圣地亞哥·卡拉特拉瓦建筑創作的藝術化技術理念研究（可編輯）（常用版）(可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）

圣地亞哥·卡拉特拉瓦建筑創作的藝術化技術理念研究圣地亞哥·卡拉特拉瓦建筑創作的藝術化技術理念研究（可編輯）（常用版）(可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）工學碩士學位論文?莊?葳?哈爾濱工業大學?2021年6月?的藝術化技術理念研究?卡拉特拉瓦建筑創作?圣地亞哥國內圖書分類號:TU-86國際圖書分類號:721?工學碩士學位論文?碩士研究生:莊葳?導師:劉松茯?教授?申請學位級別:工學碩士學科、專業:建筑歷史與理論所在單位:哈爾濱工業大學建筑學院?答辯日期:2021年5月授予學位單位:哈爾濱工業大學的藝術化技術理念研究?卡拉特拉瓦建筑創作?圣地亞哥ClassifiedIndex:TU-86U.D.C.:721DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHERESEARCHONARTISITIFYTECHNOLOGYOFSANTIAGO?CALATRAVA’SARCHITECTURALWORKSZhuangWeiCandidate:Prof.LiuSongfuSupervisor:MasterofEngineeringAcademicDegreeAppliedfor:Specialty:HistoryandTheoryofArchitectureAffiliation:SchoolofArchitecturemay,2021DateofOralExamination:HarbinInstituteofTechnologyUniversity:摘要摘要就當今西方建筑界而言,西班牙建筑師圣地亞哥?卡拉特拉瓦無疑是一名成功的建筑師。他創作的許多作品都是建立在結構技術、建造工藝以及建構藝術的基礎之上,并以其動感的建筑形態、優雅的結構表現和獨特的藝術風格而聞名于世。圣地亞哥?卡拉特拉瓦的藝術天分不僅表現在建筑領域中,而且在橋梁設計、雕塑設計、家具設計以及繪畫等設計領域中都取得了令人矚目的成就。這些獨樹一幟的設計作品因其鮮明的藝術化結構特征而開辟了建筑結構技術藝術化表現的新篇章。本課題以圣地亞哥?卡拉特拉瓦的藝術化技術建筑創作理念為研究對象,具體從文化積淀、設計手法和技術手段三個方面展開詳細論述和進行作品解讀,全面挖掘其作品背后的深層次文化內涵和設計理念。?本文首先從多元文化的融合、科學技術與文化藝術的交融以及對既有知識的重新應用與詮釋三個方面,深刻地分析了圣地亞哥?卡拉特拉瓦的建筑創作理念的構筑基礎。他從哲學和宗教中尋求建筑的倫理價值,將倫理道德觀點滲透到建筑設計之中;他打破了藝術、科學與技術之間的界限以及解題與創造之間的人為界限;他批判地繼承了傳統,并從中探索創造新的可能性。這些充分體現了圣地亞哥?卡拉特拉瓦對于對建筑傳統的繼承與發揚、建筑與社會之間關系的深刻思考,對建筑學的既有規則、現存的設計程序的突破,以及對結構技術、設計方法、建造技術之間相互關系的理解與重釋。其次,從建筑空間、形態、構件三個建構維度總結了圣地亞哥?卡拉特拉瓦獨到的建筑創作手法。深入挖掘構件的運動潛能和創造動感的建筑形態是圣地亞哥?卡拉特拉瓦在建筑創作中最具特色的部分,是其設計的核心部分。另外,圣地亞哥?卡拉特拉瓦還追求一種流動的、連續的、有結構圍合而成的空間形式,以與其動感的外形相協調。最后,從建筑的節點、材料與對傳統技術的再現的角度出發,突顯了圣地亞哥?卡拉特拉瓦對建造技術的廣泛探索。他把建筑中起承重作用的柱和梁分解為受拉和受壓構件,并借助材料的物理特性與構件的功能相配合,施以恰當的材料;他利用現代的材料和技術手段重新傳達了傳統建筑精神品質。圣地亞哥?卡拉特拉瓦把抽象的數學語言轉義到感性的建筑語匯,并在更高的水平的融合中達到了將技術升華為藝術。-I-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文關鍵詞圣地亞哥?卡拉特拉瓦;結構技術;藝術化技術;動感的形態;空間形態-II-AbstractAbstractSantiagoCalatrava,?Spainarchitect,istheworld'srenownedmastersofarchitecture.Manyhisworksarebaseontechniqueofstructure,artsandcraftsofbuildandartofconstruction.Andhisworksarefamousfordynamicconfiguration,elegantstructure,uniquestyleofartthroughouttheworld.TheartisticgeniusofSantiagoCalatravanotonlygotachievementinthearchitecturefield,butalsoinmanydesignfiled?bridgedesign,sculpturedesign,furnituredesignandpainting,forexample.Astheprominentcharacteristicisartisticstructure,thoseinimitableworksinaugurateaneweraonartisticstructureandtechnologyofbuildingThisthesiswillresearchandunscrambleSantiagoCalatrava’sarchitecturalphilosophyisartistictechnology,fromthreeaspects:thedesignideas,designmethodsanditsartistictechnologyrepresentationscomprehensively.Thisthesiscontainsthreeessentialpartsasfollows:Firstly,thisthesisanalyzescultureamalgamation,technologyandartisticinosculation,andreusedexistentknowledgethreeparts,andsumuphisarchitecturalcreationfoundation.Heisseekingforethicofrealworthinphilosophyandreligion,andmakingthetasteofcultureinfiltrateintoarchitecturalcreation;hebreakuplimitbetweenart,scienceandtechnology,andcreatenewarchitecturalstructureshape;hecriticallysucceedtotradition,andquestfornewpossibility.ThoseadequatelyexpressedSantiagoCalatravadeeplyconsiderthattherelationbetweentheinheritanceanddevelopmentofarchitecturetradition,understandingoftheinterrelationshipbetweenarchitectureandsociety;breakthroughtheruleofarchitectureandprocessofarchitecturecreation;andtheunderstandingoftheinterrelationshipbetweenform,functionandtechniqueinarchitectureSecondly,thethesissumupuniquearchitecturalcreationmethods,includearchitecturalspace,shapeandconfigurationthreeparts.Infact,thecoreofSantiagoCalatrava’sworksisexploringmovementpotentialofbuildingsandcreatingdynamicconstruction.Beside,SantiagoCalatravaisseekingforplasticfluidandconsecutiveofarchitecturalshape-III-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文Finally,thethesisdiscussedthatSantiagoCalatravaissearchingafterconstructiontechnology,includenode,materialandtechnologyoftraditionthreeparts.Hemakecolumnandgirder’sforcedisassembleintopullandstress;hecooperatephysicscharacteristicofmaterialandfunctionofconstruction,sothatexertionthemthebestpredominance;hetriumphantlyusedmodernmaterialandtechnologymethod.SantiagoCalatravamakeabstractivelymathematicslanguagetransfertoconcretelyconstruction,andsublimetechnologytoartinahighlevelKeywordsSantiagoCalatrava;constructiontechnology;artistifytechnology;dynamicconstruction;formofspace-IV-第1章目錄目錄摘要IAbstract.III第1章緒論.11.1課題背景..11.2相關領域與概念的研究21.2.1國內外文獻綜述..21.2.2圣地亞哥?卡拉特拉瓦的建筑創作歷程簡述61.3本文的主要研究內容.9第2章藝術化技術的創作張力.112.1文化的特質..112.1.1多文化融合的設計觀.122.1.2以建筑詮釋倫理道德.142.1.3泛神化的宗教情結..162.2藝術化潛能..192.2.1以建筑為媒的情感移置192.2.2以草圖為媒的抽象升華212.2.3以分析與類比為媒的思維互動.252.3技術的升華..272.3.1結構技術的承轉272.3.2技術表現的延承292.3.3設計技術的拓展322.4本章小結35第3章藝術化技術的創作維度.363.1空間的衍繹..363.1.1連續空間的多義性..373.1.2模糊空間的多元性..393.1.3結構空間的多樣性..413.2自然的衍生..433.2.1人體的擬態..443.2.2動物的姿態..49-I-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文3.2.3植物的肌理..523.3構件的衍化..543.3.1可開合的屋蓋.553.3.2可折疊的門窗.593.3.3實驗性的雕塑.613.4本章小結63第4章藝術化技術的創作語匯.654.1結構創造的詩意建筑..654.1.1力的消解與轉化654.1.2梁的傳承與創新674.1.3構件的柔化與轉義..704.2材料提升建筑藝術性..724.2.1柔韌的鋼材..734.2.2通透的玻璃..744.2.3可塑的混凝土.764.3技術賦予建筑新內涵..784.3.1運動的光影..784.3.2極簡的色彩..804.3.3編織的質感..824.4本章小結84結論86參考文獻..88附錄1圣地亞哥?卡拉特拉瓦作品年表..93附錄2圣地亞哥?卡拉特拉瓦榮譽與獎項..105攻讀學位期間發表的學術論文107哈爾濱工業大學碩士學位論文原創性聲明..108哈爾濱工業大學碩士學位論文使用授權書..108哈爾濱工業大學碩士學位涉密論文管理108致?謝109-II-第1章緒論第1章緒論1.1課題背景自20世紀60年代以后,西方社會逐漸從工業化社會向后工業社會轉型,即從機械化社會轉向了信息化社會。信息技術的廣泛應用不僅改變了原有的社會生產方式,同時,它也是一次深刻地認識革命和社會革命。隨著信息化社會的發展,社會與經濟的長足進步,人們對建筑的功能內容的需求也越來越趨向于多元化、專業化和復雜化的時代征候。信息化社會為設計和制造提供了新的可能性,如設計研發信息化、生產裝備數字化、生產過程智能化等等,信息化工廠的出現改變了原有制造業所關注的問題。一些新技術、新材料、新營造手段的不斷涌現,令建筑構造也越來越復雜化,技術設計在建筑創作中的比重也不斷地增加。這些新變化使建筑面臨著前所未有的革命。因此,建筑設計實踐開始逐漸轉向了與科技文化密切相關的領域,表現為建筑師更多的關注新技術的應用,關注場地環境,關注建筑的文化基因,關注生命現象,以順應時代發展的潮流。近代建筑歷史上也不乏有一些在建筑和技術上同時取得成就的建筑師,如安東尼奧?高迪、皮埃爾?奈爾維、弗萊里克斯?坎德拉和R?富勒等杰出的建筑大師,他們都在建筑史上留下了為人稱贊的作品。在當代,西班牙著名建筑師圣地亞哥?卡拉特拉瓦打破了建筑與結構之間的障礙,成功地找到了技術與藝術之間的契合點,并以其獨特的建筑語匯不斷創造出了令人驚嘆的建筑形象。而“稱贊”與“驚嘆”的根本原因在于??建筑技術與藝術完滿的統一。縱觀卡拉特拉瓦的建筑或者橋梁作品,不難發現它們都有兩個共同的特點:一是結構即是建筑;二是結構技術藝術化。首先,卡拉特拉瓦的作品這些創作方案并不是千篇一律的“方盒子”,而是仿佛從基地中生長出來的一樣親切、自然、生動;其次,卡拉特拉瓦善于吸收各個時期的建筑風格與特點,繼承前人的智慧;再次,卡拉特拉瓦并不過分留戀過去,而是帶著強烈的自主意識和評判精神進行創新性的繼承。卡拉特拉瓦的建筑作品總是可以讓人們體察與感知結構的真實存在。他的建筑創作過程是對建筑的建造本質的直接對話和對建筑美的不懈追求,因此造就了其作品之中所蘊含的豐富情感和獨特氣質。卡拉特拉瓦的設計作品多達190件,已經建成的作-1-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文品67個,正在建造中的作品有31個,而且在已建成作品中有十幾個建筑作品堪稱經典之作。這樣的數字對于一個職業生涯只有25年的建筑師來說,不能不說是一個奇跡。不僅如此,卡拉特拉瓦還運用其扎實的力學、結構和藝術知識,涉足了其他建筑師很少參與的橋梁、雕塑和家具設計。總之,卡拉特拉瓦是一位不受時空與專業約束的建筑師,他的作品發于歷史,止于未來,為設計實踐領域塑造了新典范。但是,當今也出現了一些濫用技術,推崇技術表現的形式主義建筑。對于這種把建筑僅看作是“技術和形式的問題之現象”的觀點,亞歷山大?楚尼斯教授曾在《北京憲章?序》中指出:“大量的先進技術手段,被用于滿足人們對形式的熱烈追求,這已成為時代的一大特征,從分析形式的風格和類型,到表達復雜形式的構成,再到最奢華的形式夢想,其中的技術手段從來沒有像今天這樣地先進和發達,也從來沒有像今天這樣屈服于對形式主義[1]的幻想、好奇和迷戀。”這就是所謂的“亂花漸欲迷人眼”,象征掩蓋了事物的本來面目,原本真實的事物也變得模糊不定,甚至被假象所掩蓋。那些原本為建筑之基本的結構技術要素,或者說真正的建筑的本原性問題卻很少為人所關注。這正是本論文的研究目的??希望通過分析圣地亞哥?卡拉特拉瓦建筑創作中的“原創性技術”和“技術的藝術化思想”,喚醒建筑師對建筑技術和藝術領域的關注,“技術的原創性”往往關系到建筑的原創性,中國建筑師面對西方建筑與其“臨淵羨魚”,不如“退而‘補’網”,就是要補對建筑技術知識缺乏的網。我們還要學習卡拉特拉瓦的對建筑相關知識的全面掌握并融會貫通,及其開放的思維方式及其不斷試驗的創新精神,以期對我國建筑創作的突破和創新有所借鑒。?1.2相關領域與概念的研究1.2.1國內外文獻綜述國內外研究卡拉特拉瓦的相關理論著作并不是很多,由于他本人是一個實踐型的建筑師,所以自二十世紀九十年代以來出版的書籍大多是作品集。另外,卡拉特拉瓦涉獵的范圍廣泛,所以在專業范圍的研究層面還存在一些不同的觀點。本文作者通過閱讀相關的書籍和期刊,從中選出一些有代表性的研究觀點。1.2.1.1國外方面?到目前為止,國外出版的有關卡拉特拉瓦建筑創作的英文-2-第1章緒論書籍有32本,其中偏重于介紹創作理念的書籍有8本,以介紹作品為主的書籍有25本。國外研究卡拉特拉瓦建筑理論的代表人物是荷蘭代爾福特大學的建筑理論家亞歷山大?佐尼斯(AlexanderTzonis),已經研究卡拉特拉瓦作品多年,共編撰了七本書:《SantiagoCalatrava:CompleteWorks》、《SantiagoCalatrava:CompleteWorks,ExpandedEditionSantiagoCalatravaTheBridges》UniverseArchitectureSeries、《SantiagoCalatravaTheAthensOlympics》、《SantiagoCalatrava:ThePoeticsOfMovement》、《SantiagoCalatrava'sCreativeProcess》、《SantiagoCalatrava:StructuresinMovement》、《Movement,StructureandtheWorkofSantiagoCalatrava》。其中前四本書囊括了1979年到2006年卡拉特拉瓦的所有已建成作品,不但有亞歷山大?佐尼斯的權威講解,還有許多著名攝影師拍攝的照片,以及結構技術、建筑、城市設計、家具、雕塑和草圖等300余張彩色圖片;《SantiagoCalatravaTheBridges》一書主要介紹了卡拉特拉瓦突破了橋梁的功利性和工具性,展現了橋梁優雅的姿態,以及詳細介紹了其設計的30多座著名橋梁,包括以前從未公開發表過的設計作品。后四本書中,除了對卡拉特拉瓦的重要作品進行簡單的介紹外,還對他的主要設計思想和創作歷程作了介紹和簡要的作品分析。其中《SantiagoCalatrava:ThePoeticsOfMovement》已經被翻譯成中文,并于2005年10月在中國出版發行。從結構技術的角度對卡拉特拉瓦的建筑結構進行分析的書有《SantiagoCalatrava(TheEngineer'sContributiontoContemporaryArchitecture》、《CreaturesfromtheMindoftheEngineer:TheArchitectureofSantiagoCalatravaSantiagoCalatrava:IngenieurArchitektur:EngineeringArchitecture》等等。除上述外,還有由MichaelLevin編輯出版的《SantiagoCalatrava?Artworks:LaboratoryofIdeas,FormsandStructures》,作者從卡拉特拉瓦二十年中繪制的65000多張草圖中選出了200余張最具代表性的水彩畫、結構模型照片等,意在說明繪畫在卡拉特拉瓦的建筑創作中起到了至關重要的作用。《SantiagoCalatrava1990/1992ELCroquis571992》是一期卡拉特拉瓦作品專輯,其中比較重要的論文有《MaskandVertigo----EngineeringandAlcbemyintheworkofSantiagoCalatrava》,作者JoseLuisGonzalezCobelo,在文中主要介紹了卡拉特拉瓦的結構特色與橋梁設計。另外,羅伯特?哈里森在1992年出版了《CreaturesfromtheMindoftheEngineer》和《TheArchitectureofSantiagoCalatrava》(《來自工程師的-3-》、《》、《哈爾濱工業大學工學碩士學位論文創造力》和《圣地亞哥?卡拉特拉瓦的建筑》),邁克爾.S.庫恩和馬丁凱厄恩在1994年寫了《BerlinFiveProjectsFunfProjekte》,1996年DennisSharp寫下了《SantiagoCalatrava??ArchitecturalMonographsNO46》。除此之外,LuisFernandes-Galiano在AV發表的MonografiasMonographs611996,日本GADOUMENT雜志分別在42期、56期、71期上詳細介紹了卡拉特拉瓦的作品并附有精美圖片,美國《MetropolisMagazine》2001年第一期中《SantiagoCalatrava'sfirsttwoAmericancommissionsareincitiesstarvedforconspicuousgreatness》,以上這些文章與圖片都為本論文提供了最有力的第一手資料。以上對于卡拉特拉瓦的建筑理論研究,涉及到的主要內容有:結構優化、潛在的動勢以及橋梁設計等等,關注焦點集中在其作品中體現出的結構理性。卡拉特拉瓦自博士論文開始,便試圖將工程領域嚴謹、抽象、數學化的思維引入到建筑設計領域,力求挖掘建筑的本質與潛藏在建筑結構技術背后的藝術潛力,他的工程實踐則始終貫通這一理論宗旨,并在其中逐漸形成自己的風格特征。1.2.1.2國內方面?對卡拉特拉瓦的研究較少,一共出版四本書,其中三本為外國著作的翻譯版本,一本為國內組編的大師系列叢書。除此之外,就是國內研究學者在國內期刊上零散發表的論文以及兩篇碩士論文,以上就是國內對卡拉特拉瓦的研究成果。這四本書中,著重介紹卡拉特拉瓦的建筑作品是《作品集04圣地亞哥?卡拉特拉瓦1983-1993》和《圣地亞哥?卡拉特拉瓦》,書中前部分是對卡拉特拉瓦創作理念的總結,后部分介紹了卡拉特拉瓦已經建成的作品進行圖片展示及其作品的簡要說明,兩本書中配有大量高質清晰圖片,尤其是設計初期的構思草圖,都是成為本論文圖片資料的重要來源。除了對其作品進行介紹外,還有針對其設計思想和創作歷程進行介紹和分析的《圣地亞哥?卡拉特拉瓦:運動的詩篇》和《圣地亞哥?卡拉特拉瓦的作品與思想》。前者是亞歷山大?佐尼斯多年的研究成果,書中較為系統的介紹卡拉特拉瓦的設計方法、理念以及35個工程實例的詳細介紹,并附有大量的照片和草圖;后者介紹了卡拉特拉瓦的生平與創作歷程,書中的內容的主要來自翻譯原英文書的內容,并介紹了其不同時期創作的25個建筑和橋梁作品。這兩本書側重于創作思想的介紹,使得本文掌握了卡拉特拉瓦的基本創作理念與代表作品。另外,由張育南翻譯的《圣地亞哥?卡拉特拉瓦語學生的對話》是卡拉-4-第1章緒論特拉瓦在美國麻省理工學院演講內容。在演講中,卡拉特拉瓦就三個方面總結了自己在過去16年的工作歷程和設計思想,著重介紹了他對建筑材料的應用、力與形式的協調、運動元素對建筑形式的影響三個主要方面。這本書是本文掌握卡拉特拉瓦建筑創作理念最直接的資料。此外,在國內重要建筑期刊上,曾發表過多篇關于卡拉特拉瓦的文章。其中較早出現的是2001年《世界建筑》卡拉特拉瓦的作品專輯。浙江大學的后德仟教授曾在2002的《建筑學報》上發表了《20世紀西班牙現代建筑走向??西班牙現代建筑走向系列論文之一》和《走訪圣地亞哥?卡拉特拉瓦??西班牙現代建筑走向系列論文之二》系列論文,隨后史立剛在2003年的《哈爾濱工業大學學報》發表了《理性?邏輯??卡拉塔瓦設計思想評析與啟示》,石華和曹潔在2005年2月的《建筑師》上發表了《解讀圣地亞哥?卡拉特拉瓦》等一些關于卡拉特拉瓦設計理念的文章。在收集圣地亞哥?卡拉特拉瓦的資料的過程中,在互聯網上陸續找到大量卡拉特拉瓦的建成作品的圖片及簡短的說明文字,也有個人博客上發表的對卡拉特拉瓦的作品及其創作理念的簡單評述。這些也為本文提供了一些新觀點。通過對上述國內外文獻的整理,可以將這些研究成果總結為以下幾種問題:⑴淺表:國內對圣地亞哥?卡拉特拉瓦的研究多停留在作品介紹和思想的簡要分析層面上,而對其作品背后的深層內涵挖掘相對不足,對其作品的藝術化技術思想方面還從沒有人研究過。?⑵偏頗:國內的一些研究經常將圣地亞哥?卡拉特拉瓦歸為“新古典主義”、“新折衷主義”或者“新現代主義”來粗略的分析,這使得文章對于卡拉特拉瓦作品的研究不夠全面。而且,這些稱謂并不能精準的概括卡拉特拉瓦的作品特征,而且卡拉特拉瓦本人對于這個稱謂也并不給予認可。?⑶滯后:國內對卡拉特拉瓦作品的了解還多數停滯在形態的分析上,而對于隱藏在形式背后的結構技術、創作方法、文化內涵等領域關注不多,而恰恰是這些領域體現了卡拉特拉瓦建筑創作的精髓。?基于上述分析,本文試圖以一個新的視點去解讀圣地亞哥?卡拉特拉瓦的創作作品,以迅猛發展的后工業化的技術社會為背景,以藝術化技術為切入點,通過分析他的建筑作品,研究其體現出來的技術的藝術魅力,進而探討當今建筑發展所應具備的技術特征。?-5-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文1.2.2圣地亞哥?卡拉特拉瓦的建筑創作歷程簡述1.2.2.1青年時代的經歷1951年7月,圣地亞哥?卡拉特拉瓦出生在西班牙瓦倫西亞附近的一個叫貝尼馬米特的小村莊,是猶太貴族的后裔。巴倫西亞是一個具有悠久歷史和多樣文化的美麗城市。它最初由希臘人創建,后來又分別由迦太基、摩爾、羅馬和哥特等民族所統治。13世紀時,猶太人成為巴倫西亞的主宰。在此之后,巴倫西亞逐漸失去了昔日的輝煌,淪落為一個普通的農業中心。直到1960年在弗朗哥(Franco)政權的統治之下,西班牙開始了技術革命,從而帶動了巴倫西亞的經濟重新崛起,最終使其發展成為一座新興的工業城市。卡拉特拉瓦就這樣目睹了這一翻天覆地的變化??從多元文化交融的過去到突如其來的科技革命。卡拉特拉瓦在文化上的深厚底蘊是通過他非正統而又自覺地方式得以完善的,這對于他今后以其特有的方式和方法研究建筑有著極大的幫助。孩提時,他與父親經常沉醉于瓦倫西亞中世紀和文藝復興時期的宏偉建筑之中,這也使年幼的卡拉特拉瓦得到了潛移默化的熏陶。八歲時,他憑借著過人的藝術天賦成為巴倫西亞藝術學校里年齡最小的學生;十三歲時,急于拓展兒子視野的母親將送他到巴黎學習法語;四年之后,卡拉特拉瓦又輾轉到蘇黎世學習德語。毋庸置疑,每次外出求學經歷帶給卡拉特拉瓦的不僅僅是學習語言上的收獲,更是有幸接觸到了偉大的藝術作品和異國文化。這些不同尋常的求學經歷為卡拉特拉瓦后來的建筑設計作品中一直存在著多種文化交融的建筑設計風格,提供了一個合理的解釋。1.2.2.2西班牙建筑與藝術的發展?從西班牙現代建筑發展上來看,“經過了60年代建筑師對歷史產生的反思,從而推動了現代建筑由第一代大師極端的有機功能國際樣式的枷鎖中解放出來;70年代,西班牙建筑由反省向獨立風格轉變,自1975年弗朗格的獨裁統治瓦解,給建筑界帶了思想解放、努力發展地方風格以及深化了建筑思想等影響,西班牙建筑走向了深層次的文化挖掘階段;80年代,經過幾代人的不懈努力,西班牙的一場建筑風暴蓄勢待發:先后出現了世界級的后現代主義建筑大師里卡多?波菲(RichardoBofill)以及西歐城市理論中具有一定地位的巴塞羅那學派等等。自80年代后,西班牙建筑界呈現出了百家爭鳴的繁榮景象,正如巴塞羅那青年建筑師索拉?莫拉列所指出的:西班牙建筑師清楚地避免了走向烏[2]托邦式的理想主義,而一直與現實保持聯系,但又不失幻想和激情。”在揭開了神秘的面紗后,西班牙建筑師逐漸向世人展示他們獨有的建筑領悟-6-第1章緒論力、品位以及成熟的設計手法,而卡拉特拉瓦給世界建筑帶來了西班牙獨具特色的建筑風格。此外,西班牙還出現了三位世界級的藝術大師:畢加索、達利、米羅。毋庸置疑,這些建筑大師和藝術大師對卡拉特拉瓦的建筑思想產生了深刻的影響。換句話說,卡拉特拉瓦建筑思想的原點正是從藝術開始的。繪畫一直以“前衛藝術”的姿態引領著其他藝術領域。現代主義思潮的形成是從1905年野獸派在巴黎的畫展為起點的,藝術大師們僅用色彩來表現自己的情緒,色彩大師馬蒂斯(Henry?Matisse)在自畫像《有綠條的肖像》中,將臉部分成冷暖兩個區域,明暗變成了色彩,從形式演繹成情緒(如圖1-1)。畢加索(PabloPicasso)把對象分解成平面形式,然后又運用剪紙和拼貼技法來表現情緒的變化(如圖1-2)。他們都去除了事物的自然特征,只留下彩色的線條,藝術被簡化成為純粹的形式,并擴展為精神上的[3]圖1-1有綠條的肖像純潔狀態。卡拉特拉瓦曾解釋說,馬蒂斯、畢加索、Bunnel的獨創性和先鋒精神給了他很大的鼓舞。或許,正是這種物質與精神上所表現出來的純凈的美影響了卡拉特拉瓦的美學主張。從達利的達達主義到米羅的超現實主義,藝術風格逐漸轉變成超現實的、怪誕的形式或者充滿詩意的形象,這種超現實主義的表現手法更是突破了傳統的束縛。尤其是米羅,他經常通過作品表達心中自省的情緒,而卡拉特拉瓦認為米羅作品中最讓人著迷的是畫中超凡的靜謐。從極少主義到波普[4]圖1-2偉大藝術家的丑惡藝術都對達達派的怪誕形式進行了不同角度的反思,藝術重新回到了多元演變,寫實與情感的表達并置之中。波普藝術則使藝術重新回到了現實生活和通俗文化中去,這使包括卡拉特拉瓦在內的建筑大師們也不得不思考建筑審美的大眾化問題。在談到這一點時,卡拉特-7-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文拉瓦曾說,“我設計的一系列橋梁都有拱的傾向,就像賽扎內(Cezanne)關于“入浴者”主題的系列作品一樣”,他說,“二十世紀,每個人都置身于列寧主義的藝術觀的深刻影響中。現在該結束了。我們又可以自由創作了,這[5]表明應該重新把建筑師和建筑回歸到藝術領域。”1.2.2.3?建筑生涯的起點?在巴倫西亞讀高中時,卡拉特拉瓦閱讀了勒?柯布西耶寫的小冊子,立刻對當時還飽受爭議的法國朗香教堂產生了濃厚興趣,他甚至還試著設計了一個柯布西耶式的旋轉樓梯,學習怎樣把握和創造復雜的空間形式。1968年高中畢業后,出于對建筑與藝術的熱愛,卡拉特拉瓦決定同時在巴倫西亞高等建筑技術學院和工藝美術學校注冊學習。在此期間,卡拉特拉瓦經常利用假期外出旅行,他幾乎參觀了在歐洲能見到的柯布西耶、阿爾瓦?阿爾托、龐蒂等著名建筑師的所有作品,他拍攝了大量的照片,這不僅積累了寶貴的資料,也使他從親身體驗大師作品中,學習到了圖片上學不到的東西,比如空間、尺度以及建筑與周圍環境的關系等等對建筑的感性認識。?1975年卡拉特拉瓦從巴倫西亞工藝美術學校畢業后,他發現自己所學并不能勝任工程領域的工作,因此他決定暫時擱置了鐘愛的建筑與藝術事業,毅然赴瑞士聯邦理工學院(ETH)繼續深造土木工程和城市規劃,并于1979年開始攻讀博士學位。在博士學習期間,他在兩個技術研究所做助手,而且他還完成了一系列以“金[6]圖1-3金屬與石頭的雕塑屬與石頭”為題材的雕塑,并首次在歐洲成功的舉辦了巡回展(如圖1-3)。1981年,他用兩年時間完成了題為《空間結構的可折疊性》的跨學科博士論文,這篇論文成為他日后建筑創作最根本、最實用的工具。他對建筑的特殊的研究方法和觀察角度,也皆來自于此。卡拉特拉瓦在幼年時受到的非正統的藝術教育,以及成年后全面系統的學習城市規劃、建筑技術、機械等方面知識,都為他日后嚴謹而抽象的建筑創作方法與理論奠定了堅實的基礎。1.2.2.4從橋梁走向輝煌?博士畢業后,卡拉特拉瓦在蘇黎世開設了自己的第一家建筑與土木工程事務所。事實上,在攻讀博士期間他已經開始參加一系列的橋梁設計競賽,但是都未中標。不過,這些橋梁設計為他日后探索和實踐奠定了基礎。在卡拉特拉瓦早期關于斜拉橋的研究中,已經流露出對動態-8-第1章緒論效果的熱愛以及對材料的利用達到最佳化的基本設計理念。卡拉特拉瓦正式接觸建筑設計是在1983年的厄恩斯廷工廠立面方案競賽,最終他的方案被選中并取得了設計權,這個帶著優雅的復古意味的立面展示了卡拉特拉瓦建筑作品的第二個特征??超現實(如圖1-4)。同年,卡拉特拉瓦、阿諾德?阿姆斯和沃納沃格一同參加了蘇黎世郊區鐵路網設計中的斯達德霍芬Stadelhofen火車站的設計競標并搏得頭籌(如圖1-5)。此設計是卡拉特拉瓦從業以來遇見的最具挑戰性的設計,不僅要解決復雜的交通問題,還要考[6]圖1-4厄恩斯廷工廠圖1-5斯達德霍芬火車站[6]立面圖慮小山丘帶來的地形高差以及城市發展問題。不過火車站的設計相當成功,它不但所堅持了結構優化的原則,也完美的展現了富有“詩意的動感”。這個設計使卡拉特拉瓦聲名大振,不斷贏得更多的競賽。這兩個早期的建筑設計,奠定了卡拉特拉瓦的建筑設計探索方向,即結構優化、超現實以及詩意的動感,閱讀他以后的作品中,也能看到不斷重復出現上述三種設計主題。圣地亞哥?卡拉特拉瓦設計的作品盡管只是三個主題的重復,但是每個作品都帶有“情理之中”的“卡式”味道和“預料之外”的巧妙設計。他的作品帶給我們的不只是適宜使用而又經濟的建筑,而是一場盛大的藝術盛宴。56歲的卡拉特拉瓦,建筑設計歷程也僅僅走完了一半路程,光輝的過去將使他腳下的路延伸到更遠、更輝煌的未來。1.3本文的主要研究內容圣地亞哥?卡拉特拉瓦是二十世紀少有的通才建筑師,他將工程師的理性與藝術家的浪漫完滿的結合,形成了以運動、力和仿生建筑形式為主要創-9-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文作理念的獨特建筑語匯。他通過對結構技術和藝術的深刻理解與熟練的運用,把建筑的結構美推向了前所未有的高度。本文將從卡拉特拉瓦的藝術化技術理念作為研究對象,并從三方面展開論述,第一部分從藝術化技術的創作理念出發,通過分析卡拉特拉瓦所處時代的文化背景和個人經歷發掘其獨特的技術理念。卡拉特拉瓦將深厚的藝術功底和對結構技術嫻熟掌握完全徹底的融合到建筑創作中,并形成了其具有“人情味的”、“經過藝術提煉的”技術表現風格。盡管技術是其立足點,但他仍將藝術、科學和技術融于作品之中,否定了技術探索無法與文化理念表達相協調的論調。第二部分從建筑技術形成的藝術特色出發,通過研究建筑技術在結構上的突破創新、運動與力的完美結合、動植物及人體仿生技術的應用使他的藝術化技術得以全面展現。卡拉特拉瓦最大的技術突破是把運動的概念引入到建筑和結構技術中;其仿生技術的應用使得我們重新思考了建筑與環境的關系。而這些得以實現的前提是他在技術、藝術、哲學等領域之間嫻熟的游弋。第三部分從技術手段和設計方法出發,分析建筑節點、材料的運用以及光、色彩的有效運用三個方面,進而說明卡拉特拉瓦建筑創作不僅是藝術的創作過程,同時不斷尋找著建筑的“真實形式”。在總結中,全面總結了圣地亞哥?卡拉特拉瓦的藝術化技術的理念及其他的實踐對世界所產生的深遠影響,以及如何看待這些實踐和它給我們帶來的啟示。-10-第2章藝術化技術的創作張力第2章藝術化技術的創作張力自從標志著科技進步的社會分工明細化以后,建筑師便從藝術家統管的建造領域中分離出來,又逐漸細分為結構工程師和建筑師兩種職業。毋庸質疑,這種社會分工適應了時代發展的需要,但同時也帶來了各個學科之間的隔閡,影響建筑形式的創新發展。在近代建筑的歷史上,也不乏有一些在建筑藝術和技術上同時取得成就的建筑師,比如安東尼奧?高迪、皮埃爾?奈爾維、弗萊里克斯?坎德拉和R?富勒等建筑名家。但是從20世紀80年代以來,無論是后現代主義,還是解構主義建筑師都以怪誕為標本,社會上掀起了非理性的審美價值觀高潮,同時對建筑結構輕視也達到了極致。古語有云:“物極必反”。在當代,西班牙著名建筑師卡拉特拉瓦打破了建筑與結構之間的障礙,成功地找到了技術與藝術之間最佳的契合點,并以其獨特的建筑語匯不斷創造出了令人驚嘆的建筑形象。他以現代技術探究人工美的潛力,以自然法則創造清逸的人工構筑物而又與自然交相呼應,提升了自然環境和人工環境的雙重品質。可以說卡拉特拉瓦這種對建筑和美的追求,是一種文藝復興式的回歸。2.1文化的特質一個人的成長就如同樹木一樣離不開它的生存環境,卡拉特拉瓦獨特的建筑形態語匯也必然存在形成它的土壤??從多重文化交融的過去到突如其來的科技革命;從巴倫西亞的古老建筑的熏陶到蘇黎世理工學院的學習;從藝術生到工程技術博士;從畢加索的抽象藝術到米羅的詩意;從泛神論到斯賓諾莎的道德觀??這些無不成為卡拉特拉瓦建筑創作理論的堅實基礎,也為其創作“基因庫”提供了大量寶貴的資源。“建筑是觀念、思想的度量。”因此,如果要深入研究卡拉特拉瓦的建筑創作思想,就必須考慮他的生活學習經歷、國家民族的特點以及哲學、宗教信仰等因素所帶來的影響。這種潛移默化的熏陶會對卡拉特拉瓦的人生觀和世界觀產生巨大影響,而這種意識、信仰、觀念和精神通過自覺的糅合、激化、沉淀必然可以轉換為物質力量。只有這樣才能可以使我們深刻理解:為什么在卡拉特拉瓦的建筑作品中常常帶有深刻的宗教、藝術以及哲學烙印。-11-哈爾濱工業大學工學碩士學位論文2.1.1多文化融合的設計觀[2]“一個人的成功發展需要多種優秀文化的共同積淀。”同樣,卡拉特拉瓦在建筑上取得的成就也與多種文化對他的影響是分不開的。在蘇黎世理工學院學習結構工程時,蘇黎世人客觀理性的性格深深的影響了卡拉特拉瓦,在他的藝術天賦上又加進了理性分析的精神。其博士論文《論空間結構的可折疊性》中充斥著繁雜的數學公式和嚴謹的抽象的物理模型,他還作了許多結構模型進行分析比較,并在學習中逐漸形成了自己的工作和學習方法。這都為其建筑創作中能成功的處理結構要素并展示他非凡的造型能力埋下了伏筆。1981年卡拉特拉瓦在蘇黎世開辦了第一家建筑設計事務所,而他的大部分建筑項目卻在西班牙。這使卡拉特拉瓦“成為連接歐洲北部的理[5]性主義(蘇黎世)和南部表現主義系統(西班牙)的一個關鍵人物。”同時,卡拉特拉瓦開始走向一條與眾不同的建筑創作之路,一條“良好的技術結構”和“富有表現力的藝術外觀”相結合的建筑創作之路。這種多文化融合的設計觀在建筑設計上體現為雙重性。卡拉特拉瓦相信雙重性系統能給予建筑獨特的緊張感。他曾說,“??我更擅長于引入各種[7]矛盾(雙重性),主要士借助于技術的方法而非完全 燃料電池的研究進展及應用前景??王興娟,王坤勛,劉慶祥??(1.國家知識產權局專利審查協作中心,北京100083;2.中國石油大學(北京)重質油實驗室,北京102200;??3.濰坊市產品質量監督檢驗所,山東?濰坊261000)??摘要:燃料電池的特點決定了它具有廣闊的應用前景。目前燃料電池的研究與開發集中在4個方面:即電解質膜、電極、燃料、系統結構。固體氧化物燃料電池在應用上雖然還存在一些問題(如電極材料、制造成本、操作溫度過高等),但這并未影響其開發研究以及商業化,固體氧化物燃料電池是當今世界能源電池發展的主方向。??關鍵詞:燃料電池;能源;固體氧化物;研究進展??中圖分類號:TM911.4??文獻標識碼:B??文章編號:1671-4962(2021)01-0006-04??能源問題近些年一直受到廣泛的關注。隨著三大化石能源的不斷使用,能源儲備、過度開采,環境問題越來越嚴重。世界能源組織調查顯示,包括煤、石油、天然氣等在內的礦物質能源將在未來的100~200年內耗盡,新的能源利用技術將被不斷的開發并利用起來。燃料電池就是一種潛力巨大的新能源。??1?燃料電池概述??燃料電池是一種使用燃料進行化學反應產生電能的裝置。所用燃料包括純氫氣、甲醇、乙醇、天然氣,以及現在運用最廣泛的汽油。最常見是以氫氧為燃料的質子交換膜燃料電池,由于燃料價格便宜,無化學危險、對環境無污染,發電后產生純水和熱,這是目前其它所有動力來源無法做到的。??由于燃料電池產生的電量較小,無法瞬間提供大量電能,因此只能用于平穩供電。目前一些筆記本電腦開始研究使用燃料電池。將燃料電池作為汽車的動力,已被公認為是21世紀的必然趨勢。??燃料電池用可燃性的燃料與氧反應產生電力。通常可燃性燃料如瓦斯、汽油、甲烷、乙醇、氫等這些可燃性物質都要經過燃燒來加熱水,使水沸騰產生水蒸汽并推動渦輪進行發電。這種轉換方式大部分的能量通常都轉為無用的熱能,轉換效率相當的低,只有30%左右;而燃料電池則是以特殊催化劑使燃料與氧發生反應產生二氧化碳和水,因無需推動渦輪機等發電器具,也不需要將水加熱成水蒸氣再經散熱變回水,所以能量轉換效率高達70%左右,比一般的能源利用方式高出40%,且二氧化碳排放量比一般方法低許多,水又是無害的產物,因此也是一種低污染性的能源。??2?燃料電池的分類??(1)按燃料電池的運行機理可分為酸性燃料電池和堿性燃料電池。??(2)按電解質的種類不同,燃料電池可分為堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、質子交換膜燃料電池等。在燃料電池中,磷酸燃料電池、質子交換膜燃料電池可以冷起動和快起動,可以作為移動電源,滿足特殊情況的使用要求,更加具有競爭力。??(3)按燃料類型分,有氫氣、甲烷、乙烷、丁烯、丁烷和天然氣等氣體燃料;甲醇、甲苯、汽油、柴油等有機液體燃料。有機液體燃料和氣體燃料必須經過重整器“重整”為氫氣后,才能成為燃料電池的燃料。??(4)按燃料電池工作溫度分,有低溫型,工作溫度低于200?℃;中溫型,工作溫度為200~750?℃;高溫型,工作溫度高于750?℃。??在常溫下工作的燃料電池,例如質子交換膜燃料電池,這類燃料電池需要采用貴金屬作為催化劑。燃料的化學能絕大部分都能轉化為電能,只產生少量的廢熱和水,不產生污染大氣環境的氮氧化物。不需要廢熱能量回收裝置,體積較小,質量較輕。但催化劑鉑會與工作介質中的一氧化碳發生作用后產生“中毒”現象而失效,使燃料電池效率降低或完全損壞,而且鉑的價格很高,增加了燃料電池的成本。??另一類是在高溫(600~1?000?℃)下工作的燃料電池,例如熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池,這類的燃料電池不需要采用貴金屬作為催化劑。但由于工作溫度高,需要采用復合廢熱回收裝置來利用廢熱,體積大,質量重,只適合用于大功率的發電廠中。??3?燃料電池的研究進展??3.1?國內的研究現狀??早在20世紀50年代,我國就開展燃料電池方面的研究,在燃料電池關鍵材料、關鍵技術的創新方面取得了許多突破。政府十分注重燃料電池的研究開發,陸續開發出30?kW級氫氧燃料電極、燃料電池電動汽車等。燃料電池技術特別是質子交換膜燃料電池技術也得到了迅速發展,相繼開發出60?kW、75?kW等多種規格的質子交換膜燃料電池組。開發出電動轎車用凈輸出40?kW、城市客車用凈輸出100?kW燃料電池發動機,使中國的燃料電池技術跨入世界先進國家行列。??國內對質子交換膜燃料電池的各個組件的開發研究都取得了較大的進展。其中對于催化劑方面:清華大學科研人員研制出新型鉑/碳電極催化劑。將碳載體在使用前置于一氧化碳中活化處理,即將碳載體置于流動的一氧化碳氣中加熱到350~900?℃,活化處理l~12?h,再用沉淀法把Pt負載到碳載體上,得到Pt/C催化劑;長春應用化學研究所研制出納米級高活性電催化劑用作陽極催化劑。該催化劑粒度均勻,粒徑約(4±0.5)nm,電化學性能優于國際同類產品;復旦大學利用沉淀方法在表面活性劑存在時,制得納米負載壁鉑/碳催化劑,該催化劑使用效果非常好;此外,我國科研人員在研究催化劑時普遍把粉末狀活性炭加入氯鉑酸溶液,再加入過量甲醛還原,反應中采用軟脂酸、硬脂酸或硅油作為表面活性劑,摻雜組分是Pd、Ir、Ru等金屬元素或非金屬物質之一。??在電極組合件方面:北京世紀富原燃料電池開發出橫板涂敷法,在一片質子交換膜上制作多個膜電極的燃料電池,由一片質子交換膜、多個催化層和多個擴散層組成多個膜電極,由多個膜電極和多個導流板組成多個發電單元;北京太陽能新技術公司研制出陶瓷型無機復合材料厚膜電極,材料中組分質量百分含量為:石墨25%~30%、Ag?25%~30%、PbO?30%~35%、BO?6%~8%、SiO22%~4%,將金屬或非金屬與導電粉末等氧化物組成的無機粘結劑摻合,絲網印刷,燒結,形成微觀網絡式導電通道。??在質子交換膜方面:清華大學研制出聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸PEM。聚偏氟乙烯溶于甲基吡咯烷酮溶劑中,將該高分子溶液加熱至甲基吡咯烷酮的沸騰溫度,在該溫度下回流0.5~5?h,溫度降至90?℃,然后向溶液中加入引發劑,在90?℃保溫1~5?h后降至室溫,再向溶液中加入三氯甲烷,直至不溶性固體全部沉淀,將固體取出,加引發劑,再經處理便制得此種質子交換膜。??在雙極板方面:天津電源研究所研制出實用新型雙極板,它包括金屬板氣體反應區域、氣體進口、氣體出口。金屬板上、下面氣體反應區域周圍分別設有凹槽,氣體進口、氣體出口與氣體反應區域之間分別設置有暗孔道。該設計改善了電池組的密封性,延長了其壽命,提高了性能;大連化學物理研究所研制出的雙極板由3層薄金屬板構成,中間為導電流不透氣液的分隔板,兩邊分別置有帶條狀溝槽的導流板,條狀溝槽占整個工作面積的50%~80%。這種新穎的設計提高了反應氣的利用率,從而提高了電池性能。??在電解質方面:吉林大學研制出固體復合電解質,它由基體材料Ce1-xRexO2-d和Ni、Al、Co、Na、Ca、K的金屬化合物或NiAl化合物添加劑合成,經過混合、研磨、燒結、冷卻、粉碎、研磨等工藝制成。它是用模具直接壓制成薄片,燒結后強度可達到10?MPa。用它作PEMFC電解質,可使用甲醇、乙醇、甲烷和乙烷等多種燃料;上海交通大學研制出新型電解質?帶磺酸鹽側基、羧酸鹽側基的聚芳醚酮,該聚合物可作為PEM的陽離子組分。??3.2?國外的研究現狀??發達國家都將大型燃料電池的開發作為重點研究項目,企業界也紛紛斥以巨資,從事燃料電池技術的研究與開發,現在已取得了許多重要成果,使得燃料電池即將取代傳統發電機及內燃機而廣泛應用于發電及汽車上。值得注意的是這種重要的新型發電方式可以大大降低空氣污染及解決電力供應、電網調峰問題,2?MW、4.5?MW、11?MW成套燃料電池發電設備已進入商業化生產,各等級的燃料電池發電廠相繼在一些發達國家建成。??燃料電池的高效率、無污染、建設周期短、易維護以及低成本的潛能將引爆21世紀新能源與環保的綠色革命。如今,在北美、日本和歐洲,燃料電池發電正以急起直追的勢頭快步進入工業化規模應用的階段,將成為21世紀繼火電、水電、核電后的第4代發電方式。燃料電池技術在國外的迅猛發展必須引起我們的足夠重視,現在它已是能源、電力行業不得不正視的課題。??由于堿性燃料電池在實際使用中,往往采用空氣作為氧化劑,會受CO2毒化而大大降低效率和使用壽命,因此,人們認為堿性燃料電池不適合作為汽車動力等方面,并將研究重點轉向了質子交換膜燃料電池,只有少數機構還在對堿性燃料電池進行研究。為了解決堿性燃料電池這一問題國外進行了大量的研究工作。??E.?Gulzow等研究發現:當電極采用特殊方法制備時,可以在CO2含量較高的條件下正常運行而不受毒化。在電極制備中,催化劑材料與PTFE(聚四氟乙烯)細顆粒在高速下混合,粒徑小于1mm的PTFE小顆粒覆蓋在催化劑表面,增加了電極強度,同時也避免了電極被電解液完全淹沒,減小了碳酸鹽析出堵塞微孔及對電極造成機械損害的可能性。此外,還允許氣體進入電極,在發生電化學反應的區域形成1個3相區;S.?Rahman等將通常電極制備的干法和濕法相結合,提出了過濾法,通過控制PTFE的含量和碾磨時間來優化電極的性能。研究表明:當PTFE的含量為8%(質量分數)、碾磨時間為60?s時,電極性能最好。通過新的電極制備方法,堿性燃料電池可承受較高的CO2濃度;E.Gulzow等在氧氣中加入5%的CO2,對堿性燃料電池電極進行連續3?500?h的實驗,未發現CO2對電極的壽命和性能帶來影響,說明新的電極制備方法可解決電極CO2毒化的問題。??另外也有人提出采用氨作為氫源,避免CO2的毒化問題。氨在室溫下僅需8~9?MPa就可被液化,不需較高能量消耗,且價格低,已有比較完善的生產、運輸體系,而氫的使用則需要較長時間進行基礎設施建設。氨具有強烈刺鼻的氣味,其泄漏很容易檢測。和其它燃料相比,氨更為清潔,不會對土地造成破壞。氨的爆炸范圍比較小,僅15%~28%(體積分數),相對安全。在堿性燃料電池使用中,只需在燃料入口增加1個重整器,將NH3分解為N2和H2即可。所以NH3將有望在堿性燃料電池中廣泛使用,具有較好的發展前景。??3.3?燃料電池最新成果??Mobion燃料電池使用了MTIMicro公司的Mobion專利芯片來簡化燃料電池內部的復雜結構,這樣也可以有效降低燃料電池的成本。這種芯片集成了1個流質的能源模塊,可以讓燃料電池在0~40?℃之間的溫度條件下和任何濕度條件下使用。Mobion芯片采用了100%甲醇設計,并使用了被動直接甲醇燃料電池技術。整個芯片的體積只有9?cm3,可以輕松地被嵌入到各種便攜式電子產品中。MTIMicro公司表示,Mobion燃料電池可以提供0.050?W/cm2和1.4(W?h)/cm3的能量,并且整個芯片的重量不足29?g。??4?燃料電池的應用前景??燃料電池的特點決定了它具有廣闊的應用前景。它可以用作小型發電設備;作為長效電池;應用在電動汽車上。??燃料電池用作發電設備,是因為其價格有可能與一般的發電設備相競爭。但燃料電池在電動汽車上的商業應用前景是遠期的,因為汽車需要的是發電機,發電機的價格遠比燃料電池要便宜,因此在短期內,燃料電池汽車在價格上難以與其他汽車相競爭。??目前燃料電池研究與開發集中在4個方面:(1)電解質膜;(2)電極;(3)燃料;(4)系統結構。日美歐各廠家開發面向便攜電子設備的燃料電池,尤其重視(1)~(3)方面的材料研究與開發。第4方面的研究課題是燃料電池的系統結構,前3個方面是構成燃料電池的必要準備,而系統結構是燃料電池的最終結果。??燃料電池,特別是固體氧化物燃料電池的開發研究以及商業化,是解決世界節能和環保的重要手段,受到了包括美國、歐洲、日本、澳大利亞、韓國等世界諸多國家的普遍重視。盡管目前固體氧化物燃料在應用中還存在一些問題,如電極材料、制造成本、操作溫度過高等等問題,但瑕不掩瑜,加快固體氧化物燃料電池發展必然是世界能源發展的總趨勢。??降低電池操作溫度和微型化是固體氧化物燃料電池的發展趨勢。其關鍵部件的材料制備成為制約固體氧化物燃料電池發展的瓶頸。應突破的關鍵技術主要有:(1)高性能電極材料及其制備技術;(2)新型電解質材料及電極支撐電解質隔膜的制備技術;(3)電池結構優化設計及其制備技術;(4)電池的結構、性能與表征的研究。??5?結束語??燃料電池的研究與發展,為便攜式電子設備帶來一場深刻的革命,并且還會波及到汽車業、住宅以及社會各方面的集中供電系統。它將把人們由集中供電帶進分散供電的新時代。因為太陽能供電雖然能替代部分能源,但它受天氣與氣候的制約,核能利用又存在安全問題。而燃料電池供電,沒有二氧化碳的排放,解決了火力發電使全球環境污染的問題,是純正的綠色清潔能源。??隨著燃料電池關鍵技術瓶頸得以解決,以及新技術開發研究和商業化運作,發展中的燃料電池技術必將能夠加快我國經濟建設與可持續化發展步伐。??參考文獻:??[1]王毅波.21世紀理想的能源?氫能[J].能源研究與信息,2003,19(2):63-65[2]陳哲艮.氫能與燃料電池[J].科技產業,2001(10):19-21[3]劉曉秋,呂雪艷,李勝海.燃料電池用磺化聚酰亞胺質子交換膜材料的制備與性質[J].分子科學學報,2021(3):30-32[4]王亞琴,張宏偉.燃料電池用非氟質子交換膜研究現狀[J].安徽建筑工業學院學報(自然科學版),2006(3):18-21[5]席怡宏.膜分離-變壓吸附聯合工藝生產燃料電池氫氣[J].上海化工,2021,30(1):26-28[6]清華大學.質子交換膜燃料電池用鉑/碳電極催化劑的制備方法:中國,00106170.4[P].2000-09-27[7]中國科學院長春應用化學研究所.一類燃料電池陽極催化劑的制備方法:中國,00112136.7[P].2001-01-17[8]復且大學.質子交換膜燃料電池用納米鉑催化劑的制備方法:中國,01126184.6[P].2002-01-09[9]中國科學院長春應用化學研究所.質于交換膜燃料電池納米電催化劑的制備方法:中國,01118253.9[P].?2001-10-24[10]?清華大學.質子交換膜燃料電池用鉑/碳電極催化劑的制備方法:中國,00106170.4[P].2000-09-27[11]北京世紀富原燃料電池.質子交換膜燃料電池:中國,99104990.X[P].2000-10-18[12]北京海淀太陽能新技術公司.一種厚膜電極及其制法:中國,90100537.1[P].1992-10-21[13]?清華大學北京市世紀博納能源技術有限責任公司.一種聚偏氟乙烯枝接聚苯乙烯磺酸質子交換膜的制備方法:中國,01129698.4,2002-01-09[14]?信息產業部電子第十八研究所.質子交換膜燃料電池雙極板:中國,00268207.9[P].2001-10-24[15]?中國科學院大連化學物理研究所.質子交換膜燃料電池的雙極板:中國,98114178.1[P].2000-01-26[16]HU?Jian-dong(胡建東).固體復合電解質及其制備方法:中國,00123375.0[P].2001-06-27[17]上海交通大學.帶磺酸鹽側基、羧酸鹽側基的聚芳醚酮及制備方法:中國,01113262.0[P].2001-12-05[18]Tsukuda?H.?Nisbi?T.?Base?material?for?a?fuel?battery:US,09/186134[P].2001-03-27[19]Xiaoliang?C,Baolian?Y,Zhiyin?L.et?al,The?extended?abstracts?ofworkshop?on?the?fuel?cell?technology?and?applications[J].Dalian?P?R?China.?1998:59-64[20]Gulzow?E,Schulze?M.?Long-term?operation?of?AFC?electrodeswith?CO2containing?gases[J].?J?Power?Sources,2004,127(2):243-251[21]Rahman?S,Al-Saleh?M,Al-Zakri?A,et?al.?Study?of?thepreparation?of?gas-diffusion?electrodes?for?alkaline?fuel?cells?bya?filtration?method[J].J?Power?Sources,1998,72(1):71-76.[21]Cifrain?M,Kordesch?K?V.?Advances,aging?mechanism?andlifetime?in?AFCs?with?circulating?electrolytes[J].J?PowerSources,2004,127(2):234-242[23]全書海,曾衛,陳啟宏.燃料電池電動汽車供氫系統的設計與實現[J].石油與天然氣化工,2004,33:23-28.萬州四方井近代歷史街區及建筑特色研究重慶大學碩士學位論文萬州四方井近代歷史街區及建筑特色研究姓名:李歡申請學位級別:碩士專業:建筑歷史與理論指導教師:張興國20210609中文摘要摘要中國近代社會曾是一個半封建、半殖民地的社會,中國近代城市的建筑文化往往被看成是落后、丑陋、不勘回首的東西,這是片面的。近代建筑、近代歷史街區始終是中華民族歷史文化中重要的組成部分,缺少了對這一部分的研究就不能看清整個歷史發展的脈絡。近代歷史街區是人類文化遺產的重要組成部分,在我國城市化進程不斷加快的背景下,日益受到人們的關注,對近代歷史街區的課題研究更具有現實意義。四方井近代歷史街區主要包括四方井、三元街、鞍子壩三個居住片區位于萬州主城區內,毗鄰萬州港客運中心,緊靠萬州主城北濱大道,在歷史上一度呈現出商賈云集的繁華集市。四方井街區古民居建筑的構建特色,集中代表了萬州自開埠以來殖民式文化植入以及西式建筑本土化的建筑特征,體現出的地域性、時代性、民俗性、人文性特征非常鮮明,具有很高的歷史價值。伴隨三峽工程的建設進程,萬州老城區被大面積淹沒,眾多歷史建筑不復存在。四方井歷史街區作為萬州主城區內遺留下來的規模最大,歷史建筑分布最集中的老街區,同樣也面臨著拆遷的問題。論文通過詳盡的調研和分析,在對萬州歷史發展背景全面認知的基礎上,對四方井街區的發展演變、空間特色、建筑特色進行歸納、總結,為四方井近代歷史街區今后的保護與發展工作提供了詳實的現實依據。同時,結合街區的現狀條件,提出四方井歷史街區保護性開發利用的相應策略,對其實施方法和措施進行了探討。全文共分為四個部分:第一部分,四方井歷史街區的發展變遷。通過收集整理歷史文獻和相關資料以及實地調研,對萬州的歷史沿革,近代萬卅城的城市建設和近代建筑基本特色進行概述,同時分析了四方井街區的歷史演變及其發展現狀。第二部分,四方井歷史街區的空間環境特色。對四方井街區的總體環境特征、街區肌理、街巷空間特征進行了全面的分析和總結。第三部分,四方井歷史街區的建筑特色。詳細介紹了街區中民居建筑的空間特色、營造技術和裝飾藝術,重點對中西形式結合的近代建筑特色進行了分析和總結。第四部分,四方井歷史街區保護性開發利用探索。指出街區現狀存在的問題,重慶大學碩士學位論文對街區保護性開發利用的可行性及現實意義進行了分析,提出了保護性開發利用的指導思想和相應措施。關鍵詞:四方井,近代,歷史街區,民居建筑Ⅱ英文摘要,’,.’,.’,..,.?,,,,曲.謝,,,..,.,.,:.重慶大學碩士學位論文,.】巧,.,,..刪,.,.,,:,圖表目錄圖表目錄四方并歷史街區的發展變遷圖.萬州在重慶的地理位置??。圖.近代萬州商船。圖.巴人創造的象形文字..圖.黃庭堅所題碑文??。圖.長江中的萬州龍舟賽圖.清同治五年萬縣城池圖圖.民國三十年萬州城區圖圖.萬州郵政大樓.圖.萬州紅十字醫院圖.商埠模范區某住宅?圖.一馬路號民居?圖.中西式結合的民居建筑圖.北山公園內的圖書館圖.萬州商埠碼頭圖.萬縣商埠區域圖圖.開埠前的楊家街口?圖.開埠后的萬州港?.圖.萬州外國傳教士?圖.真元堂圖.禮拜堂??。圖.北濱路街景?圖.鞍子壩主街商業氛圍??..圖.街區中的居住的老人四方井歷史街區的空間環境特征圖.四方井在萬州城區位置?...?圖.民國時期街區外圍交通情況.圖.現狀外圍交通情況?圖.山水景觀格局..圖.街區外圍人文環境Ⅸ重慶大學碩士學位論文圖.新舊肌理對比.圖.四方井街區肌理??.圖表.街巷剖面示意??.圖.不同地形條件下的街巷??.圖.街巷網絡??.圖.樹枝狀街巷結構圖.特殊的街巷空間圖表.街巷轉折變化??.圖.道路交叉口的衍生形態?。圖表.地面鋪砌的基本形式圖.某交叉口地面鋪裝..圖.街巷底界面對地形的適應。圖表.不同的建筑立面風格圖.鞍子壩.號沿街立面?圖.鞍子壩.號大門圖.堡坎構成的特殊界面圖表.街巷尺度比較??.圖表.街巷橫剖面分析?圖表.不同尺度的街巷空間比較.圖表.打破空間壓抑感的多種因素圖.主要出入口節點分布??..圖.具有識別性的節點?圖.具有交往功能的節點圖表.節點空間?圖.筑臺而成的節點四方井歷史街區的建筑特色圖.高腳基處理手法圖.臺地式處理手法圖.退臺式處理手法??.圖.挑陽臺.圖.錯疊處理圖.吊腳處理圖.建筑分臺圖表目錄圖.院落分臺圖.三合院民居?圖.不同比例的天井?..圖表。八字門??。圖表.三元街號大門。圖.天井中的盆栽圖.天井中的“太平池”?圖.街區中出現的三種天井形式圖表.四合院天井剖面形態??.圖.天井中設置踏步?。圖.檐廊??。圖.鞍子壩號的庭院.圖.四方井號民居的穿斗結構??.“圖.磚木混合結構??。圖表.多種材料的運用?圖.懸山屋頂?。圖.硬山屋頂?。圖.歇山屋頂?。圖.四坡頂??..圖.單坡頂??..圖.屋頂形式的組合運用??..圖.屋頂的變形?圖.“貓兒鉆”??。圖.老虎窗??。圖.懸山山墻開窗、挑陽臺處理圖表.封火山墻?圖表.部分門的形式圖表。多種窗戶樣式??...圖.墻面泥灰裝飾處理?圖表.檐下構件裝飾圖表.柱