建筑與材料的關(guān)系

【摘要】建筑由各種各樣的材料組成，材料因建筑的要求而不同，建筑也因材料的不同而產(chǎn)生不一樣的建筑風(fēng)格和視覺感官。本文主要針對(duì)不同材料對(duì)建筑的表現(xiàn)影響以及不同建筑對(duì)材料的不同要求來闡述建筑與材料的關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】建筑；材料；關(guān)系

建筑是材料的運(yùn)用載體，材料為建筑表達(dá)不同的設(shè)計(jì)風(fēng)格。從古至今，建筑與材料都有著不可分割的關(guān)系。木材表現(xiàn)的是自然優(yōu)雅，石材表現(xiàn)的是堅(jiān)實(shí)渾厚，鋼材則表現(xiàn)出了輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著技術(shù)的日益更新與發(fā)展，材料的性能不斷提高，為建筑的設(shè)計(jì)提供了更好的幫助。同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)手法的進(jìn)步與創(chuàng)新也讓材料得到了更加充分的利用。

1、建筑材料的性能

1.1木材

木材是能夠次級(jí)生長的植物，如喬木和灌木，所形成的木質(zhì)化組織。木材的密度大小不一，受多種因素的影響，其主要影響因素有木材含水率的大小、細(xì)胞壁的厚薄、年輪的寬窄、纖維比率的高低等。中國林科院木材工業(yè)研究所根據(jù)木材氣干密度（含水率15%時(shí)），將木材分為五級(jí)（單位：g/cmsup3；）：很?。骸?.350；?。簅.351-0.550；中：0.551-0.750；大：0.751-0.950；很大：>0.950[1]

木材的力學(xué)性能較好，但因?yàn)槠錇楦黜?xiàng)異性的材料，其力學(xué)性能也并不是各項(xiàng)相同的。木材的順紋抗拉和抗壓強(qiáng)度較高，能承擔(dān)一定范圍內(nèi)的力，但其橫紋則較弱，抗拉和抗壓強(qiáng)度低，不宜用于承擔(dān)力。除了紋路之外，木材的力學(xué)性能還與樹種有關(guān)，樹的品種較好，節(jié)數(shù)較少，且在生長過程中不受外界破壞干擾的情況下，制成的木材自然強(qiáng)度就高。節(jié)的位置和距離對(duì)木材強(qiáng)度均有影響，一般情況下，有節(jié)木材比無節(jié)木材的強(qiáng)度要低30%～60%。荷載作用時(shí)間的長短對(duì)力學(xué)性質(zhì)也有影響，長期作用荷載對(duì)其會(huì)產(chǎn)生不利影響。

另一方面，木材具有膨脹性，遇水會(huì)吸水膨脹，導(dǎo)致其強(qiáng)度降低。木材也易腐蝕，產(chǎn)生紋理缺陷，這都是木材在性能上的缺點(diǎn)。

1.2石材

石材分為天然石材和人造石材，天然石材按物理化學(xué)特性品質(zhì)又分為板巖和花崗巖兩種。人造石按工序分為水磨石和合成石。一般情況下天然石材強(qiáng)度較高，承載能力較強(qiáng)，人工合成的石材則因其夾雜些許雜志而降低了石材的強(qiáng)度。

石材的耐火性能因品種不同而有區(qū)別，石灰石，大理石在大于910℃時(shí)發(fā)生化學(xué)分解，花崗石在600℃時(shí)因組成礦物受熱不均而裂開。石材和木材相似，都會(huì)發(fā)生熱脹冷縮，且受熱后再冷卻的話，就難以恢復(fù)到原來的狀態(tài)，必會(huì)產(chǎn)生殘余膨脹。石材的耐久性較好，是長久以來人們所認(rèn)可的，所以許多重要建筑都偏愛用石材。石材抗壓強(qiáng)度也會(huì)因其礦物成分、結(jié)晶粗細(xì)、荷載面積和荷載作用等而不同，在其他條件相同的情況下，通常結(jié)晶顆粒小的石材強(qiáng)度較高。

1.3鋼材

鋼材是鋼錠、鋼坯或鋼材通過壓力加工制成的一定形狀、尺寸和性能的材料。大部分鋼材加工都是通過壓力加工，使被加工的鋼（坯、錠等）產(chǎn)生塑性變形。根據(jù)鋼材加工溫度不同，可以分為冷加工和熱加工兩種。[1]

鋼材的物理性能主要是強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性，其中強(qiáng)度主要受制造工藝，常見元素碳、硅、猛的含量及微量元素釩、鈦等的摻量的影響。硬度則主要由碳的含量決定，但并不是含碳量越高硬度越大，當(dāng)含碳量超過某一范圍值以后。鋼材的硬度反而會(huì)隨著含碳量的增加而降低。鋼材輕質(zhì)高強(qiáng)，可循環(huán)利用，有利于生態(tài)環(huán)保建設(shè)，但其耐火性不好，高溫易變形，所以在使用過程中應(yīng)該注意對(duì)其進(jìn)行防火處理。

2、建筑材料與建筑風(fēng)格的關(guān)系

建筑的風(fēng)格往往以材料為載體來表現(xiàn)，材料的選取對(duì)建筑來說影響很大。

2.1木材與建筑風(fēng)格的關(guān)系

在中國古代，木材因其取材方便，紋路美觀而深受匠人的喜愛。人們常用木材來搭建房屋宮殿，大到房梁屋脊，小到桌椅板凳，不同的木材加工使建筑不僅在風(fēng)格上靈活多變，還賦予了人們親近自然的感覺。特別是以蘇州園林為代表的園林建筑群，形態(tài)各異，古香古色，對(duì)木材精致的雕刻和縝密的邏輯安排讓木材在中國建筑上占據(jù)不容忽視的藝術(shù)地位。正如現(xiàn)代主義建筑大師密斯·凡·德羅所感嘆的那樣，“我們可以在什么地方找到比老的木建筑更偉大結(jié)構(gòu)凈化和理智的秩序呢？……這里儲(chǔ)存了世世代代的才智。”[2]確實(shí)，木材作為東方建筑的代表，已經(jīng)與人類的建造活動(dòng)建立了數(shù)千萬年的聯(lián)系，它的質(zhì)樸純正，它的清新優(yōu)雅，都給人以愉悅的心靈感受，直到如今，許多仿古樓臺(tái)，甚至是家具櫥柜，都還在大量地取用著木材。歷代匠人充分利用木材的自然屬性，挖掘其藝術(shù)精髓，使木材長長久久地，在建筑的長河中熠熠生輝。

2.2石材與建筑風(fēng)格的關(guān)系

如果說木材是東方建筑的藝術(shù)瑰寶，西方建筑則致力于對(duì)石材的利用。古希臘神廟，埃及金字塔，用石材的恒久來代表建筑的歷史地位。石材貫穿了西方建筑的生命歷程，與西方建筑的文化融為一體。其表現(xiàn)形式可以巍峨，可以宏大，也可以精妙絕倫。巍峨與宏大正如神廟與金字塔，精妙則體現(xiàn)在雕花石欄和石板刻畫上，風(fēng)格各異的石材制造品，曾經(jīng)風(fēng)靡于幾乎整個(gè)世界，代表性的建筑吸引來世界各地的仰慕者。可以說，石材在東方建筑中不可或缺。

2.3鋼材與建筑風(fēng)格的關(guān)系

隨著社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)鋼材的制造工藝也愈加純熟，通過改變鋼材的微量元素的摻量，使鋼材更加耐腐抗繡，例如，當(dāng)鋼材中的鉻含量超過一定比例時(shí)，鋼材便成了不銹鋼，這為鋼材在建筑中的廣泛應(yīng)用提供了先決條件。同時(shí)，鋼材的輕質(zhì)高強(qiáng)，表現(xiàn)形態(tài)靈活多變，更是讓其深得建筑設(shè)計(jì)師的寵愛。北京的“鳥巢”讓世人看到了鋼材的靈便輕巧；巴黎的埃菲爾鐵塔讓世人震驚于鋼材的藝術(shù)魅力；紐約的帝國大廈讓世人感慨于鋼材的堅(jiān)固巍峨。相對(duì)木材來說，鋼材強(qiáng)度更大，相對(duì)石材來說，鋼材更加輕巧，所以它能輕松地表達(dá)出不一樣的建筑風(fēng)格，也正因如此，它被建筑行業(yè)賦予了新的多樣的生命力。

結(jié)論：

這是一個(gè)日新月異的建筑時(shí)代，這是一個(gè)只有不斷完善自我，學(xué)會(huì)創(chuàng)新的人才才能割據(jù)一方天地的時(shí)代，作為新時(shí)代建筑行業(yè)中的一員，我們應(yīng)該保持高度的熱忱去探索新材料的利用，我們應(yīng)該在實(shí)踐中積累智慧的碩果，新的時(shí)代，需要我們?nèi)ラ_拓，去創(chuàng)造，在與自然和諧共處的基礎(chǔ)上，致力于建設(shè)更美好的明天。