材料发展改变建筑空间设计

发布于 2021-01-11 00:56

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

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。

古典建筑的装饰图案

中国传统建筑以木结构为主

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。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。

现代建筑

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

上海高层建筑

作为超高建筑结构工程的里程碑，828米高的迪拜塔采用的也是混凝土束筒外加鱼骨状翼墙体系。这些建筑都是采用强度等级C80乃至C100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。

现代建筑

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。

高层建筑

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。

现代符合金属材料