人类历史在漫长的发展历史过程中,人们一直执着的追求高效与审美;当代建筑材料科技的发展,追求绿色节能成为新的材料研发主流。“高效”与“审美”如果作为一个组合,其实就是一个矛盾的复合体,装配式建筑就是“高效”节约资源的绿色概念,而追求多样化的个性审美,是人的爱美天性,标准化的装配式与个性定制家居成为一个矛盾的统一体,其实,人类的历史就是对立统一中发展过程。
古典建筑古典建筑的装饰艺术但是我们回头看看近两百年的建筑发展历史,我们确实发现:材料的发展,改变了建筑空间设计的风格与理念。
中国传统木结构建筑(图片来源网络)细数一下建筑发展历史过程中的几个关键材料的出现:石材、木材、钢筋混凝土、高强结构钢、钢索、玻璃、膜、瓷砖、现代工业加工木材与金属复合材料。每次新型材料的出现,都会直接影响着建筑造型设计的想象力,都会使建筑造型与艺术体验有一个突破。
现代建筑(图片来源网络)十九世纪以前,建筑材料主要以石材与木材为主,这种两种材料的特性,决定了建筑造型的体量关系,这个时期的建筑,有更多的雕塑浮雕与壁画彩绘装饰艺术附着在建筑室内外。材料与结构工程的发展,自工业革命以来发生几次重大的突破:
1.钢筋混凝土广泛应用
钢筋混凝土出现于19世纪末期,20世纪初开始广泛的应用于建筑结构中,并迅速得到广大建筑结构工程师的喜爱。当今也没有更合适的材料可以替代钢筋混凝土,它依然是最完美的建筑结构材料之一,钢筋水泥不仅仅是力学性能、耐久性、经济性优秀,更重要的是,混凝土具有前所未有的极其优异的可塑性。
现代住宅建筑(图片来源网络)2.钢筋混凝土和钢材、高强度混凝土、高强度结构钢
钢结构与混凝土结构的结合、高强混凝土与高强结构钢的应用,使当代建筑外表皮出现了超现实的梦幻面貌,建筑空间体验完全突破了传统的建筑空间的秩序;上海浦东陆家嘴的金茂大厦和环球金融中心,都是混凝土筒体结构的典型。这类建筑采用内部一个巨大的高强混凝土筒体,外部8根或者4根巨型柱,再配合加强层伸臂桁架和外围环带桁架,就构成了这些超高层的主要受力体系。国内外大量的类似超高层建筑,结构都是如此。
迪拜塔(图片来源网络)超高建筑结构工程的典范是迪拜塔,建筑有米高,采用的是混凝土束筒外加鱼骨状翼墙结构体系。上海陆家嘴的金茂大厦等高层建筑都是采用强度等级C80乃至C以上的混凝土,高强混凝土与高强结构钢让超高层建筑不再遥不可及。这些超高建筑直入云霄的壮举,改变了当代城市的机理与人们的生活方式,让设计师改变了设计的思维维度。
上海超层建筑(图片来源网络)3.抗震技术的应用:橡胶材料与软钢材料
随着建筑力学设计理论的发展,新型橡胶材料与软钢材料的出现,建筑抗震设计和指导思想也在发生变化,对于抗震设计,已经从砖石结构的“硬抗”转为消能减震装置,随着现代橡胶、软钢这些合适材料的出现,消能减震装置真正开始大规模应用在抗震、隔震设计中。日本已经大量采用建筑基础隔震技术,也就是整个建筑结构不与地基土接触,所有的柱子都落在橡胶垫上。软钢、橡胶等各种粘滞材料构成的耗能阻尼器、耗能支撑等等也取得了大范围的应用。
现代建筑(图片来源网络)4.陶瓷岩板、复合金属材料、复合木质、玻璃材料的应用
陶瓷岩板的研发,替代了传统的大理石与花岗岩石材,尤其是在家居产品定制系列的广泛应用,使得室内设计有了更广泛的延展。对于瓷砖岩板材料的设计研发,复合金属材料、复合木质材料、新型透光复合石材、各种玻璃材料的应用,为建筑室内空间设计提供了无限的创意可能性。未来人工智能对设计的介入,建筑材料科技的研发是建筑空间设计发展的催生剂。
复合金属幕墙(图片来源网络)玻璃幕墙(图片来源网络)复合金属材料(图片来源网络)建筑表皮复合材料(图片来自网络)5.建筑膜结构、玻璃+索网索网玻璃体系
随着现代钢材的发展成熟,建筑设计中由纤细的金属框格、或者采用金属索网搭配玻璃组成的玻璃穹顶或者幕墙广泛应用,如贝聿铭的卢浮宫金字塔。膜材料与膜结构、充气结构的应用技术的成熟,也是20世纪新型建筑选择的结构方式,现代膜材料的出现为现代轻型建筑结构的设计找到完美的解决方案。
图片来源网络图片来源网络图片来源网络建筑设计师与室内设计师在未来的设计研究,关键是体现在材料应用的研究能力,因此未来的设计是材料企业与设计团队融合共生的关系。高科技与智能化对于人们生活方式的介入,人们的生活空间中的材料也必须要同步更新。
图片来源网络图片来源网络因此当代建筑设计的发展,取决于建筑材料的研发。任何一次建筑空间的突破,都是核心材料技术的突破引发的。面对当代的装配式建筑与标准化技术的研发,材料研发的多样性是满足人类审美需求的关键。我们在追求“高效”的同时,应该更加
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