建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)中建筑材料應(yīng)用的適應(yīng)性研究

【摘要】建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)屬于建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要部分，是建筑物最直觀地呈現(xiàn)方式。建筑外部形態(tài)的材料選擇則需要考慮材料的適應(yīng)性。本文則探討了建筑外部形態(tài)中的常用適應(yīng)性材料，以及建筑材料適應(yīng)性的相關(guān)原則。

【關(guān)鍵詞】建筑外部形態(tài)；建筑材料；適應(yīng)性

當(dāng)前，建筑行業(yè)正處在一個(gè)飛速發(fā)展的階段，建筑設(shè)計(jì)理念也在不斷更新。尤其是在美觀性、實(shí)用性、環(huán)保性的多重要求下，建筑外部形態(tài)的設(shè)計(jì)成為一個(gè)新的研究課題。建筑外部形態(tài)需要建筑材料的支撐，而就當(dāng)前來(lái)看，大多建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)中都沒(méi)有考慮到建筑材料的適應(yīng)性，影響了建筑外部形態(tài)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)和功能發(fā)揮。

一、建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)與建筑材料的發(fā)展概述

在材料以及技術(shù)的不斷革新下，建筑外部形態(tài)也在發(fā)生著改變。一些優(yōu)秀的建筑在設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)考慮到建筑外部形態(tài)所應(yīng)發(fā)揮的功能，并考慮選擇合適的建筑材料。建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)理念的不斷更新得到了建筑材料的支持，多種類、高水準(zhǔn)的建筑材料使得建筑外部形態(tài)具有了多種可能性。這在很大程度上滿足了人們的審美需求。比如鳥巢、水立方、迪拜塔、悉尼歌劇院等，其奇特的外部形態(tài)引人注目，成為地標(biāo)式建筑，其所選用的建筑材料標(biāo)準(zhǔn)也非常高[1]。

二、建筑外部形態(tài)中的常用適應(yīng)性材料

材料的適應(yīng)性是由材料的特點(diǎn)和性能決定的，一般來(lái)說(shuō)，材料的性能包括物理學(xué)方面的抗壓能力、折射能力、導(dǎo)熱能力和化學(xué)方面的抗老化、耐腐蝕能力。而建筑外部形態(tài)中的常用適應(yīng)性材料不僅僅要包括材料的性能，還包括材料的材質(zhì)、色彩、手感等。鑒于不同材料具有不同的適應(yīng)性，建筑外部形態(tài)在選擇時(shí)需要根據(jù)建筑本身的要求來(lái)進(jìn)行選擇。一般來(lái)說(shuō)，建筑外部形態(tài)中所用到的材料主要分為三大類，分別是建筑結(jié)構(gòu)材料、建筑裝飾材料和建筑專用材料。建筑結(jié)構(gòu)材料主要起到支撐作用，因此，必須是木材、石材、磚材、混凝土、復(fù)合材料之類；建筑裝飾材料主要起到美觀作用，因此，可用于裝飾的材料主要有玻璃、瓷磚、涂料等；建筑專用材料指的是有特殊用途的材料，比如保溫、防火、防水、隔音材料等[2]。本文接下來(lái)將就幾種常用的適應(yīng)性建筑外部材料進(jìn)行分析。

（一）清水混凝土

清水混凝土不同于普通混凝土，在當(dāng)前建筑中，普通混凝土結(jié)構(gòu)表面較為粗糙，因此很少有建筑直接將混凝土作為外墻表面。很多設(shè)計(jì)師忽略了清水混凝土的應(yīng)用，清水混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)膩，耐久性好，也不易臟，能夠打造出一種自然美的視覺(jué)體驗(yàn)。像康奈爾大學(xué)的約翰遜美術(shù)館就是采用清水混凝土作為外墻，墻體上還帶有自然的豎條紋肌理，顯示出一種樸素美。可以說(shuō)，清水混凝土是一種綠色混凝土，它不再需要額外的涂料或者裝飾，節(jié)省了建筑成本，還可以一次成型。然而，相比鋼筋混凝土的施工來(lái)看，清水混凝土的施工要求較高，需要嚴(yán)格把控施工程序。

（二）玻璃

玻璃是當(dāng)前建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)中的常用外觀材料，現(xiàn)如今應(yīng)用最為廣泛的是門窗常用的平板玻璃，這種普通玻璃具有很強(qiáng)的耐久性。隨著科技的發(fā)展，玻璃制作技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，更多高強(qiáng)度、高折射率的玻璃被制造出來(lái)，以至于整棟大樓都可以采用玻璃幕墻的技術(shù)。比如迪拜塔就是采用了最新的玻璃幕墻技術(shù)，高818米，自下而上的建筑外部均為玻璃幕墻，成為世界經(jīng)典。

（三）金屬

在建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)中，還可以選擇金屬材料。現(xiàn)如今的金屬材料墻面大都由合金技術(shù)生產(chǎn)而來(lái)。金屬具有一定的光澤感，尤其金色的金屬在陽(yáng)光下能表現(xiàn)出金光閃閃的質(zhì)感。比如西班牙畢爾巴鄂市古根海姆博物館的外墻就是由鈦合金板覆蓋，而且鈦合金板還要結(jié)合建筑外部結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行制作，以形成一個(gè)不規(guī)則的建筑體量。

（四）木材

木材是一種比較傳統(tǒng)的建筑外部材料，現(xiàn)如今在一些回歸自然的建筑設(shè)計(jì)中往往會(huì)選擇利用木材進(jìn)行外部裝飾。但是本著環(huán)保的理念，木板多為復(fù)合人造板材，這種板材可以節(jié)省木材原料，并且易于上色，還可以添加防腐工藝[3]。

三、建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)中建筑材料的適應(yīng)性原則

（一）生態(tài)適應(yīng)性原則

生態(tài)適應(yīng)性原則是在生態(tài)環(huán)境問(wèn)題凸顯的背景下提出的，生態(tài)適應(yīng)性原則與可持續(xù)發(fā)展的要求是相一致的。不管怎樣的建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)盡量考慮到低能減排、物盡其用、減少材料的浪費(fèi)。并且盡量采用可回收的建筑材料，避免在日后產(chǎn)生大量的建筑垃圾。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)前滿足生態(tài)適應(yīng)性建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)方面大都還是以保溫、通風(fēng)、保證光照為設(shè)計(jì)原則，減少建筑內(nèi)部的能耗。

（二）地域性和功能適應(yīng)原則

建筑外部形態(tài)的材料選擇還需要符合地域性的原則，一般就我國(guó)來(lái)看，北方地區(qū)的建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)以及材料的應(yīng)用都應(yīng)該帶有一定的防寒保溫功能，而南方潮濕地區(qū)的建筑外部形態(tài)和材料應(yīng)用以防潮防蟲為主。另外，地域性的適應(yīng)原則還包括對(duì)地域人文環(huán)境的適應(yīng)，比如我國(guó)西安古城區(qū)內(nèi)的建筑外部形態(tài)大都加入了仿古特色，以和原有的古城風(fēng)格相一致。

（三）耐久經(jīng)濟(jì)性原則

建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)材料的選擇還應(yīng)該考慮到實(shí)用的原則，也就是材料的耐久性和經(jīng)濟(jì)型，一方面要盡量選擇價(jià)格相對(duì)較低的的材料，一方面還需要根據(jù)建筑的建筑要求來(lái)確保外部材料的耐用性，保障建筑物整體的安全性能。

（四）審美適應(yīng)性原則

建筑外部形態(tài)的審美適應(yīng)性原則的標(biāo)桿可以主推悉尼歌劇院，其白色貝殼狀的形態(tài)和海天融為一體，不論從哪個(gè)角度看都能讓人獲得充分的審美滿足。因此，審美適應(yīng)性的原則能夠促使建筑設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出更多優(yōu)秀的建筑作品，創(chuàng)造豐富多彩的世界，滿足人們精神層次的需求。

總的來(lái)說(shuō)，建筑外部形態(tài)和建筑材料的應(yīng)用是相輔相成的，建筑材料的發(fā)展為建筑外部形態(tài)的多樣性和高要求提供了基本保障。在建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，要注重和建筑的所在地域、建筑的風(fēng)格、功能相一致，結(jié)合生態(tài)原則進(jìn)行材料選擇，以確保建筑物的美觀、耐久。

參考文獻(xiàn)：

[1]張一然.寒冷地區(qū)建筑外部形態(tài)設(shè)計(jì)與防寒設(shè)計(jì)的適應(yīng)性研究[J].城市地理，2015，22：132.

[2]許亦農(nóng).審視過(guò)去，走向未來(lái)：建筑適應(yīng)性再利用雜記[J].世界建筑，2009，03：78-88.

[3]蔣荃，劉玉軍.建筑構(gòu)件及材料環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)方法研究[J].中國(guó)建材科技，2010，S1：22-26.

作者簡(jiǎn)介：

姓名：楊勇 性別：男籍；貫：遼寧省鞍山市；民族：漢族：出生年月：1977年11月；學(xué)位：工學(xué)學(xué)士；職稱：副教授、工程師；研究方向：土木工程