工业化住宅之铝制建筑发展历程以日本铝制住宅发展现状为例.pdf

A U G2 0 1 0ARCHITECTURE RESEARCH建筑前沿专栏主持： 张宏 （ 东南大学建筑学院教授， 博士生导师 ）铝是地球上仅次于铁而大量存在的金属物质自然界中的铝是以氧化铝的形式存在的， 并且结合得十分紧密， 铝真正得到精炼是从发电技术急速发展的19世纪后期开始的当时电力的价格极高， 导致铝的价格等同于贵金属， 人们都认为铝是非常神秘的物质如儒勒 · 凡尔纳所著的科幻小说 《从地球到月球》 中提到用铝制造打入月球的超速火箭虽然考虑实际情况是不可能的， 但是由此可以看出当时人们对于铝的喜爱之情19 世纪末也是现代建筑的萌芽期铝被真正用在建筑上是由奥托 · 瓦格纳设计的维也纳邮局 （ 1904-1906） 建筑中使用的螺丝、 螺帽、 雨棚， 以及其支柱、 大厅的台阶扶手等， 都大量使用了铝支柱上虽然没有使用铝， 但从其被涂成银色这一点来看， 可以推测瓦格纳是想用铝建造整个建筑[1]上世纪70年代日本的池边阳业也进行过采用铝材建造过若干住宅的实验池边是日本最早参与过火箭发射的设计并涉足航空产业的建筑师， 曾经将铝制镶板的制造技术应用到建筑中建筑师虽然都做出了不同程度的探索， 但是却全都在现代建筑史的支流中徘徊。

这个事实显示出近代建筑材料史中铝材的尴尬位置他们一连串的试验之所以没有成功， 原因在于当时的铝生产技术还不能够满足建筑的复杂性及高性能的要求不管是成本方面， 还是性能方面， 铝的生产技术还处于未成熟的阶段工业化住宅之铝制建筑发展历程 以日本铝制住宅发展现状为例 THE HISTORY OF ALUMINIUM ARCHITECTURE FOR INDUSTRIALIZED RESIDENCE，A JAPANESE CASE撰文 王海宁 张宏 唐芃 高坤01021 0 8太阳能电池板丙烯窗板丙烯管材铝制板材铝制双层表皮框架铝制隔热屋顶板板式窗铝制隔热墙板百叶窗03040501 由奥托 · 瓦格纳设计的维也纳邮局02 维也纳邮局内部的铝制照明设施03 生态实验铝之宅构建组合分析图04 SUS福岛公司员工宿舍夜景05 SUS福岛公司员工宿舍共享空间1 0 9: A U G2 0 1 0建筑前沿日本战后铝在住宅中的发展由于受到第二次世界大战战败的影响， 日本的军工业发展受到制约， 这就使得原本用于军工产业的铝被大量的在民用建筑上推广铝本身质地较为柔软， 但是加入其他微量元素后会显著提高其刚性铝在日本第一次被大规模普及就是以铝合金的形式使用在窗框上的， 曾一度改变住宅的立面设计。

20 世纪 60 年代后半期到 70 年代， 一些建筑师开始致力于窗框和幕墙以外的部品及构造的开发在构造骨架上使用铝就是从这时候开始的冲绳海洋博览会(1975)上建成的Seaside Bazaar观光设施就是最早在这方面的探索， 并且开发出了十字形断面铝合金柱子系统但是1973年和1979年两次袭击日本的石油危机导致电力价格高涨， 这样一来， 消耗大量电力的铝材制造产业受到很大的冲击， 使得各项技术开发试验全部被迫放弃日本铝制住宅发展现状进入21世纪， 铝再次显露头角其理由就在于人们注意到铝优良的再生性能，该过程不需要消耗较大的能量对循环型社会而言， 已经充斥在市场上的大量的铝应该可以成为重要的建筑材料根据LCA生命周期评价(Life Cycle Assessment)方法的评价， 铝材适合减少原料(reduce)、 重新利用(reuse)和物品回收(recycle)的 3R原则， 作为耐久性和环保素材拥有很好的环境特性另外， 铝材质轻(仅是铁的三分之一)， 单位重量的强度高， 并且在大气中能够形成稳定的氧化膜， 耐候性良好易于塑性加工， 经过挤压成型可以加工成自由度较高的断面形状， 所以也具有能够提高部材精度的特性。

因此， 铝材作为建筑材料， 不仅施工方面有优良的性能， 就是在设计及构造方面也能够表现出良好的质感和细节， 能够使结构和室内设计达到一体化2002 年 5 月日本 《建筑基本法》 进行了修正， 铝合金被正式认定为建筑结构材料2004 年 5月日本国土交通省下达了有关铝合金结构的通告， 至此， 铝合金结构可以根据一般的申请手续进行审查， 简化了原先只能通过专家鉴定会认证制才可实现的铝制建筑建造程序以上铝元素的种种优点、 相关技术储备以及有关法律法规的修订和结构的准入制度， 使得近几年铝制住宅实例如雨后春笋般层出不穷， 具体建成项目如： 生态实验铝之宅 （难波和彦， 1999） 、 SUS福岛公司员工宿舍 （伊东丰雄， 2005 ） 、 铝制村舍 （伊东丰雄， 2004） 、 格罗宁根住宅 （伊东丰雄，2005 ） 等等由于铝的出色加工性能， 也受到了室内设计师们的青睐， 如铃木敏彦的A-wall和蜂巢书架， 以及山本理显设计工场为ECOMS公司设计的一系列家具作品铝制住宅未来铝是把双刃剑， 其优点也有可能会带来弊端比如加工性能高意味着熔点低、强度弱铝制窗框之所以不受欢迎， 就是因为表面不光滑的银色和均匀的质感给人带来机械的冰冷感。

即便是易于再利用，但是原铝的精炼却需要大量的能量再有就是铝的高热传导性但是与钢铁相比，铝的加工精度高， 为建筑师的设计提供了更多的可能性， 是激发创作激情的理想材料同时， 铝这种金属本身又具有多变性比如， 铝合金根据混入的其他微量金属的种类和比例， 能够显示出极其多样的特性若将这些组合起来做成建筑产品或构成材料， 可以显现预想之外的性质总之， 铝作为建筑结构材料的使用还有待探索和实验， 相信在不久的将来铝制住宅将占有自己应得的一席之地， 并走进大众的生活参考文献：1石田保夫， 饭铭俊比古， 畔柳昭雄.铝的空间.新建筑社收稿日期： 2010.06.28061 1 0135°90°135°0708091006 格罗宁根住宅07、 08 由铃木敏彦设计的家具作品A-wall09 山本理显设计工场为ECOMS公司设计的家具作品10 山本理显设计工场为ECOMS公司设计的家具作品中的茶几1 1 1。