李康雪 聂海龙
内蒙古科技大学材料与冶金学院 包头市、014010
摘要：对于金属材料来说，他们本身就具有一定的延展性和可塑性，可以塑造成各种各样的样式和设计，而现在又有了多种金属合成的一种合金的金属材料，而建筑工艺及技术的发展与建筑材料密不可分，因此具有独特优良性能的金属材料现在被广泛的应用到建筑表皮材料之中。而本研究从建筑表皮中金属材料的应用和金属表皮材料的分类入手进行分析，对金属材料在建筑表皮中的应用展望进行深入研究，以期为同领域与相关专家和学者提供一定的借鉴。
关键词：建筑表皮；金属材料；发展趋势
引言
建筑的技术持续快速进步和不断快速发展与现代中国建筑材料的不断创新及广泛应用密不可分，从研究现代中国建筑学的各个理论角度看，不同的现代中国建筑材料及其材质分别表达了不同的意义。虽然目前我国现代金属材料民用建筑工业发展壮大速度很快,但其规模作为当代真正意义上的“表皮”金属材料建筑应用于大型建筑中仅短短十几年半的时间，仅在大型影剧院、体育场、火车站、会展中心等大型或重要民用建筑物和大中小跨度民用建筑工程中的综合实践较多，在其他民用建筑工程中的综合运用较少，应用还不够广泛。
一、建筑表皮中金属材料应用
（一）金属表皮材料
金属材料的自身特殊使用属性使其存在于即使其广泛应用于各种各类建筑材料及其表皮时也使它本身能够充分彰显出并体现和突出迥异于其他各种金属材料各类建筑产品表皮的各种独殊使用特性。这些建筑设计上的优点也可以促使其在某些大型具有标志性质的高层建筑、大中小型等跨度大型高层建筑或者某些大型需要通过空间组合营造某种景观特殊效果的小型以及高层以上公共建筑等的设计工程实践中逐渐被广泛应用引入。
（二）金属表皮材料种类
1.铝及铝合金
对于铝及铝合金在建筑金属表皮中的应用来说，他是最早的广泛应用于建筑金属表皮的材料之一，而铝和铝合金这种材料本身的质地比较轻软，而且延展性较好，同时具有较高的热电传导性。而铝和铝合金相比其他的和金属材料具有较高的使用寿命。并且其使用成本和制作成本都比其他的合金材料要低很多所以铝和铝合金作为一种金属材料广泛的应用于建筑表皮材料中，并且具有一定的经济性和可行性。而铝和铝合金这种材料也有一定的缺点，比如说在水泥释放碱性物质的过程中会对铝及铝合金这种基础材料产生一定的腐蚀作用。所以在铝和铝合金在建筑表皮材料中使用时，一定要避免与混凝土或者砂浆进行直接接触。
2.铜和铜合金
铜材料本身具有独特的物体色彩纹理品质，纯净的铜可以呈现出淡紫色的红色或浅浅的玫瑰红色，并且物体会随着使用时间的速度推移和周围环境的温度变化等而呈现出不同的物体表面纹理色彩，混合其他金属材料的铜合金则同样可以分别呈现出诸如银白色、黄绿色等多种颜色。与其他同类建筑专用金属材料中的表皮材质相比,铜的良好导热性及耐久性和复合铝的导热耐腐蚀性极好,使用寿命平均最长可达100多年,使其不仅可以应用成为频繁与建筑金属水合物液体接触，同时也可以克服苛刻恶劣高温大气环境，成为偏远地区用户清除其他建筑材料金属表皮的明智之选。
3.锌和锌合金
锌及锌合金是一种密度很高的金属材料。而在自然环境条件下，锌合金以一种灰蓝色或者浅灰色的颜色呈现，极其容易跟周边的环境进行融合。而锌和铜会组成钛锌铜合金广泛的应用到建筑表皮材料中。在加入这些金属元素后，能够充分的提高锌金属中变形的抗力及其抗拉强度。所以锌合金的一些建筑材料非常适合于作为包裹式建筑的一些表皮材料，并且由于它独特的韧性，可以让他完成各种造型的一些表皮设计。
二、金属材料在建筑表皮中的应用展望
（一）生产技术进步
在现代科学技术的推动和支撑下，人们可以通过控制各种金属构件的组成、加工方法及其生产工艺等要求，研究和开发生产出更为多元化的金属材料特性。比如采用铝与钢的复合材料将钢的高强度、韧性和耐磨力与铝的低密度、耐腐蚀性相互地结合在一起,得到了新型高性能钢。由于铜材的价格昂贵,将铜粉和合成的树脂进行混合后再涂抹在不同的地板基层上，既能达到铜材的品质，又可以提高原始材料的防水抗腐蚀性和耐候特殊使用性能。
先进的搅拌式摩擦焊接技术主要是指能够将不同类型的金属材料迅速地连接在一起，并且可以一次地完成更长的焊缝、尺寸大截面、不同高度和位置的焊接。另外，欧美国家50%~70%的金属材料的加工都可以通过采用激光技术来实现，它们既具有很好的加工精确性又具有使用的经济性，而且还包括其他一些新型的现代化加工工艺技术手段，比如制造执行器、电火花等技术这些都是非常值得我们借鉴和学习的先进加工工艺。
（二）深加工技术进步
多样化的深涂层加工工艺技术已经是赋予了各种建筑材料外壳及其表皮丰富的装饰艺术性和表现力。金属加工切削技术目前可以广泛用于加工制造各种多样的特殊造型、不同切削作用的各种金属材料表皮，而如果采用深度的加工切削技术，则可以使得它们不仅可以被应用到更温暖、微妙的切削方式,进行更加精确的金属切削。例如常见的金属抛光、表面涂层、压花、蚀刻、喷砂、冲孔以及对于于金属冲孔处的拉伸等各种于非金属深处材料加工上的技术都有可能能够让这些原本就会带有粗壮、厚重的金属印象的非金属材料充分显示表现出来并具有其它像是纺纸品和弹性纺纱品等织物那样的精细、可变形的特点,能够充分赋予它光滑、平整的金属外观及其质感、不同的金属灯格及其光亮饱和程度以及各种不同多样化的金属颜色与外形纹理。
（三）金属材料循环利用
金属材料被广泛认为已经是名符其实的现代绿色环保建筑材料,与现代瓷器、陶艺等其他建筑材料产品相比，其建筑资源的高效回收和综合利用率仍然一直处于一个世界领先级别，并且充分符合了建筑可持续发展新的理念。几乎所有未经过处理锈蚀的有色金属型钢均可二次回收利用，而对于其他金属钢的品质没有太大的损害影响。
三、结论
金属材料本身拥有着优越的物理性能和化学特点及应用性能，在各种类型建筑物的具体表达形式中都已经能够充分发挥创造出各种多样化的实际设计应用展示效果，相对于其他材料而言，具有良好的结构延伸性，易于表现建构复杂的非线性建筑外观和结构表皮，创造了一种能够具有特殊纪念教育意义或可以像立体雕塑一样顺畅流动的建筑外观和整体造型，赋予了中国建筑较大的建筑艺术创作发展空间和设计自由度。随着工业科学和工程技术的飞速发展与不断进步，生产成本的大大减少，金属材料的高加工精度和深过程加工工艺技术在其应用中的能力越来越得到凸显，其中更多的原因是这些具有高加工精度和外观美学设计特点的新型金属材料更加容易被精深加工，使得这些新型金属材料在外观形状上的工艺表达方式变得复杂成为了一种可能，金属材料经深加工后的形状和工艺方式的更加多元化也被企业赋予其丰富的技术表征和能力。
参考文献
[1] 倪峰.浅谈建筑材料与建筑形态的关系[J].建筑结构，2010（S1）：485-487.
[2] 张坤禹.金属材料的建筑应用与美学表达[D].天津：天津大学，2012.
[3] 刘畅.当代中国金属包覆式表皮建筑发展探究[D].广州：华南理工大学，2013.
[4] 何可明.金属材料在建筑表皮中的应用及其反思[J].建筑与文化，2010（3）：102-103.
[5] 梅婧.建筑表皮中金属材料的表现手法解析[D].重庆：重庆大学，2013.
[6] 诸智勇.建筑设计的材料语言[M].北京：中国电力出版社，2006.
[7] PAINE K A，MORONEY R C，DHIR R K.Performance of concrete comprising shredded rubber tyres [C]//Recycling and Reuse of Waste Materials，Proceedings of the International Symposium London：Thomas Telford Services Ltd.，2003：719 -729.
[8] 师广岭，张海波，尚海涛，等.废旧橡胶水泥砂浆力学性能研究及改善[J].硅酸盐通报，2015，34（8）：2419-2423.