劉 洋

遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院(遼寧省建筑材料監(jiān)督檢驗院)

建筑材料在建筑表皮中的生態(tài)運用初探

劉 洋

遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院(遼寧省建筑材料監(jiān)督檢驗院)

近年來建筑的思想和理念不斷發(fā)生變化，其中一大趨勢就是建筑的生態(tài)化建設(shè)。建筑材料是建筑的核心構(gòu)成要素之一，建筑表皮作為建筑的一部分，其設(shè)計也需要考慮對建筑材料的生態(tài)應(yīng)用。本文介紹了建筑材料在建筑表皮中的生態(tài)運用現(xiàn)狀、建筑材料的生態(tài)選擇、建筑材料在建筑表皮運用中的生態(tài)學(xué)原則、建筑材料在建筑表皮設(shè)計中的生態(tài)策略。

建筑材料；建筑表皮；生態(tài)運用

1、建筑材料在建筑表皮中的生態(tài)運用現(xiàn)狀

隨著我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對建筑材料的研究和應(yīng)用積累了豐富的一手資料，同時建筑師參與國際交流越來越多，兩者共同作用，導(dǎo)致與建筑有關(guān)的研究者和設(shè)計者從原來單純的重視建筑表皮的外表美觀，到開始注重建筑材料在建筑表層中的生態(tài)應(yīng)用。相關(guān)理論研究越來越多，一些建筑師在嘗試把理論應(yīng)用于實踐。比如在世博會中，中國建筑師自行設(shè)計的形態(tài)各樣的展館就充分考慮了建筑材料在建筑表皮中的生態(tài)運用。

2、建筑材料的生態(tài)選擇

2.1 生態(tài)建筑材料及選擇

生態(tài)建筑材料也叫綠色建筑材料或環(huán)保建筑材料等。生態(tài)建筑材料是指采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、少用天然資源和能源、大量使用工業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性、有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料。通過系列操作制成的生態(tài)建筑材料有以下特性：在生產(chǎn)、使用過程中能夠盡量做到對自然資源的節(jié)約，避免污染，同時也不會釋放有毒有害物質(zhì)，對環(huán)境造成破壞。符合建筑設(shè)計對建筑材料的力學(xué)和性能要求，既保證使用壽命又能在使用壽命結(jié)束的后續(xù)處理中可循環(huán)利用。

2.2 建筑過程中減少材料的使用

在建筑的過程中應(yīng)盡量減少對材料的應(yīng)用，在建筑的規(guī)模上盡量做到適中。不盲目求高求大，做到與環(huán)境的協(xié)同一致，達(dá)到減少建筑材料使用的目的。在建筑過程中應(yīng)充分考慮建筑材料的有效利用，避免不必要的浪費，同時應(yīng)考慮材料的耐受性和使用壽命，盡量選擇與建筑物設(shè)計壽命相應(yīng)的建筑材料。在建筑設(shè)計時還應(yīng)考慮建筑到達(dá)使用壽命后，這些建筑材料的無公害銷毀或重復(fù)利用問題。

3、建筑材料在建筑表皮設(shè)計的生態(tài)策略

3.1 自然采光

太陽光作為一種自然光源，本身是一種清潔無污染的能源，對太陽光的利用是最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保和能重復(fù)利用的能源利用形態(tài)。在建造表皮的設(shè)計過程中，一般采用堅硬的墻體和玻璃或透光膜，做到有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)自然光能從建筑的頂部、側(cè)面投射進(jìn)來，太陽光在一天的變化中也能給建筑帶來一定的生機(jī)和靈性。比如我國北京奧運會體育場館鳥巢，就充分考慮了對自然光的應(yīng)用：體育場的骨架由各種組件相互連接、相互支撐，形成復(fù)雜而有規(guī)律的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，從遠(yuǎn)處看就像許多樹枝搭建的一個巨大鳥巢，其銀色的鋼網(wǎng)外面覆蓋著透明的膜性材料，使白天能夠從四面八方把自然光投射進(jìn)來，采集到充足的自然光。

3.2 自然通風(fēng)

建筑物內(nèi)如果沒有風(fēng)的流動，會造成空氣的不流通，使人產(chǎn)生憋悶的感覺。自然風(fēng)對人體是最適合的，因此要選用合理的建筑材料，進(jìn)行自然通風(fēng)。自然通風(fēng)的設(shè)計要考慮到自然風(fēng)壓、內(nèi)外溫差，這些條件的形成都需要恰當(dāng)?shù)慕ㄖ牧虾徒ㄖ砥ね庑?，比如現(xiàn)在各種寫字辦公樓的窗戶都通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計，保障自然通風(fēng)。法蘭克福商業(yè)銀行總部利用了“煙囪效應(yīng)”的原理，把建筑設(shè)計成以三角平面為單位的層層上旋的漸進(jìn)上升過程，這樣的設(shè)計可以促使風(fēng)從不同的側(cè)面吹入大樓內(nèi)部，為辦公室的各個角落帶來自然空氣，讓工作人員體會到舒服和自然。

3.3 保溫放熱

建筑為了形成舒適的環(huán)境，應(yīng)該具有保溫放熱功能。建筑內(nèi)部通過建筑表皮既能從外部獲得熱能，也能從內(nèi)部放出熱能。要想讓建筑表皮更好的肩負(fù)這個功能，必須選擇合理的建筑材料用于表皮的構(gòu)建。由于夏季光照強(qiáng)烈，需要利用建筑表皮進(jìn)行防熱處理。自然防熱處理的基本策略是，減少或避免太陽的直接照射或強(qiáng)烈輻射，同時加強(qiáng)自然通風(fēng)。由于冬季光照較弱，室內(nèi)外的溫差較大，室內(nèi)熱能容易散失，保溫的基本策略是盡量最大化的接受太陽光，防止內(nèi)外的空氣流通。玻璃在建筑表皮設(shè)計的保溫防熱用途中最普遍，窗戶采用雙層玻璃，在冬天可以阻斷熱量的散失，在夏天建筑表皮外圍安裝百葉窗等，在可以遮蔭的同時，玻璃能也能阻斷室內(nèi)空調(diào)形成的冷氣和外界的交流。這一技術(shù)已經(jīng)在許多建筑中得到應(yīng)用，比如德國博覽會公司辦公大樓，其設(shè)計手法包括：外立面玻璃幕墻對高層高速氣流的屏蔽；內(nèi)側(cè)推拉窗與百葉窗組合，形成冷熱氣流的緩沖，并能夠吸收新鮮空氣；結(jié)構(gòu)柱設(shè)在緩沖層內(nèi)，各種配套設(shè)施集中在豎向管線中，使得室內(nèi)空間利用效率增大。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著我國城市化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，我國的建筑行業(yè)獲得飛速發(fā)展，無數(shù)的建筑研究者對建筑材料的性質(zhì)和應(yīng)用積累了豐富的材料，同時外國建筑理念的傳入，使我國的建筑師越來越重視建筑表皮的生態(tài)應(yīng)用。建筑表皮的生態(tài)應(yīng)用，首先就是建筑材料的生態(tài)選擇，在選擇建筑材料時，應(yīng)考慮選擇生態(tài)化的建筑材料，建筑過程中應(yīng)減少材料的使用。在選擇建筑材料用于建筑表皮的生態(tài)學(xué)運用時，要遵守一定的原則，比如采用可循環(huán)使用的建造材料，這能對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境減少破壞，保護(hù)生態(tài)；開發(fā)能夠推廣普及的技術(shù)，不會脫離實際，最終達(dá)到綜合效益的實現(xiàn)；構(gòu)建多樣化復(fù)合表皮，滿足人們不同的需求；注重藝術(shù)和技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生優(yōu)秀的建筑作品；利用本土化的建筑材料，使建筑實現(xiàn)人文生態(tài)的特點，增加建筑的藝術(shù)性和個性，避免建筑風(fēng)格的千篇一律。建筑材料在建筑表皮的生態(tài)化設(shè)計時，要選擇相應(yīng)策略，通過選擇合理的建筑材料進(jìn)行自然采光、自然通風(fēng)和保溫放熱，能節(jié)約能源，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的特點；選擇合理的建筑材料，積極適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?，才能延長建筑材料的使用壽命，也會延長建筑的生命周期?？傊ㄖ牧显诮ㄖ砥ぶ械纳鷳B(tài)運用是建筑的一種趨勢，一定會發(fā)揮越來越大的作用。

[1]鄧瑋，徐峰.建筑材料在建筑表皮中的生態(tài)運用[J].中外建筑，2016，07：59-61.

[2]李向.建筑材料在建筑表皮中的生態(tài)運用淺析[J].四川建材，2017，04：295-296+298.