建筑材料论文

1、建筑材料论文一、材料的定义 材料，在现代汉语辞海中被定义为可以直接制造成产品的东西。在英文中，材料对应的单词是 Material，在牛津现代高级英汉双解词典中的定义是“that of which something is or can be made or with which something is done”，即材料指的是组成或制成物品的东西，或者是通过其完成某件事情的东西。可见，材料与一般物质的区别在于，它是被赋予了实际用途的物质形式。 在建筑方面，用于建筑表皮的材料一般有木材、砖石、混凝土、金属、玻璃材料、塑料、陶瓷材料、涂料等。我们知道建筑是技术与艺术在人类社会发展中的结晶，而建筑

2、材料就是人类从事各项建筑活动的物质基础。材料的运用是建筑设计的内在组成部分，材料的变革与发展直接引发建筑形式的变革，材料和设计的紧密统一是建筑设计的成功展现。 材料及其构造设计是现代建筑创作中的一个重要手段，而我们在设计的各个阶段，都要对材料的形态、色彩、质感的表现研究考虑，正是有了他们的精彩展现，建筑才有了生命力。 二、 材料的形状形状，是眼睛把握物体最基本特征之一。主要涉及物体的边界线和它的基本空间特征。从视觉上看，一方面，材料是由各种微小的形状组成，如木纹是由几何线性组成，大理石是由一颗颗形状不规则的晶体构成，这形成了材料表面质感的一部分内容。另一方面，材料在被加工后会形成一定的形状，这

3、是我们普遍看到的材料在建筑中表现出来的材形。二者相互作用影响人对材料的认识。二者在设计中普遍存在着两种情形，和谐与对抗。前者比如木材的使用，由于它的韧性特质，因此它既有石材的坚硬，又有麻草的柔性。于是木材既可以雕成植物花鸟状，也可以做成支撑结构的杆件状，而且木材做支撑结构也常常由于其韧性而被做成各种复杂的弧线形状，表达木材特性的同时，满足人们的审美需求。二者的对抗比如石材的一些用法，本来是承重的材料，显示的是其坚固刚硬的个性，但在哥特式建筑中却表现出与其沉重感相反的内容，设计师将石头设计成植物的形状，像藤蔓一样生长，枝叶招摇，变成纤细生长的石材线条，在这里的建筑表现中，石材像石膏一样具有了可塑

4、性，丰富变化的形态让石材取得轻盈、飘逸和柔韧的气质。这种形状与质感的对抗也是表达材料质感的一种方式，是对材料的反常态表现。 在建造过程中，块状材料和散状材料需要通过一定的构造方式组成建筑的外表皮，这其中，如何构造和连接也是影响材料形状表现的一大因素，构造的层次，显示与不显示，构造的连接方式、连接构件这些因素都会影响到材料整体给人的视觉印象。 三、 材料的色彩色彩是抽象的，必须借助某种“载体”才能得以表现。在这里，笔者在此以建筑材料为基础，以材料作为色彩的载体，色彩作为材料的一个属性方面，从属于材料，称为“材料色”。色彩能够对人的生理、心理产生影响，例如冷暖、轻重、软硬、强弱以及联想搭配的种种情

5、感等。色彩的使用与建筑功能可以有着密切的联系，例如医院常常使用较为温馨、柔和的颜色，幼儿园则适合选用活泼、动感较强的色彩。 在材料的视觉特征中，色彩属于敏感的、最富表情的要素，本身就具备视觉美感。由于人的视觉对于色彩有着较强的敏感性，因此色彩所产生的美感魅力往往可以直接打动我们。对色彩的使用一定要合理谨慎，明确设计中想要表达的主题，例如使用不透明的油漆，色彩直接与建筑的形体相结合，突出了色彩与“形”的表达，但却掩盖了材料的物质概念，失去了本性局部特征和建筑整体，材料色的表现与自身美学价值的内容相互统一。然而材料真实性的实现需要建筑师深刻的思考、体验、主动的实验和把握，并需要一定的技术与工艺条件

6、的支持，因而有相当的局限性和适用范围，需要我们适当的运用和调节。 石材、木材、砖与面砖、清水混凝土、金属、玻璃这六个类型是建筑外表皮中运用较多的材料。下面来归纳一下这六种建筑外表皮材料艺术表现的基本方法。一、石材 1)石材的外型特征 形状：石材用于建筑外表皮最为常见的形状是板材及块材。块材一般用于砌筑，板材用于面层装饰。无论是块材还是板材大多是规则的矩形，如切割整齐的大理石，花岗岩，方解石；也可以是不规则形，如卵石、毛石、文化石等。色彩：石材的色彩因为品种的差异而呈现多种的颜色，有黑（金）色、红色、绿色、白色、灰色、黄灰色等等，几乎囊括了所有的色系，总体来说，石材的颜色一般纯度较低，多表现出灰

7、色柔和的特质。 质感：材料的质感非常丰富，首先不同的加工工艺如抛光、亚光、烧毛、机刨纹理、剁斧、喷砂等赋予石材光亮、亚光、凹凸等不同的表面效果，各种表面加工效果与石材本身的纹理结合形成了其总体的视觉质感。石材在加工中常常结合不同品种石材的特点来进行处理，如大理石，由于其本身的纹理非常丰富而美丽，在加工中就常常把它做抛光或亚光处理，光洁的表面更能展现其内部纹理的图样。而本身纹理不够清晰的材料如花岗岩，就运用烧毛、剁斧等方式获得了石材的二次肌理。 2) 内涵表现： “人民的思想就象宗教的一切法则一样，也有它们自己的纪念碑，最后人类没有任何一种重要的思想不被建筑艺术写在石头上。”法国文学大家雨果的这

8、一段话说明了建筑文化与石头在人类的历史上是联系是多么紧密。诚然，石头建筑是西方的盛典，在西方古建筑史中有着许多石头建筑的史诗，如方尖碑、金字塔、雅典卫城等等。石文化经过古典建筑、中世纪建筑和文艺复兴建筑的累积迭代，凝聚了人类文明的有关石材应用的群体记忆，至今仍然在现代材料充斥的城市环境中扮演城市建筑文化的基石角色，以一种独特悠久的历史文化气息，为生活在“现代化”时代的人们提供心灵的栖息地。传统石建筑的突出特点是厚重的“体积感”和严谨的几何造型，这与欧洲人讲求思维的逻辑性和艺术观念上的模仿有关。在石构建筑中，造型都为肯定的几何形体，方即是方，圆即是圆，并将其符合逻辑的组合起来，在建筑中尽可能的减

9、少材料的种类，追求材料的纯净，尽量弱化构件交接有可能产生的“缝”对建筑整体性的破坏，整幢建筑给人的印象是一种石材的“雕塑”。 我们在现代建筑运用石材作为建筑外表皮的时候，无论是砌筑还是装饰，都应一定程度上尊重石构建筑本身的历史文化内涵，突出建筑的整体性和雕塑感。 二、木材 1）木材的外型特征 形状：木材用于建筑外表皮是最为常见的形状是板材和杆材（包括整个的圆木或者圆木切半的形状）。古代，在东方木构建筑盛行的地区，木材常常用圆木或木杆件做骨架支撑结构，用板做围护结构。而在欧洲的早期建筑中我们还可以看到用圆木堆砌作为承重和围护墙体的原型。现代建筑由于木材资源的缺乏和生态的考虑，已经很少运用整根的木

10、材来做建筑的结构或外墙，更多的形式是以木板材的形式作为建筑外表皮的装饰。而且由于自然森林资源的有限性，即使是板材现在完全使用圆木也是不经济和现实的。为此，各种人造合成板材如胶合板、纤维板、细木工板、薄木皮饰面板等纷纷出现，代替了原木板，节约了自然资源。色彩：木材的颜色多属暖色系，根据树种的不同而呈现出不同的颜色。以原木为例，如榉木有红白两色，胡桃木有黑白红三色，檀木有紫檀、黑檀、红檀之分等等。这里的红、黑、白其实是一个粗略色彩的概括。实际上的木色与我们概念中的红黑白是有差异的。所谓的红是偏向红色的暖木色，黑最多也就是褐色，而白是冷木色，实质上更接近于乳白色或淡淡的黄色。以上都是木材的本色，在工

11、程中我们还常常根据需要给木材涂上混水漆或者沥青让木材的颜色表现有更多的选择。 质感：天然的不同树种的木材不仅具有不同的色彩，更为明显的是显示出不一样的质地和纹理。如沙比利和花梨是交错纹理，而黑胡桃和樱桃木却是是直纹理，质地细腻。人造板材也常常因为加工工艺的不同而显示出不同的质感特征。如刨花板是利用木材加工过程产生的刨花、锯末、碎木等加入一定数量的胶结材料拌和热压而成，它的表面可清晰地看到刨花，直接作为面板喷上油漆可以追求特殊的质感。 2）内涵表现 与欧洲人发展了完备的石构建筑一样，中国人将建筑的木构形式推至成熟，形成人类历史发展同一阶段上的两个各自发展完备的建筑文化形式。中国传统的木构建筑具有

12、“线性”特征，可能缘于木材在森林里生长的自然形态，同时也包含了木材使用性能的合理性。我们在使用木材作为建筑的外表皮材料的时候不能将思维固定在“面”的概念上，在一定程度上再现木材的线性特征也是其艺术表现的内容之一。如中国古建中的屋顶、屋檐、脊饰等有一些不可捉摸的自由曲线构成，表达了木材的线性特征，这样的设计手法也可以借鉴到当今的现代建筑外表皮设计中去。 木质建筑外表皮如何表达传统木构建筑的幽雅、深远和气势的宏伟，如何表现木材质感所体现的简单、质朴、融入自然，清新宜人之气，这些是我们在挖掘木材的文化内涵中必须努力去表现和传达的内容。如芬兰某住宅建筑的外墙板上，木条板全部都涂以黑色油漆，表面也较粗糙

13、，由于板的边缘不够整齐，板与板之间缝能够清晰可见，但给予建筑立面很强烈的水平线条感，涂上油漆的木板条仍然可以看出其本身纹理和木材特有的质地。木材是世界上唯一可再生建筑用资源。在注重环保的今天，木材被广泛地用于各种工业和民用用途，为人们营造更为贴近自然的居住和休闲环境。 三、砖与面砖 1）砖与面砖的外型特征 形状：砖与面砖的形状就是块状，根据不同的生产厂商，不同种类的砖和面砖具有不同的尺寸大小。常用的粘土砖的尺寸是 240×115×53（mm），而空心砖的尺寸很多样，有 240×115× 90（mm），390×190× 190（mm）等

14、等。面砖的尺寸更是大小不一，有 100× 100（mm），240×60（mm），195× 45（mm），115× 90（mm）等非常之多的规格。常见砖与面砖的形状是矩形或正方形。色彩：粘土砖有青灰和暗红两色，水泥砖、页岩砖、灰砂砖等为灰色，成品的砌筑砖常常由于配料、烧结时间和冷却环境的差异而呈现出一定的色差。 面砖的颜色颜色美观、多样，有陶土的自然色彩，比如钢砖红色、粉色、香槟色；也有比较前卫的彩色，比如珍珠灰、巧克力棕和乌木黑色。为了满足市场的需要，新的创新的面砖色调产品日益增多，给建筑师更多的色彩选择。 砖和面砖因为加工工艺的不同或内部矿物质的种类及

15、含量不同，具有较为丰富的色彩，任何一种色彩都有其独特的效果，建筑师在营造不同个性特质的建筑形象时比如要结合外墙砖的色彩做出合理的选择。例如赖特认为： 茶褐色或红棕色的砖墙是最好的土色。它们不是从草地上突然冒出来的，而是很清楚地意识到脚下的地面，并向地面平缓伸展出一个坚实的基础，使建设物更牢固地插入土地之中。 清水砖墙的远观色彩呈现的是砖或面砖与砖缝砂浆色彩的混合作用，在实际工程设计中不一定都采用普通的灰色的水泥砂浆，可以采用白水泥形成白色砖缝或者加入颜料形成彩色水泥砂浆灰缝，与砖的色彩相互配合，给建筑外表皮形成较为新颖的视觉效果。质感：普通粘土砖由于来自于大地，具有微妙的线条和颗粒等自然质感，

16、通常表面粗糙，受光后明暗转折层次丰富，高光微弱，因而具有质朴的美。面砖因为加工工艺的不同可有抛光、平整、略粗糙、粗糙的不同质感效果。砖与砖的模仿者面砖的质感与现代技术产物如金属、玻璃的整齐平滑完全不同，表现出更强的贴近自然的属性。建筑师在建筑外表皮上常常利用砖与面砖的这一特性，追求建筑形象的朴素和恬静。 其次，由于砖与面砖的表面没有明显的纹理，砌筑和贴面墙体的灰缝排列组合、色彩和凹凸，以及由面砖砌筑方式的变化所带来的光影变化，一起形成较强的砖墙肌理，因此，对于砖墙来说，其肌理的变化可以通过对于砌筑方式的变化来实现。 2）内涵表现 砖石取之于大地，成为联系大地与人类生活的一座桥梁。它以其独特的魅

17、力泥土的色彩、宜人的尺度和大地的肌理，来配合和渲染环境的性格和气氛。建筑形象源于对社会心理、文化内涵和历史承接的思考，传统的建筑信息赋予人们以集体记忆，使我们感受到传统文明的力量，让人领悟到 历史合理性发展的链条 ，砖这种历史悠久的建筑材料在室内环境中的应用，可以启发人们历史的联想。 目前，全球建筑及城市环境的趋同现象，使建筑艺术特色产生了危机。发掘并尊重传统建筑材料所表达的环境、历史与地方意识，以传承文化和保证环境的可持续发展，成为人们越来越普遍的认识。芬兰的阿尔托、美国的路易斯康等建筑师，就是利于砖块的不同砌筑方法来实现建筑的表现力和说服力，并且与地形地貌和周围的新老建筑相互配合协调，最终

18、取得良好的衔接和环境效果。 四、混凝土 1）混凝土的外型特征 形状：混凝土一般由水泥、砂子、石子等骨料和水构成，经过浇筑、养护、固化后形成坚硬的固体。其最初是以一种结构材料的形式出现，经过现代建筑大师勒柯布西耶、路易斯康等出色应用，混凝土逐渐从单纯的结构材料发展成为一种富有外在表现力的建筑材料。混凝土在建筑外表皮上应用时，其形状表现为整体性和可塑性，像岩石或雕塑般的可以随建筑师自身的表达需要塑造形状。但在视觉平面效果来看，它具有整体无缝的表面视觉特征。 色彩：普通混凝土的颜色为灰色，通过在混凝土中加颜料添加剂，根据颜料色彩的不同而形成黄、绿、橙、紫等各色混凝土。混凝土组成材料(水泥和粗细骨料)

19、的选择决定了清水混凝土的表面色彩及初始纹理。 质感：混凝土表面的质感形成与多种因素有关。首先是混凝土浇筑过程中的模板形状及表面肌理，平整光滑的塑料模板、钢模板浇筑出光滑整洁的混凝土面。而如果采用木、竹模板就会在混凝土表面留下木纹和竹的肌理，采用带有花饰或图案的模具更会在混凝土表面拓下同样的纹理花饰。当然最终的拆模过程中的工艺以及前期脱模剂选择的优劣也会影响到表面的质感状况，模板与模板之间的拼接带也会在混凝土表面留下痕迹。 2）内涵表现 混凝土是一种灰调的塑性材料，它特殊的化学性能使其表现为：初期柔软而终期坚硬，具有既似石材又不是石材的美学价值。虽然我们可以找到干百种理由来抨击混凝土或素混凝土建

20、筑，但它是我们不可缺少的三大经典材料之一。我们的前辈曾用它塑造了惊心动魄的杰作。这种“液体之石”在忠实于结构和材料的原真性表达上具有非凡的表现力，尤其在今天，它所代表的“简意”和“真趣”正是医治当前“涂脂抹粉”的恶俗建筑的苦口良药。 五、金属 金属是由金属元素组成的物质，一般具有光泽、延展性、导电性、导热性等特征，金属（除了汞）在常温下都是固态。 1）金属的外型特征 形状：金属用作建筑外表皮，有两种形态，一种是作为表皮结构的金属杆件，杆件和杆件之间形成的金属节点体现了力的平衡，表达了建筑表皮结构的强度、刚度和稳定性。另一种是作饰面的金属板，形状大小可以根据需要在工厂预定也可以直接选择成品，材质

21、较薄，容易弯曲，因此对各种形状的幕墙表面适应性强。如弗兰克·欧文·盖里设计的西班牙毕尔巴鄂古根海姆博物馆，闪闪发光的钦金属板结合内部复杂的龙骨系统，整体包裹出了形状极不规则的建筑体量，形成了特殊质感的美丽外墙。 色彩：金属在大类上分为黑色金属和有色金属，黑色金属通常指以铁为基本元素的金属及其合金，及表现的颜色是黑色和类黑色。有色金属通常指除了黑色金属以外的其他金属，如金银铜分别显示为金色、白色和紫红色。为了金属使用耐久，常常要在金属表面做防腐措施，同时也赋予金属更多的颜色表现。如金属板材中不锈钢的涂层技术和铝板幕墙的氟碳烤漆技术可以制造所有的颜色：红、橙、绿、蓝、靛、紫、黑

22、、白、金黄、银粉。 质感：钢材可以通过磨光，酸洗获得光滑的表面，也可以通过滚轧、蚀刻、喷砂形成表面的凹凸或纹理图案。不锈钢表面状态可分为镜面、丝纹和哑光等，有金属自身的光泽，应用十分广泛。金属的光泽，给人感觉高贵，也有一丝冷漠。2）内涵表现 以工业大生产提供的金属、合金等新型材料营造的建筑，带有鲜明的时代性和明显的工业文化的特征：简洁、明快、洗练、富有空间感、速度感与力度感，有明显的工业生产的痕迹。应用新型的金属材料和工业技术的建造过程首先表达为一种“精确”。选择合适工业施工的金属材料，全部构件都在工厂预制，现场装配，立面上借助标准金属件的工艺美，显示出工业化的整齐一律和严谨。 六、玻璃 1）

23、玻璃的外型特征 形状：玻璃作为建筑外表皮材料，常用的是块材、板材以及作为整体幕墙时的玻璃构件。块材是常见的玻璃砖，可以像普通砖一样砌筑，大小形状可以相对自由，常选用成品。板材常用作门窗部分，表现为单个或成组的玻璃板镶嵌在门窗框内，形状由外墙窗的设计而确定。而玻璃幕墙是整体连片的玻璃包裹着建筑的体型，形状上表现出整体性和连续性。色彩：玻璃可以通过在透明玻璃中加入钻、铁、硒等元素或其氧化物而呈现出茶、蓝、灰、绿等颜色，这称为有色玻璃。其次，玻璃还可在平板表面镀上金、银、铜、铬、镍、铁等金属或金属氧化物薄膜，从而呈现出灰色、青铜色、茶色、金色、浅兰色、棕色、古铜色等，这样的做法使得玻璃失去了透明性形

24、成镜面反射但获得了人工色彩。 质感：玻璃本身是光滑而细腻的，致密的结构使得玻璃显得坚硬而冷漠，透明的特质又显示着它温柔浪漫富有想象的一面。在普通平板透明玻璃的基础上发展了很多玻璃艺术加工技术，例如背涂颜色、窑烧、蚀刻、溶铸、金叶等手法。切刮、抛光、弯曲或涂漆等可以为玻璃增加闪闪发光的波段；喷砂可以引入光线，起遮挡的作用，把那原来清亮的特性变成了柔情似水，调和了光线；窑烧则增加了表面的纹理和立体感，把那原来可以让光线透过的特性改变，加工后的玻璃能够把光线及颜色保留在玻璃内，令本来是透明无色平面显示出产生千变万化的颜色和肌理。用作建筑外表皮上的玻璃常常表现为透明的、半透明的、镜面反射三种质感。透明的玻璃毫不掩饰建筑的结构和构造，而且使得室内外相互融合，建筑可以向外部展示其内部空间，人们也可以从内部空间看到外部的环境，解除了建筑物界面的封闭感，以透明