已知最早的城墙可以追溯到公元前 10 世纪的杰里科，它是用石头和泥砖建造的（Kuijt 和 Goring-Morris 2002）。 随着时间的推移，墙壁在材料、建造技术和功能方面都发生了变化，反映了人类知识和技术的进步。 如今，墙壁不仅限于其传统作用，还有助于提高建筑物的美观性、能源效率和可持续性。 随着全球建筑业持续增长，预计到 10.5 年市场规模将达到 2023 万亿美元（全球建筑展望和牛津经济研究院 2018 年），墙体在现代建筑和设计中的重要性怎么强调都不为过。 这篇博文将探讨墙体的历史发展、类型、功能和施工技术，以及它们对环境的影响和墙体技术的未来趋势。

参考资料

  • Kuijt, I. 和 Goring-Morris, AN，2002 年。黎凡特南部前陶器新石器时代的觅食、农业和社会复杂性：回顾与综合。 世界史前史杂志，16(4)，第 361-440 页。

城墙的历史发展

城墙的历史发展可以追溯到古代文明，它们是人类住区的重要组成部分。 早期的墙壁主要使用泥土、石头和木材等天然材料建造，提供了抵御天气和入侵者的基本保护（Ching，2014）。 随着社会的发展，墙体建造技术的复杂性和精密度也在不断提高。 例如，罗马人引入了混凝土和砖块的使用，从而可以建造更耐用、更雄伟的结构（Lancaster，2015）。

在中世纪时期，城墙在防御工事中发挥着至关重要的作用，城堡和城墙的建造成为权力和权威的象征（Toy，1985）。 工业革命带来了墙体技术的重大进步，引入了钢材和钢筋混凝土，使得能够建造更高、更坚固的结构（Friedman，2012）。 如今，墙壁不断发展，重点关注能源效率、可持续性和创新材料，以满足现代社会的多样化需求（Kibert，2016）。

参考资料

  • 清，FDK（2014）。 建筑施工说明。 约翰·威利父子公司。
  • LC 兰开斯特 (2015)。 罗马帝国的混凝土拱形建筑：背景下的创新。 剑桥大学出版社。
  • 托伊，S.（1985）。 城堡：它们的建造和历史。 快递公司。
  • 弗里德曼，D.（2012）。 历史建筑施工：设计、材料和技术。 WW 诺顿公司。
  • 基伯特，CJ（2016 年）。 可持续建筑：绿色建筑设计与交付。 约翰·威利父子公司。

基于材料的墙壁类型

墙体作为建筑物的重要组成部分，根据其建造材料可以分为多种类型。 传统材料包括石头、砖块和木材，由于其耐用性、可用性和审美吸引力，这些材料已经使用了几个世纪（Ching，2014）。 近年来，混凝土已成为墙壁建筑的流行选择，提供更高的强度和多功能性。 此外，现代建筑中经常采用钢材和玻璃，提供时尚和现代的美感，同时确保结构完整性（Knaack 等，2007）。

此外，蒸压加气混凝土 (AAC) 和绝缘混凝土模板 (ICF) 等复合材料因其能源效率和易于安装而在建筑行业受到关注（EPA，2021）。 这些材料结合了传统材料和现代材料的优点，提高了热性能并减少了对环境的影响。 总之，墙壁材料的选择取决于结构要求、审美偏好和可持续性考虑等因素，有多种选择可以满足不同的需求和偏好。

参考资料

  • 清，FDK（2014）。 建筑施工说明。 约翰·威利父子公司。
  • Knaack, U.、Klein, T.、Bilow, M. 和 Auer, T. (2007)。 Faades：构造原理。 伯克瑟。

结构墙和非结构墙

结构墙和非结构墙的用途、结构和承载能力不同。 结构墙，也称为承重墙，是建筑物稳定性不可或缺的一部分，因为它们支撑其上方结构的重量，包括屋顶、地板和其他墙壁。 这些墙壁通常使用混凝土、砖块或石头等坚固材料建造，旨在承受巨大的载荷和压力（Ching，2014）。 相比之下，非结构墙，通常称为隔断墙或幕墙，不承受任何荷载，主要用于划分建筑物内的空间。 它们通常由石膏板、玻璃或木材等轻质材料制成，可以轻松拆除或更改，而不会影响建筑物的结构完整性（Allen & Iano，2009）。 此外，非结构墙可以提供隔热、隔音或防火作用，但它们的主要功能是在空间内创建功能和美学分区（Chudley & Greeno，2013）。

参考资料

  • 清，FDK（2014）。 建筑施工说明。 约翰·威利父子公司。
  • 艾伦，E. 和伊亚诺，J. (2009)。 建筑基础：材料和方法。 约翰·威利父子。
  • 查德利，R. 和格林诺，R. (2013)。 施工技术。 皮尔逊.

墙的功能和用途

墙壁在建筑和建筑中具有多种功能和用途，对建筑物的整体性能和美观做出了重大贡献。 墙体的一项主要功能是提供结构支撑，承受建筑物的荷载并将其转移到地基上（Ching，2014）。 此外，墙壁充当屏障，保护内部空间免受天气、噪音和入侵等外部因素的影响，从而确保居住者的安全和舒适（Kibert，2016）。

墙壁的另一个重要目的是促进隔热和能源效率。 通过采用保温材料并采用先进的施工技术，墙壁可以有效调节室内温度并降低能源消耗（美国能源部，2017）。 此外，墙壁在定义空间、分隔建筑物内的不同功能区域以及为居住者提供隐私方面发挥着至关重要的作用（Ching，2014）。 在美学方面，墙壁为各种饰面和处理提供了画布，使建筑师和设计师能够创造出视觉上吸引人的独特环境（Kibert，2016）。 随着建筑领域的不断发展，墙壁预计将采用创新材料和技术，增强其功能性和可持续性。

参考资料

  • 清，FDK（2014）。 建筑施工说明。 约翰·威利父子公司。
  • 基伯特，CJ（2016 年）。 可持续建筑：绿色建筑设计与交付。 约翰·威利父子公司。
  • 美国能源部。 （2017）。 绝缘。 从...获得 https://www.energy.gov/energysaver/weatherize/insulation

墙体施工技术

随着时间的推移，建筑行业的墙体施工技术已经发生了显着的发展，采用了各种方法来满足不同的功能和美学要求。 传统技术包括砖石建筑（使用砖块、石头或混凝土块）和木框架（木质结构元件相互连接形成刚性框架）。 近年来，预制板和绝缘混凝土模板（ICF）等现代方法因其能源效率和易于安装而受到欢迎（Chen 等，2017）。

另一种创新技术是使用结构绝缘板 (SIP)，它由夹在两个结构面板之间的绝缘泡沫芯组成，通常由定向刨花板 (OSB) 或胶合板制成（Rajendran 等人，2019）。 与传统方法相比，该方法提高了热性能并缩短了施工时间。 此外，夯土建筑涉及将土壤、水和稳定剂的混合物压实在模板内，由于其可持续性和低环境影响，人们对夯土建筑的兴趣重新兴起（Jaquin 等人，2009 年）。 总之，建筑行业不断发展并采用多样化的墙体施工技术，以满足现代建筑项目不断变化的需求。

参考资料

  • Chen, Y.、Okereke, MI 和 Smith, IFC (2017)。 北美绝缘混凝土模板使用的最新发展回顾。 建筑工程学报，11，1-9。
  • Jaquin, PA、Augarde, CE 和 Gerrard, CM (2009)。 夯土建筑综述. 土木工程师学会会刊 - 建筑材料，162(2), 105-113。
  • Rajendran, P.、Gambatese, JA 和 Neelakandan, S. (2019)。 结构绝缘板：文献综述。 建筑工程学报，25(1)，04018037。

墙壁的隔热和能源效率

近年来，由于人们对气候变化的日益关注和减少能源消耗的需要，墙体建筑中的隔热和能源效率变得越来越重要。 采用各种方法和材料来增强墙壁的热性能，最终有助于打造更可持续的建筑环境。 一种常见的方法是使用绝缘材料，例如矿棉、发泡聚苯乙烯 (EPS) 和聚氨酯泡沫，这些材料可以合并到墙壁结构中或用作外部或内部绝缘层 (1)。

另一种技术涉及用混凝土或砖等高热质量材料建造墙壁，这些材料可以储存和释放热量，从而稳定室内温度并减少供暖和制冷的能源需求 (2)。 此外，先进的墙体系统，例如绝缘混凝土模板 (ICF) 和结构绝缘板 (SIP)，将结构和绝缘组件结合起来，形成节能建筑围护结构 (3)。 此外，人们正在探索相变材料 (PCM) 和真空隔热板 (VIP) 等创新技术，以进一步提高墙壁的热性能 (4)。 这些方法和材料有助于持续开发更可持续和节能的墙体施工实践。

参考资料

  • Asdrubali, F.、D'Alessandro, F. 和 Schiavoni, S. (2015)。 非常规可持续建筑保温材料综述。 可持续材料和技术，4, 1-17。
  • Kosny, J. 和 Yarbrough, DW (2014)。 住宅建筑的热质量节能潜力。 能源与建筑，80, 396-405。
  • 库兹尼克，F. 和维尔戈内，J. (2009)。 墙体热惯性对隔热被动式建筑供暖需求的实验研究能源与建筑，41(3), 322-330。
  • 张Y.，周G.，林K.，张Q.，＆迪H.（2016）。 潜热热能储存在建筑中的应用：最新技术和展望。 建筑与环境，98, 223-245。

墙面饰面和处理

墙壁饰面和处理在提高建筑结构的美观性、耐用性和功能性方面发挥着至关重要的作用。 建筑和建筑中有各种类型的墙面饰面，可满足不同的要求和偏好。 一种常见的类型是油漆，它提供多种颜色、纹理和饰面，例如哑光、缎光和光泽。 石膏饰面，包括光滑石膏、粗糙石膏和砂面，提供了适合内墙和外墙的多功能且耐用的表面。

壁纸有多种图案和材料可供选择，是内墙的另一种流行选择，易于安装和定制。 此外，木质镶板和单板赋予温暖、自然的外观，可用于结构和装饰目的。 近年来，玻璃、金属和复合板等创新材料日益受到关注，提供了独特的设计可能性和改进的性能特征。 此外，越来越多地采用可持续的墙壁处理，例如绿色墙壁和环保材料，以尽量减少建筑对环境的影响并提高能源效率。

总之，当今可用的各种墙壁饰面和处理方法使建筑师和建筑商能够创造出具有视觉吸引力、功能性和可持续的空间，以满足居住者的特定需求和偏好（Ching，2014；Allen & Iano，2017）。

参考资料

  • Ching，FDK (2014)。 建筑施工图解。 约翰·威利父子。
  • 艾伦，E. 和伊亚诺，J. (2017)。 建筑施工基础：材料和方法。 约翰·威利父子。

著名的城墙及其意义

纵观历史，墙在塑造社会和文化方面发挥着重要作用。 最著名的城墙之一是中国的长城，它是为了保护中华帝国免受各种游牧民族的入侵而建造的。 它横跨 21,000 多公里，是中国古代军事和建筑实力的象征（联合国教科文组织，未注明）。 另一座值得注意的墙是柏林墙，它从 1961 年到 1989 年将东柏林和西柏林分开。它在冷战期间成为共产主义和资本主义世界之间的物质和意识形态屏障（BBC，2014）。 西墙，又称哭墙，是犹太人的圣地。 它位于耶路撒冷，是第二圣殿仅存的一部分，该圣殿于公元 70 年被罗马人摧毁（犹太虚拟图书馆，日期不详）。 这些墙不仅具有历史和文化意义，而且还提醒人们塑造人类文明的权力动态、冲突和宗教信仰。

参考资料

艺术、建筑和设计中的墙

纵观历史，墙壁在艺术、建筑和设计中发挥着重要作用，既是功能性元素，又是美学元素。 在建筑中，墙壁对于定义空间、提供结构支撑以及提供隔离和保护以免受外部因素影响至关重要。 材料和施工技术的选择可以极大地影响建筑物的能源效率、耐用性和整体外观（Kibert，2016）。

在艺术领域，墙壁已成为一些世界上最著名的杰作的画布，例如西斯廷教堂的壁画和班克斯的街头艺术。 将艺术元素融入墙壁可以将简单的隔断转变为视觉上引人注目的特征，增强空间的整体设计和氛围（Pallasmaa，2012）。 此外，墙壁还被用于室内设计、景观建筑和城市规划等各种设计学科，以创造充满活力和引人入胜的环境。 墙壁技术的创新，例如绿色墙壁和智能墙壁，正在为更具可持续性和互动性的设计解决方案铺平道路（Yeang，2013）。

参考资料

  • Kibert, CJ, 2016。可持续建筑：绿色建筑设计和交付。 约翰·威利父子公司。
  • Pallasmaa, J.，2012。皮肤的眼睛：建筑和感官。 约翰·威利父子。
  • Yeang, K.，2013。生态设计：生态设计手册。 约翰·威利父子。

墙体的环境影响和可持续性

墙体对环境的影响是建筑行业的一个重大问题，因为它们会导致自然资源消耗、能源消耗和温室气体排放。 根据国际能源署的数据，建筑行业约占全球能源消耗的 36% 和二氧化碳排放量的近 40%（IEA，2）。 减轻墙壁对环境影响的一种方法是将可持续性纳入其建筑中。 这可以通过使用环保材料（例如回收或可再生资源）以及采用节能建筑技术来实现。 例如，与传统木框架建筑相比，使用绝缘混凝土模板 (ICF) 可以减少高达 2020% 的能源消耗（PCA，70）。 此外，将植被融入设计的绿墙或绿化墙可以改善空气质量，减少城市热岛效应，并为野生动物提供栖息地（健康城市绿色屋顶，2017）。 通过考虑墙壁对环境的影响并实施可持续实践，建筑行业可以显着减少其碳足迹，并为更加可持续的未来做出贡献。

参考资料

墙体技术的未来趋势和创新

墙壁技术的未来以旨在提高能源效率、可持续性和适应性的创新为标志。 其中一项进步是自愈材料的开发，它可以自主修复裂缝和损坏，从而延长墙壁的使用寿命并降低维护成本（Dry，1994）。 此外，纳米技术在墙体结构中的集成有望提高隔热性能和整体性能（Auffan 等，2009）。 此外，传感器和物联网设备等智能技术的结合将使墙壁能够监控和响应环境变化，优化能源消耗和室内舒适度（Atzori 等，2010）。

在可持续性方面，大麻混凝土和菌丝体等生物基材料作为传统建筑材料的环保替代品越来越受到关注（Rhyner 等，2016）。 这些材料不仅减少了墙体施工对环境的影响，而且还提供了改进的隔热和隔音性能。 最后，模块化和预制墙体系统正在成为建筑行业的一种趋势，允许更快、更高效的建筑过程，并提高设计的灵活性和对未来需求的适应性（Gibb，2001）。 随着墙体技术的不断发展，这些创新将在塑造建筑环境和解决与能源消耗、资源枯竭和气候变化相关的全球挑战方面发挥至关重要的作用。

参考资料

  • Atzori, L.、Iera, A. 和 Morabito, G. (2010)。 物联网：一项调查。 计算机网络，54(15)，2787-2805。
  • Auffan, M.、Rose, J.、Bottero, JY、Lowry, GV、Jolivet, JP 和 Wiesner, MR (2009)。 从环境、健康和安全的角度对无机纳米颗粒进行定义。 自然纳米技术，4（10），634-641。
  • 干，CM (1994)。 使用主动和被动模式进行基质裂纹修复和填充，以智能定时将化学物质从纤维释放到水泥基质中。 智能材料和结构，3(2), 118-123。
  • 吉布，AG（2001）。 标准化和预组装：使用案例研究区分神话与现实。 施工管理与经济学，19(3), 307-315。
  • 莱纳，CR，施瓦茨
外部链接