論環境設計中金屬材料的應用及特性

張鐘靈

（甘肅政法大學藝術學院，甘肅 蘭州 730070）

隨著我國經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，金屬材料已經成為了環境設計中的重要組成部分。伴隨著人類自身生活方式的轉變和審美水平的提升，傳統的規劃性的材料已經不能滿足人們多樣化、個性化的生活需求，金屬材料在這種背景下不斷的發生改變，逐漸成為了能營造出具有特色，集功能性與美觀性為一體的環境裝飾材料之選。

1 環境設計中金屬材料選擇的原則

金屬材料加工成為裝飾材料需要一定的過程，而金屬材料的工藝性能，決定了裝飾材料的性能，顯然越容易加工的金屬，其成本就較低。金屬材料的主要制造工藝涉及到鑄造工藝、鍛壓工藝、焊接工藝，以及熱處理工藝、切削工藝等。在加工工藝上，投入的成本越高，意味著裝飾材料的價格更高。

在選擇金屬材料時，必須選擇在開采和使用過程中對環境影響較小，對人體無害的綠色環保材料，在使用過程中還要考慮到沖擊和震動、溫度與濕度及腐蝕性等一些因素。比如可以選擇鋁合金材料，因為這種材料對于環境的破壞度低，而且在某種程度上，鋁合金材料的循環利用價值更高。設計師也可以參考自然形態，并將其反映到設計方案當中，比如在自然界中常見的蜂窩，這是一種非常合理的空架結構，而應用到實踐中出現的就是蜂窩板，將蜂窩板應用在環境設計外裝領域當中，具有完美的平整度以及具有良好的安裝強度，質地輕盈，加之具有良好的延展性。在此原則的基礎之上推進金屬材料在環境設計中的合理應用具有現實意義。

2 環境設計中常用的金屬材料及特性

2.1 鋁及鋁合金裝飾材料

鋁屬于有色金屬中的輕金屬，呈銀白色，有很好的導電性和導熱性，僅次于銅。鋁的強度和硬度較低，有良好的延展性和可塑性，易加工成板、管、線等。

鋁合金裝飾材料具有輕量、阻燃、耐腐蝕、不易銹、施工便捷、經久耐用等優點。廣泛應用于建筑面板、外墻、活動式隔墻、門窗外框、吊頂、暖氣片和樓梯扶手以及其他環境裝修及五金等。

2.2 不銹鋼材料

不銹鋼是指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學侵蝕性介質腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實際應用中，常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。不銹鋼有很強的耐蝕性，不易產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。環境設計中常見的不銹鋼材料有彩色不銹鋼板、鏡面不銹鋼板、亞光不銹鋼板以及各種截面不同的不銹鋼管等。在實際的應用中，如馬德里巴拉哈斯機場和曼谷素旺那普機場壯觀的玻璃幕墻系統就是采用了不銹鋼支撐，創造出驚人的外墻效果。除此之外，不銹鋼也是制造公共衛生間隔斷、紙巾盒、洗手池和其他物件的首選材料。如上海浦東機場候機廳大量的使用了不銹鋼座椅及欄桿，這是因為不銹鋼具有易清潔的特性，可以迅速徹底地使用不含化學物質的蒸汽來清洗消毒，同時不銹鋼比陶瓷和搪瓷碳鋼更具延展性和耐沖擊性，非常適合公共環境空間的使用。

2.3 銅和銅合金

銅是人類較早使用的一種金屬材料，它具有許多突出的優點，如耐腐蝕，容易開采提煉，加工制作簡單。

純銅的密度為8.9g/cm3，熔點為1083℃，導電導熱性好，耐腐蝕性好，其強度較低、塑性較高，不適宜用作結構材料，主要用于制造導電器材或配制各種銅合金。

銅合金是以純銅為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金。常用的銅合金分為黃銅、青銅、紅銅三大類。由于銅所具有的金色感，在環境設計中常替代稀有的、價值昂貴的金作為點綴使用，能夠產生古樸高雅，具有濃烈的文化和歷史氣息的視覺效果，由于銅的藝術表現力極強，還可以加工成為藝術銅門、銅幕墻、銅雕塑、銅壁畫等裝飾材料,這種創新的思維是將傳統工藝美術與環境藝術的有機融合。

3 結合綠色理念選擇環保金屬材料

在環境設計和施工的過程中，要注意環境保護工作。我國的資源是有限的，利用好有限的資源，盡量減少對環境的污染，更應在環境設計中得以體現。選擇對環境破壞小的金屬材料，不要過多使用重金屬材料，要提高設計對環境的友好，充分挖掘金屬材料本身的能力。因此，在金屬材料的選擇時候，首先，要注意能耗的問題，即盡量降低金屬材料在制造過程中的能耗，這既包括金屬提取制造的能耗，也包括金屬加工成型材時的能耗。其次，在環境設計的過程中，盡量選擇工藝程序少的材料，這樣不僅能有效降低成本，還能創造出環境友好的空間。最后，選擇能夠循環使用的金屬材料，或者將不能循環使用的材料改造成可以循環使用的材料。這樣不僅是資金成本的節約，也是資源的節約。也就是說，金屬材料的選擇要考慮從開始加工到使用，再到回收循環整個過程對環境所產生的影響，選擇時要符合設計要求與功能和低污染的環保型材料，在生產和使用的過程中盡量減少廢棄物的排放、減少能源及資源的浪費。這對保護環境起著至關重要的作用，也是實現金屬材料可持續發展的有效途徑。環保型金屬材料相對于傳統的金屬材料無論其功能還是質感，都能夠達到非常優異的環境協調性，它是設計師在環保意識的指導下，所選擇的環境藝術設計的新型材料，它必須具有符合生態設計要求的功能性、工藝性、經濟性和舒適性。所以，在環境設計的開發和創造過程中，只有結合綠色理念選擇環保金屬材料，才能為人們營造一個綠色健康，舒適美觀的空間環境。

4 結論

精心的設計，巧妙的用材，能夠關注健康，能夠保護環境，永遠是環境設計師需要追求的方向。隨著世界科技發展的腳步，金屬材料的研發和應用將越來越先進。本文只是對環境設計中金屬材料應用和特性進行了初步的探討，希望能夠為相關的實踐帶來一定的參考作用。