浅析铜及其合金在特殊装饰工程中的应用

王义刚

(金星铜集团有限公司，浙江 杭州 310004)

当前金属材料在建筑装饰工程中得到了广泛的应用，涉及到装饰工程的各个环节当中。金属材料相对于别的材质的材料而言体现出强度大、抗变能力强以及可塑性高等优势，并且因为金属本身所具备的光泽质感以及应用时间长等因素，让金属材料成为装饰工程中十分关键的一个组成部分。铜及其合金应用相对于其他金属材料，特点尤为突出。

1 铜及其合金的相关概述

纯铜由于表面氧化而生成氧化铜薄膜后呈紫红色，故称紫铜，具有高的导电性、导热性、耐蚀性及良好的延展性、易加工性，可压延成薄片（紫铜片）和型材，是良好的止水材料和导电材料。由于纯铜强度不高，不宜直接用作结构材料，同时纯铜价格昂贵，在工程中更广泛使用在铜中掺加锌、锡等元素制成的铜合金，铜合金主要有黄铜、白铜和青铜，其强度、硬度等机械性能得到了明显提高，且价格比纯铜低。同时，铜合金仍具有优异的导电、导热性能，良好的耐腐蚀性能，易于加工成型，又有足够的强度、弹性和耐磨性，所以铜合金广泛用于建筑、电气、造船和化工等许多重要的工业领域。

黄铜是指以铜、锌为主要合金元素的铜合金。黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜。铜中只加入锌元素时，称为普通黄铜。普通黄铜在特殊装饰工程中相较于其他铜合金，应用最为广泛。普通黄铜不仅有良好的力学性能、耐腐蚀性能和工艺性能，而且价格也比纯铜便宜。为了进一步改善普通黄铜的力学性能和提高耐腐蚀性能，可再加入Pb、Mn、Sn、Al等元素而配成特殊黄铜。如加入铅可改善普通黄铜的切削加工性和提高耐磨性；加入铝可提高强度、硬度、耐腐蚀性等。

青铜原指铜与锡的合金。现在，除了铜锌合金的黄铜及铜镍合金的白铜以外，铜与其他元素所组成的合金均称为青铜。青铜分为锡青铜和无锡青铜。锡青铜是由铜与锡组成的合金，无锡青铜是含铝、硅、铅、钡、锰等合金元素的铜基合金，包括铝青铜、硅青铜、铅青铜等。

2 铜及其合金的主要加工工艺

2.1 雕塑

铜雕塑在制作的时候工序较为繁琐，工艺水平也有较高的要求。铜雕塑的制作工艺主要有铸铜雕塑法以及锻铜雕塑法。铸铜雕塑法就是以铜及其合金作为主加工原材料，在经过熔炼到一定标准之后将所得液体灌进铸造的模型中，经过液体冷却之后的重新凝固以及后续的清洁整理工作等环节获得具备预先设定外观及性能的铜雕塑。现在对于质量体积较大的铜雕塑大部分都是通过铸铜雕塑法加工制成的，比如说佛堂中常用到的大型佛像等。锻铜雕塑法就是将铜及其合金作为主加工原材料，在铜雕塑内部构架完成之后加以手工的锻打而最终制成符合需求的铜雕塑品。

2.2 浮雕

浮雕的制作工艺过程是在铜及其合金的表面通过雕刻技术制作加工出具有特殊形象的凹凸起伏状的雕塑形式。浮雕工艺品因为具备良好的压缩性能，所以无需占用过多的空间资源，可以运用在各种环境的装饰工程中。铜浮雕在宗教场所的应用较为广泛，比如寺庙、道观以及教堂内部的壁画中都用到了铜雕塑这一工艺。

2.3 冲压

通过冲压这种工艺能够一次性的得到大量的铜装饰花，一般情况下在几次的冲压成型之后就能够得到形式多变的图案设计。由于工艺装饰品的繁琐度有差别，通常情况下铜花选择分步的加工法进行制作，从而得到更好的艺术装饰成效果。

2.4 焊接

焊接技术是铜及其合金制品的一种永久连接方法，一般运用在较大的铜建筑连接或者是其他需要永久性连接的铜制品加工中。在自动焊接技术被发明之前铜制品要想被永久性的连接是不太容易实现的，而当前自动焊接技术在铜制品加工中的运用在一定程度上代替了手工焊接技术，这极大的提高了铜制品的加工效率，并且具有更强的可靠性，这让佛堂以及宗教场所中所用大的大型佛像等在加工制作的过程中更加的简单高效。

2.5 錾刻

錾刻是利用铜及其合金良好的延展性而发展出的一种加工工艺，在我国已经有数千年的历史。完成一件精美的錾刻作品需要十几道的加工步骤，操作者不仅需要精湛的錾刻技术，还要能根据加工对象的需要打制出最为适合使用的錾刻工具，现在这一技能在我国正在逐渐的萎缩，正面临着失传的危险。

3 铜及其合金在装饰工程中的应用与设计

3.1 铜建筑

以铜及其合金为主要材料的铜建筑，一般是以公共景观、宗教场馆的形式存在的，比如说在我国比较著名的铜建筑有雷峰塔以及灵隐铜殿等。就雷峰塔而言，这一建筑本身的高度为72m，建筑整体运用到的金属铜达到280t，其内部的装饰所用物品几乎都属于金属铜材质体现出精湛的建筑装饰工艺。雷峰塔的横梁以及建筑所用瓦片大部分都是选择的铜或者是包铜建筑工艺，散发金属最原始的光泽，体现出超高的工艺水平，同时铜本身的稳定性能也让建筑物本身的抗腐蚀性能有效增强。并且建筑物的主体架构是由钢材组织而成，因此我们可以说这一建筑基本上就是由金属堆砌而来的，雷峰塔对于我国铜建筑工艺的发展具有深刻的价值，是我国铜金属工艺水平提升至相对较高水准的标志与体现。现在，大部分人对于铜建筑的认识，依然处于艺术鉴赏物品的打造阶段、文物的铸造以及景观的设计建造等阶段，感觉和我们的日常生活之间没有太多的交集。实际上，通过当前先进的金属制造应用工艺，铜及其合金在当前装饰领域是能够加以更加广泛的普及的。采取冲压、蚀刻以及做旧工艺等能够大量的制造出形态各异、品目各样的金属装饰工艺品，选择现代化的金属加工工艺能够让装饰物品散发出这个时代的气息，体现出更强的工艺价值。

作为建筑装饰工程师，在进行特殊建筑设计的时候必须将目光放的更远，扩展自己的设计思路，将宗教文化和古建工艺融入时代的元素，充分的运用先进的现代装饰工艺与技术打造顺应时代需求的特殊建筑，赋予建筑物更多的现代气息，将铜元素充分的应用到特殊建筑中，体现建筑物的存在价值与意义。同时，对于国外在该技术领域较为发达的国家尤其是欧美一些国家的先进工艺技术，也应该进行充分的借鉴与学习，打造出满足环保需求标准、高水平的特殊建筑。因为铜本身具备的金属特质，在进行铜建筑设计的时候，还应该不断充实自身在铜及其合金加工工艺方面所具备的知识与技能，将铜自身的性质充分的凸显出来，强调铜金属对于建筑物的意义。

3.2 铜幕墙与屋顶

当前在我国的建筑物中，运用到铜幕墙的建筑还不是很多，仅有琴台大剧院铜幕墙以及首都博物馆青铜幕墙等数例。其实，相较于我国这种情况，在西方一些发达国家尤其是一些欧美国家，这一建筑装饰工艺已经得到了较为广泛的运用，现在西方国家在很多建筑上都用到了铜幕墙以及铜屋顶的设计，其中就包括教堂以及各种宗教场所在内的特殊建筑。

之所以当前铜幕墙得到了越来越广泛的应用，就是因为铜本身的金属性质具备极大的优势，它的温度传感性能相对较强并且加工起来较为容易，这符合现在所倡导的建筑节能环保发展理念，很多建筑屋顶雨水采集系统的设计上就是用到了铜金属的这一特质。铜及其合金在建筑领域的应用，逐渐的发展成为西方国家响应节能环保发展策略的关键装饰材料。因此，在我国的建筑装饰领域，也应该从这一点出发，顺应节能环保的发展号召，将铜及其合金充分的运用到特殊建筑中来。

3.3 铜门窗

铜门窗是特殊建筑中相对而言十分普遍的设计运用，属于传统门窗产品的范畴。在进行铜门窗设计的过程中，要结合建筑整体所体现的风格特点，综合考量建筑物的装饰风格来进行合理的铜门窗设计。假如一个欧式风格的建筑，在其中设计进中国风格的铜门窗则会变得十分不协调，建筑物整体的装饰质感也会随之降低。除此之外，在建筑物中设计铜门窗时，还应该全面的考量装饰视觉效果以及装饰工艺完成的难易程度，尽量的降低装饰工艺难度系数，同时还应该确保建筑物的整体装饰视觉效果。不仅如此，装饰设计也应该注意节能环保理念的融入，以及铜门窗的安全性与规范性，满足人性化的设计标准。

3.4 铜家具

铜及其合金在特殊建筑装饰工程中的运用中较为常见的还有铜家具。铜家具将铜本身的金属光泽质感更加直观的展示出来，其雍容华贵，以及花纹的雕刻等特征都得到了人们的热力追捧。在东方国家，铜家具一般存在于中式风格的园林建筑以及古色古香的仿古建筑中，一般就是以桌椅、案几等形式存在。在西方国家，铜家具一般存在于城堡、教堂以及各类宗教场合的建筑中，以铜桌椅为主要的存在形式。

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