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淺析材料科學發展對現代建築的影響論文

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材料科學的發展給現代人的生活帶來了許多意想不到的奇蹟,現代人生活中人工材料的應用遠遠超過了天然材料的應用,給人類的生活帶來了難以想象的方便、美感、舒適感和藝術感等,將現代建築提升到一個更高的層次。

淺析材料科學發展對現代建築的影響論文

一、材料科學的發展

材料科學的發展使建築使用材料的種類不斷的豐富,也是建築的風格日益多元化,給當代人提供了美觀、舒適、安全的居住、休閒、工作、娛樂等空間,也是人們獲得了不同的建築藝術體驗。在材料科學的發展下,當前的建築使用的材料主要有複合材料、智能材料、生物材料等,並且材料的性能、種類還在不斷的發展。例如耐高溫的複合材料,這種材料可以承受上千度的高溫,隨着材料科學的發展,這類材料的耐高溫性能還在不斷的優化;又如可防火的納米材料,這種材料具有很好的隔火、隔熱效果,可應用到廚房的裝修中,提高了人類居住環境的安全性,降低了火災的危險風險。再如性能優越的鋼化玻璃,被廣泛的應用於建築的外牆等領域,結實、耐用、施工方便、美觀時尚,總之,材料科學的發展不但給建築業帶來了很多的驚喜,也爲城市發展提供了更多的科技支撐,使現代城市更加美觀、智能、舒適。

二、材料科學的發展對現代建築的影響分析

(一)材料科學對現代建築工程安全性的影響

傳統建築中人類使用土、木材、石材等進行建築活動,隨着材料科學的發展,合成材料、生物材料等成爲人類建築活動中的主流應用材料,在這些材料中由於化工工藝發展的不完善及人們對材料生產成本等的控制和要求,造成了新型材料對人的一些不好的影響,例如,有毒有害、具有放射性、對環境會造成污染和破壞等,在實踐中因材料問題致人生病、死亡的案例也不少,如室內裝修造成的室內空氣嚴重污染,致使居住着患上呼吸道疾病、神經系統疾病等,甚至更爲嚴重的不治之症。在建築實踐中,有些材料對人的危害不僅僅來自材料的本身,還與人的使用方式、方法有關,例如,爲了使建築物更早的投入使用,在施工過程中會用到一些化學方法加快材料的凝結速度,進而達到縮短工期的目的,實際卻造成了材料應用的危害風險增加。隨着材料科學的發展,人們對材料應用思維的轉變,當前工程的安全性、環保性以有巨大發展,如框架結構代替了傳統的混凝土結構,建築物不但結實耐用,還大大縮短了工期,例如2015年長沙用十九天建起了近二百米高的大樓,且大樓的巧妙設計、材料應用及施工不但減少了混凝土的應用,還減少了二氧化碳的排放量、避免了塵土污染等,由此可見材料科學的發展對於建築物安全性、環保性的巨大影響,且隨着材料科學的進一步發展,在未來的材料研究、應用上,穩固、健康、環保等安全問題的解決將成爲建設施工的主流,材料科學的發展將大大提高人類居住環境的安全性、舒適性。

(二)材料科學發展對現代建築工程造價的影響

材料科學的發展給人類生活帶來了巨大的變化,同時也使建築工藝、建築質量得到了很大的提升。例如,過去人們透過加厚牆體、燃燒煤炭達到保溫效果,這樣不但浪費資源、增加了建築成本,且對環境造成了較大的污染,而現代建築採用保溫牆進行建築物的外牆處理,這樣不僅節省了建築成本,還提高了室內的採暖效果,有利於降低室內取暖的排污量,使人們獲得了更加舒適、優越的生存環境。此外,照明、電梯等方面施工,在材料科學發展的基礎上都得到了很大的發展,例如,利用新材料透過採集太陽光達到照明目的,節省了電能,降低了火力發電對環境的影響,又確保了城市的用電量。如太陽能路燈,利用新材料在白天吸收太陽光能量,到晚上發光。可是,由於成本、製作工藝等限制,目前一些科技含量高的材料成本較高、材料的製造技術掌握在某些國家後企業手裏,這給新材料的應用造成了一定的影響,也使這些材料在建築工程中的應用成本增加,致使工程造價提升,人們難以廣泛的享受到新科技帶給人類的舒適、便捷的生活。例如,建築物的牆體保溫,傳統的材料保溫性能差、施工手段單一,新型材料的應用可以解決這些問題,如保溫牆紙的應用不但保溫效果好且美觀、實用的,但是施工的成本就會增加。因此,在解決材料的研發和材料的應用的成本問題上還需要材料製造工藝的進一步發展和完善,力求材料科學的發展帶來材料應用的廉價、高效、環保。

(三)材料科學對現代建築工程美感的影響

隨着材料科學的發展材料的種類越來越多,人工合成材料的迅速增長不斷的豐富着建材市場,當前應用於建築業的材料種類繁多,其特色、質感、性能等還在不斷的'不斷優化和發展,光澤、紋理等不斷的帶給人感官的震撼,使人欣賞到建築物的美、暢想現代生活的舒適、優雅。例如,瓷磚與木質地板,一個給人以明亮、現代的美感,一個則給人一種自然、素雅的美感。又如,玻璃牆,這種特殊玻璃在建築物中的應用,使建築物具有獨特的光感和藝術形象,從不同角度展示了建築物的美感。再如,鳥巢的建築,向上追溯幾年,我國不具備生產一些新型材料的技術,將鳥巢的設計變爲現實就有些困難,直到一些材料的生產工藝完善後,這種建築形式才能被實踐出來。可見建築設計的進步與材料科學的發展息息相關,再好、再美的建築設計沒有材料的支援就只能是“紙上樓閣”,事實證明材料科學發展對於現代建築的影響是巨大的。綜上所述,材料的發展使建築實現了建築領域更多的可能,使建築從質量、品質等方面都得到了較大的發展。

三、材料科學發展的趨向和人思維的轉變

(一)材料科學的發展趨向

新材料在建築中應用的實踐證明,材料科學的發展還有很多的瑕疵,例如,環境污染、含有有毒有害物質等,在實踐中,人們逐漸認識到一些材料的不安全性、高成本等缺陷,未來材料的發展將向環保、節能等方向發展,例如,利用廢棄物製作建築材料,如霧霾磚、加氣磚等;又如抗甲醛油漆,降低了塗料對環境的污染和對人體的傷害,這些表現了材料科學的發展趨於環保方向。又如,材料科學發展的節能趨向主要表現了人們在建築過程中對於建築物及建築材料使用長期效益的追求,例如加氣磚,用石粉(一種石材加工的廢棄物)製成,節省資源的同時這種磚的保溫、隔熱性能還好,其重量還輕,減輕了建築物的符合,同時還廉價、實用,降低了建築工程的造價。再如材料科學發展的智能趨向,隨着城市的發展人們對智能居住環境的需求逐漸增強,這就促進了智能材料的發展,如集成電路材料單晶硅、資訊的存儲材料等,這些材料實現了現代建築的智能化,使材料與材料器件形成一體化結構,方便了人們的生活。此外,新工藝、新流程也使材料科學有了更廣闊的發展前景,與其他科學的交叉發展使材料的性能、品質等得到了更加完美的發展,在現代建築中材料科學的發展發揮了重要作用。

(二)材料科學發展與人思維的轉化

材料科學的發展和材料的實踐應用,使人類對材料的研究、應用、發展等有了新的認識,人在建築中應用材料的思維也發生了很大變化。現代建築興起之初,人們選擇應用材料的主流觀點是美觀、華麗,對於材料的環保性、舒適性、安全性考慮不足,隨着材料科學的發展,人們認識到材料科學發展的新趨勢,逐漸的認可了環保、節能、智能等材料發展的新趨向,也將現代建築的材料選擇思維由材料的美感轉向舒適度高、安全性能好的方向,尋求材料應用的經濟、實惠、安全。同時,也使建築活動的單一模式得到了改變,人們對建築物性能的單一需求轉向多元化需求,材料的應用也迎來了多樣化,促進了材料科學更廣闊範圍的發展和進步。

四、結語

材料的研究和發展是一個漫長的過程,人類用自然界的物製成自己需要的材料,如用土製成磚瓦、瓷片等,可見材料科學發展的最初都是朝着有利於人類社會發展的方向進行的,在不斷的實踐中,問題逐漸出現,材料科學的發展呈現了一定的曲折性和循序漸進性,這就需要我們客觀的認識現代材料科學的發展和發展趨向,結合現代建築的性能需求,爲人類創造更安全、舒適、美好的家園。