公共环境设施的材料与工艺.ppt

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1、公共环境设施设计,第六章 公共环境设施的材料与工艺,本章概要,公共设施的材料，目前普遍使用的几种材料有：6.1 金属材料6.2 天然石材6.3 人造石6.4 玻璃6.5 复合材料6.6 塑料6.7 混凝土6.8 木材,材料运用原则,1.考虑到环保因素2.考虑到各种材料的特性3.考虑到成本4.运用不同的材料体现自身特点及美学特征,6.1 金属材料,金属可略分为铁金属及非铁金属两大类，前者如不锈钢、铸铁、高碳钢等，硬度高、沉重；后者则以含有铝、铜、锡及其他轻金属的合金为主，硬度底但弹性大。金属的加工方式主要可分为铸造（如砂模铸造、离心铸造、连续铸造等）、粉末冶金、热作（如滚制、锻造、挤制等）、冷作

2、（如抽制、挤压、板金、冲压等）、熔接（如气焊、电弧、电阻熔接）等五大类。常用作设施的金属材料有不锈钢管、铁管、钢板等，通过熔接、铸造、构造连接等方式。当然，金属材料还可以与其它材料结合使用，如石材等。,1.不锈钢不锈钢亚光和高光的纹理质感，具有精密、高科技之感，在公共设施设计中常用于构件、细部的设计中，起到画龙点睛的作用（当然大面积的运用一定要慎重）,不锈钢材料特性,1、不锈钢是一种维护成本低、强度高、耐用的材料；2、其纹理质感更容易周围环境；3、可以抵抗那些故意破坏公共设施的行为，因为其材料不容易刮、擦、刻、画，还有防蚀性；Stainless steel is low maintenance

3、,strong and durable.With its contemporary look it is easy to see why this material is finding its way into many new build schemes as well as re-vitalising existing developments and townscapes.Stainless steel is resistant（有抵抗力的）to vandalism（故意破坏艺术的行为）.There is no paint which can be carved（雕刻）in or sc

4、raped（刮、擦）off,the material is inherently anti-corrosive（防蚀性）and the low adhesion factor（粘合系数）means graffiti（乱画）is more easily removable.,不锈钢材料在公共设施中的广泛运用,1.公共座椅 Seating2.阻车柱 Bollards3.自行车停放架 Cycle Security4.垃圾箱 Litter Bins5.扶手、栏杆 Railing,6.树池 Planters7.公共候车亭 Bus Shelters8.信息牌 Poster Boards9.雨篷 Door

5、Shelters10.雕塑 Sculpture,Stainless steel railing is both practical and attractive.Good to look at,good to touch-it repays its higher initial cost with excellent durability,low maintenance and anti-vandal properties.1、不锈钢栏杆兼具实用与美观；2、好看、触感好；3、虽然一次投入成本较高，但它具有优良的耐用性、维护成本低、并且可以抵抗人为破坏；,扶手、栏杆 Railing,2.铸铁 C

6、ast Iron铸铁是一种铁合金材料，通过烧沸、浇注预制模具中，脱模形成形态。铸铁装饰品具有典雅美感。常用于扶手、门饰、座椅等具有古典风格的设施设计中。,铸铁材料在公共设施中的运用,1.公共座椅 Seating 直线型 Straight Seating 八边型 Octangonal Seating 六边型 Hexagonal Seating 曲线、圆型 Curved&Circular Seating2.垃圾箱 Litter Bins 圆形 Round 正方形 Square 长方形 Rectangle 八边形 Octangonal 六边形 Hexagonal,3.栏杆、扶手 Post and R

7、ailing4.标识系统 Signage 指针形指示牌 Finger Signs 信息牌 Information Boards 吊篮 Hanging Baskets 路牌 Street Nameplates 预示牌 Bespoke signs,公共座椅 SEATING,Seating forms the focal point of many town centres,retail developments,coastal and inland view points throughout the UK,giving people the opportunity to rest,convers

8、e and reflect.公共座椅的形态往往会成为许多公共场所的焦点；这些设施为人们提供了休息、交流、沉思的好地方；,公共座椅 SEATING,Our seats are 1.8m long as standard and have been ergonomically designed to give a comfortable seating position.Other sizes are achievable,most commonly 2.4m and 3.6m.In these cases an intermediate centre leg is utilized.All ti

9、mber(managed forestation hardwood as standard)is treated prior to delivery with 2 coats of Sikkens HLSO wood preservative.Standard timber is Iroko but alternatives are available including European Oak,Ash,Sapele,Utile and Western Red Cedar.Cast ends are supplied in the more popular cast iron.Alterna

10、tively ductile iron and aluminium are also available.For the majority,a cast iron seat is normally robust enough for all but the most demanding situations.Every seat supplied as standard is fully finished with metal/castings painted using our airless spray two pack epoxy acrylic system,in the full B

11、S or RAL colour range.我们的座位是 1.8 米长作为标准，已经采用人体工程学设计以提供一个舒适的座椅位置。其他大小的是可以实现的最常见的 2.4 米、3.6 米。在这些情况下被利用中间中心腿。所有木材（托管的造林硬木作为标准）被都视为 2 大衣西肯斯去头木材防腐剂的交货前。Iroko 标准木材是替代方案可包括欧洲橡树、灰、萨佩莱、Utile 和西部红柏铸造的目的是更受欢迎的铸铁中提供的。另外球铁和铝也可用。对于大多数，铸铁座位是不够都要求最苛刻的情况下通常强健。作为标准提供每个座位完全是用金属/铸件画使用我们喷涂完成两个电池组环氧丙烯酸系统、完整的 BS 或 RAL 颜色

12、范围中。,公共座椅 直线型,公共座椅 直线型,公共座椅 直线型,公共座椅 直线型,公共座椅 直线型,公共座椅 直线型,公共座椅 八边型,公共座椅 六边型,Curved$Circular Seating,Curved$Circular Seating,Curved$Circular Seating,圆型垃圾桶 闭口 Round Litter Bins Closed Top,圆型垃圾桶 开口 Round Litter Bins Open Top,正方形垃圾桶 闭口 Square Litter Bins Closed Up,正方形垃圾桶 闭口 Square Litter Bins Closed Up

13、,正方形垃圾桶 开口,长方形垃圾桶,八边形垃圾桶,八边形垃圾桶,六边形垃圾桶,铸铁栏杆,铸铁大门,指针型指示牌 Finger Post,Sign Fingers,信息牌 Information Boards,As permanent features designed to attract attention,notice boards should be easy to locate（查找）but not clash with（不协调）their surroundings.Choices of columns are available to suit and can be viewed h

14、ere.A selection of optional finials（物件顶端的装饰物）are available and are shown here.All boards can be designed to accommodate（适应）internal illumination（照明）.,吊篮 Hanging Baskets,路牌 Street Nameplates,导示牌 Bespoke Boards,6.2 天然石材,1.大理石质地组织细密、坚实、花纹多样、色泽美观、抗压性强，吸水率小，耐磨，不变形，可磨光等优点。但大理石板材硬度低，不耐风化。,希腊雅典大理石体育场1896年4月

15、6日雅典大理石体育场是第一届现代奥运会主场馆,上图 以长木条为椅面，搭配自然形大理石为椅座，简单中又不失味道。右图 以台湾特产白大理石为主体，利用金属管作为搭配。,以木材与石材搭配设计，营造与大自然完美配合的质感。,6.2 天然石材,2.花岗岩包括各种花岗岩、拉长岩、辉长岩、正长岩等，特点是质地坚硬，构造致密，耐磨，耐酸碱，耐腐蚀，耐高温，耐阳光晒，耐冰冻，可磨平、机抛、抛光。石材可与金属构件结合使用，可产生很好的功能和效果。,采用花岗岩，椅面一体成型,规划于长沙火车站东广场内。雕塑以花岗岩和不锈钢为材质，局部采用着色的手法。通过利用螃蟹手足来冲破代表传统思想的两个圆环，反映湖湘人敢为人先、心

16、忧天下的思想。,花岗岩条凳,6.3 人造石,是人造大理石和人造花岗岩的总称，属水泥混凝土或聚酯混凝土的范畴。人造石花纹图案可以人为控制，且重量轻，强度高，耐腐蚀，耐污染，施工方便，个性强，花色图案可以人为控制的特点。现代技术的进步使人造石的概念得以外延，产品进一步扩大，例如以废旧玻璃为原料生产的混合人造石给人造石家族增色不少，它具有半透明、彩画、放光、磨砂等多种形式，色彩种类较多，具有美观、实用、清洁、安全环保、运输方便等特点，为公共设施设计提供了更大的材料选择空间。,6.4 玻璃,玻璃，种类很多，按其化学成分有钢钙玻璃、铝镁玻璃、硼硅玻璃、钾玻璃、铅玻璃和石英玻璃等；按功能分为平板玻璃、压花

17、玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、中空玻璃、热发射玻璃、吸热玻璃、光致色玻璃、涂膜玻璃等。玻璃是一种重要的装饰材料，它的用途透光、透视、隔音、隔热外，还有艺术功能，并有吸热、保温、防辐射、防爆等特殊用途。玻璃是极富灵性的现代建筑装饰材料，它可以很容易融入各种环境，达到与环境的协调。玻璃表面可以采用喷砂、雕刻、酸蚀等工艺手段来处理，具有很好的艺术效果。现代玻璃的开发种类很多，已从单一的平板玻璃发展到镜面、异形、曲板等种类。玻璃的利用面很广，建筑外墙、隔断、地面、吊顶、艺术品等。,玻璃的循环再生,由于玻璃不能被生物降解，所以对废玻璃的处理不应当采用填埋的方法。玻璃的好处就在于它100%可再生。旧

18、玻璃可以很容易地被制成新的玻璃产品而且和纸张不同的是，玻璃可以被反复地循环再生，因为玻璃不会像纸张中的木质纤维那样被轻易地损伤。既然如此，我们就没有理由看着成千上万吨的玻璃被埋进坑里。玻璃的整个循环过程相当简单。当废玻璃被送去回收工厂以后，工人会对不同颜色的玻璃进行分类，分类后的玻璃随后会被碾碎成豌豆般大小一致的玻璃颗粒。这些颗粒会经过各种机器的处理来去除金属和塑料等杂质。最后经过锅炉融化和成型，新的玻璃产品就产生了。玻璃有着不同的颜色。德国和荷兰的居民在将旧玻璃瓶丢进分类收集箱前，都会用水将瓶冲洗干净，并且会根据颜色把它们进行分类，这种习惯是其它国家的公民所没有的，至少还不能够成为一种社会风

19、气。,一些回收时的注意点,下面是一些回收玻璃时应当注意的地方，它们会影响到再生玻璃的质量。只有汽水瓶、酒瓶（啤酒，葡萄酒等）、果汁和食品罐等玻璃盛器可以被回收。其它的玻璃制品如镜子、水杯、窗户和灯泡，由于他们是由不同种类的玻璃制成，所以不能像前面的玻璃盛器那样被回收 将旧玻璃冲洗干净 根据颜色将旧玻璃分类 确保没有塑料，木塞等杂质 确保没有碎玻璃 没有必要将玻璃瓶上的标签擦除，因为最终这些纸标签会在锅炉中自行燃烧掉,玻璃雨棚,品名：可快速拆装休闲阳光房花园。用途：适用于屋顶花园、庭院花园、公园等。造型：三角形屋顶、框架多种色彩组合。基本规格：阳光屋10平方米，花架9平方米。材质：骨架为钢管、铝

20、合金管、不锈钢管，顶材为阳光板或钢化玻璃，房底为实木地板或地砖。产地：中国郑州,6.5 复合材料,1.玻璃钢复合材料是指把一种材料用人工方法均匀地分散在另一种材料中，以克服单一材料的某些弱点，发挥综合性能特征。复合材料一般是由高强度、高模量和脆性很大的增强剂与强度低、韧性好、低模量的基体组成的。常用玻璃纤维、石灰纤维、硼纤维等作增强剂，用塑料、树脂、橡胶、金属等作基体，组成各种复合材料，玻璃增强树脂（即玻璃钢）就是很好的设施材料。,玻璃钢材料在公共设施中的应用,玻璃钢材料在公共设施中的应用,左图 可视电话亭下图 电话亭采用玻璃钢材料制成，新颖美观，质地轻，强度高，耐腐蚀，安装方便，使用寿命长，

21、是理想的传统材料替代品。,2007年厦门中山公园玻璃钢做的大树雕塑的作者是陈文钦和傅新民。前者是旅居英国的雕塑艺术家、中国雕塑家专业委员会成员，后者是厦门大学艺术学院等几所学校的客座教授，现任厦门市公安局副局长。,6.5 复合材料,2.有机玻璃有机玻璃是一种通俗的名称，从这个名称看，你未必能知道它是一种什么样的物质，也无从知道它是由什么元素组成的。这种高分子透明材料的化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。1927年，德国罗姆哈斯公司的化学家在两块玻璃板之间将丙烯酸酯加热，丙烯酸酯发生聚合反应，生成了粘性的橡胶状夹层，可用作防破碎的安全玻璃。当他们用同样的方法使甲基丙烯酸甲酯

22、聚合时，得到了透明度既好，其他性能也良好的有机玻璃板，它就是聚甲基丙烯酸甲酯。1931年，罗姆哈斯公司建厂生产聚甲基丙烯酸甲酯，首先在飞机工业得到应用，取代了赛璐珞塑料，用作飞机座舱罩和挡风玻璃。如果在生产有机玻璃时加入各种染色剂，就可以聚合成为彩色有机玻璃；如果加入荧光剂（如硫化锌），就可聚合成荧光有机玻璃；如果加入人造珍珠粉（如碱式碳酸铅），则可制得珠光有机玻璃。,1）有机玻璃的特性 高度透明性。有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到92，比玻璃的透光度高。称为人造小太阳的太阳灯的灯管是石英做的，这是因为石英能完全透过紫外线。普通玻璃只能透过0.6的紫外线，但有机玻璃却能透过73

23、。机械强度高。有机玻璃的相对分子质量大约为200万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高718倍。有一种经过加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样不会破成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。重量轻。有机玻璃的密度为1.18kg/dm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝（属于轻金属）的43。易于加工。有机玻璃不但能用车床进行切削，钻床进行钻

24、孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形状的器具，也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和牙托等形形色色的制品。,（2）有机玻璃的用途 有机玻璃具有以上优良性能，使它的用途极为广泛。除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外，也用作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。用有机玻璃制造的日用品琳琅满目，如用珠光有机玻璃制成的纽扣，各种玩具、灯具也都因为有了彩色有机玻璃的装饰作用，而显得格外的美观。有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处，那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜长满了不透明的

25、物质，光线就不能进入眼内。这就是全角膜白斑病引起的失明，而且这种病无法用药物治疗。于是，医学家设想用人工角膜代替长满白斑的角膜。所谓人工角膜，就是用一种透明的物质做成一个直径只有几毫米的镜柱，然后在人眼的角膜上钻一个小孔，把镜柱固定在角膜上，光线通过镜柱进入眼内，人眼就能重见光明。早在1771年，就有眼科医生用光学玻璃做成镜柱，植入角膜，但并未获得成功。后来，用水晶代替光学玻璃，也只用了半年就失效了。在第二次世界大战中，有些飞机失事时，飞机上用有机玻璃做的座舱盖被炸，飞行员的眼睛里嵌入了有机玻璃碎片。经过了许多年以后，虽然这些碎片并未被取出，但也未进一步引起人眼发生炎症或其他不良反应。这件偶然

26、发生的事说明有机玻璃和人体组织有良好的相容性。同时也启发了眼科医生，可以用有机玻璃制造人工角膜，它的透光性好，化学性质稳定，对人体无毒，容易加工成所需形状，能与人眼长期相容。现在，用有机玻璃做的人工角膜已经普遍用于临床。,有机玻璃管,城市积木同济大学为宝山区政府设计的候车亭，此候车停的概念取自积木玩具,方中带曲,色块的拼接,材质的对比,给沉闷的城市交通带来停站的乐趣和等候的新鲜.同时使用鲜亮的色彩易于辩识和寻找.材质使用烤漆金属和有机玻璃或塑料和有机玻璃.,树伞同济大学为宝山区政府设计的候车亭，此候车亭的概念取自伞和树,给人遮阳挡雨,形态上模仿伞和树的骨架,并将这种形态语言抽象化后的产物.材质

27、使用烤漆金属和有机玻璃或塑料和有机玻璃.,6.7 塑料,具有优良的物理、化学和机械性能，质轻而无色透明，可以任意着色，强度高，常温及低温均无脆性。塑料的比重一般约是钢的八分之一到四分之一，是铜的九分之一到五分之一，是铅的三分之一到三分之二左右，这对于运输和组装很有意义，构件化适合批量生产。现代材料界研究出一种塑料名为PolygieneTM的热固性塑料，这种塑料可以释放出银离子杀死附着在材料表面的细菌和病菌。该材料抗菌成分一致分布并被锁定于树脂结构中，对人体无害，非常适于公共环境设施的设计制作和儿童游乐设施。,Recycled Plastic product consists of a wide

28、 variety of street and outdoor furniture,fencing and decking made from recycled plastics providing rot（腐烂）and maintenance free,vandal（故意破坏者）resistant and extremely durable products.The benefits（优点）:Looks like wood-maintenance free knot（打结）,split（裂开）&corrosion（腐蚀）free-resistant to vandalism-made from

29、 100%recycled plastic-solid,durable and hardwearing（耐穿）-guaranteeing a fit and forget solution.,增强聚丙烯 RPP,7.7 混凝土,是由沙子、碎石子为骨料与水泥和水混合搅拌而成的一种现代建筑材料。20世纪初钢筋混凝土的出现，给建筑带来了一场变革，柯布西耶利用混凝土的未干时的可塑性，把它作为一种功能之外的审美表现形式来运用，产生了自然粗犷之美。利用模板制作出精密的纹理，湖凝土和其它材料相结合，可得到不同纹理效果的公共设施。现代科学技术的进步，使传统材料的研究利用得到进一步的提升、发展，能感知环境条件，

30、作出相应行动的智能混凝土就是一个良好的例子。其特点是高强度、高性能、多功能和智能化，这种智能化表现为自感知和记忆、自适应、自修复特性，以此来提高混凝土的安全性、耐久性，确保大型公共设施的安全性、耐久性。,混凝土家具无论从材料，造型，到颜色等，都让人刮目相看，混凝土特有的凝重，稳固，纯朴融入到和人生活更亲近的家具中，直接和人交流。,罗马大斗兽场混凝土拱券结构,广州市荔湾区龙源社区内一段道路为实验路段，铺装了新型透水混凝土。,6.8 木材,木材是历史悠久的天然材料之一，具有亲切、自然、肌理细腻、淳朴之感，性温，易成型，具有良好的弹缩性，湿涨、干缩，但易于变形。现代科学技术湿木材逐渐扩大到木质材料的范畴，包括实体木材、胶合板、纤维板、刨花板等，是可以多次重复循环使用的再生材料。最常用与与人接触密切的地方，如座椅、拉手、扶手、儿童设施等。木材及饰面板的种类繁多，色彩多样，还可以根据不同的需要染色处理，公共户外设施所用木材要做防腐、防潮、阻燃处理。,总 结,本章所提到的只是在公共设施中的几种常用的材料，当然随着时代的发展，会有越来越多的新型替代材料出现在公共设施中。6.1 金属材料6.2 天然石材6.3 人造石6.4 玻璃6.5 复合材料6.6 塑料6.7 混凝土6.8 木材,