傳統與現代陶瓷應用在建筑外立面設計的技術創新

作者簡介：祁發志（1989-），男，漢族，甘肅永靖人，工程師，本科，主要從事建筑工程設計工作。

摘 要：本文對傳統與現代陶瓷應用在建筑外立面設計中的技術創新進行研究，傳統陶瓷主要是在裝飾和雕刻技術上進行創新，現代陶瓷主要是在材料、結構設計、功能性和可持續性方面進行創新。新材料如陶瓷薄板和復合材料具有更好的性能和應用潛力。這些創新使得陶瓷在建筑外立面設計中具備了更多樣化、更功能化和更可持續的特點。

關鍵詞：傳統陶瓷；現代陶瓷；建筑外立面；設計；技術創新

1前言

隨著建筑設計的不斷演變和發展，外立面設計成為一項重要的考慮因素。傳統陶瓷作為一種常見的材料，在建筑外立面設計中有著悠久的歷史和廣泛的應用。然而，隨著科技的進步和創新的需求，傳統陶瓷在外立面設計中也面臨著一些挑戰。為了滿足現代建筑設計的需求，傳統陶瓷不斷進行技術創新，同時現代陶瓷也逐漸嶄露頭角。本文將探討傳統與現代陶瓷在建筑外立面設計中的技術創新，包括裝飾技術、材料創新、結構設計、功能性和可持續性等方面。通過對這些創新的研究可以更好地理解陶瓷在建筑外立面設計中的應用和發展前景。

2傳統陶瓷與現代陶瓷概述

2.1 傳統陶瓷

傳統陶瓷是指使用傳統的手工制作技術和自然材料制作的陶瓷制品，這些陶瓷制品可以追溯到幾千年前的古代文明。傳統陶瓷通常使用黏土等天然材料，經過成型、干燥、燒制等工藝制作而成，傳統陶瓷制品包括陶罐、陶瓶、陶碗、陶盤等，具有豐富的裝飾圖案和手工藝美感，傳統陶瓷在各地文化中都有獨特的表達形式和風格。

2.2 現代陶瓷

現代陶瓷是指使用先進的工藝技術和新型材料制作的陶瓷制品，現代陶瓷的制作過程更加工業化和精確，使用的材料也更加多樣化。現代陶瓷通常使用陶瓷粉末、礦物質和化學添加劑等材料，通過成型、干燥、燒結等工藝制作而成?，F代陶瓷制品包括陶瓷磚、陶瓷器皿、陶瓷雕塑等，具有優良的物理性能和化學穩定性，現代陶瓷廣泛應用于建筑、電子、醫療和航空航天等領域，因其耐高溫、耐腐蝕、絕緣等特性而備受青睞[1]。

3 傳統與現代陶瓷建筑外立面的應用

3.1 傳統陶瓷在建筑外立面的應用

傳統陶瓷在建筑外立面的應用主要有以下幾種，如表1所示。

3.2 現代陶瓷應用

現代陶瓷在建筑外立面的應用主要有以下幾種，如表2所示。

4 傳統與現代陶瓷應用在建筑外立面設計的技術創新

4.1 傳統陶瓷應用在建筑外立面設計的技術創新

（1）數字印花技術：數字印花技術可以根據設計師的需求，將復雜的圖案、色彩和紋理直接打印在陶瓷表面上，實現高度個性化和定制化的裝飾效果，設計師可以通過數字工具實現對圖案的自由編輯和調整，使每個項目都能夠獨一無二。相比傳統的手工繪制和絲網印刷，數字印花技術的生產周期更短，數字印花可以直接將圖案從電腦中傳輸到印花機中進行打印，無需制作傳統的印刷版，大幅縮短了生產時間，提高了生產效率[2]。數字印花技術可以實現高精度的圖案打印，能夠呈現出更細膩、更清晰、更真實的裝飾效果，無論是細微的紋理還是復雜的圖案，數字印花都能夠準確地再現，并且色彩鮮艷持久。數字印花技術可以減少人工和材料的浪費，降低生產成本。

（2）高溫燃燒技術：高溫燃燒技術是指將陶瓷材料在高溫環境下進行燃燒處理，以改變其物理和化學性質，從而實現更高的強度、耐候性和裝飾效果。傳統陶瓷在建筑外立面設計中，經常需要考慮到陶瓷材料的抗風化、抗污染、耐候性等問題，而高溫燃燒技術能夠提供解決方案。通過高溫燃燒處理，可以使陶瓷材料中的有機物質燃燒殆盡，從而增強其抗風化和耐候性。同時，高溫燃燒還能夠使陶瓷材料中的礦物質發生相變，形成新的晶體結構，從而提高其強度和硬度。除了物理和化學性質的改變，高溫燃燒技術還可以實現陶瓷材料的裝飾效果。在高溫燃燒過程中，陶瓷材料表面會發生顏色和紋理的變化，形成豐富多樣的裝飾效果[3]。通過控制燃燒溫度、氣氛和材料成分等參數，可以實現不同顏色和紋理的陶瓷表面效果，從而滿足建筑外立面設計的需求。

（3）陶瓷復合材料：傳統陶瓷外立面可以應用陶瓷復合材料技術，以提高其力學性能和設計靈活性。通過將陶瓷與金屬材料進行復合，可以在陶瓷的裝飾效果的基礎上增加金屬的質感和光澤，從而使建筑外立面更加富有層次感和現代感。陶瓷與玻璃的復合可以實現更多樣化的裝飾效果，玻璃的透明性和光線傳遞能力與陶瓷的質感和色彩相結合，可以創造出獨特的視覺效果[4]。陶瓷與復合材料的復合可以充分發揮各自的優勢，復合材料的高強度和耐候性與陶瓷的裝飾效果相結合，可以實現更高的建筑外立面設計要求。

（4）自潔技術：通過在陶瓷表面涂覆一層光催化劑，當紫外線照射到表面時，光催化劑能夠產生化學反應，將附著在表面的有機污染物分解為無害的物質。通過在陶瓷表面形成一層超疏水的涂層，使表面具有極低的表面張力，水滴在表面上形成球狀，將污垢帶走，從而實現自潔效果。通過在陶瓷表面添加抗菌劑，抑制細菌的生長和繁殖，從而保持表面的清潔和衛生。

4.2 現代陶瓷應用在建筑外立面設計的技術創新

（1）納米陶瓷涂層技術：納米陶瓷涂層技術是指將納米顆粒添加到陶瓷涂層中，以改善陶瓷的性能和功能。納米顆粒的添加可以使陶瓷表面形成一層微觀凹凸結構，增加表面的比表面積，使污染物難以附著在表面上，同時，納米顆粒還可以吸附和分解大氣污染物，實現抗污染的效果。納米顆粒的添加可以改變陶瓷的光學性能，如透光性、反射性和折射性，通過調控納米顆粒的大小和形狀，可以實現不同的光學效果，從而增強建筑外立面的裝飾效果。納米顆粒的添加可以增加陶瓷的硬度和耐磨性，提高其抗風化和耐候性能，同時，納米顆粒還可以形成一層保護膜，防止紫外線的侵蝕，延長陶瓷的使用壽命。

（2）薄瓷磚技術：薄瓷磚技術是指將陶瓷磚的厚度控制在較薄的范圍內，通常在3-6mm。相比傳統的陶瓷磚，薄瓷磚的重量更輕，減輕了建筑外立面的負荷，這對于大型建筑和高層建筑來說尤為重要，可以降低結構的壓力和成本，并提高施工效率。薄瓷磚的厚度較薄，可以節省室外的空間，減少對建筑外墻的壓迫感[5]。薄瓷磚的薄度和輕質化使得其安裝更加方便和快捷，薄瓷磚可以使用薄膠水直接粘貼在墻面上，無需進行復雜的砌筑和固定工藝，這不僅減少了安裝時間和成本，還提高了施工的效率和質量。薄瓷磚技術可以實現更多樣化的色彩和紋理效果，可以通過數碼印刷和仿真技術實現各種圖案和紋理的呈現，滿足建筑外立面設計的個性化需求。

（3）陶瓷幕墻技術：陶瓷幕墻技術是指將陶瓷材料應用于建筑外墻幕墻系統中，實現建筑外立面的裝飾和保護功能。陶瓷材料具有優異的耐候性能，能夠抵抗紫外線、酸堿氣體和大氣污染物的侵蝕，通過陶瓷幕墻技術，可以有效延長建筑外立面的使用壽命，減少維護和修復成本。根據熱傳導計算公式：Q =k× A× （T1-T2）/d （其中，Q是熱傳導的熱流量，k是材料的熱傳導系數，A是熱傳導的截面積，T1和T2是兩端的溫度，d是熱傳導路徑的長度），由于陶瓷材料具有較低的熱傳導系數和高的反射率，熱傳導的熱流量較小，可以有效隔熱和反射太陽熱量，降低建筑的能耗，同時，陶瓷材料還具有較高的光透過率，可以增加室內自然采光，減少對人工照明的依賴。陶瓷材料具有豐富的色彩和紋理，可以實現各種裝飾效果，通過陶瓷幕墻技術，可以創造出多樣化的外立面造型和圖案，增加建筑的審美價值和標識性。陶瓷幕墻具有較高的抗沖擊和防火性能，能夠有效阻止火災和外部沖擊對建筑的損害，陶瓷材料的不燃性和穩定性，使其成為一種理想的建筑外墻材料。

（4）智能陶瓷技術：智能陶瓷技術是指將傳感器、控制器和陶瓷材料相結合，實現對建筑外立面的智能化控制和管理的技術創新。智能陶瓷材料可以根據外界溫度變化自動調節建筑外立面的傳熱性能，實現溫度控制，有效降低建筑的能耗和保持室內舒適度。智能陶瓷材料可以根據光照強度自動調節建筑外立面的透光性能，實現光透控制，有效控制室內采光和遮陽，提高室內環境的質量。智能陶瓷材料可以通過物理或化學方式實現自潔功能，使建筑外立面具有自清潔能力，減少對建筑外立面的維護和清潔成本，同時保持外立面的美觀。智能陶瓷材料可以通過特殊的結構和材料設計，實現對聲波的吸收和隔離，提高建筑外立面的聲學性能，減少室內外噪音的傳遞，提供更舒適的室內環境。

5? 陶瓷建筑外立面應用實例

5.1 工程概況

工程為皋蘭縣婦幼保健和計劃生育服務中心綜合業務樓建設項目，綜合業務樓建筑面積9154.00平方米，地下一層、地上六層框架結構建筑。地下一層層高為5.10m，一層層高為4.20m，二層層高為3.90m，三層層高3.60m，局部手術和監護中心部分層高4.80m，四、五層層高3.60m，六層層高3.60m，局部健康教育用房層高4.60m，室內外高差0.30m，建筑高度23.80m。

建筑立面及造型的設計源于建筑物的功能和地方人文歷史，立面采用現代設計手法，以細膩的風格和適度的比例組成一組韻律深遠的外觀立面，使之與城市融為一體，通過屋頂體塊的變化，墻面色彩的遞進和線條的韻律等造型手法來體現建筑之活力、建筑之魅力。本工程采用干掛大理石墻面，在整個城市中有一個鮮明的印象，坡屋面的豐富變化，簡潔而不呆板，經濟不失特色，形成清新、典雅、高貴的建筑品質。

5.2 采用干掛大理石作為建筑外立面效果

（1）美觀：大理石作為一種高貴的建筑材料，具有獨特的紋理和色彩，能夠為建筑外立面帶來高雅、豪華的視覺效果，干掛安裝方式可以使大理石板呈現出清晰、整齊的外觀，增加建筑的質感和立體感。

（2）耐久：大理石具有優異的耐候性和耐腐蝕性，能夠在室外環境中長時間保持美觀和穩定，采用干掛安裝方式可以避免大理石與粘合劑接觸，減少了因粘合劑老化或失效而導致的脫落和損壞。

（3）維護便捷：干掛大理石墻面的安裝系統通常包括可調整的支撐結構和固定夾具，使得大理石板可以輕松拆卸和更換，這樣，當有需要時，可以方便地進行維護、清潔和修復，保持建筑外立面的完好和美觀。

（4）隔熱和保溫：大理石具有較好的隔熱性能，可以在一定程度上減少建筑外立面的熱傳導，此外，干掛大理石墻面可在大理石板和建筑結構之間形成空氣層，提高建筑的保溫性能，降低能耗。

（5）可持續性：大理石是一種天然材料，其采集和加工過程相對較環保，采用干掛安裝方式可以減少對環境的影響，并且大理石板可以回收再利用，符合可持續發展的理念。

6結語

傳統與現代陶瓷應用在建筑外立面設計的技術創新研究為建筑行業帶來了許多新的可能性和機遇。通過研究傳統與現代陶瓷應用在建筑外立面設計的技術創新，可以更好地理解陶瓷材料的特性和潛力，探索其在建筑領域的更廣泛應用?；趯Σ牧?、工藝和技術的深入研究，可以設計出更具創新性、可持續性和功能性的陶瓷外立面系統，提升建筑的質量和價值。然而，在進行技術創新研究時，也應該考慮到實際應用的可行性和經濟性，在選擇材料、工藝和技術時，需要綜合考慮建筑的特點、環境的要求以及項目的預算等因素，確保創新研究能夠真正得到應用和推廣。

參考文獻

[1] 王晗睿.節能環保材料在建筑外立面設計中的應用[J].上海包裝，2023（04）：16-18.

[2] 張婧婧.現代陶瓷磚在建筑外立面的藝術化應用[J].裝飾，2016（12）：78-79.

[3] 劉文婷.陶瓷產品元素在城市建筑中的設計應用[J].建筑科學，2021（01）：151.

[4] 黃哲威.現代高層居住建筑外立面設計研究[J].建筑與預算，2022（07）：28-30.

[5]劉靜.綠色建筑外立面節能技術的實際應用[J].佛山陶瓷，2023，33（04）：50-53+56.