第3章 “城市,讓生活更美好”建筑材料

1、 上海大學上海大學 材料科學與工程學院材料科學與工程學院材料與生活材料與生活開瓶器：開瓶器：上海環(huán)球金融中心上海環(huán)球金融中心 樓高樓高492米，地上共米，地上共101層層 注射器：注射器：金茂大廈金茂大廈 樓高樓高420.5米，地上米，地上88層，若再層，若再加上尖塔的樓層共有加上尖塔的樓層共有93層層 打蛋器：打蛋器：上海中心大廈上海中心大廈 ，總高為總高為632米，結構高度為米，結構高度為580米，由地上米，由地上121層主樓、層主樓、5層裙樓和層裙樓和5層地下室組成。層地下室組成?！吧虾┤笊衿魃虾┤笊衿鳌保鹤⑸淦?、開瓶器和打蛋：注射器、開瓶器和打蛋器。器。 材料與生活材料與生活材

2、料與生活材料與生活 建筑材料是隨著人類的進化而發(fā)展的，同時也影響著人類建筑材料是隨著人類的進化而發(fā)展的，同時也影響著人類的生存環(huán)境，它和人類文明有著十分密切的關系。人類歷史發(fā)的生存環(huán)境，它和人類文明有著十分密切的關系。人類歷史發(fā)展的各個階段，建筑材料都是顯示它的文化的主要標志之一。展的各個階段，建筑材料都是顯示它的文化的主要標志之一。因此，材料既決定建筑的水平，也是促進時代發(fā)展的重要因素。因此，材料既決定建筑的水平，也是促進時代發(fā)展的重要因素。 第第3 3章章 “ “城市，讓生活更美好城市，讓生活更美好”建筑材料建筑材料 建筑材料可分為建筑材料可分為結構材料、裝飾材料和某些專用材料結構材料、裝

3、飾材料和某些專用材料。 3.1 建筑材料概述建筑材料概述材料與生活材料與生活3.1.1 人居環(huán)境的概念人居環(huán)境的概念(1)人居環(huán)境的形成人居環(huán)境的形成(2)人居環(huán)境的發(fā)展人居環(huán)境的發(fā)展(3)城市化城市化 人居環(huán)境人居環(huán)境是人類工作勞動、生活居住、休息游樂和是人類工作勞動、生活居住、休息游樂和社會交往的空間場所。社會交往的空間場所。材料與生活材料與生活 人居環(huán)境的形成是社會生產力的發(fā)展引起人類的生存人居環(huán)境的形成是社會生產力的發(fā)展引起人類的生存方式不斷變化的結果方式不斷變化的結果。在這個過程中，人類從被動地依賴。在這個過程中，人類從被動地依賴自然到逐步地利用自然，再到主動地改造自然。自然到逐步地

4、利用自然，再到主動地改造自然。（一）人居環(huán)境的形成（一）人居環(huán)境的形成 在原始社會，人類以在原始社會，人類以采集和漁采集和漁獵獵等為謀生手段。等為謀生手段。 隨著生產力的發(fā)展，出現(xiàn)生產隨著生產力的發(fā)展，出現(xiàn)生產方式方式農耕與飼養(yǎng)農耕與飼養(yǎng) 隨著生產工具、勞動技能的不斷改進，勞動產品有了隨著生產工具、勞動技能的不斷改進，勞動產品有了剩余，產生了私有制，推動了又一次大規(guī)模的勞動分剩余，產生了私有制，推動了又一次大規(guī)模的勞動分工工手工業(yè)、商業(yè)與農牧業(yè)手工業(yè)、商業(yè)與農牧業(yè)的分離。的分離。 材料與生活材料與生活（二）人居環(huán)境的發(fā)展（二）人居環(huán)境的發(fā)展 作為人類棲息地，就人居環(huán)境體系的層次結構而言，作為人

5、類棲息地，就人居環(huán)境體系的層次結構而言，這個過程表現(xiàn)為：這個過程表現(xiàn)為：散居、村、鎮(zhèn)、城市、城市群和城市散居、村、鎮(zhèn)、城市、城市群和城市帶等帶等。 在在工業(yè)革命以前工業(yè)革命以前的漫長時期，各種人居環(huán)境的規(guī)模的漫長時期，各種人居環(huán)境的規(guī)模基本上處于緩慢增長狀態(tài)。基本上處于緩慢增長狀態(tài)。 工業(yè)革命以后一直到本世紀工業(yè)革命以后一直到本世紀60年代年代，世界各國先后，世界各國先后進入城鎮(zhèn)化時期，城鎮(zhèn)規(guī)模急劇擴大進入城鎮(zhèn)化時期，城鎮(zhèn)規(guī)模急劇擴大 由于人口的高度密集，城市環(huán)境質量下降、用地緊由于人口的高度密集，城市環(huán)境質量下降、用地緊張的矛盾不斷加劇，城鎮(zhèn)化的速度已大大減緩。張的矛盾不斷加劇，城鎮(zhèn)化的速度

6、已大大減緩。 材料與生活材料與生活（三）城市化（三）城市化 城市化（或稱城鎮(zhèn)化）是世界發(fā)展的一種重要的社會現(xiàn)象。當城市化（或稱城鎮(zhèn)化）是世界發(fā)展的一種重要的社會現(xiàn)象。當代世界城市化有以下四個代世界城市化有以下四個特點特點：城市化進程大大加速；城市化進程大大加速；大城市化趨勢明顯、大都市大城市化趨勢明顯、大都市帶出現(xiàn)；帶出現(xiàn)； 郊區(qū)城市化、居次要地位；郊區(qū)城市化、居次要地位； 逆城市化和再城市化逆城市化和再城市化 。材料與生活材料與生活3.1.2 建筑的發(fā)展及特征建筑的發(fā)展及特征 (1) 原始社會原始社會-從建造穴居和巢居開始，逐步掌握了營建地從建造穴居和巢居開始，逐步掌握了營建地面房屋的技術，

7、創(chuàng)造了原始木架建筑面房屋的技術，創(chuàng)造了原始木架建筑 。韓非子韓非子.五蠹五蠹“上古之世，人民少而禽獸眾，人民不勝上古之世，人民少而禽獸眾，人民不勝禽獸蟲蛇，有圣人作，構木為巢，以避群害禽獸蟲蛇，有圣人作，構木為巢，以避群害”材料與生活材料與生活(2) 奴隸社會奴隸社會-夏商周夏商周夯土夯土和和版筑技術版筑技術瓦瓦的出現(xiàn)的出現(xiàn)脫離脫離“茅茨土階茅茨土階”狀態(tài)狀態(tài)華安縣仙都鎮(zhèn)大地村二宜樓華安縣仙都鎮(zhèn)大地村二宜樓 材料與生活材料與生活(3) 封建社會封建社會秦朝秦朝大規(guī)模建設大規(guī)模建設(長城，秦始皇陵墓，阿房宮長城，秦始皇陵墓，阿房宮)鐵制工具的出現(xiàn)，也隨之產生了新的建筑形式：木架建筑、磚鐵制工具的

8、出現(xiàn)，也隨之產生了新的建筑形式：木架建筑、磚石建筑、拱券結構。石建筑、拱券結構。阿房宮阿房宮材料與生活材料與生活3.1.3 現(xiàn)代建筑材料現(xiàn)代建筑材料 膠州路大火的起因即可燃性膠州路大火的起因即可燃性外墻保溫材料外墻保溫材料起燃引發(fā)大火。由起燃引發(fā)大火。由于可燃性外墻保溫材料亦具有一于可燃性外墻保溫材料亦具有一旦著火擴散速度快以及范圍廣的旦著火擴散速度快以及范圍廣的特點，所以導致火情的迅速蔓延。特點，所以導致火情的迅速蔓延。 另外，可燃性外墻保溫材料另外，可燃性外墻保溫材料燃燒后起的燃燒后起的濃霧具有一般材料沒有濃霧具有一般材料沒有的強毒性的強毒性，人體一旦吸入過多即會，人體一旦吸入過多即會出現(xiàn)

9、生命危險。這也是此次大火引出現(xiàn)生命危險。這也是此次大火引起如此嚴重傷亡的原因之一。起如此嚴重傷亡的原因之一。材料與生活材料與生活 現(xiàn)代新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎上產生的現(xiàn)代新型建筑材料是在傳統(tǒng)建筑材料基礎上產生的新一代建筑材料，主要包括新一代建筑材料，主要包括現(xiàn)代新型墻體材料、保溫隔現(xiàn)代新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。 現(xiàn)代新型建筑材料及其制品工業(yè)是建立在技術進步、現(xiàn)代新型建筑材料及其制品工業(yè)是建立在技術進步、保護環(huán)境和資源綜合利用基礎上的新興產業(yè)。保護環(huán)境和資源綜合利用基礎上的新興產業(yè)。 現(xiàn)代新型建筑材料應具有以下特點現(xiàn)代新型建

10、筑材料應具有以下特點： 復合化、多功能化、節(jié)能化、綠色化、輕質高強復合化、多功能化、節(jié)能化、綠色化、輕質高強化、工業(yè)化化、工業(yè)化生產。生產。材料與生活材料與生活（1） 現(xiàn)代新型墻體材料現(xiàn)代新型墻體材料 現(xiàn)代新型墻體材料現(xiàn)代新型墻體材料發(fā)展較快，品種較多，主要包括發(fā)展較快，品種較多，主要包括磚、塊、磚、塊、板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質板材、復合板材氣混凝土、輕質板材、復合板材等，但數(shù)量較小，在整個墻體材等，但數(shù)量較小，在整個墻體材料中所占比仍然偏小。料中所占比仍然偏小。 輕質墻體材料輕質墻體材料的應

11、用輕質墻體材料砼空心砌塊、加氣砼砌的應用輕質墻體材料砼空心砌塊、加氣砼砌塊等，是目前廣泛推廣應用的多功能現(xiàn)代新型墻體材料塊等，是目前廣泛推廣應用的多功能現(xiàn)代新型墻體材料 。防水、防水、隔音、吸濕和易加工隔音、吸濕和易加工（可刨、釘、鋸、鉆），同時由于容重輕，（可刨、釘、鋸、鉆），同時由于容重輕，可以大幅度降低建筑物的自重，減少材料和能源消耗（加氣塊生可以大幅度降低建筑物的自重，減少材料和能源消耗（加氣塊生產能耗為粘土磚的產能耗為粘土磚的69.2%），提高運輸效率。），提高運輸效率。 材料與生活材料與生活（2）現(xiàn)代新型保溫隔熱材料）現(xiàn)代新型保溫隔熱材料 膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火

12、纖膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纖維、硅酸鈣絕熱制品維、硅酸鈣絕熱制品等等 （3）現(xiàn)代新型防水密封材料）現(xiàn)代新型防水密封材料 防水材料已擺脫了防水材料已擺脫了紙?zhí)ビ蜌旨執(zhí)ビ蜌忠唤y(tǒng)天下的落后局面一統(tǒng)天下的落后局面, 目前擁有包括目前擁有包括瀝青油氈瀝青油氈(含改瀝青油氈含改瀝青油氈)、合成高分子防水、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和剛性防水材料等五大類產品。等五大類產品。（4）現(xiàn)代新型裝飾裝修材料）現(xiàn)代新型裝飾裝修材料材料與生活材料與生活（5）UPVC水管水管 UPVC排水管排水管的應用硬聚氯乙烯（的應用硬聚氯乙烯（U

13、PVC） 塑料管，與鑄鐵管塑料管，與鑄鐵管相比，具有重量輕、耐酸耐堿、阻流小、不結垢，價格便宜、運輸相比，具有重量輕、耐酸耐堿、阻流小、不結垢，價格便宜、運輸和安裝輕便、表面不用涂漆等優(yōu)點。和安裝輕便、表面不用涂漆等優(yōu)點。 材料與生活材料與生活 施工中必須加以注意：施工中必須加以注意： 第一、第一、UPVC管管不得暗設不得暗設，也不得半明半暗安裝。，也不得半明半暗安裝。 第二，第二，不得穿越煙道不得穿越煙道，同時與家用灶具邊的凈距應大，同時與家用灶具邊的凈距應大于于400mm。 第三，第三，UPVC管管不得穿越建筑物沉降縫不得穿越建筑物沉降縫。 第四，管子第四，管子不宜穿越儲藏室不宜穿越儲藏室

14、，以免影響使用功能。，以免影響使用功能。 第五，由于第五，由于UPVC管的線性膨脹系數(shù)比鑄鐵管要大得管的線性膨脹系數(shù)比鑄鐵管要大得多，為解決管道的伸縮問題及立管連接不產生伸縮應力，多，為解決管道的伸縮問題及立管連接不產生伸縮應力，伸縮節(jié)的伸縮節(jié)的設置部位及設置的間距必須符合規(guī)范要求設置部位及設置的間距必須符合規(guī)范要求。材料與生活材料與生活3.2 建筑材料與人居環(huán)境建筑材料與人居環(huán)境3.2.1 人居環(huán)境中建筑材料人居環(huán)境中建筑材料 20世紀以后，人們要求建筑物功能多樣化，對建筑物安全性要世紀以后，人們要求建筑物功能多樣化，對建筑物安全性要求也增高，求也增高，高分子有機材料、新型金屬材料、智能化材

15、料和各種復高分子有機材料、新型金屬材料、智能化材料和各種復合材料合材料迎來了建筑物的功能外觀根本性的變革。例如纖維材料與混迎來了建筑物的功能外觀根本性的變革。例如纖維材料與混凝土混合彌補了混凝土材料的脆性缺陷。建筑材料的發(fā)展適應著社凝土混合彌補了混凝土材料的脆性缺陷。建筑材料的發(fā)展適應著社會發(fā)展以及社會要求，自此之后新型材料不斷產生。會發(fā)展以及社會要求，自此之后新型材料不斷產生。建筑材料應該何去何從？建筑材料應該何去何從？ 質輕高強材料、高耐久材料質輕高強材料、高耐久材料等的產生以及性能深化已經刻不等的產生以及性能深化已經刻不容緩，容緩，“綠色建材綠色建材”的要求也應運而生。的要求也應運而生。

16、樹立可持續(xù)發(fā)展樹立可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建的生態(tài)建材觀，研究材觀，研究環(huán)保美觀材料、耐火防火材料以及材料智能化環(huán)保美觀材料、耐火防火材料以及材料智能化，將材料，將材料的優(yōu)良性能與環(huán)境協(xié)調，構建和諧自然的居住環(huán)境，是現(xiàn)代建筑工的優(yōu)良性能與環(huán)境協(xié)調，構建和諧自然的居住環(huán)境，是現(xiàn)代建筑工程工作者的努力方向和責任，也是建材發(fā)展的必然趨勢。程工作者的努力方向和責任，也是建材發(fā)展的必然趨勢。材料與生活材料與生活3.2.2 室內環(huán)境評價與建筑材料室內環(huán)境評價與建筑材料 目前我國室內環(huán)境污染的三大來源：目前我國室內環(huán)境污染的三大來源：建筑污染、裝飾裝修污染建筑污染、裝飾裝修污染與家具污染與家具污染。 甲醛甲醛主要來

17、自室內裝修用的主要來自室內裝修用的人造板人造板：膠合板、細木工板、中密：膠合板、細木工板、中密度板、刨花板和復合地板等。度板、刨花板和復合地板等。家具家具：人造板材及膠粘劑、白乳膠、泡：人造板材及膠粘劑、白乳膠、泡沫塑料、油漆和涂料等。沫塑料、油漆和涂料等。室內裝飾紡織品室內裝飾紡織品：床上用品、窗簾、墻布、：床上用品、窗簾、墻布、墻紙、化纖地毯和布藝家具等。墻紙、化纖地毯和布藝家具等。 氨氨主要來自于冬季建筑施工中用到主要來自于冬季建筑施工中用到含氨的混凝土含氨的混凝土外加劑外加劑(防凍劑防凍劑)人體及動物的人體及動物的分泌物、室內裝飾材料分泌物、室內裝飾材料 。 苯苯主要來自于裝修材料主要

18、來自于裝修材料油漆、涂料、黏合劑、脂肪、油墨、橡油漆、涂料、黏合劑、脂肪、油墨、橡膠溶劑、家用化學品、吸煙膠溶劑、家用化學品、吸煙等。等。材料與生活材料與生活 TVOC： 室內空氣品質的研究人員通常把他們采樣分析的所有室內有室內空氣品質的研究人員通常把他們采樣分析的所有室內有機氣態(tài)物質稱為機氣態(tài)物質稱為VOC，它是，它是Volatile Organic Compound三個詞三個詞第一個字母的縮寫，各種被測量的第一個字母的縮寫，各種被測量的VOC被總稱為總揮發(fā)性有機物被總稱為總揮發(fā)性有機物TVOC（Total Volatile Organic Compounds）。）。 TVOC是指室溫下飽和

19、蒸氣壓超過了是指室溫下飽和蒸氣壓超過了133.32pa的有機物，其的有機物，其沸點在沸點在50至至250，在常溫下可以蒸發(fā)的形式存在于空氣中，它，在常溫下可以蒸發(fā)的形式存在于空氣中，它的的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性，會影響皮膚和黏膜，會影響皮膚和黏膜，對人體產生急性損害。對人體產生急性損害。 TVOC主要來自于主要來自于建筑材料建筑材料(防水層防水層)，室內裝飾材料室內裝飾材料和和家用化家用化學品學品；家用燃料和煙草的不完全燃燒、人體的排泄物。室外的工；家用燃料和煙草的不完全燃燒、人體的排泄物。室外的工業(yè)廢氣、汽車尾氣及光化學的作用。業(yè)廢氣、汽車尾氣及

20、光化學的作用。材料與生活材料與生活 室內環(huán)境污染治理要點：室內環(huán)境污染治理要點： 望：望：現(xiàn)場觀察、了解污染情況。現(xiàn)場觀察、了解污染情況。 聞：聞：污染檢測、掌握污染物質和程污染檢測、掌握污染物質和程度。度。 問：問：了解問題、尋找污染源頭。了解問題、尋找污染源頭。 切：切：綜合分析鑒別、確定室內環(huán)境綜合分析鑒別、確定室內環(huán)境污污 染解決方法和治理方案。染解決方法和治理方案。 綠色裝修的主要原則：綠色裝修的主要原則： 世界衛(wèi)生組織確定的世界衛(wèi)生組織確定的“健康住宅健康住宅”標準要求盡可能不使用標準要求盡可能不使用有毒的建筑裝飾材料裝修房屋。有毒的建筑裝飾材料裝修房屋。 綠色裝修應遵循綠色裝修應

21、遵循安全性、健康性、舒適性、經濟性安全性、健康性、舒適性、經濟性的原則。的原則。材料與生活材料與生活3.3 建筑材料的節(jié)能與環(huán)保建筑材料的節(jié)能與環(huán)保 隨著經濟的發(fā)展和人民物質生活水平的提高，城鄉(xiāng)建筑迅速增隨著經濟的發(fā)展和人民物質生活水平的提高，城鄉(xiāng)建筑迅速增加，建筑耗能的問題日益突出，加，建筑耗能的問題日益突出，建筑行業(yè)能耗占到了全社會總能耗建筑行業(yè)能耗占到了全社會總能耗的的4050, 因而建筑節(jié)能問題已越來越被政府和社會各界所重因而建筑節(jié)能問題已越來越被政府和社會各界所重視，視，“建設節(jié)約型社會建設節(jié)約型社會”已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題。已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題。而建材

22、行業(yè)作為消耗自然資源、能源高，破壞土地多，廢氣、粉塵而建材行業(yè)作為消耗自然資源、能源高，破壞土地多，廢氣、粉塵排放量大，對大氣污染嚴重的行業(yè)，節(jié)能問題更是重中之重。排放量大，對大氣污染嚴重的行業(yè)，節(jié)能問題更是重中之重。材料與生活材料與生活3.3.1 節(jié)能環(huán)保是建筑材料發(fā)展的必然要求節(jié)能環(huán)保是建筑材料發(fā)展的必然要求 長期以來，建材行業(yè)沿用了粗放型傳統(tǒng)生產模式，對自然長期以來，建材行業(yè)沿用了粗放型傳統(tǒng)生產模式，對自然資源重開發(fā)、輕保護，對生態(tài)環(huán)境重利用、輕改善。節(jié)能建筑材資源重開發(fā)、輕保護，對生態(tài)環(huán)境重利用、輕改善。節(jié)能建筑材料作為節(jié)能建筑的重要物質基礎，成為建筑節(jié)能的根本途徑。料作為節(jié)能建筑的重

23、要物質基礎，成為建筑節(jié)能的根本途徑。 在建筑中使用各種節(jié)能建材，一方面可提高建筑物的隔熱在建筑中使用各種節(jié)能建材，一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果，降低采暖空調能源損耗；另一方面又可以極大地改善保溫效果，降低采暖空調能源損耗；另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環(huán)境。建筑使用者的生活、工作環(huán)境。 因此，走環(huán)保節(jié)能建因此，走環(huán)保節(jié)能建材之路，大力開發(fā)和利用材之路，大力開發(fā)和利用各種高品質的節(jié)能建材，各種高品質的節(jié)能建材，是節(jié)約能源，降低能耗，是節(jié)約能源，降低能耗，保護生態(tài)環(huán)境的迫切要求。保護生態(tài)環(huán)境的迫切要求。材料與生活材料與生活3.3.2 節(jié)能環(huán)保建筑材料節(jié)能環(huán)保建筑材料（1）新型墻

24、體材料）新型墻體材料 墻體材料在房屋建材中約占墻體材料在房屋建材中約占70，是建筑材料的重要組成，是建筑材料的重要組成部分。綠色建材是主要發(fā)展方向，因而發(fā)展墻體材料，一定要部分。綠色建材是主要發(fā)展方向，因而發(fā)展墻體材料，一定要按照建材綠色化的要求。按照建材綠色化的要求。 加氣混凝土加氣混凝土是集承重是集承重和絕熱為一體的多功能材和絕熱為一體的多功能材料。料。 板材板材做墻體材料是今做墻體材料是今后墻材發(fā)展的趨勢后墻材發(fā)展的趨勢 。 蒸壓輕質加氣混凝土蒸壓輕質加氣混凝土板板被認為是理想的維護結被認為是理想的維護結構材料構材料 。材料與生活材料與生活 墻體特別是外墻墻體特別是外墻的傳熱在建筑的傳熱在建筑物總體傳熱中占比例最大。物總體傳熱中占比例最大。 墻體保溫式根