,2013,04:107.
[2]毛小玲. 低碳经济背景下纳米建筑材料的发展[J]. 建材世界,2013,04:26-28+68.