Hur man väljer: Jämförande analys av egenskaper mellan traditionella och moderna byggnadsmaterial

Byggnadsmaterial är de grundläggande substanserna i konstruktionen, som bestämmer en byggnads egenskaper, stil och effekter. Traditionella byggmaterial inkluderar främst sten, trä, lertegel, kalk och gips, medan moderna byggmaterial omfattar stål, cement, betong, glas och plast. Var och en av dem har särdrag och spelar en betydande roll i konstruktionen.

sten

Traditionellt byggmaterial

1. Sten

Sten är ett av de tidigaste traditionella byggmaterialen som använts i mänsklighetens historia. Den har rikliga reserver, utbredd spridning, fin struktur, hög tryckhållfasthet, bra vattenbeständighet, hållbarhet och utmärkt slitstyrka. Västeuropa använde en gång mycket sten i arkitekturen, med anmärkningsvärda exempel, inklusive det magnifika slottet i Versailles i Frankrike och det brittiska parlamentet. Dessutom byggdes de egyptiska pyramiderna med hjälp av exakt skurna stora stenblock. Stenarkitektur bär en aura av storhet, högtidlighet och adel. Men på grund av dess höga densitet och vikt tenderar stenkonstruktioner att ha tjockare väggar, vilket minskar byggnadens golvareaförhållande. Ändå kan den användas som en symbol för lyx i exklusiv arkitektur, vilket skapar unika konstnärliga effekter.

2. Trä

Trä, som ett traditionellt byggmaterial, har egenskaper som lätt, hög hållfasthet, estetisk tilltalande, god bearbetbarhet, förnybarhet, återvinningsbarhet och att vara miljövänlig utan föroreningar. Därför uppvisar träkonstruktioner utmärkt stabilitet och seismiskt motstånd. Men trä som används i konstruktion har också nackdelar. Det är benäget att deformeras, spricka, mögeltillväxt och insektsangrepp. Dessutom är den känslig för brand, vilket kan påverka dess kvalitet och hållbarhet.

Trä har varit ett tidlöst byggnadsmaterial på grund av dess överlägsna mekaniska egenskaper och har använts flitigt i byggverksamhet sedan urminnes tider. Vissa byggnader som delar av Nanchan Temple och Foguang Temple på Mount Wutai i Kina tjänar som typiska arkitektoniska representanter. Dessa strukturer har mjuka, oföränderliga sluttningar, vidsträckta takfot, framträdande fästen och en högtidlig och enkel stil.
I moderna anläggningsprojekt är element som balkar, pelare, stöd, dörrar, fönster och till och med betongformar beroende av trä. Som ett byggnadsmaterial som andas ger trä värme på vintern och svalka på sommaren, vilket skapar den mest lämpliga livsmiljön för människor.

Nanchan-Tempel-Kina

Nanchan-templet, Kina

3. Lertegel

Leertegel är en typ av mänskligt tillverkat byggnadsmaterial. Under lång tid har vanliga lertegel varit det huvudsakliga väggmaterialet för bostadsbyggande i Kina. Lertegel kännetecknas av sin ringa storlek, låga vikt, lätta att bygga, ordnad och regelbunden form, bärförmåga, isolerings- och underhållsförmåga, samt sin fasaddekoration. Att tillämpa dem i byggandet har spelat en betydande roll för att skapa bostadsutrymmen för människor. Den förbjudna staden är en typisk arkitektonisk representation som använder lertegel. De regelbundet formade lertegelstenarna som används för den yttre fasaden bidrar till den förbjudna stadens imponerande konstnärliga effekt. Råvaran för lertegel är dock naturlig lera, och deras produktion innebär att åkermarken offras. Efter hand har de ersatts av andra material. Ändå kommer deras position i människans arkitekturhistoria aldrig att raderas.

4. Lime

Kalk, som traditionellt byggmaterial, är känt för sin starka plasticitet, långsamma härdningsprocess, låga hållfasthet efter härdning och betydande volymkrympning under härdning. Dess tusentals år av historia vittnar om mänsklighetens tillit och tillit till detta material. Kalk förblir ett viktigt byggnadsmaterial som används ofta i olika byggprojekt och industrier, såsom invändig putsning, blandning av kalkbruk och injekteringsbruk och förberedelse av adobe- och lertegel.

På liknande sätt har gips, ett annat gammalt traditionellt byggnadsmaterial, rikligt med råvaror, en enkel produktionsprocess, låg produktionsenergiförbrukning, stark fuktupptagning, prisvärdhet och miljövänlighet. Den är särskilt lämplig för moderna arkitektoniska interiörväggar, dekorationer och efterbehandlingsprojekt. Dessutom används den främst för att tillverka gipsgips och gipsprodukter.

nytt byggmaterial

Modernt byggmaterial

5. Stål

Stål spelar en avgörande roll i modern arkitektur som byggmaterial. Stål har utmärkta egenskaper som lätt men ändå hög hållfasthet, god plasticitet och seghet, säkerhet och tillförlitlighet, hög industrialiseringsnivå, snabb konstruktionshastighet, enkel demontering, goda tätningsegenskaper och hög värmebeständighet. Dessa premiumegenskaper gör det väsentligt i modern arkitektur, främst i stålkonstruktioner med stora spännvidder som flygplatser och arenor, höghusstålkonstruktioner inklusive hotell och kontorsbyggnader, höga strukturer som TV- och kommunikationstorn, stålkonstruktioner med plåtskal som stora olja lagringstankar och gastankar, industriella fabriksstålkonstruktioner, lätta stålkonstruktioner som små lager, brostålkonstruktioner och stålkonstruktioner för rörliga komponenter som hissar och kranar.

6. Cement

Cement, som ett modernt byggnadsmaterial, finner omfattande tillämpningar inom industri, jordbruk, vattenresurser, transport, stadsutveckling, hamn- och försvarskonstruktion. I den moderna eran har det blivit ett oumbärligt byggmaterial för alla byggprojekt. Cement är ett oorganiskt pulveriserat material som, när det blandas med vatten, bildar en flytande och formbar pasta. Med tiden genomgår denna cementpasta fysiska och kemiska förändringar, och förvandlas från en formbar pasta till en härdad fast substans med en viss styrka. Det kan också binda samman fasta massor eller granulära material för att skapa en enhetlig struktur. Cement härdar inte bara och får styrka när det utsätts för luft utan kan också härda i vatten, vilket bibehåller och till och med förbättrar sin styrka. Cement används i stor utsträckning i byggprojekt, med ett brett spektrum av tillämpningar inom anläggningsteknik, olje- och gasinfrastruktur, dammkonstruktion, murverkskonstruktion, vägbyggen med mera.

7. Betong

Betong, som ett modernt byggmaterial, spelar en mycket viktig roll i samtida byggprojekt. Betong är ett konstruktionsmaterial som bildas genom att blanda bindemedel som lera, kalk, gips, vulkanaska eller naturlig asfalt med aggregat som sand, slagg och krossad sten. Den har utmärkta egenskaper, inklusive stark sammanhållning, hållbarhet och vattenbeständighet. Betong anses dock vara ett sprött material med hög tryckhållfasthet men mycket låg draghållfasthet, vilket gör det benäget att spricka.

Med introduktionen av cement och stål upptäcktes det att kombinationen av dessa material gav bättre bindningsstyrka och gjorde det möjligt för dem att komplettera varandras svagheter samtidigt som de utnyttjade sina styrkor. Genom att införliva stålarmering i betong skyddar det inte bara stålet från exponering för atmosfären, förhindrar korrosion utan förbättrar också konstruktionskomponentens draghållfasthet. Detta ledde till utvecklingen av armerad betong, vilket utökade användningsområdet för betong i konstruktion.

I jämförelse med traditionella tegel- och stenkonstruktioner, träkonstruktioner och stålkonstruktioner har betongkonstruktioner upplevt en snabb utveckling och har blivit det primära konstruktionsmaterialet inom anläggningsteknik. Dessutom fortsätter högpresterande betong och innovativa betongtyper att utvecklas och utvecklas inom konstruktionsområdet.

Modern stil

8. Glas

Dessutom används glas och plast, som moderna innovativa byggmaterial, kontinuerligt i moderna byggprojekt. Glas kan uppfylla kraven för dagsljus, dekoration och fasaddesign, i linje med kraven på energieffektivitet i modern arkitektur. Glas finner användning i nästan alla aspekter av konstruktion på grund av dess olika typer, såsom härdat glas, halvhärdat glas, isolerglas, laminerat glas, tonat glas, belagt glas, mönstrat glas, brandsäkert glas, vakuumglas med mera .

Shanghai-Poly-Grand-Theatre

Shanghai-Poly-Grand-Theatre

9. Plast

Plast är en framväxande klass av byggmaterial som, på grund av dess utmärkta prestanda, breda användningsområde och lovande utsikter, anses vara den fjärde stora kategorin av byggmaterial efter stål, cement och trä i modern konstruktion. Plast har ett brett användningsområde, från hustak till markytor och från offentliga utrymmen utomhus till inredningsmaterial. För närvarande är de vanligaste användningsområdena för plast i konstruktion för vatten- och avloppsrör, gasöverföringsrör och PVC-dörrar och fönster, följt av elektriska ledningar och kablar.

En av de betydande fördelarna med plast är deras betydande energibesparingspotential, där produktion och användning av plastprodukter har betydligt lägre energiförbrukning jämfört med andra byggmaterial. Som ett resultat används plast nu flitigt i olika tak-, vägg- och golvkonstruktionsprojekt. Området för arkitektonisk plast utvecklas ständigt mot högre funktionalitet, förbättrad prestanda, mångsidighet och kostnadseffektivitet.

10. Silikonfogmassa

Silikontätningsmedel är en pastaliknande substans som bildas genom att blanda polydimetylsiloxan som huvudråvara med tvärbindningsmedel, fyllmedel, mjukgörare, kopplingsmedel och katalysatorer under vakuumförhållanden. Vid rumstemperatur härdar den och bildar elastiskt silikongummi genom en reaktion med fukt i luften. Den används för limning och tätning av olika typer av glas och andra underlag. För närvarande erbjuder Eolya multifunktionella tätningsmedel, inklusive glasfogmassa, väderbeständig tätningsmedel, brandbeständig tätningsmedel, stenfogmassa, metallfogfogmassa, mögelbeständig tätningsmedel, dekorativ fogfogmassa och isolerande glasfogmassa, bland annat, tillgängliga i flera typer och specifikationer.

olivia-silikon-fogmassa

11. Polyuretanskum (PU-skum)

Som en ny typ av byggmaterial har polyuretanskum fått stor uppmärksamhet de senaste åren. Den syntetiseras från monomerer som isocyanater och polyoler genom en polymerisationsreaktion, med den genererade koldioxidgasen som ett skummedel. Denna reaktion ger ett tätt strukturerat mikrocellulärt skum. Polyuretanskum kategoriseras främst i styvt polyuretanskum, flexibelt polyuretanskum och halvstyvt polyuretanskum. Till skillnad från den slutna cellstrukturen hos styvt polyuretanskum, har flexibelt polyuretanskum en öppen cellstruktur, kännetecknad av dess lätta vikt, andningsförmåga och goda motståndskraft. Halvstyvt polyuretanskum är en skum med öppna celler med en hårdhet mellan mjukt och styvt skum, och det har högre kompressionsbelastningsvärden. Styvt polyuretanskum, ett nytt syntetiskt material med isolerings- och vattentätningsfunktioner, har låg värmeledningsförmåga och liten densitet, och används därför ofta som isolering och värmebarriärmaterial i konstruktion.

Jämfört med traditionella byggmaterial har polyuretanskum enastående fördelar i olika aspekter, inklusive utmärkt isoleringsförmåga, stark brandbeständighet, hög vattenbeständighet och stabila mekaniska egenskaper. Den kan appliceras på plats genom gjutning eller sprutning för att bilda ett kontinuerligt isoleringsskikt, och har funnit omfattande tillämpningar i byggnader, tak, golv, dörrar, fönster och värmeledningsnät.

pu-foam2023-06-03-155404

Jämfört med traditionella och moderna byggnadsmaterial erbjuder moderna byggnadsmaterial fler fördelar än traditionella, tack vare tekniska framsteg och förändrade arkitektoniska krav. Som ett resultat har de tagit en dominerande ställning inom samtida arkitektur, medan traditionella byggmaterial används i en kompletterande roll. Moderna byggmaterial som stål, cement, betong, glas och kompositer har brutit de begränsningar av form och storlek som traditionella material som sten, trä, lertegel och kalkgips har. De har underlättat utvecklingen av höghus, djupa strukturer och uppfyllt kraven från stadsbyggande, i linje med trenderna för miljöskydd och energibesparing i det moderna samhället.

Referenser

[1] 矫立超,戎贤,孔祥飞,等. 聚氨酯泡沫在节能建筑中的应用 [J]. 工程塑料应用,2019, 47(3):140–144.
Jiao Lichao, Rong Xian, Kong Xiangfei, et al. Applicering av polyuretanskum i energibesparande byggnader[J]. Engineering Plastics Application, 2019, 47(3):140–144.
[2] 庞达诚, 蒋金博. 低模量硅酮耐候密封胶应用优势[J]. 中国建筑金属结构,1671-3362(2021)07-0096-03
[3] Ariana Zilliacus. (2016). 16 material som varje arkitekt behöver känna till (och var man kan lära sig om dem). https://www.archdaily.com/801545/16-materials-every-architect-needs-to-know-and-where-to-learn-about-dem
[4] Gopal Mishra. Band av byggmaterial-Egenskaper och användningsområden i konstruktion. https://theconstructor.org/building/types-of-building-materials-construction/699/#


Posttid: 2023-aug-31