可持续性材料与建筑的关系

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1、可持续性材料与建筑的关系当今21世纪的屮国推崇的是可持续发展的理念，即“既满足现代人的需求并以不损害后代人满足需求的能力”。尤其是在当今建筑的高消耗和高污染的发展模式下，更应走向绿色的、环保的可持续发展的生态模式。本篇论文我也将对我所学专业对可持续性建筑的贡献进行论述。即“可持续性材料与建筑的关系”。大部分建材在制造时都要消耗和产生大量的热能和机械能，从而对环境产生多重污染，生态型建筑就应从节约能源和和寻找低能耗低污染的材料的角度出发，并尽可能的实现资源的重复利用和循环利用，减少废弃物的产生。在当下视觉为主导的世界里，材料似乎更多的与建筑的形象联系在一起：色彩、光学特

2、性、和表面肌理、板块的边界状况，都让每一位建筑师为此着迷。当然我们试图与视觉暂时脱开一点距离而关注材料在男一个方而的表现一一可持续性。关于这一点，我们就会想到材料工程师工作的范畴：材料在保温、隔声、循环利用、碳排放等方面的物理特性。这些似乎不是建筑师的专长，然在这种把技术与艺术割裂的前提下抵达的可持续性，往往不那么靠得住。一方而，被标准化的緑色建筑技术正通过PV板、自动百叶、呼吸幕墙构造等司空见惯的手段越来越为一种新材料的可持续性的建筑装饰：另一方面，很多在这种模式下建造出来的建筑既不省钱，也不节能，更不低碳。连理査•罗杰斯自己都承认，号称“零碳”的高技术玻璃建筑只有

3、在建筑建成至建筑拆除这段周期内是“零碳”，如果追溯至玻璃的高温生产加工，延伸到玻璃的降解，则实在“高碳”。学习传统建筑中的材料智慧是非常重要的，建筑与自然的共生来使我们的建筑系统获得更好的自我持续性。能否在材料的来源方而更多地发掘地方材料的可能，使材料的加工、生产与运输更少地耗费能源；能否向当代产业化的材料厂商提出挑战，请他们发出更有机、更具可渗透性的材料，使现代建筑材料本身能够容纳微观的生态系统，从而大大简化建筑寿命之后材料的降解过程。更重要的是,我们可以发掘建筑材料深层的文化价值，使得建筑背后与其独特的文化艺术相得益彰。从而延展其对社区和城市的服务寿命，加强对建筑

4、本身的保护并因之抵达更好的可持续性。谈到材料，就不得不提到一种新型的独特的技术一一纳米材料和技术。纳米材料以其特有的光、电、热、磁等性能为建筑材料的发展带来了一次前所未有的革命。利用纳米材料的随角异色现象尅发的新型涂料，利用纳米材料的自洁功能而开发的抗菌防霉涂料、PPR供水管，利用纳米材料具有的导电功能而开发的导电涂料，利用纳米材料屏蔽紫外线的功能科大大提高PVC塑钢门窗的抗老化黄变性能，利用纳米材料可大大提高塑料管材的强度等。由此可见，纳米材料在建筑屮具有十分广阔的市场应用前景和巨大的社会效益。1991年，口本电气公司的专家制备出了一种称为“纳米碳管”的材料，它是由

5、许多六边形的环状碳原子组合而成的一种管状物，也可以是由同轴的几根管状物套在一起组成的。这种单层和多层的管状物的两端常常都是封死的，这种由碳原子组成的管状物的直径和管长的尺寸都是纳米量级的，因此被称为纳米碳管。它的抗张强度比钢高出100倍，导电率比铜还要高。通常这种纳米钢管的实用性和使用寿命都可以比普通钢管的高处几倍，既减少丫能源的消耗还增强的钢管使用的可持续性。在空气屮将纳米碳管加热到700°C左右，使管子顶部封口处的碳原子因被氧化而破坏，成了开口的纳米碳管。然后用电子束将低熔点金属（如铅）蒸发后凝聚在开口的纳米碳管上，由于虹吸作用，金属便进入纳米碳管屮空的芯部。由于

6、纳米碳管的直径极小，因此管内形成的金属丝也特别细，被称为纳米丝，它产生的尺寸效应是具有超导性。因此，纳米碳管加上纳米丝可能成为新型的超导体。纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，美、口、德等少数国家，虽然己经初具基础，但是尚在研宂之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研宂队伍也在日渐壮大。风能，也是一种非常重要的可持续能源和材料。它不仅十分容易获取更便于利用。国家近几年对风能的开发与利用也是十分的重视。在2013年全国青少年科学创新性实验知识的竞赛中，“风能的利用”也作为试题之一对学生们的能力进行考验。风能一一地球表面大量空气流动所产生的动能。

7、由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。空气流速越高，动能越大。人们可以用风车把风的动能转化为旋转的动作去推动发电机以产生电力，方法是透过传动轴，将转子（由以空气动力推动的扇叶组成）的旋旋转力传送至发电机。至U2008年为止，全世界以风力产生的电力约有94.1百万千瓦，供应的电力己超过全世界用量的1%。风能虽然对大多数国家而言还不是主要的