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1、材料与构造 Building materials and structure 主讲：ZHOUWEI,正德学院艺术设计系,概述篇,mp:18913816189 QQ：594676375 e-mail:,前 言 材料与设计,一、材料的固有特性 二、材料与形式 三、材料与技术 四、材料与生态,第一章 概述,第一节 园林建筑材料的基本概念和内容,一、材料-构造-施工工艺的关系静态-静态-动态园林建筑材料指园林建筑结构物中使用的各种材料及制品。是园林建筑工程的物质基础。人类的发展史，在某种意义上讲，就是一部材料的发展史，是物质与精神上的需求所产生并发展的。 三、建筑材料在建筑工程中的地位 建筑材料费用一
2、般占建筑总造价的50%左右，有的高达70%。 1、对建筑材料的基本要求是： （1）必须具备足够的强度，能安全地承受设计荷载; （2）材料自身的质量以轻为宜，以减小建筑下部结构和地基的负荷; （3）具有与使用环境相适应的耐久性，以减小维修费用; （4）具有一定的装饰性，美化建筑; （5）具有相应的功能性，如隔热、防水，隔声等。,2、建筑材料的发展趋势建筑材料是随着社会生产力和科学技术水平的提高而逐步发展起来的。建筑材料的发 展趋势是：（1）研制高性能材料。例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材 料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术制造出具有特殊功能的复合 .材料。 （
3、2）充分利用地方材料。大力开发利用工业废渣作为建筑材料的资源，以保护自然资 源和维护生态环境的平衡。 （3）节约能源。优先开发、生产低能耗的建筑材料以及降低建筑使用能耗的节能型建 筑材料。 （4）提高经济效益。大力发展和使用不仅能给建筑物带来优良的技术效果，还同时具有良好经济效益的建筑材料。,第二节 材料的分类,一、建筑材料按化学成分可分为有机材料、无机材料和复合材料三大类：无机材料：金属材料：黑色金属：钢、铁、不锈钢等； 有色金属：铝、铜等及其合金 非金属材料：天然石材：花岗石、大理石、石灰石等 烧土制品：砖、瓦、陶瓷、玻璃等 无机胶凝材料：石膏、石灰、水泥、水玻璃等 砂浆、混凝土及硅酸检制
4、品 有机材料：植物材料：木材、竹材等 沥青材料：石由沥青、煤沥青、沥青制品 高分子材料：塑料、涂料、胶粘剂、合成橡胶匀 复合材料：金属与无机非金属复合一一一如钢纤维增强混凝土等 有机与无机非金属复合一一如聚合物混凝土、沥青混凝土、玻璃俐等 金属与有机复合一轻质金属夹心板,二、按在建筑物中的功能分为承重和非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材 料、防水材料、装饰材料等。 三、按用途分: 结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等； 装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔
5、音、隔热、保温、密封等。 四、建筑材料的标准化 我国标准分为四级：国家标准（GB）部标准（JC、JG）地方标准（DB）企业标准（QB） 国际标准ISO;美国材料试验学会标准ASTM;日本工业标准一JIS;德国 工业标准DIN;英国标准BS;法国标准NF等。 例如建筑水磨石制品JC507-93，部门代号为JC，表示建材行业标准，编号为507，批准年份为1993年。,第三节 材料的基本性质,一、材料的物理性质 1、密度、表观密度、堆积密度 密度：指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量（不包含材料内部孔隙的实体积） 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量（包含材料内部孔隙的实体积） 堆积密度：材
6、料在堆积状态下，单位体积的质量（堆积体积及是指所用容器的容积而言） 2、材料的密实度、孔隙率 密实度：指材料总体积内，固体物质所占的比例 孔隙率：指材料内孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率 3、材料的亲水性和憎水性 原因:水分子间的内聚合和材料与水分子间的分子亲合力,亲 水性材料与水分子之间的分子亲合力,大于水本身分子间的内聚力, 憎水性材料与水分子之间的亲合力,小于水本身分子间的内聚力。,在建筑工程中，计算材料用量、构建的自重、配料计算、确定堆放空间经常要用到材料的密度、表观密度、堆积密度等数据,材料的基本性质,4、吸水性：指材料在水中吸收水分的性质。 5、吸湿性：指材料在空气中吸收水气
7、的性质 。 6、材料的抗渗性：指材料抵抗压力水(或其它液体)渗透的性质 。 7、抗冻性：材料吸水饱和状态下，能够经受多次冻融循环而不破坏，也不严重降低强度的性能 。,材料的基本性质（力学性质）,1强度 材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度，用材料在被破坏时的最大应力（单位面积承受的力）值来表示。 根据外力作用方式的不同，材料强度主要有抗拉强度、抗压强度、抗折强度和抗剪强度。不同的材料，对其强度的要求也不一样。如水泥以抗压强度为主，钢筋以抗拉强度为主。 弹性与塑性 材料在外力作用下产生变形，外力除去后，仍能恢复其原状的性质称为材料的弹性。反之，当外力除去后，不能完全恢复其原状的性质称为材料的塑
8、性。大多数建筑材料都同时具有弹性和塑性，在外力不大的情况下，产生弹性变形；当外力超过一定的数值后，便出现塑性变形。 2韧性与脆性 材料在外力作用下，未发生明显变形就突然破坏的性质称脆性，具有此性质的材料称脆性材料。材料在冲击、振动作用下产生较大变形尚不致破坏的性质称为韧性，具有此性质的材料称为韧性材料。 3硬度与耐磨度 材料抵抗较硬物体压入和刻划的能力称为硬度。材料抵抗磨损的能力称为耐磨性。,材料的基本性质（材料的耐久性）,一、概念指材料在长期使用过程中抵抗各种破坏 因素的作用, 保持其原有性质的能力。 二、包括的内容材料的耐久性是一项综合性能,包 括有抗渗性、抗冻性、耐腐性、抗老化性、 耐磨
9、性、耐光性等。 三、影响因素内部因素是造成材料耐久性下降的根本原因。内部因素包括材料的组成、结构与性质等。外部因素是影响耐久性的主要因素。外部因素有：各种酸、碱、盐及其水溶液，各种腐蚀性气体等具有化学腐蚀作用。,第四节 材料的装饰性,一、材料的装饰性能 1、颜色：具有色彩的情感， 2、光泽： 3、通明性：,5、花纹图案- 6、形状- 7、尺寸- 8、质感- 9、耐污染、易清洁、耐擦性,二、材料的色彩美感色彩的表现是以材料为载体，作为第一视觉语言表达情节、传递感情、成为影响人的胜利和心理变化的重要因素1、材料本身具有的天然色彩特征和色彩美感，是不需要进行任何加工和处理而具有的“天然美”，如石材（
10、大理石、花岗石、鹅卵石）、木材、竹材、黏土、秸秆等； 2、依据空间造型需要，采用多种工艺手段进行色彩处理；如材料表面涂饰、染织、彩绘、喷涂、熏烤、腐蚀、氧化等等；,3、色彩与空间的和谐,色彩的表现不仅可以调节空间变化，创造空间意境，而且具有容易打动感觉的特点，无论大人还是小孩，对色彩都会有着相似的、积极的或是消极的情感反应,明度高：开朗、坦然、柔软. 明度低：稳重、深沉、坚实. 彩度高：视觉冲击力强、活泼. 彩度低：镇静、稳定、纯朴.,4、色彩的感情效果,、材料的肌理美 肌理是指材料本身的肌体形态和表面纹理。 视觉肌理 触觉肌理 、材料的质地美 自然质地、人工质地,小 结,1、材料与设计的关系 2、材料的基本性能（物理性能、力学性能、耐久性） 3、材料的装饰功能（材料的美感、空间、情感）,思考题; 1、材料按用途分哪二大类？请举例说明。 2、材料的密度、表观密度、堆积密度的定义是什么？并说明它们有什么不同。 3、材料的吸水性用什么来表示？影响吸水性的因素有哪些？ 4、材料的吸湿性、耐水性、抗渗性及抗冻性的定义和指标分别是什么？,
