傳統(tǒng)與現(xiàn)代陶瓷應(yīng)用在建筑外立面設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新

作者簡(jiǎn)介：祁發(fā)志（1989-），男，漢族，甘肅永靖人，工程師，本科，主要從事建筑工程設(shè)計(jì)工作。

摘 要：本文對(duì)傳統(tǒng)與現(xiàn)代陶瓷應(yīng)用在建筑外立面設(shè)計(jì)中的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行研究，傳統(tǒng)陶瓷主要是在裝飾和雕刻技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，現(xiàn)代陶瓷主要是在材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能性和可持續(xù)性方面進(jìn)行創(chuàng)新。新材料如陶瓷薄板和復(fù)合材料具有更好的性能和應(yīng)用潛力。這些創(chuàng)新使得陶瓷在建筑外立面設(shè)計(jì)中具備了更多樣化、更功能化和更可持續(xù)的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)陶瓷；現(xiàn)代陶瓷；建筑外立面；設(shè)計(jì)；技術(shù)創(chuàng)新

1前言

隨著建筑設(shè)計(jì)的不斷演變和發(fā)展，外立面設(shè)計(jì)成為一項(xiàng)重要的考慮因素。傳統(tǒng)陶瓷作為一種常見的材料，在建筑外立面設(shè)計(jì)中有著悠久的歷史和廣泛的應(yīng)用。然而，隨著科技的進(jìn)步和創(chuàng)新的需求，傳統(tǒng)陶瓷在外立面設(shè)計(jì)中也面臨著一些挑戰(zhàn)。為了滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的需求，傳統(tǒng)陶瓷不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)現(xiàn)代陶瓷也逐漸嶄露頭角。本文將探討傳統(tǒng)與現(xiàn)代陶瓷在建筑外立面設(shè)計(jì)中的技術(shù)創(chuàng)新，包括裝飾技術(shù)、材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能性和可持續(xù)性等方面。通過對(duì)這些創(chuàng)新的研究可以更好地理解陶瓷在建筑外立面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和發(fā)展前景。

2傳統(tǒng)陶瓷與現(xiàn)代陶瓷概述

2.1 傳統(tǒng)陶瓷

傳統(tǒng)陶瓷是指使用傳統(tǒng)的手工制作技術(shù)和自然材料制作的陶瓷制品，這些陶瓷制品可以追溯到幾千年前的古代文明。傳統(tǒng)陶瓷通常使用黏土等天然材料，經(jīng)過成型、干燥、燒制等工藝制作而成，傳統(tǒng)陶瓷制品包括陶罐、陶瓶、陶碗、陶盤等，具有豐富的裝飾圖案和手工藝美感，傳統(tǒng)陶瓷在各地文化中都有獨(dú)特的表達(dá)形式和風(fēng)格。

2.2 現(xiàn)代陶瓷

現(xiàn)代陶瓷是指使用先進(jìn)的工藝技術(shù)和新型材料制作的陶瓷制品，現(xiàn)代陶瓷的制作過程更加工業(yè)化和精確，使用的材料也更加多樣化。現(xiàn)代陶瓷通常使用陶瓷粉末、礦物質(zhì)和化學(xué)添加劑等材料，通過成型、干燥、燒結(jié)等工藝制作而成。現(xiàn)代陶瓷制品包括陶瓷磚、陶瓷器皿、陶瓷雕塑等，具有優(yōu)良的物理性能和化學(xué)穩(wěn)定性，現(xiàn)代陶瓷廣泛應(yīng)用于建筑、電子、醫(yī)療和航空航天等領(lǐng)域，因其耐高溫、耐腐蝕、絕緣等特性而備受青睞[1]。

3 傳統(tǒng)與現(xiàn)代陶瓷建筑外立面的應(yīng)用

3.1 傳統(tǒng)陶瓷在建筑外立面的應(yīng)用

傳統(tǒng)陶瓷在建筑外立面的應(yīng)用主要有以下幾種，如表1所示。

3.2 現(xiàn)代陶瓷應(yīng)用

現(xiàn)代陶瓷在建筑外立面的應(yīng)用主要有以下幾種，如表2所示。

4 傳統(tǒng)與現(xiàn)代陶瓷應(yīng)用在建筑外立面設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新

4.1 傳統(tǒng)陶瓷應(yīng)用在建筑外立面設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新

（1）數(shù)字印花技術(shù)：數(shù)字印花技術(shù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)師的需求，將復(fù)雜的圖案、色彩和紋理直接打印在陶瓷表面上，實(shí)現(xiàn)高度個(gè)性化和定制化的裝飾效果，設(shè)計(jì)師可以通過數(shù)字工具實(shí)現(xiàn)對(duì)圖案的自由編輯和調(diào)整，使每個(gè)項(xiàng)目都能夠獨(dú)一無二。相比傳統(tǒng)的手工繪制和絲網(wǎng)印刷，數(shù)字印花技術(shù)的生產(chǎn)周期更短，數(shù)字印花可以直接將圖案從電腦中傳輸?shù)接』C(jī)中進(jìn)行打印，無需制作傳統(tǒng)的印刷版，大幅縮短了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率[2]。數(shù)字印花技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高精度的圖案打印，能夠呈現(xiàn)出更細(xì)膩、更清晰、更真實(shí)的裝飾效果，無論是細(xì)微的紋理還是復(fù)雜的圖案，數(shù)字印花都能夠準(zhǔn)確地再現(xiàn)，并且色彩鮮艷持久。數(shù)字印花技術(shù)可以減少人工和材料的浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。

（2）高溫燃燒技術(shù)：高溫燃燒技術(shù)是指將陶瓷材料在高溫環(huán)境下進(jìn)行燃燒處理，以改變其物理和化學(xué)性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)更高的強(qiáng)度、耐候性和裝飾效果。傳統(tǒng)陶瓷在建筑外立面設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要考慮到陶瓷材料的抗風(fēng)化、抗污染、耐候性等問題，而高溫燃燒技術(shù)能夠提供解決方案。通過高溫燃燒處理，可以使陶瓷材料中的有機(jī)物質(zhì)燃燒殆盡，從而增強(qiáng)其抗風(fēng)化和耐候性。同時(shí)，高溫燃燒還能夠使陶瓷材料中的礦物質(zhì)發(fā)生相變，形成新的晶體結(jié)構(gòu)，從而提高其強(qiáng)度和硬度。除了物理和化學(xué)性質(zhì)的改變，高溫燃燒技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)陶瓷材料的裝飾效果。在高溫燃燒過程中，陶瓷材料表面會(huì)發(fā)生顏色和紋理的變化，形成豐富多樣的裝飾效果[3]。通過控制燃燒溫度、氣氛和材料成分等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同顏色和紋理的陶瓷表面效果，從而滿足建筑外立面設(shè)計(jì)的需求。

（3）陶瓷復(fù)合材料：傳統(tǒng)陶瓷外立面可以應(yīng)用陶瓷復(fù)合材料技術(shù)，以提高其力學(xué)性能和設(shè)計(jì)靈活性。通過將陶瓷與金屬材料進(jìn)行復(fù)合，可以在陶瓷的裝飾效果的基礎(chǔ)上增加金屬的質(zhì)感和光澤，從而使建筑外立面更加富有層次感和現(xiàn)代感。陶瓷與玻璃的復(fù)合可以實(shí)現(xiàn)更多樣化的裝飾效果，玻璃的透明性和光線傳遞能力與陶瓷的質(zhì)感和色彩相結(jié)合，可以創(chuàng)造出獨(dú)特的視覺效果[4]。陶瓷與復(fù)合材料的復(fù)合可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，復(fù)合材料的高強(qiáng)度和耐候性與陶瓷的裝飾效果相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)更高的建筑外立面設(shè)計(jì)要求。

（4）自潔技術(shù)：通過在陶瓷表面涂覆一層光催化劑，當(dāng)紫外線照射到表面時(shí)，光催化劑能夠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，將附著在表面的有機(jī)污染物分解為無害的物質(zhì)。通過在陶瓷表面形成一層超疏水的涂層，使表面具有極低的表面張力，水滴在表面上形成球狀，將污垢帶走，從而實(shí)現(xiàn)自潔效果。通過在陶瓷表面添加抗菌劑，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，從而保持表面的清潔和衛(wèi)生。

4.2 現(xiàn)代陶瓷應(yīng)用在建筑外立面設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新

（1）納米陶瓷涂層技術(shù)：納米陶瓷涂層技術(shù)是指將納米顆粒添加到陶瓷涂層中，以改善陶瓷的性能和功能。納米顆粒的添加可以使陶瓷表面形成一層微觀凹凸結(jié)構(gòu)，增加表面的比表面積，使污染物難以附著在表面上，同時(shí)，納米顆粒還可以吸附和分解大氣污染物，實(shí)現(xiàn)抗污染的效果。納米顆粒的添加可以改變陶瓷的光學(xué)性能，如透光性、反射性和折射性，通過調(diào)控納米顆粒的大小和形狀，可以實(shí)現(xiàn)不同的光學(xué)效果，從而增強(qiáng)建筑外立面的裝飾效果。納米顆粒的添加可以增加陶瓷的硬度和耐磨性，提高其抗風(fēng)化和耐候性能，同時(shí)，納米顆粒還可以形成一層保護(hù)膜，防止紫外線的侵蝕，延長(zhǎng)陶瓷的使用壽命。

（2）薄瓷磚技術(shù)：薄瓷磚技術(shù)是指將陶瓷磚的厚度控制在較薄的范圍內(nèi)，通常在3-6mm。相比傳統(tǒng)的陶瓷磚，薄瓷磚的重量更輕，減輕了建筑外立面的負(fù)荷，這對(duì)于大型建筑和高層建筑來說尤為重要，可以降低結(jié)構(gòu)的壓力和成本，并提高施工效率。薄瓷磚的厚度較薄，可以節(jié)省室外的空間，減少對(duì)建筑外墻的壓迫感[5]。薄瓷磚的薄度和輕質(zhì)化使得其安裝更加方便和快捷，薄瓷磚可以使用薄膠水直接粘貼在墻面上，無需進(jìn)行復(fù)雜的砌筑和固定工藝，這不僅減少了安裝時(shí)間和成本，還提高了施工的效率和質(zhì)量。薄瓷磚技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更多樣化的色彩和紋理效果，可以通過數(shù)碼印刷和仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種圖案和紋理的呈現(xiàn)，滿足建筑外立面設(shè)計(jì)的個(gè)性化需求。

（3）陶瓷幕墻技術(shù)：陶瓷幕墻技術(shù)是指將陶瓷材料應(yīng)用于建筑外墻幕墻系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)建筑外立面的裝飾和保護(hù)功能。陶瓷材料具有優(yōu)異的耐候性能，能夠抵抗紫外線、酸堿氣體和大氣污染物的侵蝕，通過陶瓷幕墻技術(shù)，可以有效延長(zhǎng)建筑外立面的使用壽命，減少維護(hù)和修復(fù)成本。根據(jù)熱傳導(dǎo)計(jì)算公式：Q =k× A× （T1-T2）/d （其中，Q是熱傳導(dǎo)的熱流量，k是材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)，A是熱傳導(dǎo)的截面積，T1和T2是兩端的溫度，d是熱傳導(dǎo)路徑的長(zhǎng)度），由于陶瓷材料具有較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)和高的反射率，熱傳導(dǎo)的熱流量較小，可以有效隔熱和反射太陽熱量，降低建筑的能耗，同時(shí)，陶瓷材料還具有較高的光透過率，可以增加室內(nèi)自然采光，減少對(duì)人工照明的依賴。陶瓷材料具有豐富的色彩和紋理，可以實(shí)現(xiàn)各種裝飾效果，通過陶瓷幕墻技術(shù)，可以創(chuàng)造出多樣化的外立面造型和圖案，增加建筑的審美價(jià)值和標(biāo)識(shí)性。陶瓷幕墻具有較高的抗沖擊和防火性能，能夠有效阻止火災(zāi)和外部沖擊對(duì)建筑的損害，陶瓷材料的不燃性和穩(wěn)定性，使其成為一種理想的建筑外墻材料。

（4）智能陶瓷技術(shù)：智能陶瓷技術(shù)是指將傳感器、控制器和陶瓷材料相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑外立面的智能化控制和管理的技術(shù)創(chuàng)新。智能陶瓷材料可以根據(jù)外界溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)建筑外立面的傳熱性能，實(shí)現(xiàn)溫度控制，有效降低建筑的能耗和保持室內(nèi)舒適度。智能陶瓷材料可以根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)建筑外立面的透光性能，實(shí)現(xiàn)光透控制，有效控制室內(nèi)采光和遮陽，提高室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。智能陶瓷材料可以通過物理或化學(xué)方式實(shí)現(xiàn)自潔功能，使建筑外立面具有自清潔能力，減少對(duì)建筑外立面的維護(hù)和清潔成本，同時(shí)保持外立面的美觀。智能陶瓷材料可以通過特殊的結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲波的吸收和隔離，提高建筑外立面的聲學(xué)性能，減少室內(nèi)外噪音的傳遞，提供更舒適的室內(nèi)環(huán)境。

5? 陶瓷建筑外立面應(yīng)用實(shí)例

5.1 工程概況

工程為皋蘭縣婦幼保健和計(jì)劃生育服務(wù)中心綜合業(yè)務(wù)樓建設(shè)項(xiàng)目，綜合業(yè)務(wù)樓建筑面積9154.00平方米，地下一層、地上六層框架結(jié)構(gòu)建筑。地下一層層高為5.10m，一層層高為4.20m，二層層高為3.90m，三層層高3.60m，局部手術(shù)和監(jiān)護(hù)中心部分層高4.80m，四、五層層高3.60m，六層層高3.60m，局部健康教育用房層高4.60m，室內(nèi)外高差0.30m，建筑高度23.80m。

建筑立面及造型的設(shè)計(jì)源于建筑物的功能和地方人文歷史，立面采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手法，以細(xì)膩的風(fēng)格和適度的比例組成一組韻律深遠(yuǎn)的外觀立面，使之與城市融為一體，通過屋頂體塊的變化，墻面色彩的遞進(jìn)和線條的韻律等造型手法來體現(xiàn)建筑之活力、建筑之魅力。本工程采用干掛大理石墻面，在整個(gè)城市中有一個(gè)鮮明的印象，坡屋面的豐富變化，簡(jiǎn)潔而不呆板，經(jīng)濟(jì)不失特色，形成清新、典雅、高貴的建筑品質(zhì)。

5.2 采用干掛大理石作為建筑外立面效果

（1）美觀：大理石作為一種高貴的建筑材料，具有獨(dú)特的紋理和色彩，能夠?yàn)榻ㄖ饬⒚鎺砀哐?、豪華的視覺效果，干掛安裝方式可以使大理石板呈現(xiàn)出清晰、整齊的外觀，增加建筑的質(zhì)感和立體感。

（2）耐久：大理石具有優(yōu)異的耐候性和耐腐蝕性，能夠在室外環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間保持美觀和穩(wěn)定，采用干掛安裝方式可以避免大理石與粘合劑接觸，減少了因粘合劑老化或失效而導(dǎo)致的脫落和損壞。

（3）維護(hù)便捷：干掛大理石墻面的安裝系統(tǒng)通常包括可調(diào)整的支撐結(jié)構(gòu)和固定夾具，使得大理石板可以輕松拆卸和更換，這樣，當(dāng)有需要時(shí)，可以方便地進(jìn)行維護(hù)、清潔和修復(fù)，保持建筑外立面的完好和美觀。

（4）隔熱和保溫：大理石具有較好的隔熱性能，可以在一定程度上減少建筑外立面的熱傳導(dǎo)，此外，干掛大理石墻面可在大理石板和建筑結(jié)構(gòu)之間形成空氣層，提高建筑的保溫性能，降低能耗。

（5）可持續(xù)性：大理石是一種天然材料，其采集和加工過程相對(duì)較環(huán)保，采用干掛安裝方式可以減少對(duì)環(huán)境的影響，并且大理石板可以回收再利用，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

6結(jié)語

傳統(tǒng)與現(xiàn)代陶瓷應(yīng)用在建筑外立面設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新研究為建筑行業(yè)帶來了許多新的可能性和機(jī)遇。通過研究傳統(tǒng)與現(xiàn)代陶瓷應(yīng)用在建筑外立面設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新，可以更好地理解陶瓷材料的特性和潛力，探索其在建筑領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用?；趯?duì)材料、工藝和技術(shù)的深入研究，可以設(shè)計(jì)出更具創(chuàng)新性、可持續(xù)性和功能性的陶瓷外立面系統(tǒng)，提升建筑的質(zhì)量和價(jià)值。然而，在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新研究時(shí)，也應(yīng)該考慮到實(shí)際應(yīng)用的可行性和經(jīng)濟(jì)性，在選擇材料、工藝和技術(shù)時(shí)，需要綜合考慮建筑的特點(diǎn)、環(huán)境的要求以及項(xiàng)目的預(yù)算等因素，確保創(chuàng)新研究能夠真正得到應(yīng)用和推廣。

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