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農(nóng)業(yè)廢料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用范文

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農(nóng)業(yè)廢料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

中國是世界上的農(nóng)業(yè)大國,每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物高達40億噸,而其中的大多數(shù)都沒能夠被好好利用,大量的秸稈被直接焚燒,或者閑置于田間,不僅向空氣中排放了大量的有害氣體與粉塵,而且還造成了極大的資源浪費。如何高效利用農(nóng)業(yè)廢料成為國內(nèi)外各領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者們關(guān)注的焦點,本文主要通過分析一些農(nóng)業(yè)廢料在建筑設(shè)計中應(yīng)用的實例,來探索農(nóng)業(yè)廢料在未來的發(fā)展需求與前景。

一、農(nóng)業(yè)廢料的應(yīng)用方法

全世界都面臨著資源枯竭的問題,以可再生能源代替不可再生能源是勢在必行的。農(nóng)作物中含有大量的碳元素,擁有龐大的潛在能源,并且對環(huán)境的污染較小,適宜長期穩(wěn)定的發(fā)展。農(nóng)業(yè)廢料經(jīng)過一系列科學(xué)手段的轉(zhuǎn)化可以變廢為寶,在當代建筑設(shè)計中有很高的應(yīng)用價值。通常被廣泛應(yīng)用的農(nóng)作業(yè)廢料包括秸稈、稻谷殼等,其中秸稈可以制成綠色墻體,擁有很高的保溫節(jié)能效果,熱穩(wěn)定性也非常好,是理想的建筑墻體;稻谷殼可燒制成灰與石灰按一定比例調(diào)和,制成高性能水泥,使墻體的強度大幅度提升;茅草編織成塊,是很好的建筑材料,不僅可以節(jié)能環(huán)保,更能豐富立面效果,是建筑設(shè)計中新的靈感來源,它們在節(jié)能減排方面都有著出色的表現(xiàn),適應(yīng)當代建筑發(fā)展的潮流,必將擁有良好的發(fā)展前景。

(一)在建筑材料中的應(yīng)用稻谷殼是稻米加工過程中數(shù)量最大的副產(chǎn)品,約占稻谷重量的20%。世界稻谷年產(chǎn)量56800萬噸左右,年產(chǎn)稻殼約1136萬噸。稻谷殼含有較高的灰與硅,有很高的應(yīng)用價值。稻谷殼在500~600攝氏度高溫的條件下可以燒制成活性灰,與石灰按照一定比例混合形成強酸性水泥,與一般的水泥相比結(jié)構(gòu)更加緊密;與膨脹珍珠巖、水泥等材料混合可以制成隔音、隔熱效果良好且耐水的輕質(zhì)建材,適合應(yīng)用于各類建筑中。秸稈是一種具有多用途的可再生的生物資源,秸稈的性質(zhì)與木材相似,有良好的熱阻性,而且空它心的結(jié)構(gòu)使其更加輕巧便捷,作為建筑的外保溫材料可以擁有很好的隔熱效果。而且秸稈是粗纖維植物,具有較高的韌性,添加到黏土中可以形成強度較高的結(jié)構(gòu)材料,使房屋的整體性能得以提升。自古以來秸稈在建筑中就有廣泛的應(yīng)用,早期建筑利用秸稈的保溫性,通過茅草與黏土混合制成建筑墻體,利用秸稈的防水性,編織屋頂用來防風(fēng)擋雨,而當今社會運用更科技的手法,以多種形式利用秸稈的優(yōu)勢。2010年上海世博會的萬科館以“尊重的可能”為主題,利用天然麥秸桿壓制成麥秸板作為建筑的主要材料。通過藍色透光ETFE膜使7個獨立的筒狀建筑形成一個整體,以自然光線與自然通風(fēng)降低建筑的耗能,達到節(jié)能環(huán)保的效果。建筑原材料在生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生很大的碳排放量,而秸稈作為天然植物不僅不會排放碳,更能吸收二氧化碳,大大增強了建筑的環(huán)保性。萬科館作為臨時性建筑,利用秸稈材料不僅降低了拆裝過程中的難度,而且拆除后的秸稈材料便于降解,對環(huán)境的危害也非常小,是經(jīng)濟環(huán)保的集中體現(xiàn)。

(二)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用農(nóng)業(yè)廢料有很高的利用價值,而且質(zhì)感不同于一般的工業(yè)建筑材料,在建筑設(shè)計中往往是設(shè)計靈感的主要來源。隈研吾設(shè)計的YusuharaMachino-eki的茅草屋酒店是用天然茅草制作建筑的屋頂與墻體,以自然采光為主,是典型的低碳建筑。簡潔的造型與周圍的自然環(huán)境相協(xié)調(diào),建筑材料均取自于當?shù)兀巩數(shù)鼐用駥λ翢o違和感,很容易被代入到建筑的意境中去。茅草制作的外墻與傳統(tǒng)建筑材料相比更加輕巧,非常適合日本地區(qū)建筑抗震防災(zāi)的要求,做到了在使用體驗與實用性之間的平衡。2010年上海世博會萬科館的建筑立面是麥秸板制成的,不僅低碳環(huán)保,而且未經(jīng)過多處理的麥秸板材還會隨著時間的推移表面發(fā)生氧化變色,為建筑賦予了動態(tài)的生命,這種時間的痕跡是其它建筑材料不能代替的。

(三)在室內(nèi)用品設(shè)計中的應(yīng)用農(nóng)業(yè)廢料在室內(nèi)用品中應(yīng)用較為廣泛的主要是農(nóng)作物秸稈,它擁有獨特的粗纖維質(zhì)感,豐富了飾品的表面肌理,其天然屬性降低了室內(nèi)甲醛等有害氣體的排放量,是綠色生活倡導(dǎo)者的理想選擇。農(nóng)作物秸稈加工簡單,可塑性強,可以通過手工編織或簡單的機械加工制成精美的工藝裝飾品,也可以通過工業(yè)化處理與其它材料組合制成強度較高的家具、沙發(fā)等生活用品,而且抗折性與抗火性強,有很高的實用價值。在2011年上海室內(nèi)設(shè)計節(jié)中,以“生態(tài)人居”為主題,編號為W3K2的“麥田”以零醛麥秸板為主要材料,以抽象方式將板材組合,呈現(xiàn)出麥浪般震撼的效果。整個展示空間從地板到屋頂都是由天然麥秸板組成的,純天然,零污染,進入到空間中使人感覺自然質(zhì)樸,大自然的氣息撲面而來。在2008年邁阿密設(shè)計展上Campana兄弟為匯豐銀行設(shè)計了一組用秸稈材料編織的隔斷,它們造型奇特,富有層次感,如同天然麥垛一般,使人仿佛置身于自然麥田一般。他們還會將劍麻等材料緊密捆綁,利用其特有的纖維彈性,用來制作舒適的桌椅板凳。

二、農(nóng)業(yè)廢料的發(fā)展前景

農(nóng)業(yè)廢料與其它能源不同,它是可再生能源,而且生長周期短,容易獲取,是理想的能源替代品,在未來必將大力發(fā)展。在建筑設(shè)計中,農(nóng)業(yè)廢料有很多發(fā)揮的可能性,既可以作為建筑材料又可以作為建筑裝飾,是創(chuàng)新型建筑的靈感來源,在未來的發(fā)展中將會有更多的展現(xiàn)。

(一)加工簡易,綠色環(huán)保,建造成本低建筑材料的選擇直接影響生產(chǎn)成本與對自然環(huán)境的影響程度。農(nóng)業(yè)廢料均來自于天然植物,取材過程中對環(huán)境沒有影響,并能夠變廢為寶,減少資源的浪費,將綠色環(huán)保的理念植入到建筑生產(chǎn)的環(huán)節(jié)中。農(nóng)業(yè)廢料的加工方式簡易,可以通過手工制作、機械加工、工業(yè)化處理等方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)化與利用的過程,操作簡單,大大降低了生產(chǎn)成本。

(二)現(xiàn)代建筑設(shè)計的創(chuàng)新性、藝術(shù)性的發(fā)展建筑是在不斷的創(chuàng)新應(yīng)用中發(fā)展起來的,新技術(shù)的革命在很大程度上改變了建筑的發(fā)展方向。農(nóng)業(yè)廢料作為生物材料擁有一定的自然屬性,隨著時間的推移會產(chǎn)生不同的藝術(shù)效果,充分體現(xiàn)了建筑的生命力與哲學(xué)性,滿足新時代建筑應(yīng)該具備的創(chuàng)新性要求。農(nóng)業(yè)廢料根據(jù)不同的加工工藝可以轉(zhuǎn)變成不同的材質(zhì),例如板材、磚土等,充分體現(xiàn)了其可塑性強的特點,為未來的發(fā)展提供了種種的可能。

三、總結(jié)

我國作為農(nóng)業(yè)大國,每天都將產(chǎn)生成上百萬噸的農(nóng)業(yè)廢料,如何合理利用,需要各個行業(yè)共同尋求解決的辦法。本文通過闡述農(nóng)業(yè)廢料在建筑與室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用的方法,以及未來可能的發(fā)展方向,希望增加農(nóng)業(yè)廢料回收再利用的關(guān)注度,為推動環(huán)境友好型社會做出一份努力。

作者:張曦元 祝一狄 單位:吉林建筑大學(xué)

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