赵辉
咸阳三和混凝土有限公司，陕西咸阳
摘要：现如今，凝土材料在建筑设计领域中已经得到了广泛的应用。就建筑设计领域而言，工程建筑设计人员必须准确掌握透明混凝土材料的基本特性，结合建筑设计需求来合理选择透明混凝土材料，并将其科学应用于建筑设计中。鉴于此，本文就透明混凝土材料在建筑设计中的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：透明混凝土；特性；建筑设计
1. 透明混凝土的功能特性
从2002年，透明混凝土诞生，相关的研究就从未停止。毫无疑问，透明混凝土的透光性是它作为新型建筑材料最为鲜明和突出的特点，研究表明，透明混凝土可以减少室内人工照明的消耗。构件中的光纤不但可以传导可见光还可以传导热红外线，即可以传导热能。从本质上来看，在透明混凝土的性能远超出了混凝土和纤维各自特性的简单相加，其具有良好的观赏性，多变的空间效果，节能环保的材料特性、结构与围护集于一身的力学性质，使得透明混凝土完全可以作为多功能复合材料参与建筑的设计与建设。此外，作为结构与围护的界面材料，透明混凝土良好的加工性能还可以获得普通石材所不能完成的多种形状多种弧度的界面型式。透明混凝土以多变的适应性、较高的观赏性成为一种对建筑设计师极具吸引力的材料[1]。虽然到目前为止透明混凝土的使用并不广泛，但笔者相信经过研究者和设计师的不懈努力，透明混凝土在未来必将得到越来越广泛的应用。通过相关的研究成果可看出，透明混凝土在未来的发展将呈现以下趋势，如图1所示为透明混凝土材料。
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图1透明混凝土
2. 透明混凝土在建筑设计领域中的特点
2.1视觉界面
在建筑设计中，每一类的材料都会有自身的视觉特点，但是有些材料则会通过设计师不同的运用方式获得不同的视觉体验，透明混凝土就属于这样一类建筑材料。首先，透明混凝土可以被制造成不同的色彩。LiTracon公司的透明混凝土基本颜色就包括黑、白、灰三种颜色，还可根据建造的需要制作其他的颜色种类。其次，导光材料部分可以通过不同的组合方式使得透明混凝土拥有不同的肌理界面，给观赏者以不同的视觉效果。随着导光材料密度的变化，透明混凝土的透光度也会发生改变[2]。
2.2空间界面
透明混凝土的透明特性使其作为空间分隔的界面时产生一种模糊感。两个或者多个空间的界限变得模糊不清，甚至某一个单一空间中的场景乃至活动都可以呈现在另一个空间之中，空间的分隔概念消失而相互融合在一起，空间获得无限的延展。借用此种特性，透明混凝土使得空间的内涵与外延均得到无限的放大。在建筑内部，各个空间可以按照设计者的意图相互融合，整个建筑内部空间可以成为一个界限模糊的整体；对外，透明混凝土可以使得室内与室外、内部空间与外部空间的界限消融，室内空间获得无限的放大，因而取得独特的建筑效果。
2.3的围护界面
透明混凝土应用于建筑外墙可以创造出一种具有戏剧性表情的围护界面，这是其与其他材料的重要区别和特点。在白天，作为参与内外界面的重要部分，透明混凝土最重要的表情发生在空间内部，光、影、色交织在一起，以一种与传统方式截然不同的透光方式完成了空间内部的光源塑造；在夜晚，透明混凝土的表演开始在外部空间展现，建筑内部的光线开始反流回到城市的街道，建筑内部的活动也开始通过透明混凝土这一幕布陆续上演[3]。一天之中，透明混凝土在一吸一纳之间完成了建筑外部与内部的互动，它既不直白，也不排斥，无论是对于内部的使用者还是外部的观赏者来讲，由透明混凝土围护的建筑和空间都成为了鲜活生动的个体。
3. 透明混凝土材料在建筑设计中的应用要点
工程设计人员应针对建筑功能分区进行合理的布置与规划，合理划分各个不同区域的建筑功能空间，并且适当运用透明混凝土来改造建筑墙体以及建筑各个功能空间的传统材料设计方案。针对建筑室内台阶、房间分隔部位、公共楼梯空间、室内装饰陈设以及各种家具的摆放空间区域，都要实现科学的设计与规划，全面完善混凝土建筑的各个基本功能分区。
3.1规划建筑结构功能分区
工程设计人员应针对建筑功能分区进行合理的布置与规划，合理划分各个不同区域的建筑功能空间，并且适当运用透明混凝土来改造建筑墙体以及建筑各个功能空间的传统材料设计方案。针对建筑室内台阶、房间分隔部位、公共楼梯空间、室内装饰陈设以及各种家具的摆放空间区域，都要实现科学的设计与规划，全面完善混凝土建筑的各个基本功能分区。例如，某大型世博会馆的建筑主体结构由透明混凝土建成，上述建筑墙体虽然包含厚度较大的水泥承重结构，但是在透明混凝土的融合作用下，水泥承重墙体的外观形状倾向于透明的颜色，有效消除了建筑墙体外观的厚重视觉感受[4]。并且在墙体透光性能明显改善的情况下，场馆室内的人员可以观看到完整的场馆建筑外部各种物体形状，显著提高透过场馆室内玻璃的光线照射强度。夜晚来临时，场馆建筑物的附近街道布满了场馆建筑室内投影的彩色灯光，带给观赏者非常美好的建筑物外观视觉欣赏印象。
3.2节约建筑设计能源消耗量
透明混凝土运用于工程建筑设计最为明显的优势就是实现建筑能耗全面节约的目标，合理分配与规划建筑工程的各个组成部分能耗，展示混凝土建筑物的最佳节能设计综合效益。在浇筑混凝土的重要工程实践环节，设计人员应在透明混凝土的外部增加套管保护层，防止出现破坏光纤混凝土混合材料的后果。如果涉及密集程度较高的建筑钢筋布置形状与结构，那么工程设计人员必须准确计算工程材料机械性能及材料抗压强度，合理选择建筑结构钢筋或者型钢材料来完善建筑设计规划。建筑设计人员必须注意的是透明混凝土应被科学分配至各个建筑空间部位，尤其是针对混凝土墙体及建筑公共空间区域[5]。但是实际上，某些建筑室内空间并不适合全面改造为透明混凝土结构，因此建筑设计人员需要考虑透明混凝土运用于建筑室内及建筑公共空间部位的适宜性，避免浪费建筑设计资源。
3.3提升建筑室内空间的采光效果及建筑外观视觉效应
建筑设计领域运用透明混凝土的重要实践价值是优化建筑物的室内空间整体采光效果，对于建筑物的外观视觉效应予以全面的优化。工程设计人员选择与应用透明混凝土材料时，基本思路是改造墙体外观效应，充分保证建筑墙体能透射外界的自然光线，美化建筑墙体外观的视觉效应。工程设计人员要最大限度地利用建筑室外的自然光源，借助透明混凝土特有的建筑光线透射性能来利用自然光源。白天，建筑室外的自然光源可以直接照射至建筑室内区域，明显增强室内空间的建筑透光性；夜晚，建筑室内光源可以充分投影至建筑附近区域的广场与道路覆盖范围，进而达到合理节约建筑采光能耗的目标，并提高建筑外观美观程度。
结语
现阶段，透明混凝土这种全新建筑结构材料已得到合理、科学运用，展现了透明混凝土材料在改造建筑物外观形态、优化建筑节能综合效益方面的重要实践价值。但是从根本上来讲，当前多数工程建设项目并没有普遍应用透明混凝土，仍有待进一步加大推广应用力度，因地制宜实现对于原有建筑设计材料的改造优化效果。
参考文献：
[1]孔婧.浅析光线在建筑设计中的应用[J].风景名胜，2019，(02):255-256.
[2]杨慧，宋闻辉.透明混凝土的研究与应用[J].价值工程，2017，36(06):98-99.
[3]周智，申娟，焦思雨，杨明洁，阳环宇.透明混凝土的透光性能研究[J].功能材料，2016，47(12):12007-12013.
[4]周智，高锡鹏，申娟，李忠华，阳环宇.树脂透光混凝土制品的制备及其节能效果研究[J].功能材料，2016，47(09):9017-9022.
[5]何青，王凤珍.透明混凝土在景观环境中的应用探究[J].艺术与设计(理论)，2016，2(06):76-78.