已知最早的城牆可以追溯到公元前 10 世紀的傑里科，它是用石頭和泥磚建造的（Kuijt 和 Goring-Morris 2002）。 隨著時間的推移，牆壁在材料、建造技術和功能方面都發生了變化，反映了人類知識和技術的進步。 如今，牆壁不僅限於其傳統作用，還有助於提高建築物的美觀性、能源效率和可持續性。 隨著全球建築業持續增長，預計到 10.5 年市場規模將達到 2023 萬億美元（全球建築展望和牛津經濟研究院 2018 年），牆體在現代建築和設計中的重要性怎麼強調都不為過。 這篇博文將探討牆體的歷史發展、類型、功能和施工技術，以及它們對環境的影響和牆體技術的未來趨勢。

參考

  • Kuijt, I. 和 Goring-Morris, AN，2002 年。黎凡特南部前陶器新石器時代的覓食、農業和社會復雜性：回顧與綜合。 世界史前史雜誌，16(4)，第 361-440 頁。

城牆的歷史發展

城牆的歷史發展可以追溯到古代文明，它們是人類住區的重要組成部分。 早期的牆壁主要使用泥土、石頭和木材等天然材料建造，提供了抵禦天氣和入侵者的基本保護（Ching，2014）。 隨著社會的發展，牆體建造技術的複雜性和精密度也在不斷提高。 例如，羅馬人引入了混凝土和磚塊的使用，從而可以建造更耐用、更雄偉的結構（Lancaster，2015）。

在中世紀時期，城牆在防禦工事中發揮著至關重要的作用，城堡和城牆的建造成為權力和權威的象徵（Toy，1985）。 工業革命帶來了牆體技術的重大進步，引入了鋼材和鋼筋混凝土，使得能夠建造更高、更堅固的結構（Friedman，2012）。 如今，牆壁不斷發展，重點關注能源效率、可持續性和創新材料，以滿足現代社會的多樣化需求（Kibert，2016）。

參考

  • Ching，FDK (2014)。 建築施工圖解。 約翰·威利父子公司。
  • LC 蘭開斯特 (2015)。 羅馬帝國的混凝土拱形建築：背景下的創新。 劍橋大學出版社。
  • 托伊，S.（1985）。 城堡：它們的建造和歷史。 快遞公司。
  • 弗里德曼，D.（2012）。 歷史建築施工：設計、材料和技術。 WW 諾頓公司。
  • 基伯特，CJ（2016）。 可持續建築：綠色建築設計和交付。 約翰·威利父子。

基於材料的牆壁類型

牆體作為建築物的重要組成部分，根據其建造材料可以分為多種類型。 傳統材料包括石頭、磚塊和木材，由於其耐用性、可用性和審美吸引力，這些材料已經使用了幾個世紀（Ching，2014）。 近年來，混凝土已成為牆壁建築的流行選擇，提供更高的強度和多功能性。 此外，現代建築中經常採用鋼材和玻璃，提供時尚和現代的美感，同時確保結構完整性（Knaack 等，2007）。

此外，蒸壓加氣混凝土 (AAC) 和絕緣混凝土模板 (ICF) 等複合材料因其能源效率和易於安裝而在建築行業受到關注（EPA，2021）。 這些材料結合了傳統材料和現代材料的優點，提高了熱性能並減少了對環境的影響。 總之，牆壁材料的選擇取決於結構要求、審美偏好和可持續性考慮等因素，有多種選擇可以滿足不同的需求和偏好。

參考

  • Ching，FDK (2014)。 建築施工圖解。 約翰·威利父子公司。
  • Knaack, U.、Klein, T.、Bilow, M. 和 Auer, T. (2007)。 Faades：構造原理。 伯克瑟。

結構牆和非結構牆

結構牆和非結構牆的用途、結構和承載能力不同。 結構牆，也稱為承重牆，是建築物穩定性不可或缺的一部分，因為它們支撐其上方結構的重量，包括屋頂、地板和其他牆壁。 這些牆壁通常使用混凝土、磚塊或石頭等堅固材料建造，旨在承受巨大的載荷和壓力（Ching，2014）。 相比之下，非結構牆，通常稱為隔斷牆或幕牆，不承受任何荷載，主要用於劃分建築物內的空間。 它們通常由石膏板、玻璃或木材等輕質材料製成，可以輕鬆拆除或更改，而不會影響建築物的結構完整性（Allen & Iano，2009）。 此外，非結構牆可以提供隔熱、隔音或防火作用，但它們的主要功能是在空間內創建功能和美學分區（Chudley & Greeno，2013）。

參考

  • Ching，FDK (2014)。 建築施工圖解。 約翰·威利父子公司。
  • 艾倫，E. 和伊亞諾，J. (2009)。 建築基礎：材料和方法。 約翰·威利父子。
  • 查德利，R. 和格林諾，R. (2013)。 施工技術。 皮爾遜.

牆的功能和用途

牆壁在建築和建築中具有多種功能和用途，對建築物的整體性能和美觀做出了重大貢獻。 牆體的一項主要功能是提供結構支撐，承受建築物的荷載並將其轉移到地基上（Ching，2014）。 此外，牆壁充當屏障，保護內部空間免受天氣、噪音和入侵等外部因素的影響，從而確保居住者的安全和舒適（Kibert，2016）。

牆壁的另一個重要目的是促進隔熱和能源效率。 通過採用保溫材料並採用先進的施工技術，牆壁可以有效調節室內溫度並降低能源消耗（美國能源部，2017）。 此外，牆壁在定義空間、分隔建築物內的不同功能區域以及為居住者提供隱私方面發揮著至關重要的作用（Ching，2014）。 在美學方面，牆壁為各種飾面和處理提供了畫布，使建築師和設計師能夠創造出視覺上吸引人的獨特環境（Kibert，2016）。 隨著建築領域的不斷發展，牆壁預計將採用創新材料和技術，增強其功能性和可持續性。

參考

  • Ching，FDK (2014)。 建築施工圖解。 約翰·威利父子公司。
  • 基伯特，CJ（2016）。 可持續建築：綠色建築設計和交付。 約翰·威利父子。
  • 美國能源部。 （2017）。 絕緣。 從...獲得 https://www.energy.gov/energysaver/weatherize/insulation

牆體施工技術

隨著時間的推移，建築行業的牆體施工技術已經發生了顯著的發展，採用了各種方法來滿足不同的功能和美學要求。 傳統技術包括磚石建築（使用磚塊、石頭或混凝土塊）和木框架（木質結構元件相互連接形成剛性框架）。 近年來，預製板和絕緣混凝土模板（ICF）等現代方法因其能源效率和易於安裝而受到歡迎（Chen 等，2017）。

另一種創新技術是使用結構絕緣板 (SIP)，它由夾在兩個結構面板之間的絕緣泡沫芯組成，通常由定向刨花板 (OSB) 或膠合板製成（Rajendran 等人，2019）。 與傳統方法相比，該方法提高了熱性能並縮短了施工時間。 此外，夯土建築涉及在模板內壓實土壤、水和穩定劑的混合物，由於其可持續性和低環境影響，人們對它的興趣重新興起（Jaquin 等人，2009 年）。 總之，建築行業不斷發展並採用多樣化的牆體施工技術，以滿足現代建築項目不斷變化的需求。

參考

  • Chen, Y.、Okereke, MI 和 Smith, IFC (2017)。 北美絕緣混凝土模板使用的最新發展回顧。 建築工程學報，11，1-9。
  • Jaquin, PA、Augarde, CE 和 Gerrard, CM (2009)。 夯土建築綜述. 土木工程師學會會刊 - 建築材料，162(2), 105-113。
  • Rajendran, P.、Gambatese, JA 和 Neelakandan, S. (2019)。 結構絕緣板：文獻綜述。 建築工程學報，25(1)，04018037。

牆壁的隔熱和能源效率

近年來，由於人們對氣候變化的日益關注和減少能源消耗的需要，牆體建築中的隔熱和能源效率變得越來越重要。 採用各種方法和材料來增強牆壁的熱性能，最終有助於打造更可持續的建築環境。 一種常見的方法是使用絕緣材料，例如礦棉、發泡聚苯乙烯 (EPS) 和聚氨酯泡沫，這些材料可以合併到牆壁結構中或用作外部或內部絕緣層 (1)。

另一種技術涉及使用混凝土或磚等高熱質量材料建造牆壁，這些材料可以儲存和釋放熱量，從而穩定室內溫度並減少供暖和製冷的能源需求 (2)。 此外，先進的牆體系統，例如絕緣混凝土模板 (ICF) 和結構絕緣板 (SIP)，將結構和絕緣組件結合起來，形成節能的建築圍護結構 (3)。 此外，人們正在探索相變材料 (PCM) 和真空隔熱板 (VIP) 等創新技術，以進一步提高牆壁的熱性能 (4)。 這些方法和材料有助於持續開發更可持續和節能的牆體施工實踐。

參考

  • Asdrubali, F.、D'Alessandro, F. 和 Schiavoni, S. (2015)。 非常規可持續建築隔熱材料的綜述。 可持續材料和技術，4, 1-17。
  • Kosny, J. 和 Yarbrough, DW (2014)。 住宅建築的熱質量節能潛力。 能源與建築，80, 396-405。
  • 庫茲尼克，F. 和維爾戈內，J. (2009)。 牆體熱慣性對隔熱被動式建築供暖需求的實驗研究能源與建築，41(3), 322-330。
  • 張Y.，週G.，林K.，張Q.，＆迪H.（2016）。 潛熱熱能儲存在建築中的應用：最新技術和展望。 建築與環境，98, 223-245。

牆面飾面和處理

牆壁飾面和處理在提高建築結構的美觀性、耐用性和功能性方面發揮著至關重要的作用。 建築和建築中有各種類型的牆面飾面，可滿足不同的要求和偏好。 一種常見的類型是油漆，它提供多種顏色、紋理和飾面，例如啞光、緞光和光澤。 石膏飾面，包括光滑石膏、粗糙石膏和砂面，提供了適合內牆和外牆的多功能且耐用的表面。

壁紙有多種圖案和材料可供選擇，是內牆的另一種流行選擇，易於安裝和定制。 此外，木質鑲板和單板賦予溫暖、自然的外觀，可用於結構和裝飾目的。 近年來，玻璃、金屬和復合板等創新材料日益受到關注，提供了獨特的設計可能性和改進的性能特徵。 此外，越來越多地採用可持續的牆壁處理，例如綠色牆壁和環保材料，以盡量減少建築對環境的影響並提高能源效率。

總之，當今可用的各種牆壁飾面和處理方法使建築師和建築商能夠創造出具有視覺吸引力、功能性和可持續的空間，以滿足居住者的特定需求和偏好（Ching，2014；Allen＆Iano，2017）。

參考

  • Ching，FDK (2014)。 建築施工圖解。 約翰·威利父子。
  • 艾倫，E. 和伊亞諾，J. (2017)。 建築施工基礎：材料和方法。 約翰·威利父子。

著名的城牆及其意義

縱觀歷史，牆在塑造社會和文化方面發揮著重要作用。 最著名的城牆之一是中國的長城，它是為了保護中華帝國免受各種游牧民族的入侵而建造的。 它橫跨 21,000 多公里，是中國古代軍事和建築實力的象徵（聯合國教科文組織，未註明）。 另一座值得注意的牆是柏林牆，它從 1961 年到 1989 年將東柏林和西柏林分開。它在冷戰期間成為共產主義和資本主義世界之間的物質和意識形態屏障（BBC，2014）。 西牆，又稱哭牆，是猶太人的聖地。 它位於耶路撒冷，是第二聖殿僅存的一部分，該聖殿於公元 70 年被羅馬人摧毀（猶太虛擬圖書館，日期不詳）。 這些牆不僅具有歷史和文化意義，而且還提醒人們塑造人類文明的權力動態、衝突和宗教信仰。

參考

藝術、建築和設計中的牆

縱觀歷史，牆壁在藝術、建築和設計中發揮著重要作用，既是功能性元素，又是美學元素。 在建築中，牆壁對於定義空間、提供結構支撐以及提供隔離和保護以免受外部因素影響至關重要。 材料和施工技術的選擇可以極大地影響建築物的能源效率、耐用性和整體外觀（Kibert，2016）。

在藝術領域，牆壁已成為一些世界上最著名的傑作的畫布，例如西斯廷教堂的壁畫和班克斯的街頭藝術。 將藝術元素融入牆壁可以將簡單的隔斷轉變為視覺上引人注目的特徵，增強空間的整體設計和氛圍（Pallasmaa，2012）。 此外，牆壁還被用於室內設計、景觀建築和城市規劃等各種設計學科，以創造充滿活力和引人入勝的環境。 牆壁技術的創新，例如綠色牆壁和智能牆壁，正在為更具可持續性和互動性的設計解決方案鋪平道路（Yeang，2013）。

參考

  • Kibert, CJ, 2016。可持續建築：綠色建築設計和交付。 約翰·威利父子。
  • Pallasmaa, J.，2012。皮膚的眼睛：建築和感官。 約翰·威利父子。
  • Yeang, K.，2013。生態設計：生態設計手冊。 約翰·威利父子。

牆體的環境影響和可持續性

牆體對環境的影響是建築行業的一個重大問題，因為它們會導致自然資源消耗、能源消耗和溫室氣體排放。 根據國際能源署的數據，建築行業約佔全球能源消耗的 36% 和二氧化碳排放量的近 40%（IEA，2）。 減輕牆壁對環境影響的一種方法是將可持續性納入其建築中。 這可以通過使用環保材料（例如回收或可再生資源）以及採用節能建築技術來實現。 例如，與傳統木框架建築相比，使用絕緣混凝土模板 (ICF) 可以減少高達 2020% 的能源消耗（PCA，70）。 此外，將植被融入設計的綠牆或綠化牆可以改善空氣質量，減少城市熱島效應，並為野生動物提供棲息地（健康城市綠色屋頂，2017）。 通過考慮牆壁對環境的影響並實施可持續實踐，建築行業可以顯著減少其碳足跡，並為更加可持續的未來做出貢獻。

參考

牆體技術的未來趨勢和創新

牆壁技術的未來以旨在提高能源效率、可持續性和適應性的創新為標誌。 其中一項進步是自愈材料的開發，它可以自主修復裂縫和損壞，從而延長牆壁的使用壽命並降低維護成本（Dry，1994）。 此外，納米技術在牆體結構中的集成有望提高隔熱性能和整體性能（Auffan 等，2009）。 此外，傳感器和物聯網設備等智能技術的結合將使牆壁能夠監控和響應環境變化，優化能源消耗和室內舒適度（Atzori 等，2010）。

在可持續性方面，大麻混凝土和菌絲體等生物基材料作為傳統建築材料的環保替代品越來越受到關注（Rhyner 等，2016）。 這些材料不僅減少了牆體施工對環境的影響，而且還提供了改進的隔熱和隔音性能。 最後，模塊化和預製牆體系統正在成為建築行業的一種趨勢，允許更快、更高效的建築過程，並提高設計的靈活性和對未來需求的適應性（Gibb，2001）。 隨著牆體技術的不斷發展，這些創新將在塑造建築環境和解決與能源消耗、資源枯竭和氣候變化相關的全球挑戰方面發揮至關重要的作用。

參考

  • Atzori, L.、Iera, A. 和 Morabito, G. (2010)。 物聯網：一項調查。 計算機網絡，54(15)，2787-2805。
  • Auffan, M.、Rose, J.、Bottero, JY、Lowry, GV、Jolivet, JP 和 Wiesner, MR (2009)。 從環境、健康和安全的角度對無機納米顆粒進行定義。 自然納米技術，4（10），634-641。
  • 幹，CM (1994)。 使用主動和被動模式進行基質裂紋修復和填充，以智能定時將化學物質從纖維釋放到水泥基質中。 智能材料和結構，3(2), 118-123。
  • 吉布，AG（2001）。 標準化和預組裝：使用案例研究區分神話與現實。 施工管理與經濟學，19(3), 307-315。
  • 萊納，CR，施瓦茨
外部鏈接