智能材料在历史建筑更新中的应用[权威资料]

智能材料在历史建筑更新中的应用 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要：历史建筑的更新不仅仅是对建筑破损部位进行修复，还是一个时代与历史对话的过程。本文介绍了智能材料在历史建筑更新中使用的可能性，并强调其必要性。分别从历史建筑结构保护、历史建筑物理环境以及历史建筑立面风格三个方面介绍了智能材料的使用途径，并分析了智能材料未来在历史建筑更新中的使用趋势。为智能材料在历史建筑更新智能中的应用提供参考和借鉴。 关键词： 智能材料、建筑更新 、可持续发展 Abstract: the historical buildings not just to update building repair damage, or a times and history of the dialogue process. This paper introduces the intelligent materials in the history of the possibility of renewal buildings use, and emphasizes the necessity. From the historical building protection structure respectively, history architecture physics environment and historical building facade style three aspects introduced the intelligent the use of material way, and analysis of the intelligent materials in the history of the future renewal buildings use trend. For intelligent materials in the history of the application of the intelligent building update offer reference and. Keywords: intelligent materials, construction update, sustainable development TB381 A 近年来，历史街区以及历史建筑的保护与更新越来越受到社会的普遍关注。其中优秀历史建筑的有机更新是历史街区保护的基础和最直接的着眼点。目前历史建筑的更新方式主要以改造和拆除居多。然而如何能在建筑改造中，通过最广泛的方式、同时最大程度的保护原有建筑风貌一直是解决历史与衰败冲突的关键所在。 历史建筑的更新 当前我们所说的优秀历史建筑主要指文物保护单位、风貌保护建筑以及能够反映当地一定历史文脉且保存较好的历史建筑。而历史建筑的各种 多样化特点 建筑性质、建筑风格、建筑产权、建筑年代等，都形成了历史建筑的更新与改造的重重阻力。费奇按照 “ 介入层面要依据递增激进化的模式 ” 即根据对历史建筑介入的程度不同，将建筑更新分为七个方法 :保存、修复、翻新、重新组建、转化（实用性再利用）、重建、复制。然而结合目前我国国情以及现状历史建筑的使用情况，在建筑更新中做到前三项保存、修复以及翻新就已经能对历史街区的保护产生积极效应。 历史建筑外檐在更新的过程中与其本身以及周边环境协调，于是成为直接体现历史建筑保护成果的重要方面。国内大量的历史建筑采用 较为简单的方式对建筑外檐进行保护改造。比如北京的王府井东堂改造工程，建筑外部以清洗和修复为主；北京菊儿胡同的改造，以更换门窗构件、重新油漆木构件、重新粉刷墙面为主；天津意式风情街的改造更是对原有历史建筑进行的重新粉刷。 智能材料的应用及意义 所谓智能材料，就是一种能感觉出周围环境的变化 ,并且能针对环境的变化采取相应对策的材料。当它接受到外界压力、声音、温度、电磁波等物理量的变化时，其性状将随之变化。大部分智能材料还具有仿生的特点：传感材料可作为神经系统，驱动材料可充当有机体的肌肉组织，控 制和计算系统象大脑一样进行实时反应。 2.1 对历史建筑结构的保护 多数历史建筑的改造中，如何保护原有的建筑构架又能令其满足现代使用功能的需要，并保证其建筑本身的稳定性和安全性是建筑更新的一个突出矛盾。而先进的智能材料融入建筑的结构系统，便能形成具有传感器、处理器、执行元件和修复材料的智能结构。由此，智能结构能够自行诊断变形、损伤和老化的发生，能够自发产生与状态对应的形状变化， 从而能够对振动、冲击产生适应性调整，能够根据需要对结构或材料进行控制和修复。如砖木结构历史建筑，应首先使用智能 涂料将原有木机构进行粉刷，延长其使用寿命，其次可在主要承重结构处可采用智能混凝土加固。主要利用智能混凝土的自感应作用，可采用特殊技术在尼龙纤维表面涂复一层碳，使尼龙纤维具有导电性，再将其复合到混凝土中，这种复合材料可以有效地感知其在弹性和非弹性阶段的内部状况。普遍来说，在建筑结构加固的过程中多使用碳纤维技术。粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪） 承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。此技术所适用的结构类型较多，如 梁、板、柱、屋架等结构。 2.2 对历史建筑热工效能的改造 历史建筑多数没有配备足够的基础设施，加之现状大量历史建筑内的使用人数远远超过初始设计人数，建筑普遍存在着冬季寒冷、夏季潮湿的现象。一方面，政府无力负担如此大规模的改造运动；另一方面，原有街区尺度也无法承载供热管线的基础铺设。因此，大量滞留在历史街区中的居民只能选择危险又不环保的烧煤取暖。在一定程度上，若能增强历史建筑的蓄热能力和除湿能力都会对其居室环境的改善起到很大作用。 就建筑保温而言，历史建筑不同于现代建筑，其外檐是展现历史延续的最佳途径。因此，在增强建筑保温效益的部分，可主要从建筑构件方面着手。在大部分智能玻璃侧重于减少太阳能辐射的时候，德弗恩霍夫太阳能研究所发明的一种透光隔热材料则从完全相反的角度出发，将阳光转变为热能，通过窗体导入室内，同时又能保护室内热量不向外散发 ,有效的节约了冬季室内的取暖能耗。另外日本也开发出一种叫做 “ 窗暖 ” 的构件 镶有发热玻璃，通过在玻璃中熔入导电金属元素，然后接入小功率电流使玻璃发热，可防止冬季结霜，消除室内空气因受冷而向下流动，并可在夏季阻挡红外线。 2.3 对历史建筑表 现力的更新 所谓历史建筑的更新所创造出的历史环境都应在保存历史记忆的同时，充分满足当代生活的物质和精神需求。这样现代与传统的碰撞很大程度都依赖于设计手法和现代技术的应用。上海新天地是历史街区中最佳的 “ 借壳发展 ” 模式，尽管街区中原有的使用功能都不复存在，然而新天地还是以其完整 “ 新鲜 ” 的面貌吸引了越来越多人的注意和兴趣。历史建筑外立面的更新除了传统的保持其原貌外，也有颠覆原有形象的种种可能。以而上海番禹路上 Z58 为例，改造中全然以现代的技术材料及风格替代了原有的建筑特征，当然 Z58 在改造过程中保留了原 来厂房的钢筋混凝土的结构，但是在道路（番禹路）的主立面上用了百页状的水平排列的镜面不锈钢作为装饰，同时还在这些不锈钢内侧设置了绿色植物容器，建筑师的理念是 “ 用一道绿色的常青藤滤网在尘土喧嚣的上海市中心创造出一个清心宜人的别样世界。因此在历史建筑现代化改造的过程中，智能材料的大量使用也是一种必然趋势。 建筑更新中智能材料的使用策略 因历史建筑更新多为改造类工程，无论是建筑结构、建筑外檐还是构件内部设施等都应以高效集约为其基本的使用准则。以相转变材料为例，是利用相变过程中吸收或释放的热量来进 行潜热储能的物质，具有储能密度大、效率高以及近似恒定温度下吸热与放热等优点，可用于储能和温度控制，在太阳能利用、废热回收、空调建筑物、调温调湿、保温材料等方面用途广泛。同时 PCM 可与多种基本建筑材料结合 ,发展多种应用形式。例如可用于改善室内温度稳定性及空调系统工况的平稳性 ,从而提高热舒适性、节省能源；也可用于混凝土中制成具有温度自动控制和自动调节功能的智能混凝土。 在形式多样的历史建筑逐渐成为最有特色的城市名片时，历史建筑的改造与更新也成为人们关注的焦点。所谓有机更新所指的绝不仅仅是建筑功能的发展 、建筑外檐的靓丽，其方式及成果多种多样。但若做到历史建筑在未来使用中的可持续，先进的智能材料无疑是其建筑更新中的最佳手段。我们也看到智能材料在历史建筑上的应用尚未普遍开展，为历史建筑所特别设计的智能材料也少之又少。随着人们对这些城市遗产历史价值和使用价值的认识逐渐提高，以及相关材料科学的发展，历史建筑的有机更新定会愈加完善和精彩。 参考文献 1陆地，建筑的死与生 -历史性建筑再利用研究，南京 :东南大学出版社， 2004； 2肯尼斯 鲍威尔，旧建筑改造和重建 .于馨 ,等译 .大连 :大连理工出版社， 2001； 3薛顺生，老上海工业旧址遗址，上海：同济大学出版社， 2004； 4孙峰，我国旧工业建筑改造的现状与不足，山西 :山西建筑， 2005（ 22）； 5叶雁冰，旧工业建筑再生利用的价值探析，北京：工业建筑， 2005 年 35 卷第 6 期； 阅读相关文档 :工厂供电系统节能方法研究 公路城市化改造工程雨水设计 玻璃幕墙的全过程造价控制 论共青团组织在基层作用发挥现状与对策 浅谈高层建筑施工中整体电动爬架的应用 建筑基础方案设计的若 干问题分析 从城市可持续发展模式浅探企业组织建构思路 生态学在倒置 A2O 工艺运行管理的应用 建筑项目山体边坡支护施工技术 可再生能源与新农村建设 公交站亭的防雷设计探讨 国道 205 深圳段改建工程给排