Прежде чем начать разбор материалов, немного вводной информации как эпилог :)
Первое время строительство развивалось на практике. Постепенно, все больше и больше стала проникать наука и технологии: сопротивление материалов; разработка новых и усовершенствование строительных материалов; структурный анализ; тепло и влагопередача; акустика; естественное и искусственное освещение; энергосбережение; защита от коррозии, огня, дыма, ветра, наводнения; информационные и телекоммуникационные технологии; применение вычислительной техники, управление. Все эти знания активно применяются при проектировании нового здания.
Некоторые из них влияют на архитектурный облик зданий, хотя не все изменения в архитектуре можно объяснить техническим прогрессом. В дальнейшем будет проведен анализ технического прогресса и изменений в архитектуре. Это не будет ограничиваться заметными изменениями; посмотрим скрытые влияния на дизайн и характеристики зданий. Наука строительных материалов и их механики претерпела фундаментальный прогресс. Общие знания об упругом и пластическом состоянии, напряжениях и деформациях, микротрещинах и трещиноватости, хрупкость, изгиб, пластичность и другое привели к созданию сложной науки современной механики материалов. Параллельно с прогрессом в материаловедении стремительно развивались технологии строительства и производства строительных материалов.
Инженеры активно сотрудничают с архитекторами: одни создают структуры с архитектурными целями, другие работают для обеспечения прочной основы архитектурных амбиций. Питер Райс (английский инженер - строитель, сотрудничавший с архитекторами по нескольким важным объектам (Центр Помпиду, Сиднейский оперный театр, и др.)) заявил, что, хотя работа архитектора является творческой, работа инженера тоже требует изобретательности. Аналогичные заявления были сделаны рядом других архитекторов и инженеров.
Строительные материалы и их потенциальные эксплуатационные характеристики с самого начала легли в основу формирования зданий. Традиционные материалы (такие как дерево, камень и кирпич) находят свое применение в новой архитектуре. На самом деле такие материалы очень нравятся отдельным архитекторам и некоторым группам архитекторов. Наука о материалах, однако, пошла вперед семимильными шагами и для традиционных материалов. Традиционные материалы были усовершенствованы; разработаны новые типы и композиты материалов.
Стальные профили бывают горячекатаными и холоднокатаными, сварными или гнутыми. Алюминиевые профили экструдируются, а алюминиевые панели отливаются. Листовое стекло изготавливается различными непрерывными автоматизированными методами с различным составом стекла. Пластмассовые компоненты экструдируются, термоформуются. Были изобретены новые герметики и крепежные детали. Бетон и железобетон открыли новые перспективы для производства и строительства, включая проектирование на основе современных технологий. Существуют различные компоненты, которые могут быть сборными: стеновые панели (отлитые целиком или собранные из элементов), объемные блоки (модули или коробки), панели пола, потолка и крыши, санитарные блоки (туалеты, ванные комнаты, кухонные блоки), перегородки и другие.
Природные ресурсы для камня, кирпича и стекла в целом существуют в изобилии, хотя их географическое распределение неравномерно, и фактическая доступность влияет на выбор. Для большинства материалов этого класса энергозатраты на изготовление достаточно ограничены, за исключением стекла и связующих материалов (цемента, извести и гипса). Производство цемента не только требует значительных затрат энергии, но и является источником значительного количество выбросов CO2. Долговечность (за некоторым исключением) удовлетворительна, при этом возможна переработка без чрезмерных затрат. В исключительных случаях загрязнение может вызвать проблемы. Добыча полезных ископаемых может иметь неприятные естественные последствия, и этой ситуации уделяется все большее внимание. Производство стекла также потребляет много энергии, хотя следует сказать, что стекло может быть переработано с относительной легкостью и по разумной цене. Железо и некоторые другие металлы (медь, свинец и т.д.) использовались в строительстве с древних времен, но их более широкое применение началось в недалеком прошлом.
В следующих статьях будет больше информации по каждому материалу.
Подписывайтесь и изучайте статьи, будет лучшей благодарностью для автора.