復合型材料在環境設計中的應用

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復合型材料在環境設計中的應用

【內容摘要】隨著科學技術水平的不斷提高,人們對環境設計的功能要求與環保要求也越來越高,而傳統材料顯然已無法滿足人們的功能要求與環保要求。復合型材料的出現正好順應了這一需求,且其功能和外觀靈活多變,可以根據不同的需求進行專屬設計,已廣泛應用于環境設計中,如木塑復合型材料的鋪裝運用、木塑復合型材料的立面運用、木塑復合型材料的結構運用等。作者認為,復合型材料的應用,也使得人們在選擇材料時更在意環境的保護和情感的表達。

【關鍵詞】復合型材料;環境設計;應用;影響

隨著科技的不斷發展與進步,復合型材料也得到前所未有的發展。當前,復合型材料廣泛應用于環境設計和建筑行業中,其不僅可以作為實用性材料運用到建筑物中,也可以發揮修飾的作用。

一、復合型材料在環境設計中的應用

(一)木塑復合型材料的鋪裝運用

鋪裝運用是木塑復合材料最常見的實用型運用方式,通常應用在懸崖邊上的架空通道中,或者是河面上的架空橋梁,抑或是涼亭的屋頂鋪裝。對于木材而言,設計師想要表達的是自然的理念,即與大自然融為一體,體現健康、綠色的自然理念。但是,木材非常容易腐蝕,且雨水中含有酸,很快就會腐蝕木材,所以,木塑復合材料就應運而生了,其彌補的恰恰是木材的這一劣勢[1]。從外觀上講,塑料和木材的混合并沒有改變木材本身的顏色,從而保持了健康、綠色、自然的理念,甚至塑料的加入使得原本木材的單一色調更加多樣化,但是又沒有改變太多木材的基本色調。從形狀上看,塑料的加入使得木塑復合型材料更加具有可塑性,如將木塑復合材料整塊進行銜接,表現的是整體性,突顯出大自然的初始狀態;也可以將這種復合型材料通過不銹鋼釘子固定在梁上,體現出形狀的多樣性和新穎性,所以不一樣的連接方式可以達到不一樣的效果。

(二)木塑復合型材料的立面運用

以前的墻面都是用磚砌成的,目的是為了防止酸雨和蛀蟲的腐蝕,但是木塑復合材料的出現就解決了這一缺陷。立面就是用木塑復合材料做成的一面墻,從而避免使用笨重的磚墻,同時也從外觀上讓用戶更加貼近大自然,更加綠色環保,使用戶仿佛生活在大自然中一樣,使身心得到最大程度的放松。因此,木塑復合材料一經問世就得到了廣泛的使用。色彩上,立面運用主要以紅色為主,再加以木材原本的顏色,其多樣性遠遠勝過單純的木材顏色,而且使用戶可以根據自己不同的喜好設計,靈活性很強。結構上,木塑復合材料的連接也是非常靈活的,在形狀上有長方形、菱形等,連接的間隙大小可以根據不同需求進行調控,連接間隙的形狀也可以根據不同需求進行設計,有長條形、也有孤立的正方形或菱形間隙[2]。立面運用的另一個領域就是護欄,最開始的護欄都是為了劃分院落、擋風、阻擋動物等,但是現代的護欄大多以觀賞性為主,在保持木塑復合材料耐腐蝕性的前提下,也能保持木材的特性。顏色上,以木材本身的顏色為基調,通過周圍綠色植物的顏色來襯托出大自然的原生態,從細節上看,木材的紋理恰好表達了自然、綠色這一理念。從結構上看,護欄的連接非常簡單,卻體現了濃厚的生活氣息,讓人感覺到那種遠離城市燈紅酒綠、浮躁繁華的生活,使人們的身體和心靈都得到了極大的放松。

(三)木塑復合型材料的結構運用

隨著城市人口不斷增多,城市建設越來越引起人們的重視。目前,最先進的城市建設理念是綠色化建設,也就是將城市建設和大自然結合在一起,所以如果用木塑復合材料來裝飾城市的綠色植物,就會很明顯地體現出這一點,因為最開始的城市綠化都是用石灰石、瓷磚等材料來修飾的,這會顯得很工業化[3]。從木塑復合材料的顏色上考慮,不同的植物有不同的顏色,所以需要不同色彩的材料來修飾。例如,顏色較深的綠色花草可以使用淺色的木塑復合材料裝飾;而顏色較淺的百合花等,則可以用顏色較深的木塑復合材料修飾。從復合材料的組合方式上考慮,不同的材料連接方式達到的效果完全不一樣。例如,用圓形橫條復合材料連接,中間留有一定的縫隙,一方面,可以讓植物充分地吸收氧氣;另一方面,從外表上使整個花壇變成了城市中的異常亮麗的風景。除了花壇,垃圾桶也是城市綠化的一大隱患,如果一個突兀的垃圾桶放在城市的中心,那么就會很破壞美感。而運用木塑復合材料恰好可以解決這個問題,用木材質制作的垃圾桶不僅迎合城市綠化的主體,而且其木塑復合材料的耐腐蝕性也保證了垃圾桶的耐用性。

(四)其他復合型材料的運用

除了上述的木塑復合材料之外,還有很多復合材料都是值得研究和應用的。例如,鋁合金復合材料與鋼塑復合材料,它們在不同的領域都起著至關重要的作用,在日常生活中也是處處可見的。鋼塑復合材料,顧名思義就是鋼材和塑料的混合材料,無論從實用性上還是從經濟成本上考慮都具有非常大的優勢[4]。第一,該復合材料用在地下管道上是非常耐腐蝕性的,換言之,相比于一般的鋼材管道,其使用時間更長,即更換的周期較短。第二,正是因為這種耐腐蝕性,使得制備這種材料管道的經濟成本比其他材料更低;同時由于更換周期較短,所以更換管道的成本費和人工費用就相對減少了很多。第三,從使用效果上考慮,該復合材料更加具有優勢,因為其生銹的可能性較低,不會給人們的使用帶來困擾,進而在水處理上減少了技術成本,也降低了對水處理的技術要求。第四,該材料的維修和清理較為簡單,減少了人工經濟成本,也降低了對維修技術的要求??傊搹秃喜牧系膹V泛使用既保證了使用質量,也避免了易腐蝕性、易生銹、維修難等一系列缺陷;既提高了水質量,也避免了對環境的污染。鋁合金復合材料最大的特征就是抗外力,多數用在建筑物的頂部,不會因為外力而受損,所以其質量有進一步的保證,進而使得更換周期大大縮短,減少了人工服務成本和材料使用成本。從環境能源的角度考慮,該復合材料的耐用性使環境資源的利用率大大提高,響應了可持續發展戰略的號召[5]。此外,在炎炎夏日,該復合材料能夠保證室內的涼爽,因為該材料能夠隔熱,是居家材料的最佳之選;而在寒風凜凜的冬季,該復合材料也可以保證室內的溫度,因為它是絕熱的,不會使室內的熱量丟失。

二、復合型材料應用于環境設計帶來的影響

(一)在選擇材料時更在意環境保護

時代的不斷發展帶來一系列的問題,尤其是不可再生資源的銳減以及環境的污染,所以各國都達成協議,各自出臺一系列政策以緩解全球環境危機。復合材料作為新興材料,由于其耐腐蝕性和抗外力強,受到人們的追捧,不同材料的混合也使復合材料的功能多樣化,從而成為人們的優選對象。復合材料應用范圍小到家庭裝修,如家庭建筑的房頂使用復合材料可以抗外力和抗腐蝕等;大到城市建設,如花壇的綠色優化等。此外,復合材料的靈活性非常高,其大小和樣式可以根據用戶的要求進行個性化設計。隨著國家對綠色環保要求越來越高,新型復合材料也更加注重環境保護。無論是修飾型材料還是實用型材料,都應該滿足環境保護和資源節約的要求。政府對環保意識的宣傳已經深入到公民的生活之中,如購物時不會選擇一次性塑料袋,而是使用健康清潔、易降解的紙質袋。不僅僅是宣傳環保意識,而且在法律上,國家也制定了一系列措施,以懲治隨意研發對公民健康和環境帶來危害的材料的企業和個人,這些行為和措施恰恰也標明了有關部門對于復合材料的態度??偠灾滦蛷秃喜牧霞纫獫M足各種特定的需求,又應該滿足環境保護和資源節約的基本要求。

(二)在選擇材料時更在意情感表達

隨著科學技術水平的迅猛發展,人們已不再僅僅停留在物質需求上,他們對精神層次的追求也越來越明顯。在新型復合材料的設計和研發上,除了功能性、環保性和審美之外,人們也逐漸追求情感的寄托。事實上,環境是一個大范圍的概念,而復合材料是組成環境的主要因素之一,所以設計出功能性強、環保性高、富有美感而且能夠跟人們產生情感共鳴的復合材料是至關重要的,而且近年來設計師一直在為此不斷努力著。每個人的情感是千差萬別的。換言之,要想設計出能夠產生情感共鳴的復合材料,就必須添加不同的要素,而不能夠千篇一律。從社會文化著手,研發的復合材料應該是順應時代潮流的,即代表的是當時的社會文化,因為隨著時代的不斷更替,許多新的社會文化元素就會涌現出來,同時也代表著當時社會公民的審美觀、價值觀和人生觀。如今的大多數人更加注重內涵,他們評判復合材料的標準不再僅僅是功能和美觀,他們更加注重情感的表達和宣泄,更加愿意看到這些復合材料代表著他們生活的點點滴滴和一個個平凡的故事。這就是當代人審美觀、價值觀和人生觀,在新型復合材料評判上的體現。此外,創新也是對新型復合材料設計提出的一個關鍵要求,要求設計師不僅僅繼承傳統材料的設計理念,發揚優良的傳統文化,還應該學習國外一些先進的技術和設計理念,最終將兩者合二為一,形成具有自身特色的新型復合材料設計理念。綜上所述,任何復合材料的設計理念都應該從心出發,只有從設計者的內心以及從公民的內心考慮才能設計出更多感人的作品,最終通過設計材料的技術來呈現。

參考文獻:

[1]洪武玄正.復合材料在我國環境設計中的運用[D].湖北美術學院,2017.

[2]李思良.共價修飾石墨烯復合材料的設計合成及其在環境中的應用[D].蘭州大學,2015.

[3]關楊.淺談環境藝術設計中材料的應用[D].遼寧師范大學,2010.

[4]高娜.纖維增強復合材料在土木工程中的應用[D].西安工業大學,2012.

[5]孟婷婷.菌絲復合材料作為新型的室內設計材料初探[J].科學導報,2015(1)

作者:張享東 單位:吉林藝術學院設計學院

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