1.2　建筑材料的发展历程

建筑材料的产生和发展伴随着人类文明进程的各个阶段，它随着人类社会生产力和科学技术水平的进步而快速发展，并成为体现人类文明程度的主要标志之一。根据人类建筑物、构筑物所用建筑材料的发展历程和未来需求，可将建筑材料的发展大致分成以下4个阶段。

（1）天然材料阶段

天然材料是指取之于自然界，并只对其进行了物理加工的材料，如天然石材、木材、黏土、茅草等。早在原始社会时期，人们为了抵御雨雪风寒和防止野兽的侵袭，居于天然山洞或树巢中，如北京山顶洞人遗址的石洞穴（分为洞口、上室、下室和下窨，分别是山顶洞人起居、栖息、埋葬和储存猎物的地方）。进入石器、铁器时代后，为了适应自身的生存和发展，人类从天然洞穴之中走出来，开始利用简单的工具砍伐树木和苇草，搭建简单的房屋，如西安半坡遗址——母系氏族聚落早期居住过的半地穴式草泥房屋（新石器时代仰韶文化的民居代表）以及历史悠久并沿用至今的森林部落的树屋。随后人类又开凿石材建造房屋及纪念性构筑物。

进入青铜器时代后，开始出现竹、土、木结构建筑，如半坡人晚期的地面式方形房屋（这种房屋完全用椽、木板和黏土混合建筑而成。整个房子用12根木桩支撑，木柱排列3行，每行4根，形成规整的柱网，初具“间”的雏形，它是我国以“间架木结构”为单位的“墙倒屋不塌”的古典木结构框架式建筑）、中国傣族的竹质吊脚楼、陕北的下沉式窑洞民居等。

（2）烧土制品阶段

人类能够用黏土烧制砖、瓦，用石灰岩烧制石灰之后，土木工程材料开始由天然材料进入了人工生产阶段，建筑种类也丰富起来，如古代的亭台楼榭、宫殿庙宇。在封建社会，我国古建筑虽然有“秦砖汉瓦”（图1-1）、描金漆绘装饰艺术、造型优美的石塔和石拱桥（图1-2）的辉煌，但实际上这一时期所使用的建筑物料基本是停滞不前的，所使用的结构材料仅局限于砖、石和木材。

图1-1　秦砖汉瓦

图1-2　石拱桥

（3）钢筋混凝土阶段

到了18、19世纪，随着资本主义的兴起，以及对大跨度厂房、高层建筑和桥梁等土木工程建设的需要，原有的建筑材料在性能上已无法满足新的建设要求。随着相关科学技术的进步，建筑材料开始进入一个新的发展阶段，相继出现了钢材、水泥、混凝土、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土及其他材料。钢铁的建筑物、构筑物和桥梁开始进入人们的生活。1889年巴黎世博会展示的埃菲尔铁塔，成为当时席卷世界的工业革命的象征，如图1-3所示。

图1-3　法国埃菲尔铁塔

（4）新型建筑材料阶段

近几十年来，随着科学技术的进步和土木工程发展的需要，一大批新型建筑材料应运而生，逐渐出现了塑料、涂料、新型建筑陶瓷与玻璃、新型复合材料（纤维增强材料、夹层材料等），如钢结构玻璃幕墙的摩天大楼，各种石材、复合材料面层的商务办公及场馆类建筑等。随着人类社会的进步以及为满足环境保护、节能降耗和其他特殊功能的需要，对建筑材料也提出了更高、更多的技术要求。

图1-4所示的我国国家体育场所用材料是具有自主知识产权的国产Q460钢材，它撑起了“鸟巢”全新设计理念的铁骨钢筋。

图1-4　国家体育场（鸟巢）