1、建筑材料結課論文建筑材料發展史與建筑風格設計建筑是為了改造城市,提高空間質量與生活品質。何為城市?高樓大廈,鋼筋鐵骨,肩比天齊,這只是一種模式化的城市。而晶瑩通透的玻璃,筆直剛挺的鋼筋混凝土構架等已經通過獨特的材質形成了城市風景線的代表符號。它們雖說曾經作為一種高科技和快速發展的標志一度風靡流行,但由于城市發展不斷的復制?;瘑适Я嗽镜奶攸c而變得平淡乏味,甚至有時過猶不及。只有不斷發展創新的才會永存不朽,不會被時間的洪流吞沒。那么,什么樣的建筑材料才適合什么樣的時代,讓我們從漫漫歷史中學習尋找答案。人類最早由猿類進化而來,那時還沒有形成一定的文明和建筑的概念,自然以樹為居,自然也沒有相應的建筑
2、材料的意識。然而隨著生活經歷的豐富和不斷地演變發展,他們懂得了如何利用天然的地形地勢保護自己,減少受到外界的襲擊,因此住進了山洞之類的天然庇護所。當然不局限于山洞,可能是巖石堆、天然險地之類。這種自然的居住方式也為之后建筑材料的發展奠定了堅實的基礎。當社會文明發展到了一定階段,人們對于建筑的認識也會有所提高,即便他們并未意識到。原始社會的人們開始了部落化的群居生活,因此在建筑材料上多用輕便易搭建易拆卸的材料,便于群體移動群體生活。再接下來發展出建筑:草木屋(干闌式)、泥屋、帳篷。草木屋大部分在植物茂盛、雨水豐沛的地區多見,用木料做構架,搭建臨空或不臨空的建筑-大多是凌空,下層用來防潮、養牲口之
3、類。構架上覆蓋草、樹葉之類的東西,中國南方的稻草屋還有其部分特征。泥屋大致相似,用木材、石料構架基礎,然后以泥做墻,形狀多樣。現在鄉下某些房子還有用泥巴糊墻的。另外還有窯洞、石砌房子之類,基本可以算是泥屋的變種。此外還有帳篷類,游牧族多用。草木屋類多在山區、丘陵、濕地等,泥屋多在平原、山區,帳篷多在草原等。隨著建筑的初步成型,人類的適應力發展了,不局限于自然條件,接下來很快有能力建造城市,于是住的地方就分散了。當歷史駛進古埃及時期,依據當地特點,石制建筑更多的出現在生活中。世界上全部用石頭建造的建筑物,首出于埃及。特點是雄偉渾厚、氣勢宏大而堅實。以金字塔為例,其建筑材料全部是重達數噸、甚至十幾
4、噸的石塊,歷經數千年后不變形、不倒塌,依然矗立在尼羅河西岸。當建造技術達到了一定的水平,基于當時無論中外“神是至高無上的”這樣一種思想,人們追求的更多是某種精神的延續。石材,作為一種常見的堅固、保存時間久的建筑材料,普遍應用于那個時代的建筑中,尤其是宗教祭祀類的建筑。為了體現對神明的敬仰,需要將建筑做高做大,以突出人類在神的面前的渺小感,而石材恰巧滿足了穩固支撐這樣一個特點。古埃及最有名的建筑藝術,如金字塔、獅身人面像、方尖碑,都是巨大的藝術品,也都與王國的存亡有關。畢竟還是手工業時期,石材的堅硬度對于建筑造型的影響頗大。在石材建筑內部的壁畫也形成了古埃及建筑一道獨特的風景。石材對于外觀的影響
5、首先是秩序感強烈。我們不會在古埃及的繪畫、雕塑和建筑中發現令人意外的元素。每個部分的制作都會遵循一定的法則,這樣的風格,延續了至少3000年。這種秩序感有時候會我們感到相當不自然:為了使事物井然有序而能被看清,人物面部一般都是側臉,但是擁有一只屬于正面的大眼睛;手腳不被縮短。所以,雖然古埃及建筑有些生硬,卻給我們一種格外沉靜、穩重的感覺,這就是嚴謹的秩序感所致。其次是幾何學在藝術上的應用。古代埃及的金字塔建筑和各種雕刻,都體現出幾何學在其中的使用。古埃及幾何學的發達,源自于每年的尼羅河定期泛濫。河水沖毀農田,人們就必須重新分割土地,用直線和幾何圖形重新劃分田地。幾何學在古埃及建筑藝術上的作用,
6、主要是使其富于立體感,棱角分明,亦使其秩序性的法則得到強化,顯的死板硬朗,卻加劇了莊重和嚴謹的感覺。而后還有持續性和固定性。柏拉圖說過“在埃及,一切事物從來沒有任何的變動?!比藗冎矣趫远ǖ淖诮绦叛?,導致古埃及的藝術風格數千年都保持著難以置信的固定性,延續幾千年之久。當時的建筑也因石材形成了某種特殊的風格,我們將其命名為古埃及建筑。石材自此不斷發展,并作為基本和主要的建筑材料存在。到古希臘時期,建筑材料主要是石材。其早期的廟宇是木構架與土坯結合而成,但易腐朽、失火。因此人們從生活器具中尋找靈感,采用陶器對木結構加以保護,后來發展起來的建筑基本上接受了陶片同貼面層形成穩定的檐部形式。在粗質的石材上
7、涂上一層摻有色彩的大理石巖粉,在白色大理石上燙一種熔有顏料的蠟進行裝飾。此時的建筑材料構成方面依據作用區分了類別:堅硬的石材用以作為主要的建筑結構骨架支撐起整個建筑空間,易修改的軟性材料和彩色材料作為裝飾用,提高空間的品質和人們生活的追求。廟宇采用圍廊式,柱、額坊、檐口的處理決定了其基本面貌,后來被廣泛運用。雅典衛城的帕特農神廟是古希臘時期的代表性建筑。混凝土看似是一種十分現代化的建筑材料,但實際上它是古羅馬人發明的,古羅馬人在石灰和沙子的混合物里摻和進碎沙子制造出混凝土,他們使用的沙子是稱為“白榴火山灰”的火山土,產自意大利的玻佐里地區。古羅馬人將混凝土用在許多壯觀的建筑物上。如古羅馬圓形劇
8、場羅馬最宏大的圓形露天斗技場這樣的建筑物,如果沒有混凝土,建造起來就非常困難。公元476年古羅馬衰落后,在發明史上發生了一些非同尋常的事件。因此,用白榴火山灰制作混凝土的技術在西方逐漸被人們所遺忘。直到1756年,英國工程師約翰斯米頓重新發現這一技術,那時他正在尋找一種用來建造德文郡的埃梯斯通塔地基的材料。以后工程師們發現其他沙子可以用來代替白榴火山灰,這樣,在建筑物中使用混凝土再次廣泛流行起來。在19世紀60年代,法國人約瑟夫莫里爾產生了用鐵條加固混凝土的想法,這為在現代摩天大樓和其他大型建筑物中大規模使用混凝土鋪平了道路。不過,這畢竟都是后話。玻璃的出現著實改變了人們的生活。玻璃最初由火山
9、噴出的酸性巖凝固而得。約公元前3700年前,古埃及人已制出玻璃裝飾品和簡單玻璃器皿,當時只有有色玻璃,約公元前1000 年前,中國制造出無色玻璃。而玻璃真正應用于建筑材料方面,應當是教堂興盛的時期,比較典型的是十二世紀的哥特時期。透過玻璃,人們模糊了內與外的分別,可以在室內清晰的看見外面的景色,同時經由這樣一扇窗口增加了室內的樂趣。玻璃利用它的通透性采集外部光線,于不同的位置設置洞口便可以獲得不同的光線效果,對于高聳的教堂的氛圍有很大影響。如果自身帶有顏色就可以改變室內環境氛圍,而彩色的玻璃花窗也作為一種修飾提升了空間品質使立面更為豐富。鋼筋混凝土的發明出現在近代,通常為人認為發明于1848年
10、。1868年一個法國園丁,獲得了包括鋼筋混凝土花盆,以及緊隨其后應用于公路護欄的鋼筋混凝土梁柱的專利。1872年,世界第一座鋼筋混凝土結構的建筑在美國紐約落成,人類建筑史上一個嶄新的紀元從此開始,鋼筋混凝土結構在1900年之后在工程界方得到了大規模的使用。1928年,一種新型鋼筋混凝土結構形式預應力鋼筋混凝土出現,并于二次世界大戰后亦被廣泛地應用于工程實踐。鋼筋混凝土的發明以及19世紀中葉鋼材在建筑材料業中的應用使高層建筑與大跨度橋梁的建造成為可能。如今國際化交流愈發普遍,高科技新型材料也逐漸為人們所熟知。2008年北京奧運會國家游泳中心“水立方”是國內首次采用ETFE膜結構的建筑物,也是國際上面積最大,功能要求最復雜的膜結構系統。2010年上海EXPO,各個國家和城市依據自身特點設計建造了各型各色的建筑,其中很多建筑用的是可循環綠色材料,這樣在布展結束時可以將建筑材料加工再利用,不造成資源浪費和環境污染。古人云:以銅為鑒,可以正衣冠,以人為鑒,可以知得失,以史為鑒,可以知興替。從歷史中總結與進步是學習過程中必不可少的一項環節。學習建筑材料的發展史,我們會更有興趣研究建材的未來發展方向,使建筑不因材料的局限性僅限于某一個單獨的空間,而更多的是通過建筑材料滿足空間所需要的一些特殊要求與效果。