建築材料大學生小論文
建築材料，是構建建築物的主要元素。不論是建築的主體結構，還是建築的內外裝飾，均需要建築材料來實現。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!
篇1
淺析優化建築結構材料
【摘 要】隨著我國建築業發展很快，規模不斷擴大。平均每年新建20億m2建築，這樣大面積建築的建造消耗了大量的自然礦物資源、能源，同時又向大氣中排放大量的有害氣體，嚴重汙染環境、破壞生態。由此帶來的資源枯竭、環境破壞，已經引起人們的警惕。因此，如何優化建築結構，用較少的資源來滿足大規模建設，就成為目前急需解決的問題。
【關鍵詞】建築結構;建築材料;可再生技術
1、結構用材的現狀
建築結構的形式主要有：砌體結構、木結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構。我國土地資源緊張、森林資源匱乏，木結構和粘土磚砌體結構受到限制、淘汰，鋼結構造價偏高，難以普及。據統計，我國建築業每年消耗的混凝土達15億m3，建築用鋼超過7000萬t，幾乎佔全球的1/3。鋼筋和混凝土作為主要的工程結構材料，是國家工程建設必不可少的物質基礎，但消費了大量的能源和資源，給國民經濟可持續發展帶來了挑戰。
2、存在問題
1***資源和能源不足;2***消費結構不合理;3***環境汙染嚴重。
3、結構優化的途徑
3.1提高結構材料的強度
一般來講，在同等結構體系中，混凝土強度等級越高，其結構構件尺寸、體積就會相對減小，其用料就會減少。例如HRB400，HRB500的鋼筋，對於受力鋼筋，可節約鋼材10%～25%。配製C35混凝土，用42.5級比用32.5級可節約水泥80kg/m3左右。
隨著材料強度的提高，強度價格比***即每元購得的單位重量材料的強度***明顯增加，可降低配筋率，節省鋼筋;減少運輸、加工、綁紮等施工量;緩解密集配筋區域***如節點***的施工困難;還可減輕結構自重，技術經濟效益顯著。因此，推廣應用新型高強鋼筋，加大C30，C40向C40，C50升級應用，以及C70，C280高效能混凝土在建築結構中的應用技術研究是節約材料的基本途徑。
3.2重視結構材料的耐久性
混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題。長期以來，人們一直認為混凝土結構是非常耐久的材料，直到20世紀70年代末期，發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程，在一些環境下出現過早損壞，許多城市的混凝土結構基礎設施工程和港口工程建成後不到20年、30年甚至更短的時間內就出現劣化。國內外統計資料表明，由於混凝土結構的耐久性病害而導致的經濟損失是巨大的。
而且，混凝土結構的質量檢查習慣上以單一的強度指標作為衡量標準。工程中為滿足施工工作效能要求，用水量大，水灰比高，導致混凝土的孔隙率很高，約佔水泥石總體積的25%～40%，特別是毛細孔佔相當大的部分。毛細孔是水分、各種侵蝕介質、氧氣、二氧化碳及其他有害物質進入混凝土內部的通道，使混凝土結構耐久性大大降低。
3.3大力發展空心結構
將目前重量達1.8t/m2的粘土實心磚混合結構建築，改用空心磚或空心砌塊可使建築重量下降到0.8t/m2～1t/m2，無疑會節約大量建築材料，或者說用同樣數量的自然資源可建造更多面積的建築。
3.4大力發展預應力混凝土結構
日新月異的生產工藝變革以及人們對物質文化生活需求的迅速提高，使建築結構正在向大柱網、大開間、大跨度、多功能方向發展，人們總想在有限的建築面積和空間內獲得最好的使用功能和最佳的投資回報。
經驗證明：8m～18m柱網***或跨度***的房屋正處於預應力混凝土建築結構經濟跨度範圍內，對於大多數多層工業廠房，各類公共建築如文化娛樂建築、體育建築、醫療建築、商業建築、辦公建築、航站建築等，預應力混凝土結構常常是最佳的選擇，具有良好的技術和經濟指標。
預應力混凝土在高層建築中的應用有很大的發展前景，尤其是無粘結預應力混凝土平板和預應力混凝土扁樑用於高層建築的樓蓋，具有降低層高、簡化模板、加快施工等明顯效果。預應力混凝土除用於樓蓋外，有時還用來解決大跨度、大空間部位柱網轉換時的轉換樑、轉換桁架，以及複雜柱網情況下的轉換板。此外，8m～18m跨度的預應力混凝土空心板，外牆用的裝飾保溫複合預應力混凝土牆板在高層建築中的應用前景也很廣闊。
3.5大力發展預製、現澆相結合的裝配整體式結構
預製混凝土構件具有工廠化規模生產的各種優點，如質量控制水平高、構件耐久性好、模板週轉率高、損耗小。在道路及運輸吊裝條件較好，運距不太大***200km以內***的情況下，預製構件常常有良好的技術經濟指標。先進工業化國家中，預製混凝土構件的比例很高，美國佔70%～80%，法國、德國約佔60%。
隨著大柱網、大開間多層建築和高層建築迅猛發展，大力發展裝配整體式建築結構體系，把預製與現澆二者的優點結合起來，避免純裝配式建築對產品尺寸的高精度要求，結構整體性差和節點耗鋼量大等缺點，又避免了現澆結構現場溼作業工程量大，受制於現場施工及氣候條件，耗用大量模板、支撐等缺點。
3.6大力發展可再生技術
建築垃圾中的許多廢棄物經過分撿、剔除和粉碎後，大多可作為再生資源重新利用。如廢鋼筋、廢鐵絲、廢電線和各種廢鋼配件等金屬，經分揀、集中、重新回爐後，可以再加工製造成各種規格的鋼材;廢竹木材則可以用於製造人造木材;磚、石、混凝土等廢料經破碎後，可以代砂，用於砌築砂漿、抹灰砂漿、打混凝土墊層等，還可以用於製作砌塊、鋪道磚、花格磚等建材製品。因此大力發展可再生技術將固體廢棄物作為建築材料生產的原材料：1***實現自然資源的可再生;2***實現垃圾、建築材料等人造材料的可再生利用。以可再生資源逐步替代不可再生資源，以應對未來建築必須面臨的諸如環境和生態保護。
3.7加強已有建築的修復與維護
我國是發展中國家，現在正大興土木，可是過去建成的大量工程已經過早老化。如：國內40%的公路橋樑的橋齡已大於25年，加上進入20世紀90年代以後交通量猛增、超載嚴重，以往的設計標準又低，路橋的維修問題十分突出。由於養護維修費得不到保障，造成工程安全隱患，並在以後需支出更多的大修費用。因此，定期的檢查和維護是非常必要的，這對圍護結構的適用性和耐久性，延長結構使用壽命是非常重要的。
4、結論和建議
可持續發展要從土地開發、建材選擇、建築使用及維護以及建築拆除的整個生命週期中，體現出對自然資源的索取少，能源消耗小，對環境影響小，再生利用率高的新特徵。在這個發展過程中：1***應當避免低效能鋼筋和低品質水泥造成對資源的浪費，將提升鋼材、水泥、混凝土等建築用材消費層次作為主線，形成合理的消費結構。2***優化建築結構，用較少的材料滿足大規模的建設，同時重視可再生資源的利用。並將成熟和行之有效的科學成果及時納入國家標準規範，做到以最小的資源投入獲得最佳的經濟效果。只有這樣才能合理利用自然資源，實現建築的可持續發展。
篇2
試談建築設計中的材料運用
【摘要】本文介紹了建築材料對建築設計的重要性，並分析了建築材料所具備的肌理、韻律等特性，提出了幾點正確運用澆築材料，設計具有藝術氣息與時代特色建築的方法。
【關鍵詞】建築設計;建築材料;運用
引言：建築材料，是構件建築物的主要元素。不論是建築的主體結構，還是建築的內外裝飾，均需要建築材料來實現。建築設計，是對建築整體做設計，也就是從起草建築結構方案，到最後建築能夠付諸使用的真是效果，這個過程，不僅要對建築外形進行設計，也要規劃設計建築的裝飾方案，即建築材料的選擇與運用。隨著社會經濟的快速發展，科學技術日益領先，材料生產技術越來越完善，建築材料的品種、功能、效能等均複雜多變，這種發展體制使得材料在建築設計中的運用存在一定難度。
1 材料對建築設計的重要性
1.1建築材料的基本概念
建築材料，是建造建築物過程中所使用的一切材料。根據建築整體的施工過程，可將建築材料分為結構材料、裝飾材料以及專用材料[1]。結構材料是建造建築物的主體，如混凝土、石材、金屬、磚瓦等;裝飾材料是對建成建築物內外裝飾所用，如塗料、油漆、面磚、玻璃等;專用材料是具有特殊功能的材料，如防水防潮材料、阻燃防火材料、保溫隔熱材料以及具有隔音降噪、調節空氣溫溼度、淨化空氣的生態型材料等等。
1.2建築材料的使用原則
建築材料所具有的不同功能性，使得建築材料在運用上必須根據其作用正確使用，室內材料不能用於室外，而比較潮溼的區域，則要採用防水材料。其次，建築材料本身，具有一定的物理性質，同種功能的不同材料，其強度、彈性、塑性等均有較大差異，在運用過程中，應根據材料所運用區域的力學性質，計算材料的用量以及選擇符合物理性質的材料，保證建築的安全效能。最後，建築材料本身具有獨特的肌理與韻律，特別是科直接運用於建築外牆的材料，對其運用必須符合建築物所處的城市，能夠傳達城市文化，表現人文精神。建築材料種類繁多，功能各異，在運用建築的過程中，在突出材料的物理性質的同時，要注重材料的美觀性。
1.3建築材料對建築設計的重要性
建築材料對建築設計來說，不僅是建築建築物的基礎，同時也是美化建築物的途徑，其對建築設計的重要意義，表現在以下幾個方面：
首先，呈現建築造型。在建築設計中，首要的工作就是設計建築造型。建築造型則是通過對建築材料實現，不同造型的建築造型，對材料的要求不一樣。比如我國建造了不少地標性建築，上海東方明珠，層高且以“塔式”結構搭配球狀造型，結合現代玻璃材料，造型獨特，人在上方可通過腳下玻璃俯瞰外灘，景色獨到同時激起了人們登高的慾望。聞名世界的奧運建築鳥巢，直接將建築結構暴露在外，形成自然的建築造型，且外部材料節能環保，通透性好。
其次，實現建築功能。生活中的建築物，其基本功能雖然為遮風避雨，但是隨著社會經濟的快速發展，任何行業對建築物均有其固有需求。比如商業空間，必須通透性好，能夠實現室內良好的通風、採光效能;家居空間，要求材料能夠吸收甲醛、細菌等汙染物，達到淨化空氣的效果;室內遊樂場，材料要有極佳的隔音效果，不能對周圍居民或人群正常生活造成影響。再比如迪拜的帆船酒店，其結構材料必須具有足夠的強度與硬度，能夠將建築體支撐於水上。隨著社會經濟的快速發展，新型生態節能建築材料越來越普及，表明了建築的健康功能性也越來越受重視。
2 建築設計中材料的運用現狀
建築材料對於建築設計來說，是極其重要，但極具深度的話題。雖然我國近年來大力實施城市化建設，建築群體的建築施工專案極多，但是對於建築設計而言，普遍存在千篇一律的現象，缺乏創新。
2.1建築設計中材料的運用存在問題
建築設計中材料運用存在的首要問題，是材料品種運用錯誤。比如，在商業建築外觀整體採用貼面磚，雖然不影響建築本身的質量與安全效能，但是對於商業空間來說，其本身應具有一定的科技感，使用貼面磚，建築主體本身就顯得保守與呆板，沒有突出資訊社會的文化氣息。此時採用質感強烈的玻璃材質，科技感十足，且在建築內部，特別是領導辦公室，可以俯瞰建築周圍的環境，顯示了企業無與倫比的社會地位以及無可匹及的發展趨勢。而建築材料本身，不僅要選擇正確主要材料，同時輔助搭配的材料也要根據建築所處的環境、建築的使用功能合理選擇，這些材料選擇方面的不足，均影響了我國建築設計業的發展。
2.2建築設計中材料運用問題的原因分析
綜合分析建築設計中對材料運用存在的不足，究其原因，首先，我國幅員遼闊，建築材料品種多種多樣，給人以選擇綜合症。其次，隨著社會經濟的快速發展，各項生產、加工技術已不可同日而語，建築材料不僅有天然生長的，還有各項技術加工合成的新型技術，不僅外觀、尺寸有了一定的進化，材質的功能、屬性也有了質的改變。最後，我國在建築設計行業的發展較晚，許多建築材料的研發還處於起步階段，許多新型材料的效能，還未通過實驗進行驗證。
3 建築設計中材料運用的方法
3.1注重材料搭配
建築材料品種繁多，風格各異，且不同的材料尤其不同的肌理，不同的肌理其功能以及所呈現的形象也是不盡相同的。建築設計過程中，在選擇材質時，要選擇正確品種的材質，並且以正確的搭配方式對材質進行組合，對不同材質搭配的部位細膩處理，將建築物的形態生動形象化[3]。目前，我國對建築材料的專研方面，發現不同材料的肌理組合具有兩種常見組合手法：其一，調和組合。調和組合注重調配使其和諧統一，所呈現的建築效果是自然、和諧、含蓄、統一，一種超強的整體性;其二，對比組合。對比組合注重突出個性，所呈現的建築效果是條約的、刺激的以及誇張的。不同的材料，均能實現這兩種組合方式，且不論是哪一種組合，均能產生千變萬化的建築效果。
3.2注重材料自身特色
原創的最真實，最具特色。在建築設計中，設計師應合理選擇材料，在運用材料時，要注意保持材料原樣，使其真實性呈現出來。注重材料自身特色，表現材料的真實性，主要從結構材料和裝飾材料兩個方面體現。結構材料需要真實的表達建築細部的結構構造，使其呈現精美造型，而不是以裝飾材料美化其表面。裝飾材料則是在滿足建築本身功能需求的同時，要呈現材料自身特色，將材料本身的美感作為建築裝飾的一部分，對建築物的造型美觀貢獻一份力量。
3.3注重材料肌理設計
任何材料，均有其獨有的顏色、質地和紋路。材料的質地是“肌”，材料的紋路是“理”，由此可見，材料的質地和紋路，實為材料的肌理。材料的顏色，是材料的外觀表象，一方面顯示著建築的色彩，同時建築材料的顏色，需要與建築物所處的周圍環境相呼應，和諧統一。材料的肌理，顯示這材料組織，能夠襯托出建築物的風格與特點。
4 結語
在建築設計中，注重材料品種、色彩、肌理與韻律的設計運用，是將建築設計細膩化。同一建築材料雖然能夠形成不同的尺寸規格或者不同形狀，可以形成不同的色彩、圖案形成不同形式的表面效果。但是材料運用不僅僅表現在對獨立材料的設計加工中，同時也表現在對不同材料的搭配使用，對其拼接處的處理。雖然不同肌理的材料可給人直觀的視覺效果，但是也要通過優良的拼接技術，讓建築看起來雖然具有強烈的視覺衝擊，但是也給人強烈的整體感。
參考文獻：
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[2]李峰.現代建築介面的材質設計研究[D].南京：東南大學建築學院，2001.
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