建筑材料的进步与人类生活环境的变化

建筑材料的进步与人类生活环境的变化

余勇城市设计学院2013301130119

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摘要：在人类的发展历史中，建筑材料的进步一定程度上象征的人类文明的发展历程，也深刻的表现出了人类生活环境中的变化。通过研究历史中的建筑材料的进步过程，我们可以感受得到人类生活环境人，也就是广义上的人居环境在人类发展历程中的各种变化，不同地区、不同时间、不同技术、不同文化都使得建筑材料影响着我们的人居环境。

一、古代时期

1.远古时期

远古时期，地球上的人口数量少，聚居模式简单，村落小、文明程度低，人类的活动范围受到的环境的约束大，只能从周边的环境里简单的获得建筑用的材料来建设简单的保护用居所。其中最常见的多是土块，石块，树枝，藤蔓这些唾手可得的自然物件。随着人口增多，文明发展，人们学会更多的工具使用技巧，对早期的材料有更多的使用方式。在满足物质需求的同时也开始了最精神需求的向往而产生了早期的装饰。并且在逐渐形成了早起的信仰后运用到的巨石材料这种巨大，不便于处理的材料来表示人类当时的信仰。

2.古代文明

古代文明时期形成规模的市政建设，人口更多，与周边一定距离内的村落又有联系，有着广泛的交流与交易，因而材料的种类增多、加上人口增多和技术的发展，材料的运输也更加便利。

2.1埃及

埃及气候干燥炎热，一年可分为干湿二季，终年不见霜雪而雨量很少。古代埃及境内有大片的沙漠，几乎没有适合于建筑的木材，因此使用了质地细腻的泥土制成能够抵抗当地雨水的土坯，并且使用芦苇，纸草作为经脉加强抗拉能力。同时会开在河谷边的石灰石、花岗岩等石料，并且当时对石材发展出来相当高的加工水平。并在其建筑中出现了世界上最早的砖。

2.2希腊

希腊文明以巴尔干半岛和爱琴海为中心，在地质上、希腊多山，盛产举世闻名的大理石和精美的陶土。这种大理石色美质坚，适宜于各种雕刻与装饰。而陶土贴面则有重大的装饰意义，易于制作的花纹和线脚为精美的希腊建筑提供了物质的基础。

2.3罗马

罗马兴起时，最初在意大利境内，到罗马帝国时代，版图则扩大到欧、亚、非三大洲。意大利半岛气候适宜、润泽凉爽、河水满盈、草木茂盛。意大利的地质成分与希腊不同，罗马除大理石和陶土外还有一般的石料、砖料、砂子和小卵石。

罗马时期特别重要的是意大利的火山灰，是一种最早的天然水泥，用它可以调成灰浆和混凝土，这些灰浆和混凝土从很早的时候就成为意大利人建筑技术的

基础。它的使用完全改变了建筑结构系统，从而改变了建筑面貌。因此罗马有可能建造体量轻、跨度大的建筑。

此外，还用过一些金银青铜之类的金属作为细部的装饰，发明了玻璃的吹制技术。

二、中古时期

在古代文明的发展基础上人类的文明在大陆上不断拓展，多种文明之间相互摩擦交融使得中古时期的文化和技术有着更广的传承和发展。

1.拜占庭建筑

拜占庭帝国，又被称作东罗马帝国，是罗马文明的传承文明之一。在建筑技术上，拜占庭人在罗马混凝土穹顶的技术上又有了新的发展。拜占庭的穹窿顶有多种形式，一种是简式的、一种是复式的，还有一种是瓜形的。除混凝土外，也常用一种长方形的大砖或轻石来砌穹窿顶，甚至用陶罐连续起来砌筑，使顶子重量减轻。

豪华富丽的内部装饰也是运用了许多新的材料，在墙面和穹窿顶等不便于大理石贴面的地方都有壁画或者彩镶嵌。拜占庭建筑中的镶嵌画达到了级高的水平，通常用不平的金色立方体砌成底层，然后在上面用彩色玻璃镶嵌，整个镶嵌画闪烁放光，是教堂内部具有高贵的格调。

2.哥特式建筑

哥特式的形成是和西欧封建社会发展的新阶段联系着的，而哥特式建筑的出现也是与封建城市的兴起、手工业与商业的发展、基督教神权的扩大分不开的。

哥特式建筑大多采用木构架，梁、柱、墙、龙骨等构件。梁柱之前用砖石填充，有时抹白灰。且多开大窗。

随着尖券、骨架券、飞扶壁等建筑形式的出现，建筑的重量可以分散到通过拱券分离到侧墙，并由飞扶壁等结构分散开，于是外墙厚度可以大大减小，同时增加了侧高窗的大小和数量。这与对当时的宗教发展也是密不可分的。

三、近代时期

随着文艺复兴的脚步，科学技术不再局限于不再局限于宗教的阴影下，而是向着更加开阔的自然科学领域进行发展。而在建筑材料的方面，人们也不再仅仅是以就地取材，和简单的打磨来获得和处理建筑材料，在工业上还创造出了许多能够满足人类发展需要的人工合成材料。

1.初期生铁结构

金属最为建筑材料，这在古代建筑中就已经开始了，至于大量的应用，特别是以钢铁作为建筑结构的主要材料则始于近代。随着铸铁业的发达，第一座生铁框架的桥在英国赛文河上建造起来了，跨度30米，高12米，是这一时期构筑物中最早、最大胆的尝试。

此后还有越来越多的生铁构件，但多是为了追求新奇和时髦，毕竟当时金属冶炼技术不高，生铁的锈蚀速度过快，常需要修补。

2.铁和玻璃的配合

为了采光的需要，铁和玻璃两种建筑材料配合应用，在19世纪建筑中获得了新的成就。1829~1831年最先在巴黎旧王宫的奥尔良廊顶上应用了这种铁框架与玻璃配合的建筑方法，和周围折中主义的沉重柱式形成了强烈对比。这种建筑方式对后来的建筑有着很大的启示。

3.向框架结构过度

随着工业科技的发展，冶金炼铁的技术也逐渐成型，铁制的梁柱尽管纤细，却有着强大的刚性，这使得建筑可以摆脱掉古典建筑沉稳的外壳。框架结构最初在美国得到发展，他的主要特点是以生铁框架代替承重墙。

并随着升降梯和电梯技术的发明铁制框架结构的运用就变得更为便利，房屋也向着高层的方向发展。

4.钢筋混凝土

钢筋混凝土的发展过程是很复杂的。早在古罗马时代的建筑中，就已经有过天然混凝土的结构方法，但是它在中世纪失传了，真正的混凝土与钢筋混凝土是近代的产物。

钢筋混凝土的出现和在建筑上的应用是建筑史上的一件大事。在20世纪头十年，他几乎成为了一切摩登建筑的标志。钢筋混凝土结构一直到现在仍能表现出它在建筑上所起的重大作用，它的可塑性更使建筑的形体变得丰富多彩。

此后发明的预应力钢筋混凝土和混凝土减水剂又分别是钢筋混凝土的性能得到了极大的提高。

四、现代时期

现代建筑的发展更多的是出自于工业技术的发展流线，不同于中古时期中世纪的建筑多是由当时的一些艺术家、工匠来进行设计、施工，现代建筑的发展中是将艺术与工业分行的。随着近代英国的工艺美术运动和法国的新艺术运动等思潮的影响，许多工业设计师选择了实用主义的设计方向，而像古典建筑中的艺术装饰则逐渐从框架结构的建筑中慢慢褪去。此后的许多现代主义的建筑大师更是强调“形式随从功能”。

1.玻璃盒子

随着钢铁框架结构技术的不断发展和完善，建筑的外墙称重需求逐渐的弱化，大面积的采光成为一时的新风潮，与就有了许多的玻璃盒子的产生，以密斯·凡德罗为代表的建筑师设计了许多将外墙以玻璃幕墙包裹，甚至内墙也多用玻璃来组织交通的建筑。这类建筑有着采光好、建筑本体通透的有点，但相对的也存在着许多的弊端，比如私密性差，保温效果差，光环境污染等等。总体来说虽然历史上有许多争议，但是对于玻璃在现代建筑的发展中嗲来了更多的突破。

2.居住机器

由现代主义建筑大师勒·柯布西耶提出了“房屋是居住的机器”这一理念，将现代主义建筑推上了高峰。他极力吹鼓用工业化的方式制造大量住房，努力使建筑的造价降低，并减少房屋的组成构件，让房屋进入工业制造领域。

这样的一种理念为如今全世界膨胀的人口提供了大量的住房，也是的建筑材料的使用变得更为精简。

3.超高层建筑

自从1853年奥蒂斯在美国发明了安全载客的升降梯以后，高层建筑不断地被发展，由最初的芝加哥家庭保险公司大厦，到早期通用的塔式高层形体，再到板式的新风格，简洁明快而又大容量的高层超高层建筑为人们提供了大量的居住、工作、休闲空间。此外高层的建筑也成了城市之间攀比经济实力的象征之一，超高层的地标性建筑不断地打破高度纪录。

在建筑材料方面，随着建筑高度的不断增加，建筑材料的强度要求也是不断地提升，加上一些位于地震带上的地区还存在抗震等需求，建筑材料也逐渐成为