1.2　建筑材料的發展歷程

建筑材料的產生和發展伴隨著人類文明進程的各個階段，它隨著人類社會生產力和科學技術水平的進步而快速發展，并成為體現人類文明程度的主要標志之一。根據人類建筑物、構筑物所用建筑材料的發展歷程和未來需求，可將建筑材料的發展大致分成以下4個階段。

（1）天然材料階段

天然材料是指取之于自然界，并只對其進行了物理加工的材料，如天然石材、木材、黏土、茅草等。早在原始社會時期，人們為了抵御雨雪風寒和防止野獸的侵襲，居于天然山洞或樹巢中，如北京山頂洞人遺址的石洞穴（分為洞口、上室、下室和下窨，分別是山頂洞人起居、棲息、埋葬和儲存獵物的地方）。進入石器、鐵器時代后，為了適應自身的生存和發展，人類從天然洞穴之中走出來，開始利用簡單的工具砍伐樹木和葦草，搭建簡單的房屋，如西安半坡遺址——母系氏族聚落早期居住過的半地穴式草泥房屋（新石器時代仰韶文化的民居代表）以及歷史悠久并沿用至今的森林部落的樹屋。隨后人類又開鑿石材建造房屋及紀念性構筑物。

進入青銅器時代后，開始出現竹、土、木結構建筑，如半坡人晚期的地面式方形房屋（這種房屋完全用椽、木板和黏土混合建筑而成。整個房子用12根木樁支撐，木柱排列3行，每行4根，形成規整的柱網，初具“間”的雛形，它是我國以“間架木結構”為單位的“墻倒屋不塌”的古典木結構框架式建筑）、中國傣族的竹質吊腳樓、陜北的下沉式窯洞民居等。

（2）燒土制品階段

人類能夠用黏土燒制磚、瓦，用石灰巖燒制石灰之后，土木工程材料開始由天然材料進入了人工生產階段，建筑種類也豐富起來，如古代的亭臺樓榭、宮殿廟宇。在封建社會，我國古建筑雖然有“秦磚漢瓦”（圖1-1）、描金漆繪裝飾藝術、造型優美的石塔和石拱橋（圖1-2）的輝煌，但實際上這一時期所使用的建筑物料基本是停滯不前的，所使用的結構材料僅局限于磚、石和木材。

（3）鋼筋混凝土階段

到了18、19世紀，隨著資本主義的興起，以及對大跨度廠房、高層建筑和橋梁等土木工程建設的需要，原有的建筑材料在性能上已無法滿足新的建設要求。隨著相關科學技術的進步，建筑材料開始進入一個新的發展階段，相繼出現了鋼材、水泥、混凝土、鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土及其他材料。鋼鐵的建筑物、構筑物和橋梁開始進入人們的生活。1889年巴黎世博會展示的埃菲爾鐵塔，成為當時席卷世界的工業革命的象征，如圖1-3所示。

（4）新型建筑材料階段

近幾十年來，隨著科學技術的進步和土木工程發展的需要，一大批新型建筑材料應運而生，逐漸出現了塑料、涂料、新型建筑陶瓷與玻璃、新型復合材料（纖維增強材料、夾層材料等），如鋼結構玻璃幕墻的摩天大樓，各種石材、復合材料面層的商務辦公及場館類建筑等。隨著人類社會的進步以及為滿足環境保護、節能降耗和其他特殊功能的需要，對建筑材料也提出了更高、更多的技術要求。

圖1-4所示的我國國家體育場所用材料是具有自主知識產權的國產Q460鋼材，它撐起了“鳥巢”全新設計理念的鐵骨鋼筋。