复合型材料在环境设计中的应用

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复合型材料在环境设计中的应用

【内容摘要】随着科学技术水平的不断提高,人们对环境设计的功能要求与环保要求也越来越高,而传统材料显然已无法满足人们的功能要求与环保要求。复合型材料的出现正好顺应了这一需求,且其功能和外观灵活多变,可以根据不同的需求进行专属设计,已广泛应用于环境设计中,如木塑复合型材料的铺装运用、木塑复合型材料的立面运用、木塑复合型材料的结构运用等。作者认为,复合型材料的应用,也使得人们在选择材料时更在意环境的保护和情感的表达。

【关键词】复合型材料;环境设计;应用;影响

随着科技的不断发展与进步,复合型材料也得到前所未有的发展。当前,复合型材料广泛应用于环境设计和建筑行业中,其不仅可以作为实用性材料运用到建筑物中,也可以发挥修饰的作用。

一、复合型材料在环境设计中的应用

(一)木塑复合型材料的铺装运用

铺装运用是木塑复合材料最常见的实用型运用方式,通常应用在悬崖边上的架空通道中,或者是河面上的架空桥梁,抑或是凉亭的屋顶铺装。对于木材而言,设计师想要表达的是自然的理念,即与大自然融为一体,体现健康、绿色的自然理念。但是,木材非常容易腐蚀,且雨水中含有酸,很快就会腐蚀木材,所以,木塑复合材料就应运而生了,其弥补的恰恰是木材的这一劣势[1]。从外观上讲,塑料和木材的混合并没有改变木材本身的颜色,从而保持了健康、绿色、自然的理念,甚至塑料的加入使得原本木材的单一色调更加多样化,但是又没有改变太多木材的基本色调。从形状上看,塑料的加入使得木塑复合型材料更加具有可塑性,如将木塑复合材料整块进行衔接,表现的是整体性,突显出大自然的初始状态;也可以将这种复合型材料通过不锈钢钉子固定在梁上,体现出形状的多样性和新颖性,所以不一样的连接方式可以达到不一样的效果。

(二)木塑复合型材料的立面运用

以前的墙面都是用砖砌成的,目的是为了防止酸雨和蛀虫的腐蚀,但是木塑复合材料的出现就解决了这一缺陷。立面就是用木塑复合材料做成的一面墙,从而避免使用笨重的砖墙,同时也从外观上让用户更加贴近大自然,更加绿色环保,使用户仿佛生活在大自然中一样,使身心得到最大程度的放松。因此,木塑复合材料一经问世就得到了广泛的使用。色彩上,立面运用主要以红色为主,再加以木材原本的颜色,其多样性远远胜过单纯的木材颜色,而且使用户可以根据自己不同的喜好设计,灵活性很强。结构上,木塑复合材料的连接也是非常灵活的,在形状上有长方形、菱形等,连接的间隙大小可以根据不同需求进行调控,连接间隙的形状也可以根据不同需求进行设计,有长条形、也有孤立的正方形或菱形间隙[2]。立面运用的另一个领域就是护栏,最开始的护栏都是为了划分院落、挡风、阻挡动物等,但是现代的护栏大多以观赏性为主,在保持木塑复合材料耐腐蚀性的前提下,也能保持木材的特性。颜色上,以木材本身的颜色为基调,通过周围绿色植物的颜色来衬托出大自然的原生态,从细节上看,木材的纹理恰好表达了自然、绿色这一理念。从结构上看,护栏的连接非常简单,却体现了浓厚的生活气息,让人感觉到那种远离城市灯红酒绿、浮躁繁华的生活,使人们的身体和心灵都得到了极大的放松。

(三)木塑复合型材料的结构运用

随着城市人口不断增多,城市建设越来越引起人们的重视。目前,最先进的城市建设理念是绿色化建设,也就是将城市建设和大自然结合在一起,所以如果用木塑复合材料来装饰城市的绿色植物,就会很明显地体现出这一点,因为最开始的城市绿化都是用石灰石、瓷砖等材料来修饰的,这会显得很工业化[3]。从木塑复合材料的颜色上考虑,不同的植物有不同的颜色,所以需要不同色彩的材料来修饰。例如,颜色较深的绿色花草可以使用浅色的木塑复合材料装饰;而颜色较浅的百合花等,则可以用颜色较深的木塑复合材料修饰。从复合材料的组合方式上考虑,不同的材料连接方式达到的效果完全不一样。例如,用圆形横条复合材料连接,中间留有一定的缝隙,一方面,可以让植物充分地吸收氧气;另一方面,从外表上使整个花坛变成了城市中的异常亮丽的风景。除了花坛,垃圾桶也是城市绿化的一大隐患,如果一个突兀的垃圾桶放在城市的中心,那么就会很破坏美感。而运用木塑复合材料恰好可以解决这个问题,用木材质制作的垃圾桶不仅迎合城市绿化的主体,而且其木塑复合材料的耐腐蚀性也保证了垃圾桶的耐用性。

(四)其他复合型材料的运用

除了上述的木塑复合材料之外,还有很多复合材料都是值得研究和应用的。例如,铝合金复合材料与钢塑复合材料,它们在不同的领域都起着至关重要的作用,在日常生活中也是处处可见的。钢塑复合材料,顾名思义就是钢材和塑料的混合材料,无论从实用性上还是从经济成本上考虑都具有非常大的优势[4]。第一,该复合材料用在地下管道上是非常耐腐蚀性的,换言之,相比于一般的钢材管道,其使用时间更长,即更换的周期较短。第二,正是因为这种耐腐蚀性,使得制备这种材料管道的经济成本比其他材料更低;同时由于更换周期较短,所以更换管道的成本费和人工费用就相对减少了很多。第三,从使用效果上考虑,该复合材料更加具有优势,因为其生锈的可能性较低,不会给人们的使用带来困扰,进而在水处理上减少了技术成本,也降低了对水处理的技术要求。第四,该材料的维修和清理较为简单,减少了人工经济成本,也降低了对维修技术的要求。总之,该复合材料的广泛使用既保证了使用质量,也避免了易腐蚀性、易生锈、维修难等一系列缺陷;既提高了水质量,也避免了对环境的污染。铝合金复合材料最大的特征就是抗外力,多数用在建筑物的顶部,不会因为外力而受损,所以其质量有进一步的保证,进而使得更换周期大大缩短,减少了人工服务成本和材料使用成本。从环境能源的角度考虑,该复合材料的耐用性使环境资源的利用率大大提高,响应了可持续发展战略的号召[5]。此外,在炎炎夏日,该复合材料能够保证室内的凉爽,因为该材料能够隔热,是居家材料的最佳之选;而在寒风凛凛的冬季,该复合材料也可以保证室内的温度,因为它是绝热的,不会使室内的热量丢失。

二、复合型材料应用于环境设计带来的影响

(一)在选择材料时更在意环境保护

时代的不断发展带来一系列的问题,尤其是不可再生资源的锐减以及环境的污染,所以各国都达成协议,各自出台一系列政策以缓解全球环境危机。复合材料作为新兴材料,由于其耐腐蚀性和抗外力强,受到人们的追捧,不同材料的混合也使复合材料的功能多样化,从而成为人们的优选对象。复合材料应用范围小到家庭装修,如家庭建筑的房顶使用复合材料可以抗外力和抗腐蚀等;大到城市建设,如花坛的绿色优化等。此外,复合材料的灵活性非常高,其大小和样式可以根据用户的要求进行个性化设计。随着国家对绿色环保要求越来越高,新型复合材料也更加注重环境保护。无论是修饰型材料还是实用型材料,都应该满足环境保护和资源节约的要求。政府对环保意识的宣传已经深入到公民的生活之中,如购物时不会选择一次性塑料袋,而是使用健康清洁、易降解的纸质袋。不仅仅是宣传环保意识,而且在法律上,国家也制定了一系列措施,以惩治随意研发对公民健康和环境带来危害的材料的企业和个人,这些行为和措施恰恰也标明了有关部门对于复合材料的态度。总而言之,新型复合材料既要满足各种特定的需求,又应该满足环境保护和资源节约的基本要求。

(二)在选择材料时更在意情感表达

随着科学技术水平的迅猛发展,人们已不再仅仅停留在物质需求上,他们对精神层次的追求也越来越明显。在新型复合材料的设计和研发上,除了功能性、环保性和审美之外,人们也逐渐追求情感的寄托。事实上,环境是一个大范围的概念,而复合材料是组成环境的主要因素之一,所以设计出功能性强、环保性高、富有美感而且能够跟人们产生情感共鸣的复合材料是至关重要的,而且近年来设计师一直在为此不断努力着。每个人的情感是千差万别的。换言之,要想设计出能够产生情感共鸣的复合材料,就必须添加不同的要素,而不能够千篇一律。从社会文化着手,研发的复合材料应该是顺应时代潮流的,即代表的是当时的社会文化,因为随着时代的不断更替,许多新的社会文化元素就会涌现出来,同时也代表着当时社会公民的审美观、价值观和人生观。如今的大多数人更加注重内涵,他们评判复合材料的标准不再仅仅是功能和美观,他们更加注重情感的表达和宣泄,更加愿意看到这些复合材料代表着他们生活的点点滴滴和一个个平凡的故事。这就是当代人审美观、价值观和人生观,在新型复合材料评判上的体现。此外,创新也是对新型复合材料设计提出的一个关键要求,要求设计师不仅仅继承传统材料的设计理念,发扬优良的传统文化,还应该学习国外一些先进的技术和设计理念,最终将两者合二为一,形成具有自身特色的新型复合材料设计理念。综上所述,任何复合材料的设计理念都应该从心出发,只有从设计者的内心以及从公民的内心考虑才能设计出更多感人的作品,最终通过设计材料的技术来呈现。

参考文献:

[1]洪武玄正.复合材料在我国环境设计中的运用[D].湖北美术学院,2017.

[2]李思良.共价修饰石墨烯复合材料的设计合成及其在环境中的应用[D].兰州大学,2015.

[3]关杨.浅谈环境艺术设计中材料的应用[D].辽宁师范大学,2010.

[4]高娜.纤维增强复合材料在土木工程中的应用[D].西安工业大学,2012.

[5]孟婷婷.菌丝复合材料作为新型的室内设计材料初探[J].科学导报,2015(1)

作者:张享东 单位:吉林艺术学院设计学院