建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件

建筑材料與人居環(huán)境第二章建筑材料的進(jìn)步

與人類生存環(huán)境的變化建筑材料與人居環(huán)境第二章建筑材料的進(jìn)步1材料既決定建筑的水平也是促進(jìn)時(shí)代發(fā)展的重要因素材料既決定建筑的水平2社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施房屋倉(cāng)庫(kù)交通設(shè)施娛樂(lè)設(shè)施商業(yè)設(shè)施輸油設(shè)施管線設(shè)施社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施房屋3什么是材料？從原始社會(huì)至今，人類是如何利用材料的？什么是材料？4人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材5建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件6建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件7人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。以需求為導(dǎo)向——開(kāi)發(fā)研制各種人工合成材料。人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材8在人類漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，建筑材料與社會(huì)的進(jìn)步相輔相成，按照以上兩種方式經(jīng)歷了一個(gè)逐漸演變、發(fā)展的過(guò)程。在人類漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，9第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存環(huán)境的變化一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境二、燒土制品與住居環(huán)境的改善三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑五、未來(lái)的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存10一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時(shí)期的“穴居”與“巢居”一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時(shí)期的“穴居”與“巢11建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源

穴居－尋找遮雨避寒的住所

巢處－架構(gòu)遠(yuǎn)離暑潮的樂(lè)園

建筑材料：木材、竹材、粘土、石等天然材料建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源12天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會(huì)晚期的新石器時(shí)代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）

天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生13原始社會(huì)半地穴式的住房原始社會(huì)半地穴式的住房14西安半坡遺址西安半坡遺址15天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會(huì)晚期的新石器時(shí)代北方：地穴——半地穴——地面

（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑

（長(zhǎng)江中下游河姆渡遺址）

天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生16建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件17天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會(huì)晚期的新石器時(shí)代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑（長(zhǎng)江中下游河姆渡遺址）

建筑材料：木材、竹材、粘土、石以及石灰、白灰山西陶寺村龍山文化遺址中的白灰墻，刻畫(huà)的圖案天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生18用天然材料建造的茅屋用天然材料建造的茅屋19石建筑與紀(jì)念性建筑

吉薩金字塔群卡納克神廟石建筑與紀(jì)念性建筑吉薩金字塔群卡納克神廟20黏土和天然石灰最早的膠凝材料－天然石灰—黏土膠凝材料在建筑中的意義?黏土和天然石灰最早的膠凝材料21膠凝材料在建筑中的意義采用膠凝材料粘結(jié)塊體材料，使砌筑結(jié)構(gòu)物更具有整體性，人類有可能建造規(guī)模更大的建筑物或結(jié)構(gòu)物。膠凝材料在建筑中的意義22版筑技術(shù)青銅器時(shí)代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)木結(jié)構(gòu)建筑和版筑技術(shù)得到發(fā)展一種筑墻方法俗名“干打壘”版筑技術(shù)青銅器時(shí)代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)23版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)?！睹献印じ孀酉隆罚骸皞髡f(shuō)舉于版筑之間?！卑嬷?用兩塊木板相夾，兩版中間的寬度等于墻的厚度，板外用木柱襯住，裝滿泥土，用杵搗緊，筑畢拆除木柱木板，就成了一座墻了。版筑技術(shù)在古代建筑中占有很重要的地位。而且直到現(xiàn)在有的地方還用這種筑墻技術(shù)。

版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)。24二、

燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯2

粘土磚3

粘土瓦4

玻璃5

人工燒制石灰二、燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯25燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無(wú)機(jī)非金屬材料叫做燒土制品。是人類最早加工制作的人工建筑材料，可以說(shuō)是與人類的文化、歷史同步發(fā)展的一種建筑材料。燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無(wú)機(jī)非金261、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說(shuō)是用泥和草制成的“土磚”。其制造過(guò)程叫做“打坯”或“脫坯”。粘土磚的前身公元前8000年左右最早在中東到埃及一帶使用至今仍然在不發(fā)達(dá)或干旱地區(qū)使用。1、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說(shuō)是用泥和草制成的27土坯土坯28土坯建造的住房土坯建造的住房292、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮殿；中國(guó)開(kāi)始出現(xiàn)于西周；

（大約公元前1060年－711年）；“秦磚漢瓦”帶來(lái)的問(wèn)題？?。?、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮30建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件31粘土磚粘土磚32紅磚紅磚33建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件34青磚青磚353、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦；我國(guó)在西周時(shí)代開(kāi)始出現(xiàn)，到戰(zhàn)國(guó)時(shí)代（公元前475年－公元前221年）廣泛使用。3、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦36麗江古城夜-瓦頂麗江古城夜-瓦頂37建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件38

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦39古典磚瓦

市大瓦

200×200×12

城磚

十二寸溝頭

250×140×11

小滴水

小花邊

150×160×10

十二寸筒瓦

280×140×11

嵌磚

360×190×40/90

黃道磚

175×80×35

中加厚方磚

400×400×50

古典磚瓦

40建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件414、玻璃主要成分是硅酸鹽。將高溫下的熔融體快速冷卻，固化形成的非晶體析出物。特點(diǎn)？4、玻璃主要成分是硅酸鹽。42玻璃的特點(diǎn)：透明；強(qiáng)度高，堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度大約600-1200MPa?？箾_擊性差。玻璃的特點(diǎn)：透明；43玻璃的歷史傳說(shuō)公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；公元前1500年開(kāi)始小批量生產(chǎn)玻璃器皿和日常生活的簡(jiǎn)單器皿；公元前3世紀(jì)，埃及亞歷山大港的工匠發(fā)明模壓成型法；公元前3世紀(jì)到1世紀(jì)，羅馬人發(fā)明玻璃吹制技術(shù)，玻璃器皿開(kāi)始大量生產(chǎn)；而當(dāng)時(shí)的建筑物使用半透明的天然石膏和云母做窗子。公元79年，龐貝人開(kāi)始使用平板玻璃作為采光材料。玻璃的歷史傳說(shuō)公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；44最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教堂，40個(gè)窗子全部用玻璃采光；公元12世紀(jì)到15世紀(jì)，哥特式教堂彩色玻璃裝飾；（尚沒(méi)有純凈的透明玻璃）15世紀(jì)，意大利威尼斯人發(fā)明無(wú)色透明的玻璃，16世紀(jì)加羅兄弟發(fā)明了鍍銀法制造出了鏡子。17世紀(jì)末，洛可可風(fēng)格建筑玻璃鏡子裝飾；17世紀(jì)到18世紀(jì)末出現(xiàn)了磨砂玻璃、磨光玻璃，夾絲玻璃、壓花玻璃等用于門(mén)窗，但沒(méi)有較大面積的玻璃出現(xiàn)。最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教45玻璃玻璃46中世紀(jì)的教堂中世紀(jì)的教堂47玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。48建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件495、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO石灰窯（Limekiln）

900℃CaCO3CaO+CO2↑

（塊狀生石灰）3000多年前，西周時(shí)期的陜西鳳雛遺址中，發(fā)現(xiàn)三合土。5、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO50石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa(OH)2+64.9KJ(熟石灰、消石灰)

1）

結(jié)晶過(guò)程：

石灰漿：Ca(OH)2+H2O

析晶

蒸發(fā)(吸收)2）

碳化過(guò)程

Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O

慢！石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa51燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺(tái)階。土坯、粘土磚作為塊體材料用來(lái)砌筑墻體，其強(qiáng)度和保溫隔熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于木骨抹泥的墻體；粘土瓦作為屋面材料大大提高了房屋的防雨、防滲漏功能，使居室環(huán)境得到改善；玻璃作為具有透光、透明性材料，用于房屋建筑的門(mén)窗，大大提高了居室的采光效果；以石灰為膠凝材料可以拌制成砂漿，既可以用于塊體材料之間的膠結(jié)，提高砌筑墻體的強(qiáng)度和整體性，又可以用于墻體的抹面，提高墻體的隔斷性能和表面美觀性。因此，燒土制品作為最早的人工建筑材料，使人類的居住環(huán)境得到了根本性的改善。燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺(tái)階。52三、

近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)

水泥的出現(xiàn)是近代建筑材料史上新的里程碑

鋼筋混凝土成為結(jié)構(gòu)材料的主角三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)531、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)從鑄鐵到鋼材1871年Tay橋到1890年Forth橋從橋梁到房屋建筑水晶宮和鐵塔1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)從鑄鐵到鋼材54鐵和玻璃——水晶宮(1851年)鐵和玻璃——水晶宮(1851年)55埃菲爾鐵塔（1884-1889）埃菲爾鐵塔（1884-1889）561、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)鋼鐵框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展美國(guó)生鐵時(shí)代（1850-1880年）19世紀(jì)后期，鋼產(chǎn)量大增，性能更為優(yōu)異的鋼材代替了鐵材。

在新結(jié)構(gòu)技術(shù)的條件下，建筑在層數(shù)和高度上都出現(xiàn)了巨大的突破。1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)57芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大廈1883-1885芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大廈1883-1885582、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問(wèn)世，英國(guó)人JosephAspding獲得專利。迄今為止最好的水硬性膠凝材料——硅酸鹽水泥2、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問(wèn)世59膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新石器時(shí)期

其中發(fā)現(xiàn)天然姜石石膏、石灰時(shí)代：約在公元前2000~3000年開(kāi)始

石灰+火山灰：公元初石灰+人工燒粘土材料：水硬性石灰、羅馬水泥及天然水泥：18世紀(jì)后半期硅酸鹽水泥（波特蘭水泥)的誕生：19世紀(jì)初期（1810~1825年）

糯米、紅糖、植物粘液等都作為膠凝材料在建筑中使用過(guò)。膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新60水泥的發(fā)明水泥的發(fā)明61建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件623、鋼筋混凝土1855年，法國(guó)人J.L.Lambot在第一屆巴黎萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上首次推出鋼筋混凝土小船，宣告了鋼筋混凝土制品的問(wèn)世；1887年，M.Koenen發(fā)表了鋼筋混凝土梁的計(jì)算方法。3、鋼筋混凝土1855年，法國(guó)人J.L.Lambot在第一屆6319世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納分離派會(huì)館

19世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納6419世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲(chǔ)金銀行愛(ài)因斯坦天文臺(tái)19世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲(chǔ)金銀行65二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Steiner提出了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的概念，1928年法國(guó)的E.Fregssinet使用高拉力鋼筋和高強(qiáng)度混凝土使預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)用化。1934年在美國(guó)發(fā)明了混凝土減水劑，大大改善了混凝土的性能。二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Ste66二十世紀(jì)新建筑

巴塞羅那博覽會(huì)德國(guó)館

二十世紀(jì)新建筑巴塞羅那博覽會(huì)德國(guó)館67二十世紀(jì)新建筑帝國(guó)大廈

二十世紀(jì)新建筑帝國(guó)大廈68四、

現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑

鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑鋼材、混凝土建造了大型結(jié)691.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升混凝土的性能不斷增強(qiáng)；

高強(qiáng)混凝土-高性能混凝土混凝土的品種發(fā)展為多樣化建筑物的規(guī)模日益擴(kuò)大1.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升702.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料新型金屬材料各種復(fù)合材料新型環(huán)保節(jié)能材料2.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料71現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心

現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心72現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院

現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院73現(xiàn)代建筑聯(lián)合國(guó)總部大廈

現(xiàn)代建筑聯(lián)合國(guó)總部大廈74建筑材料的發(fā)展歷程建筑材料的發(fā)展歷程75五、未來(lái)的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料2

高耐久性材料3

新型墻體材料4

裝飾、裝修材料5

環(huán)保型建材6

新型路面材料7

景觀材料8

耐火、防火材料9

智能化材料五、未來(lái)的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建761.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；未來(lái)建筑將向更高、更大跨度發(fā)展；高層建筑、超超高層建筑、大跨度建筑對(duì)結(jié)構(gòu)材料的要求：輕質(zhì)、高強(qiáng)1.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；772.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為50年至100年；大型、重要建筑物、苛刻環(huán)境建筑物對(duì)耐久性的要求；材料的耐久性的意義：直接影響建筑物、結(jié)構(gòu)物的安全性；直接影響著結(jié)構(gòu)物的使用壽命和維護(hù)費(fèi)用；應(yīng)注重開(kāi)發(fā)高耐久性的材料，同時(shí)在規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)，考慮建筑物的總成本，不要片面地追求節(jié)省一次性初始投資。2.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為783.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點(diǎn):破壞耕地；運(yùn)輸重量大，施工速度慢；保溫、隔聲效果差，用于取暖的能耗大。新型墻體材料改革：逐步禁止使用實(shí)心粘土磚；開(kāi)發(fā)新型墻體和節(jié)能住宅。3.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點(diǎn):79中國(guó)享受稅收優(yōu)惠的新型墻體材料目錄一、非粘土磚（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于3000萬(wàn)塊標(biāo)準(zhǔn)磚／年）

（一）孔洞率大于25％非粘土燒結(jié)多孔磚、空心磚；

（二）混凝土空心磚、空心砌塊；

（三）燒結(jié)頁(yè)巖磚。

二、建筑砌塊（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于5萬(wàn)立方米／年）

（一）混凝土小型空心砌塊；

（二）輕集料混凝土小型空心砌塊；

（三）蒸壓加氣混凝土砌塊；

（四）石膏砌塊。

三、建筑板材（采用機(jī)械化生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于15萬(wàn)平方米／年）

（一）玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板（簡(jiǎn)稱GRC板）；

（二）纖維水泥板；

（三）蒸壓加氣混凝土板；

（四）輕集料混凝土條板；

（五）鋼絲網(wǎng)架夾芯板；

（六）石膏墻板（包括紙面石膏板、石膏纖維板、石膏空心條板）；

（七）金屬面夾芯板（包括金屬面聚苯乙烯夾芯板、金屬面硬質(zhì)聚氨酯夾芯板和金屬面巖棉、礦渣棉夾芯板）；

（八）復(fù)合輕質(zhì)夾芯隔墻板、條板。中國(guó)享受稅收優(yōu)惠的新型墻體材料目錄一、非粘土磚（采用機(jī)械成型804.綠色裝飾、裝修材料對(duì)居住環(huán)境舒適、美觀、清潔的追求；目前，一個(gè)普通城市個(gè)人住宅，裝修費(fèi)用平均占房屋總造價(jià)的1/3左右；裝修材料的費(fèi)用大約占裝修工程的1/2以上。4.綠色裝飾、裝修材料對(duì)居住環(huán)境舒適、美觀、清潔的追求；815.環(huán)保型建材環(huán)保型建材的概念：即考慮了地球資源與環(huán)境的因素，在材料的生產(chǎn)與使用過(guò)程中，盡量節(jié)省資源和能源，對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡具有一定積極作用，并能為人類構(gòu)造舒適環(huán)境的建筑材料。5.環(huán)保型建材環(huán)保型建材的概念：82環(huán)保型建材的特征：（1）滿足結(jié)構(gòu)物的力學(xué)性能、使用性能以及耐久性的要求；（2）對(duì)自然環(huán)境具有友好性，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。即節(jié)省資源和能源，不產(chǎn)生或不排放污染環(huán)境、破壞生態(tài)的有害物質(zhì)，減輕對(duì)地球和生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)非再生性資源的可循環(huán)使用；（3）能夠?yàn)槿祟悩?gòu)筑溫馨、舒適、健康、便捷的生存環(huán)境。環(huán)保型建材的特征：（1）滿足結(jié)構(gòu)物的力學(xué)性能、使用性能以及耐836.新型路面材料路面材料的性能直接影響道路的暢通性、便捷性、安全性和舒適性；目前的路面材料主要種類:水泥混凝土瀝青混凝土；提高路面材料的抗凍性、抗裂性，開(kāi)發(fā)耐久性高、并具有可再生利用的路面材料。城市道路路面材料，應(yīng)開(kāi)發(fā)具有透水性、排水性、透氣性路面材料；多孔路面等與環(huán)境協(xié)調(diào)的路面材料；彩色路面、柔性路面等各種美觀的路面材料。6.新型路面材料路面材料的性能直接影響道路的暢通性、便捷性、84彩色混凝土壓印藝術(shù)地坪引玉BOMANITE彩色混凝土壓印藝術(shù)地坪引玉BOMANITE857.景觀材料指能夠美化環(huán)境、協(xié)調(diào)人工環(huán)境與自然環(huán)境之間的關(guān)系，增加環(huán)境情趣的材料。例如：綠化混凝土。自動(dòng)變色涂料、樓頂草坪、各種園林造景材料。7.景觀材料指能夠美化環(huán)境、協(xié)調(diào)人工環(huán)境與自然環(huán)境之間的關(guān)系86綠化混凝土——可以長(zhǎng)草的混凝土

能夠適應(yīng)植物生長(zhǎng)，可進(jìn)行植被作業(yè)，具有恢復(fù)和保護(hù)環(huán)境、改善生態(tài)條件、保持原有防護(hù)作用功能的混凝土及其制品。綠化混凝土——可以長(zhǎng)草的混凝土

能夠適應(yīng)植物生長(zhǎng)，可進(jìn)行植878.耐火、防火材料火災(zāi)成為城市防災(zāi)的重要內(nèi)容；使用不燃或難燃材料；開(kāi)發(fā)能防止火災(zāi)蔓延、燃燒時(shí)不產(chǎn)生毒氣的建筑材料。8.耐火、防火材料火災(zāi)成為城市防災(zāi)的重要內(nèi)容；889.智能化材料指材料本身具有自我診斷和預(yù)告破壞、自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù)的功能，以及可重復(fù)利用性。材料自身在內(nèi)部發(fā)生某種異常變化時(shí)，能將材料的內(nèi)部狀況，例如位移、變形、開(kāi)裂等情況反映出來(lái)，以便在破壞前采取有效措施；能夠根據(jù)內(nèi)部承載能力及外部作用情況進(jìn)行自我調(diào)整；具有類似生物的自我生長(zhǎng)、新陳代謝的功能。對(duì)破壞或者受到傷害的部位進(jìn)行自我修復(fù)；當(dāng)建筑物解體的時(shí)候，材料本身還可以重復(fù)使用，減少建筑垃圾。9.智能化材料指材料本身具有自我診斷和預(yù)告破壞、自我調(diào)節(jié)和自89參考資料：梁思成《中國(guó)建筑史》；建筑博物館/gb/civilization/architecture/index.html景觀材料網(wǎng)站：景觀中國(guó)/參考資料：梁思成《中國(guó)建筑史》；90思考題：我家鄉(xiāng)的人居環(huán)境(或建筑及建筑材料）如：自然條件，風(fēng)土人情與建筑的特點(diǎn)；家鄉(xiāng)建筑的特點(diǎn)與常用建筑材料的特性；建筑材料使用上存在的問(wèn)題，是否符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。武漢市（或武漢大學(xué)）人居環(huán)境問(wèn)題調(diào)查。生活環(huán)境、工作環(huán)境、社會(huì)公共環(huán)境、地球環(huán)境；硬環(huán)境和軟環(huán)境（物質(zhì)環(huán)境和精神環(huán)境）；營(yíng)造良好大學(xué)環(huán)境的倡議。思考題：我家鄉(xiāng)的人居環(huán)境(或建筑及建筑材料）91課堂討論要求：就以上2個(gè)思考題，任選一題或一個(gè)角度，以個(gè)人或小組為單位，擬討論提綱或ppt后，發(fā)至：69310317@分組討論，推薦演講。課堂討論要求：就以上2個(gè)思考題，任選一題或一個(gè)角度，以個(gè)人或92課件jcrj2007@163.com

-文件中心-網(wǎng)盤(pán)

密碼：201202平時(shí)作業(yè)請(qǐng)發(fā)至：69310317@課件93建筑材料與人居環(huán)境第二章建筑材料的進(jìn)步

與人類生存環(huán)境的變化建筑材料與人居環(huán)境第二章建筑材料的進(jìn)步94材料既決定建筑的水平也是促進(jìn)時(shí)代發(fā)展的重要因素材料既決定建筑的水平95社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施房屋倉(cāng)庫(kù)交通設(shè)施娛樂(lè)設(shè)施商業(yè)設(shè)施輸油設(shè)施管線設(shè)施社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施房屋96什么是材料？從原始社會(huì)至今，人類是如何利用材料的？什么是材料？97人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。人類利用材料的兩種方式以物資為基礎(chǔ)——就地取材98建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件99建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件100人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材如木材、竹材、石材、草、土等。以需求為導(dǎo)向——開(kāi)發(fā)研制各種人工合成材料。人類利用材料的兩種方式：以物資為基礎(chǔ)——就地取材101在人類漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，建筑材料與社會(huì)的進(jìn)步相輔相成，按照以上兩種方式經(jīng)歷了一個(gè)逐漸演變、發(fā)展的過(guò)程。在人類漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，102第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存環(huán)境的變化一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境二、燒土制品與住居環(huán)境的改善三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑五、未來(lái)的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展第二章建筑材料的進(jìn)步與

人類生存103一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時(shí)期的“穴居”與“巢居”一、古代天然材料的利用與住居環(huán)境原始人群時(shí)期的“穴居”與“巢104建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源

穴居－尋找遮雨避寒的住所

巢處－架構(gòu)遠(yuǎn)離暑潮的樂(lè)園

建筑材料：木材、竹材、粘土、石等天然材料建筑及建筑材料的發(fā)展華夏建筑起源105天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會(huì)晚期的新石器時(shí)代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）

天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生106原始社會(huì)半地穴式的住房原始社會(huì)半地穴式的住房107西安半坡遺址西安半坡遺址108天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會(huì)晚期的新石器時(shí)代北方：地穴——半地穴——地面

（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑

（長(zhǎng)江中下游河姆渡遺址）

天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生109建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件110天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生母系氏族社會(huì)晚期的新石器時(shí)代北方：地穴——半地穴——地面（北方仰韶文化遺址）南方：巢居——干闌建筑（長(zhǎng)江中下游河姆渡遺址）

建筑材料：木材、竹材、粘土、石以及石灰、白灰山西陶寺村龍山文化遺址中的白灰墻，刻畫(huà)的圖案天然材料的利用和簡(jiǎn)單加工真正意義建筑的誕生111用天然材料建造的茅屋用天然材料建造的茅屋112石建筑與紀(jì)念性建筑

吉薩金字塔群卡納克神廟石建筑與紀(jì)念性建筑吉薩金字塔群卡納克神廟113黏土和天然石灰最早的膠凝材料－天然石灰—黏土膠凝材料在建筑中的意義?黏土和天然石灰最早的膠凝材料114膠凝材料在建筑中的意義采用膠凝材料粘結(jié)塊體材料，使砌筑結(jié)構(gòu)物更具有整體性，人類有可能建造規(guī)模更大的建筑物或結(jié)構(gòu)物。膠凝材料在建筑中的意義115版筑技術(shù)青銅器時(shí)代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)木結(jié)構(gòu)建筑和版筑技術(shù)得到發(fā)展一種筑墻方法俗名“干打壘”版筑技術(shù)青銅器時(shí)代（商代）公元前16世紀(jì)－公元前11世紀(jì)116版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)?！睹献印じ孀酉隆罚骸皞髡f(shuō)舉于版筑之間。”版筑?用兩塊木板相夾，兩版中間的寬度等于墻的厚度，板外用木柱襯住，裝滿泥土，用杵搗緊，筑畢拆除木柱木板，就成了一座墻了。版筑技術(shù)在古代建筑中占有很重要的地位。而且直到現(xiàn)在有的地方還用這種筑墻技術(shù)。

版筑古人筑墻很早就運(yùn)用版筑技術(shù)。117二、

燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯2

粘土磚3

粘土瓦4

玻璃5

人工燒制石灰二、燒土制品與住居環(huán)境的改善1

土坯118燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無(wú)機(jī)非金屬材料叫做燒土制品。是人類最早加工制作的人工建筑材料，可以說(shuō)是與人類的文化、歷史同步發(fā)展的一種建筑材料。燒土制品以天然粘土類物質(zhì)為原料，經(jīng)高溫烤燒制造而成的無(wú)機(jī)非金1191、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說(shuō)是用泥和草制成的“土磚”。其制造過(guò)程叫做“打坯”或“脫坯”。粘土磚的前身公元前8000年左右最早在中東到埃及一帶使用至今仍然在不發(fā)達(dá)或干旱地區(qū)使用。1、土坯（Adobe)所謂“土坯”，也可以說(shuō)是用泥和草制成的120土坯土坯121土坯建造的住房土坯建造的住房1222、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮殿；中國(guó)開(kāi)始出現(xiàn)于西周；

（大約公元前1060年－711年）；“秦磚漢瓦”帶來(lái)的問(wèn)題？??！2、粘土磚公元前5000年左右出現(xiàn)；最早為蘇美爾人用于建筑宮123建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件124粘土磚粘土磚125紅磚紅磚126建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件127青磚青磚1283、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦；我國(guó)在西周時(shí)代開(kāi)始出現(xiàn)，到戰(zhàn)國(guó)時(shí)代（公元前475年－公元前221年）廣泛使用。3、粘土瓦公元前3000年左右，美索不達(dá)米亞最早出現(xiàn)了屋頂瓦129麗江古城夜-瓦頂麗江古城夜-瓦頂130建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件131

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦

小平板瓦滴水、板瓦、勾頭、筒瓦粘土瓦132古典磚瓦

市大瓦

200×200×12

城磚

十二寸溝頭

250×140×11

小滴水

小花邊

150×160×10

十二寸筒瓦

280×140×11

嵌磚

360×190×40/90

黃道磚

175×80×35

中加厚方磚

400×400×50

古典磚瓦

133建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件1344、玻璃主要成分是硅酸鹽。將高溫下的熔融體快速冷卻，固化形成的非晶體析出物。特點(diǎn)？4、玻璃主要成分是硅酸鹽。135玻璃的特點(diǎn)：透明；強(qiáng)度高，堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度大約600-1200MPa。抗沖擊性差。玻璃的特點(diǎn)：透明；136玻璃的歷史傳說(shuō)公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；公元前1500年開(kāi)始小批量生產(chǎn)玻璃器皿和日常生活的簡(jiǎn)單器皿；公元前3世紀(jì)，埃及亞歷山大港的工匠發(fā)明模壓成型法；公元前3世紀(jì)到1世紀(jì)，羅馬人發(fā)明玻璃吹制技術(shù)，玻璃器皿開(kāi)始大量生產(chǎn)；而當(dāng)時(shí)的建筑物使用半透明的天然石膏和云母做窗子。公元79年，龐貝人開(kāi)始使用平板玻璃作為采光材料。玻璃的歷史傳說(shuō)公元前3000年，中東埃及人發(fā)明；137最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教堂，40個(gè)窗子全部用玻璃采光；公元12世紀(jì)到15世紀(jì)，哥特式教堂彩色玻璃裝飾；（尚沒(méi)有純凈的透明玻璃）15世紀(jì)，意大利威尼斯人發(fā)明無(wú)色透明的玻璃，16世紀(jì)加羅兄弟發(fā)明了鍍銀法制造出了鏡子。17世紀(jì)末，洛可可風(fēng)格建筑玻璃鏡子裝飾；17世紀(jì)到18世紀(jì)末出現(xiàn)了磨砂玻璃、磨光玻璃，夾絲玻璃、壓花玻璃等用于門(mén)窗，但沒(méi)有較大面積的玻璃出現(xiàn)。最恢宏的裝飾材料公元5世紀(jì)中葉，拜占庭建筑最光輝的圣索非亞教138玻璃玻璃139中世紀(jì)的教堂中世紀(jì)的教堂140玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。玻璃建筑的鼻祖——水晶宮1851年建造。141建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件1425、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO石灰窯（Limekiln）

900℃CaCO3CaO+CO2↑

（塊狀生石灰）3000多年前，西周時(shí)期的陜西鳳雛遺址中，發(fā)現(xiàn)三合土。5、人工燒制石灰最早的人工膠凝材料；主要成分CaO143石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa(OH)2+64.9KJ(熟石灰、消石灰)

1）

結(jié)晶過(guò)程：

石灰漿：Ca(OH)2+H2O

析晶

蒸發(fā)(吸收)2）

碳化過(guò)程

Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O

慢！石灰的熟化、硬化與膠凝性能CaO+H2OCa144燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺(tái)階。土坯、粘土磚作為塊體材料用來(lái)砌筑墻體，其強(qiáng)度和保溫隔熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于木骨抹泥的墻體；粘土瓦作為屋面材料大大提高了房屋的防雨、防滲漏功能，使居室環(huán)境得到改善；玻璃作為具有透光、透明性材料，用于房屋建筑的門(mén)窗，大大提高了居室的采光效果；以石灰為膠凝材料可以拌制成砂漿，既可以用于塊體材料之間的膠結(jié)，提高砌筑墻體的強(qiáng)度和整體性，又可以用于墻體的抹面，提高墻體的隔斷性能和表面美觀性。因此，燒土制品作為最早的人工建筑材料，使人類的居住環(huán)境得到了根本性的改善。燒土制品的出現(xiàn)，使人類建造房屋的能力和水平躍上了新的臺(tái)階。145三、

近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)

水泥的出現(xiàn)是近代建筑材料史上新的里程碑

鋼筋混凝土成為結(jié)構(gòu)材料的主角三、近代建筑材料與建設(shè)水平的提高鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)1461、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)從鑄鐵到鋼材1871年Tay橋到1890年Forth橋從橋梁到房屋建筑水晶宮和鐵塔1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)從鑄鐵到鋼材147鐵和玻璃——水晶宮(1851年)鐵和玻璃——水晶宮(1851年)148埃菲爾鐵塔（1884-1889）埃菲爾鐵塔（1884-1889）1491、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)鋼鐵框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展美國(guó)生鐵時(shí)代（1850-1880年）19世紀(jì)后期，鋼產(chǎn)量大增，性能更為優(yōu)異的鋼材代替了鐵材。

在新結(jié)構(gòu)技術(shù)的條件下，建筑在層數(shù)和高度上都出現(xiàn)了巨大的突破。1、鋼鐵登上了建筑材料的舞臺(tái)150芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大廈1883-1885芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大廈1883-18851512、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問(wèn)世，英國(guó)人JosephAspding獲得專利。迄今為止最好的水硬性膠凝材料——硅酸鹽水泥2、水泥的出現(xiàn)1824年，PortlandCement問(wèn)世152膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新石器時(shí)期

其中發(fā)現(xiàn)天然姜石石膏、石灰時(shí)代：約在公元前2000~3000年開(kāi)始

石灰+火山灰：公元初石灰+人工燒粘土材料：水硬性石灰、羅馬水泥及天然水泥：18世紀(jì)后半期硅酸鹽水泥（波特蘭水泥)的誕生：19世紀(jì)初期（1810~1825年）

糯米、紅糖、植物粘液等都作為膠凝材料在建筑中使用過(guò)。膠凝材料的發(fā)展歷史粘土?xí)r代：始于4000~10000年前的新153水泥的發(fā)明水泥的發(fā)明154建筑材料的進(jìn)步和人類生存環(huán)境的變化課件1553、鋼筋混凝土1855年，法國(guó)人J.L.Lambot在第一屆巴黎萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上首次推出鋼筋混凝土小船，宣告了鋼筋混凝土制品的問(wèn)世；1887年，M.Koenen發(fā)表了鋼筋混凝土梁的計(jì)算方法。3、鋼筋混凝土1855年，法國(guó)人J.L.Lambot在第一屆15619世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納分離派會(huì)館

19世紀(jì)建筑變遷芝加哥C.P.S百貨公司大樓維也納15719世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲(chǔ)金銀行愛(ài)因斯坦天文臺(tái)19世紀(jì)建筑變遷維也納郵政儲(chǔ)金銀行158二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Steiner提出了預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的概念，1928年法國(guó)的E.Fregssinet使用高拉力鋼筋和高強(qiáng)度混凝土使預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)用化。1934年在美國(guó)發(fā)明了混凝土減水劑，大大改善了混凝土的性能。二十世紀(jì)鋼筋混凝土材料的兩次飛躍：1908年，C.R.Ste159二十世紀(jì)新建筑

巴塞羅那博覽會(huì)德國(guó)館

二十世紀(jì)新建筑巴塞羅那博覽會(huì)德國(guó)館160二十世紀(jì)新建筑帝國(guó)大廈

二十世紀(jì)新建筑帝國(guó)大廈161四、

現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑

鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富四、現(xiàn)代建筑材料與多姿多彩的建筑鋼材、混凝土建造了大型結(jié)1621.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升混凝土的性能不斷增強(qiáng)；

高強(qiáng)混凝土-高性能混凝土混凝土的品種發(fā)展為多樣化建筑物的規(guī)模日益擴(kuò)大1.鋼材、混凝土建造了大型結(jié)構(gòu)物水泥、鋼材的產(chǎn)量逐年上升1632.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料新型金屬材料各種復(fù)合材料新型環(huán)保節(jié)能材料2.各種新型建筑材料使建筑物形式更加豐富高分子材料164現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心

現(xiàn)代建筑紐約曼哈頓世界貿(mào)易中心165現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院

現(xiàn)代建筑悉尼歌劇院166現(xiàn)代建筑聯(lián)合國(guó)總部大廈

現(xiàn)代建筑聯(lián)合國(guó)總部大廈167建筑材料的發(fā)展歷程建筑材料的發(fā)展歷程168五、未來(lái)的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料2

高耐久性材料3

新型墻體材料4

裝飾、裝修材料5

環(huán)保型建材6

新型路面材料7

景觀材料8

耐火、防火材料9

智能化材料五、未來(lái)的建筑材料與可持續(xù)發(fā)展1

輕質(zhì)高強(qiáng)建1691.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；未來(lái)建筑將向更高、更大跨度發(fā)展；高層建筑、超超高層建筑、大跨度建筑對(duì)結(jié)構(gòu)材料的要求：輕質(zhì)、高強(qiáng)1.輕質(zhì)高強(qiáng)建筑材料高層建筑、大型公共建筑的需求；1702.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為50年至100年；大型、重要建筑物、苛刻環(huán)境建筑物對(duì)耐久性的要求；材料的耐久性的意義：直接影響建筑物、結(jié)構(gòu)物的安全性；直接影響著結(jié)構(gòu)物的使用壽命和維護(hù)費(fèi)用；應(yīng)注重開(kāi)發(fā)高耐久性的材料，同時(shí)在規(guī)劃設(shè)計(jì)的時(shí)，考慮建筑物的總成本，不要片面地追求節(jié)省一次性初始投資。2.高耐久性材料目前，普通建筑物和結(jié)構(gòu)物的使用壽命一般設(shè)定為1713.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點(diǎn):破壞耕地；運(yùn)輸重量大，施工速度慢；保溫、隔聲效果差，用于取暖的能耗大。新型墻體材料改革：逐步禁止使用實(shí)心粘土磚；開(kāi)發(fā)新型墻體和節(jié)能住宅。3.新型墻體材料傳統(tǒng)粘土磚的缺點(diǎn):172中國(guó)享受稅收優(yōu)惠的新型墻體材料目錄一、非粘土磚（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于3000萬(wàn)塊標(biāo)準(zhǔn)磚／年）

（一）孔洞率大于25％非粘土燒結(jié)多孔磚、空心磚；

（二）混凝土空心磚、空心砌塊；

（三）燒結(jié)頁(yè)巖磚。

二、建筑砌塊（采用機(jī)械成型生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于5萬(wàn)立方米／年）

（一）混凝土小型空心砌塊；

（二）輕集料混凝土小型空心砌塊；

（三）蒸壓加氣混凝土砌塊；

（四）石膏砌塊。

三、建筑板材（采用機(jī)械化生產(chǎn)工藝，單線生產(chǎn)能力不小于15萬(wàn)平方米／年）

（一）玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板（簡(jiǎn)稱G