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1、一、装饰材料石材 (20-30厚 人行，40-60厚 行车)石材分类方式按是否天然：人造石材与天然石材按成分形成：大理石、花岗石、砂石。按做工及表面形式分：光面、麻面、拉丝面、自然面、蜂包面、蘑菇面、荔枝面、机切面、火烧面。按色泽纹理：黄木纹、锈板、芝麻白、蓝钻。按产地色泽：中国红、济南青、江西米黄、莆田锈。其他形式分类：如文化石、卵石、块石、石材成品等天然石材 优点：1：蕴藏量丰富 ，2：石材结构致密，3: 耐水性好，4：耐磨性好5：装饰性好。（石材具有纹理自然、质感稳重艺术效果）6：耐久性好。 缺点：质地坚硬较脆，抗拉强度低，自重大，开采与运输不方便。人造石材：优点：辐射低于天然石材； 缺
2、点：人造石材不如天然石材自然：一：大理石天然大理石是地壳中原有岩石经过地壳内高温高压作用形成变质岩。属于中硬石材，主要由方解石、石灰石、蛇纹石与白云石组成。漆主要成分以碳酸钙为主，约占50%以上。其他还有碳酸镁、氧化钙、氧化锰及二氧化硅等。由于大理石一般都含有杂质，而且碳素钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气作用，也容易风化与溶蚀，而使表面很快失去光泽。所以少数，如汉白玉、艾叶青等质纯、杂质少比较稳定耐久品种可以用于室外，其他品种不宜用于室外，一般只用于室内装饰面。二：花岗石（麻石）天然花岗石是火成岩，也叫酸性结晶深成岩，是火成岩中分布最广一种岩石，属于硬石材，由长石石英与云母组成，其成分以二氧
3、化硅为主，约占65%75%。岩质坚硬密实，按其结晶颗粒大小可分为“伟晶 ”，“粗晶”，“细晶”三种。花岗石运用花岗石品质决定于矿物成分与结构。品质优良花岗石，结晶颗粒细而均匀，云母含量少而石英较多，并且不含有黄铁矿。花岗石不易风化变质，外观色泽可保持百年以上，因此多用于墙基础与外墙饰面。由于花岗石硬度较高，耐磨，所以也常用于高级建筑装修工程与室外，例如，大堂地面与室外地面、贴面。花岗石分类中国当前已开发花岗石依其抛光面基本色调可以分为浅色、红色、黑色、稀有彩色四个系列。每个系列依其结构可以分为细粒、中粒、粗粒大花（大斑晶）等不同品种。浅色系列花岗石应用最普遍，大多为中低档石材，常见有浅灰色、浅
4、粉红色、灰白色，蛋纯白色与用于加工日式墓碑细粒灰色较珍贵；红色系列、黑色系列一般属于中高档石材，我国著名品种有四川“中国红”、广西芩溪红“山西”“太白青”、内蒙古“丰镇黑”等。稀有彩色系列包括蓝色、绿色、咖啡色等以及带有变彩、星光等稀有品种，如新疆“天山蓝”、河北“燕山绿”、四川“米易绿”、广西“翡翠绿”、新疆“星星蓝”等品种。花岗石加工工艺花岗石加工基本方法有：锯割加工、研磨抛光、切断加工、凿切加工、烧毛加工、辅助加工。三、文化石作为天然石材形状与质感，文化石呈现着石材自然风貌，换句话说，文化石就是天然石头再制品，它最吸引人特点是色泽纹路都能保持自然原石风貌，加上色泽调配变化，能将石材质感内
5、涵及艺术性展现无遗。文化石品质坚硬，色泽鲜明，其特殊层状结构决定了其抗折很高，具有良好抗压，耐磨，耐腐蚀天然石材特性。由于变质岩，呈片状且质地脆硬。是制造文化石优良材料，而往往文化石都是用变质岩做成，所以通长就被叫做文化石。文化石其主要运用于贴面装饰。其文化石乱板也常用于自然地面铺装。文化石分类及形式：按表面形式分：平板（自然面、手工面、机切面）以锈板为例。蘑菇面；开口（开槽）文化石；乱形板；其他。平板文化石：表面平整文化石。表面平整，具有微略光泽板石制品，颜色更具有亲与力，暖色调更强，不失自然气息。平整度：机切手工自然乱形板（碎拼）表面中部突出文化石，具有怀旧城堡石，凝重而奔放，这些近似长方
6、形石头是人工精心打造而成，粗犷外表，迎合设计师最独特构思与理念。 开口文化石凹凸不平、重重叠叠风蚀剥落感觉，可令建筑感性起来。大自然力量，历史沧桑感触手可及。乱形板（碎拼）几乎所有天然板岩都可以做成乱形，它包括机乱形、磨边乱形、毛边乱形、等厚乱形等，它象抽象色板块，像远远石板小径，象干涸丝绸古道，形散而神不散，纷乱中有统一。四、砂石属于沉积岩一类。呈粉末状分类：砂石一般按颜色分类：黑砂、青砂、黄砂、红砂等黑砂石为最硬，青砂次之，黄砂石与红砂石较软。砂石按工艺分：平板、蘑菇面、蜂包面、蘑菇蜂包面、荔枝面、斩假面五、卵石天然卵石与机制卵石天然卵石指经过流水长期冲刷形成卵石。鹅卵石、雨花石都是天然卵
7、石。机制卵石则是把石材碎料通过机器打磨边缘加工形成卵石。如海峡石就是机制卵石。洗米石一般也是机制，其颗粒如米粒大小，故不称卵石。饰面休整新型机械工具与技术应用，使得石面打磨修饰变得更加容易而且快速。由此导致了这种工艺产品需求量增加。由于众多石材有不同质地纹理，因而需要采用多种加工工艺。工艺运用不仅可以使产品特殊性能显现数来，而且还可以创造出多样光影效果。然而，石面休整类型选择取决于石材品种、硬度、想要达到目以及这种石材部件所要应用到位置。其中，石材强度是决定选用何种打磨方式一个重要因素。每一个工艺过程都要求材料具有能抵抗加工工具冲击最小厚度。尽管不是所有形式打磨修整都可以运用到所有种类石材上，
8、然而如果工艺选择与做法合适话，经过加工可以极大地增加建筑部件所表现出来品味。石材加工行业将材料分为“硬质”与“软质“两种。软质材料包括沉积岩，例如石灰石、砂岩与大理石。硬质材料范围包括从喷出岩与火成岩（例如花岗岩、正长岩与玄武岩）到变质岩（如片麻岩、石英砂与板岩）。石材表面质量好坏决定于所运用加工工艺优良程度。通过研磨抛光这种工艺可以得到最好石材表面，这种工艺可以表现出石材矿物含量、颜色、质地与结构。黑色石材如想表现出它真正特质，只有通过研磨抛光才能达到效果。反之，其他工艺，如比较粗糙加工形式，会使石材表面显现出更为苍白颜色。研磨抛光工艺则会使浅颜色石材表现得稍微有点发暗。然而，能够被研磨抛光
9、石材只能是那些有足够强度与密度石材，另外还应当考虑许多其他方面因素。例如，石质地板必须遵循防滑安全要求，然而较粗打磨工艺会使这种地板很容易就被弄脏。不同类型石材普通表面处理方式，并不排斥其他类型表面处理工艺六、木材优点：属于暖性材料，容易使人亲近。质轻而强度高。耐久性好。加工性能良好。缺点：各向异性，涨缩变形大，易腐，易燃。木材防腐知识简介木材有点是给人感觉亲切自然，无论是观感还是触感均较好，然而天然木材特点决定了其耐候性较差、耐久年限较少，易损伤，易燃，维修保养较为复杂，因此直接将未经防腐等处理木材用于室外条件是不太适宜。在我国传统建筑中，木材通常作结构材料及围护分隔材料，虽然也做了一定处理
10、，但除了一些重要建筑外完好无损地保存下来较少。中国传统建筑中木构表面常以油漆彩色画作为装饰及防腐处理，一般经过表面打磨、油灰（桐油+石灰）嵌缝打底、麻丝裹扎、油灰抹面、打蜡、粒粉、上色起晕、在粒粉线上涂胶贴金、勾轮廓等过程，一般油漆则在油灰抹面厚涂刷大漆（以土红色、黑色居多）。这种处理有效减少了自然风雨侵蚀、微生物侵蚀，然而它在恶劣自然气候下仍然难以避免受到损失，维修周期短。这种处理方法另一个缺点是隐藏了木材真是纹理，木材只是作为结构材料被使用。要想露出木材天然本色，传统做法常是采用沿海渔民木船涂饰桐油防腐方法，但耐久年限同样较少且需不断维护，因此在建筑物中较少出现。除了木材表面防腐处理外，我
11、国传统建筑在设计建造中还特别注意檐廊设置以尽量避免雨水对木构侵蚀。现代广泛使用木材防腐工艺是采用各种防腐剂如传统CCA（铬化砷酸铜）或当今环保ACQ（烷基铜铵化合物）对木材进行防腐处理。防腐处理对于木材抵抗昆虫及微生物侵蚀起到了重要作用，延长了木材制品在户外环境中使用寿命。由于大部分防腐剂易对人体及环境产生不良影响，因此这种防腐剂处理木材不得作为家居结构材料，用于人体常接触部位（如栏杆、步道、花架、座椅等）以及河水、海水、浸泡部位，同事其加工过程中应注意安全防护，废弃物回收也需按危险品处理。ACQ防腐剂不含砷与铬，对人畜非常安全，是一种环保型木材防腐剂，也是目前研发唯一一种在防腐性能上不亚于传
12、统CCA，又对环境及人体无害防腐处理物质。但这种防腐处理木材不适宜于海水环境或铁路枕木。防腐木板外墙构造外墙木板常用厚度为1220mm，为防止木板太宽导致开裂，宽度一般控制在200mm以下，长度一般控制在5m以下，如果采用优质西部红松，木板宽度可达250300mm，长度可达7m。用于室外地板时，木板厚度一般为2040（常用较为经济25mm）。木格栅、百叶木材断面则根据设计选用。常用木板外墙构造形式主要有搭接式，锁扣平接式、格栅式、固定木板金属件有露明式及暗藏式两种。木板外墙构造主要应注意木板在自然环境中涨缩变形，因此防止雨水积聚滞留、通风透气等是构造重点。为了延长整体寿命，木材安装中必须使用耐
13、腐五金件，如不锈钢或热镀锌钉子与螺钉（需注意热镀锌铁钉及防腐剂化学反应关系）七、陶瓷主要用于建筑室内、外装饰，常用有墙地砖、建筑琉璃制品、陶瓷劈离砖、卫生陶瓷品。八、建筑玻璃：通常意义上玻璃是一种无机原料制成非晶体固体。在结晶过程中，如果熔融态物质冷却过快，无法形成晶体结构，就会形成非晶体。我们因此可以称玻璃为凝固液体，虽然按照科学方法来看这未必是正确。各向同性、固态、热性质是非晶体玻璃三个特殊性质。玻璃固定方法有两种：夹具固定与螺栓固定。夹具固定方法通常更受青睐，这是因为如果使用合适固定件，在玻璃表面产生应力较小。采用螺栓固定方式安装，玻璃需要打孔，必须确保玻璃在安装时不受约束，这一点非常重
14、要。垫圈可以在较大面积上分解玻璃受力。钻孔以及图案间距与半径大小必须符合规定要求。品种有：普通平板玻璃、特种玻璃（吸热与热反射、中空玻璃等）、安全玻璃（夹丝玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃等）、其他玻璃（玻璃砖、艺术玻璃等。）建筑用特种玻璃 用于防火玻璃窗耐热硼硅玻璃内二氧化硅含量较高，另外还含有三氧化二硼。硅含量高石英玻璃尤其耐热，紫外线能透过这种玻璃，因此是理想光电元件材料。将二氧化铅加入熔融态玻璃中，就制成了铅玻璃。铅玻璃具有较高光学密度，可用于制作镜头以及类似光学仪器。“透明”玻璃通常都呈淡绿色，这可以通过在熔融态玻璃中减少氧化亚铁含量而去除，从而生产出无色玻璃以及超透明玻璃。古代就有利用金属
15、或金属氧化物给玻璃着色（表B 8.2 )工艺，在玻璃熔化过程中加入金属氧化物，可以为整个玻璃着色，而不仅仅是表面着色（着色玻璃）。玻璃制品 玻璃制品因生产工艺不同而不同，以下分别介绍几种不同玻璃生产方法与特点。浮法玻璃 浮法玻璃是一种高品质透明平板玻璃。它生产方法是使液态玻璃浮在1100高温熔融态锡液上。液态玻璃质量轻，因此浮在表面，并在整个锡槽内扩散开，然后慢慢硬化。接着被称为拉边器装置将浮法玻璃从熔炉中传送出来，及此同时调整厚度，浮法玻璃厚度为1.5 mm至12 mm不等。最大单片浮法玻璃尺寸大约为3.20 mx6.00 m（表日8.3）。如今大约95平板玻璃都是通过浮法玻璃工艺生产。将浮
16、法玻璃重新加热到6400C或更高温度可轻易将其在防火材料制成模板上弯曲成型。压铸玻璃 压铸玻璃更准确来说应该叫做轧制玻璃，玻璃经过成对冷却压辊形成。正是这道工序给予压铸玻璃以波浪形表面。与浮法玻璃一样，它也可以被进一步加工处理。这种玻璃适合应用于温室等建筑。 压延工序也可以将金属丝网嵌入到玻璃中（夹丝玻璃），一旦玻璃破碎，这些丝网有助于将碎片粘连在一起。压铸玻璃还可以在单面或双面加工图案（压花玻璃）。夹丝玻璃能够满足防火玻璃窗要求。 槽形玻璃是压铸玻璃一种特殊形式。在压延时，使玻璃边缘弯曲900形成玻璃槽。这种产品可以承受相当大负荷。现有异型玻璃标准宽度为232 mm、262 mm、331mm
17、与498 mm，弯边尺寸介于41 mm到60 mm之间。槽形玻璃使钻条仅从水平方向就可固定玻璃（图B8.4）。玻璃瓦是压铸玻璃产品，尺寸可达640 mm x 715 mm，而且颜色多种多样，室内室外都能应用。压制玻璃 空心玻璃砖是通过把两块玻璃压在一起生产出来。这些非常耐磨建筑构件可以用砂浆黏合在一起，并表现出良好隔声特性。压制法位可以用于生产透明玻璃屋面瓦。所有压制玻璃产品在两部分压合处都有明显痕迹。玻璃纤维及发泡玻璃 玻璃纤维及玻璃纤维织物可以用来增加柔性片、合成树脂、刮板以及混凝土强度。玻璃纤维织物适于用做墙纸并填塞裂缝。玻璃光纤常用于数据传输系统与照明系统。 发泡玻璃及玻璃纤维保温隔热
18、材料（玻璃棉）将根据用途在“保温隔热及密封材料一节中进行讨论（见136页）。用于透明保温隔热层毛细板或具有发泡玻璃结构，或者由PMMA制成，也可以由聚碳酸酯（PC )制成。这些板是半透明，厚度大约为8一40 mm，U值可低至0.8 W/K，同时还能获取太阳能（见140页“保温隔热及密封材料”）。玻璃陶瓷 玻璃熔液温度变化可使其转变成晶住（陶瓷）状态，并使玻璃制品有一个非常低热膨胀系数。这种玻璃能够抵抗高温（高达700），因此可用于灶台面板与烤箱玻璃窗等用途。玻璃深加工玻璃深加工包括玻璃边缘加工.热处理或使用各种方法修饰玻璃表面。边缘加工 玻璃边缘加工共四种质量等级（符号KG）斜边缘加工（KSG
19、）：研磨边缘，生产出带有棱角边。严格按照定制尺寸切割研磨边缘（KMG）。亚光磨边（KGN）。玻璃边缘抛光（KPO），加工玻璃边缘及玻璃板表面具有同样品质。热处理（钢化安全玻璃、热处理玻璃） 热处理是把玻璃加热到大约6000C ,然后用冷空气对玻璃表面进行冷却，这会产生预应力：中心处为拉力，表面处为压力。这种处理方式能降低玻璃脆性，改善裂纹形成与扩展方式，还能增加玻璃抗拉强度。因此钢化玻璃或热处理玻璃可以用做承重部件（图B 8.7） 钢化安全玻璃经过热处理，破碎时会形成很钝小碎片，而不是大片锋利碎片。钢化安全玻璃具有较高抗弯强度（表日8.4）与较好热稳定性。 如果将其用在高窗上或用于外墙挂板，就
20、必须经过热浸测试（见116页建筑外围护结构）。这项测试温度大约是300测试需要几个小时，目是检测钢化玻璃中是否含有一些杂质，这些杂质会使钢化玻璃用于建筑结构后产生自爆。 热处理玻璃冷却过程相对而言比较缓慢。热处理玻璃具有比较低内应力，破碎时比钢化安全玻璃碎块要大。但及钢化安全玻璃相比，层压结构热处理玻璃具有一定残余承载力。用于飞行器与照明设备上玻璃薄板需要通过化学方法在电解槽中进行预处理。这种方法也会使玻璃产生预应力，同时还能使其承载力比普通玻璃高6倍。表面处理及涂层 玻璃表面处理可能仅出于美观需要，但给玻璃表面增加涂层却能改变玻璃性能。上釉 瓷釉是一种彩色玻璃粉末，在大约700时可以在玻璃表
21、面上熔融，这样就可以生产出彩色表面。根据瓷釉厚度不同，彩色玻璃透明度也不同，从半透明到不透明。各种类型图案、标志等都可以根据需要生产出来。在玻璃上釉过程中温度会升高，将导致玻璃内产生及钢化安全玻璃类似预应力。熔化 熔化法是把彩色玻璃片熔化到一块玻璃板上。用这种方法生产玻璃只适合在室内使用。如果要用在室外，必须使用浇注树脂将这种玻璃板及钢化安全玻璃板粘在一起。毛面处理 这种机械处理方法是对玻璃表面进行研磨或喷砂。处理后，玻璃不再透明，而是一种无光表面（图日8.6）。处理时可以在某些地方加以遮盖，根据需要产生不同图案。用氢氟酸在表面进行酸洗也有同样效果，但用这种方法处理表面不像喷砂与研磨表面那样容
22、易积攒灰尘。这种蚀刻可以用于制作玻璃表面间断毛面部分。丝网印刷 丝网印刷是用来装饰玻璃某些区域。透明、彩色表面与各种各样装饰都可以用这种方法制造出来。自清洁玻璃 自清洁玻璃可以最大程度地节约能源与降低清洁玻璃成本，这种玻璃已经使用了多年。玻璃表面聚合物涂层避免了水滴形成，也阻挡了水滴蒸发后灰尘与粉尘附着（亲水效应）。涂层其他作用都有相同机理，即僧水原理，憎水原理是基于微观粗糙结构来防止水膜形成（莲花效应）。在入射太阳辐射作用下，光催化涂层能分解有机残留物。在这个过程中，发生化学反应形成有催化作用基团，因而破坏了生物结构。光效涂层 抗反射涂层能减少玻璃表面反射。有两种方法可以达到该效果。一种是将
23、几层薄涂层涂到玻璃上，涂层通过干涉来抵消反射辐射。这种涂层只允许特定波长光线通过。另一种方法是在合成材料表面压印一种微结构，以此来降低玻璃折射率。及第一种方法相比，这种微观表面在入射角很小时作用尤其突出，并且不影响通过玻璃入射太阳能总量。二向色涂层能分解玻璃表面入射光，由于干涉效应，玻璃板闪烁出各种色彩。层压玻璃 将浮法玻璃、钢化安全玻璃或者热处理玻璃钻结在一起，为玻璃使用开辟了更广阔空间。它们可用于： 增加安全性能 增加隔声性能 增加防火性能 进行视觉设计 层压安全玻璃 层压安全玻璃是通过聚乙烯醇缩丁醛（PVB）膜把六块玻璃板粘在一起而形成。一旦出现断裂，这种透明膜就会把玻璃碎片钻合在一起，
24、并保证一定残余承载力。层压安全玻璃应用范围很广，可以用于承重（图B 8.7），也可以用于防弹，这要取决于玻璃厚度。耐火玻璃 使用水凝胶代替尸VB膜作为中间膜层就制成了层压耐火玻璃。温度升高导致凝胶体起泡，这使得玻璃变得不透明，因此可以吸收更多热辐射。 DIN 4102标准将其分为G型玻璃与F型玻璃，G型玻璃能减少50%热辐射，厂型玻璃背火面温升低于140 Ko中间夹层膜片 使用印有图案聚乙烯（PE）等膜片来代替层压安全玻璃所要求PVB，这令建筑师们在设计时有了更多选择。高质量图案印刷技术可以产生各种颜色、各种透明度（从透明到不透明）膜片。这项技术仅受到膜片宽度限制。浇注树脂可以代替夹层膜片来豁
25、合玻璃板。 我们也可以使用激光成像来创造全息光学效果。像许多光学仪器（例如镜头）一样，全息光学元件可以使特定入射光转向、折射或者被遮蔽。中空玻璃 中空玻璃至少由两块玻璃板组成，中间为充气隔绝层，边缘由气密性材料密封，防止气体外泄。这种复合玻璃能提高隔热与隔声性能。以上提到各种玻璃都可以组合在一起形成中空玻璃构件。如果在玻璃板之间空腔内再增加一些玻璃板，或者增加隔离膜，将进一步增加这种玻璃隔绝性能。 两块玻璃板之间空腔宽度通常为8一20mm。气密性边缘密封胶要根据填充气体要求进行设计。胶合金属密封胶通常是由双层密封圈、金属间隔条与整体干燥剂组成。 隔热 及单层玻璃窗相比，中空玻璃窗具有更好绝热系
26、数。从物理学角度讲，复合玻璃中热量传递包含三个不同过程： 对流，即通过空腔内气流运动进行热量传递 传导，即通过辐射进行热量传递 通过玻璃、复合玻璃与空腔导热性进行热量传递充气 在空腔中填充惰性气体，比如氩气、氙气或者氪气，可以提高玻璃隔热性能；及空气相比，惰性气体U值较低。这些质量大气体能减少空腔内对流与传导。虽然氙气与氪气表现出更好热性能，但氩气却因其易获得且制造过程简单，而被广泛应用。真空 将空腔抽成真空可以更好地阻止热量传导。这要求空腔内真实压力达到约10-3bar。真空隔绝效果不取决玻璃之间间距（通长都小于1mm）。但真空容易引起玻璃向内偏斜，因此需要使用间隔条以防止他们接触，导致隔绝
27、失效。涂层 银与钛制成金属涂层能影响玻璃放射与吸收性能。金属涂层目是反射大部分红外辐射，这些红外辐射是由建筑外重发辐射产生。这样涂层减少了辐射率，原则上适用于控制日光与隔热。光谱辐射率代表物体中热量传递方式以热辐射形式进行部分，浮法玻璃辐射率是0.89。这种涂层应用有三种方式。在线法是指在玻璃生产过程中，在玻璃灼热表面涂一层金属氧化物。脱线法（包括溅射镀膜）是指对抛光玻璃板进行涂层处理。用这种方法制造玻璃涂层不如在线法制造涂层耐用，因此应直接及中空玻璃相结合。物理气相沉积法（pvd）是使涂层材料在玻璃上凝聚。银涂层吸热玻璃是低辐射玻璃，它代表了目前最先进技术。现在，用这种方法制造玻璃可以没有任
28、何颜色。低辐射涂层可以将玻璃板U值从3.0W/k降到1.6W/k。涂层位置能影响中空玻璃隔热效果（图B 8.8），因此必须在玻璃窗上做出适当标记，以确保他们正确安装。吸热中空玻璃 这是一种至少带有一层涂层中空玻璃元件。吸热双层玻璃元件标准U值为1.01.1W/k。填充惰性气体并带有两层低辐射涂层三层玻璃元件U值可低至0.4W/k。九、建筑装饰涂料涂料是指敷涂于材料表面及之很好粘结并形成保护膜材料，具有色彩丰富，质感逼真，施工效率高等特点。目前涂料是建筑装饰保护中最简便，最经济方法。涂料按组成成分与使用功能不同，可分为油漆涂料与建筑涂料两类；按化学成分分为无机涂料与有机涂料，其中有机涂料分为水溶
29、性涂料、溶剂性涂料与乳胶漆三类。十、装饰金属金属（希腊语为me to 77on=min e）是指那些原子及自由电子结合形成晶体结构化学元素。这一特殊金属键揭示了所有金属物理特性，比如高密度、高强度、高熔点及良好导电胜与导热性。金属可以被铸造成型，外表通常具有光泽，某些金属还具有磁性。金属高导热性使它们摸起来很凉，但吸收太阳能辐射后又能使温度大幅度提高。金属还有一个特性就是它在高荷载作用下发生塑性变形（即所谓“屈服”）。因此，金属应用于建筑时，设计者控制不是最大载荷，而是0.2塑性变形所对应屈服点应力。存储及生产尽管地球上绝大多数化学元素都是金属，但它们在地壳中含量不足15%。只有像金、银、铂金
30、一类贵重金属是以纯金属形态存在于自然界。对建筑业意义重大金属（如铁、铝、铜）源于矿石（硫化物与碳酸盐），但这些矿石要经过各种预备过程，先转换成氧化物，然后送入高炉熔炼（还原）。金属分类 我们把金属分为重金属（大于4500 kg/m3）与轻金属（小于4500 kg/m3）。还可以按黑色金属与有色金属来划分。这种划分方法显示了铁及铁合金在及其他金属比较时重要性。金属可以是纯（包含一种化学元素原子），也可以是混合两种或两种以上元素（合金），也就是一种金属混合了其他物质（金属或非金属物质，如硅、磷）。即使混合物质占有很小比例也会改变合金性质。这一特点决定了金属可适用于不同用途。材料寿命金属可以回收再加
31、工，而不会损害后续产品质量。可以说回收利用是金属一大优势，因为熔化金属耗费能源很少。金属废料再利用率是90%，而钢则是100%。耐火性及防火 金属不易燃，但是在高温状态下强度会降低。弹性模量与屈服点下降，导致金属发生变形。钢材最大耐热温度大约为500一600，取决于横截面大小。为了避免构件在大火中失效殃及建筑中居住者，必须对钢结构实施保护措施，要么用防火材料或涂层将其密封，要么在空心构件中填充某种物质，还可以安装灭火系统。腐蚀性腐蚀是物质发生化学或电化学反应所引起。金属在高湿度条件下或通过接触湿气或潮湿物质会被氧化。两种活性不同金属在电解质中，比如在水中接触，电化学腐蚀就发生了。在这种情况下，
32、活性较大金属将受到腐蚀，这一事实提示人们，在使用有色金属时，应该考虑电化学序列。这一序列从活性金属镁与铝到惰性金属银与金。简单来说，这一序列金属活性顺序为：镁一铝一锌一铬一铁一镍一锡一铅一铜银一金（Mg-Al -Zn-Cr-Fe-Ni-Sn-Pb-Cu-Ag-Au）。比如，为了防止腐蚀，铜管应该放在铁管或锌管下游，反过来则不行。由于金属在工作或制作中能改变特性，钢材尤其如此，因此在钢构件内部即可发生电、化学反应，如在弯曲点、焊接点或是在合金组成物中。防腐措施防腐蚀主要有两种基本方法：主动防腐与被动防腐。主动防腐方法是指那些令腐蚀没有机会立足结构形式。有目标地”牺牲”带有电导体装置活性金属能够积
33、极防腐。被动防腐方法是指使用各种形式金属或非金属镀层，比如油漆、粉末与塑料涂层、珐琅、电镀与喷镀锌。这种涂层或覆盖层在安装时不能出现破损（比如通过螺栓连接）。在湿度较高地区，防腐措施能够延长内部组件或外部组件使用寿命。天然保护层铜、铝、铅、锌及若干钢合金（不锈钢与耐候钢）能在各自表面形成保护层，使其避免被进一步腐蚀。金属合成及加工我们把金属加工方式分为冷加工、热加工与机械加工。在冷加工过程中，金属显微组织与集合形状发生了变化。在热加工过程中，不是温度绝对值（9001300，铅是20）而是可能晶格重新排列起了主导作用。这一过程也可以在钢淬火与回火处理中发生。因此，根据材料，在冷加工与热加工中可以
34、使用轧制、冲压与锻造方法。锻造 锻造可以手工完成，也可以使用有锤子与铁砧或冲压模（锻模）所组成机器完成。锻造既可以是一个冷加工过程，也可以是一个热加工过程。金属可以被锻造成任何形状。铸造 铸造可以把材料铸成任何形状。但是铸钢深加工只能使用机械方法。锡与青铜非常适合精密铸造生产。轧制 这种方法是在轧钢机内，使用较高接触压力，通过一系列不同尺寸轧辊，经过多次操作将工件（如轧钢部件）做成想要形状。挤压 在这种方法中，金属被压入模具中形成我们想要最终形状。这个过程特别适用于有色金属，例如铝合金门窗制造。挤压法可以用于冷、热加工过程。拉拔 金属线、杆与钢筋就是用拉拔方法制造，通常适用于冷加工过程。扭转
35、部件、杆与用做电缆金属线是把自身扭转。例如，扭转钢筋扩大了表面积，提高了钢铁与混凝土黏结度。机械加工 建筑工业中，各式各样金属制品都需要机械加工，磨、钻、锉、锯与车就是所谓材料切削加工方法。使用这些方法可以在固体金属上切丝、钻孔，或者制成门或窗户用铰链，在此仅列举这几个例子。弯曲与模压是冷加工过程（如生产金属薄板）。将金属薄板折叠可以为屋顶表面制造出防水连接。金属连接技术 大量方法被运用到连接金属上，我们将其分为两类，一类是可卸连接，比如用螺丝钉、螺栓、钉子、铆钉与销进行连接，还有一类是不可卸连接，像焊接、钎焊、铜焊，以及胶钻剂砧结。焊接方法是将工件在接触点熔化，并在连接处形成材料钻合剂。而在
36、钎焊中，是使用熔化金属或具有低熔点合金把其他两种金属工件连接在一起。成品、半成品 与建筑相关金属制品数量巨大，因此我们只能在此处列举几组：铸件、冷拉钢丝、杆、钢筋、钢丝网、管、钢部件、冷加工部件、挤压部件、环、圈、圆盘、螺栓、螺丝钉、精密零件与很多其他形式金属薄板。黑色金属铁与铁合金，特别是钢材，适合于各种技术应用，它们需求量非常巨大，以至于如今金属制造工厂影响了许多欧洲城市。铁 铁是世界上使用最广泛金属材料，铁矿石数量大约占自然界可用化学元素5%,排在第四位，仅次于氧、硅与铝。生铁含有4碳而且易碎。纯铁很少被使用，这是因为它强度低而且被氧化（腐蚀）速度太快。但是铁性能可以通过降低含碳量来提高
37、，因此铁可以主要被深加工成钢与其他铁合金。生产及回收 铁矿石在高炉中及石灰石混合，并在1500温度下还原成铁。这一过程也会从铁矿石非金属成分中产生矿渣与气体。铁中含有一部分碳被熔化，使熔点降低。结果是生铁中含有碳。铁比矿渣更重，并下沉到高炉底部，然后从那里不断地被排出。期间不断地加入金属废料有两个好处：一，它能提高生铁质量；二，回收利用所需初级能源只占生产新产品所需初级能源20一40%。铸造材料铁合金中含碳量大于2%被称为铸铁，含碳量小于2%叫铸钢。铸铁特性与名称是由材料中碳形式决定。我们把铸铁分为片状石墨铸铁（灰口铸铁，GJL）、球状石墨铸铁（球墨铸铁，GJS）与可锻铸铁（GJM）三类。后者
38、颜色在有氧环境中显得稍浅一点（白口铸铁）。在砂型铸造中，碳仍留在材料里，使材料呈较深颜色（灰口铸铁，L）。此外还有铸铁合金。铸铁材料很脆，不能使用锻造方法使其成型，只有某几种类型才能使用机械加工方法。铸铁熔点比钢要低。球墨铸铁可以在有限范围内焊接，而且抗腐蚀。无需进一步成铸钢被简单地称为铸钢（GS）。铸钢合金可被焊接成钢结构，并可用于复杂几何形状连接。应用在建筑中，铸铁适用于排水管、暖气管与浴用管道等。由可锻铸铁制造检查孔盖与消防龙头也很常见。配件、小五金、钥匙（即五金铁件）都是由白口铸铁制成。由球墨铸铁制造构件可用来制造连接铁条、拉杆与支架等。钢钢是一种铁合金，含碳量小于2%。含碳量低钢有更
39、高熔点，但是更易锻造加工并且更坚韧。它弹性模量及可焊性是其被广泛应用于建筑中决定性因素。结构钢包含大约0.2%碳。其他化学元素含量-即使是微量-也能相当大地影响钢性质，如抗腐蚀性。目前各种标准涉及钢已经有2000多种，而且各种新类型钢正被不断加入其中。合金钢含有其他成分合金钢必须及钢明确区分开，因为他们在性能上表现出较大差异。高效合金钢正在逐渐发展中，并且这种高强度合金已经被使用，例如应用在自动化与机械工程中。不锈钢防腐蚀钢通常被称为不锈钢。不锈钢是含铬12%以上，具有耐腐蚀性能铁基合金。不锈钢可以分为不锈耐酸钢与不锈钢两种，能抵抗大气腐蚀钢称不锈钢。不锈钢具有优良耐腐蚀性能，耐用与几乎无需要
40、维护表面等特性。不锈钢作为建筑材料，既可用于室内，也可用于室外，既可作非承重纯粹装饰、装修制品，也可作承重构建，如工业建筑屋顶、侧墙、幕墙等。为了满足建筑师们美学要求，已开发出了多种不同商用表面加工。例如，表面可以是高反射或者无光泽；可以是光面、抛光或压花；可以是着色、彩色、电镀或者在不锈钢表面蚀刻有图案，以满足设计人员对外观各种要求。耐候钢 钢及铜、铬、镍与磷合金暴露于空气中就会逐渐形成一层额外永久性保护锈层。对于承重构件而言，即使是最薄锈层都要考虑在内。但是，在水中或其他不利气候条件下，锈层无法起到永久性保护作用。有色金属铝铝质量轻，只有铁与钢三分之一重，它这一特性被广泛应用到建筑中。铝材
41、可以被碾压、锯开与钻孔，它们质量轻，易成型，易操作，可以抛光。成型是通过轧制、拉伸变形、冲压、冷拉、锻造与顶锻进行。铝比钢韧性高，所以生产挤压部件仅需要非常少能源。铝只能在无氧条件下焊接，因为在焊接过程中必须避免氧化层形成。 在建筑领域使用铝合金通常被简称为铝。这些合金包含大约2%一5%硅、镁、铜、锰等元素。铝暴露于空气后，立即被腐蚀，但能形成一层永久保护层，因而耐久性良好。在建筑工地，铝必须被覆层保护起来，或采用相似方法防止混凝土、石灰、水泥砂浆侵蚀，因为这些材料中碱性成分能损害铝表面。 通过阳极氧化处理可以大大增强铝表面氧化层。根据在电解槽中浸泡时间长短，可能出现浅灰、棕灰、青铜色与深棕色
42、等颜色。在铝质结构与铝质立面覆层连接处与接合处，要考虑到铝热膨胀系数是钢两倍。应用 用于支撑框架、窗户与立柱横梁立面挤压铝部件是铝在建筑领域最重要应用形式。而且，大量挤压铝部件形状几乎可以随心所欲变化，而无需多少工作量。铝进一步应用还包括用于建筑立面与屋顶平铝板与异型铝板、穿孔铝板（吸声天花板）、灯体、铸铝制成小五金等等。此外，铝箔在防水方面应用也很广泛。泡沫铝 由铝制成金属泡沫表现出较低导热性与良好隔音性能。它具有很高抗压强度，而且质量轻，易于处理加工。泡沫铝已在汽车制造领域得到了应用。原则上，其他金属泡沫也是可以制造出来。 铅 铅是继铝之后在地壳中分布最广元素之一。它是有色金属，由于密度大
43、，因而被归为重金属一类。 特性 铅抗拉强度很低，并且温度改变会引起明显长度变化。此外，它能够吸收声波、X射线与放射性辐射。铅会被强酸、新砂浆及混凝土所侵蚀，但极具抗腐蚀性，暴露空气后，会形成永久性氧化层，继而同二氧化碳反应，形成碳酸盐。该氧化层为浅灰色且难溶于水。由于铅非常柔软，因此容易轧制，容易通过锻造、模压成型，也可以焊接或钎焊。铅呈暗灰色。生产及回收 硫化铅浓缩物是通过几轮所谓浮选法处理获得。为了使金属化合物从其他成分中分离出来，要使细磨矿石充分起泡并气化。随后熔炼干燥浓缩物，可以加入高比例辅助原料，例如废铅。这个过程需要大量能源，并会产生许多有毒粉末灰尘，因此需要用废渣填埋法进行处理。
44、铅回收比例超过了50，这可以节省生产所需能源40%。应用薄铅板适用于屋面覆盖层与立面。由于它抗侵蚀能力强，同样可作为防护套（如电缆防护套）来使用。铅适合用做核医学防辐射材料，也可以用做防锈材料（红铅油）。铅是有毒，应该尽量避免，因为它会在食物链中浓缩。 锌及钛锌合金 工业锌产品出现于1850年左右。锌合金（比如由99.995%锌加上0.003%钛制成钛锌合金）比相对脆弱锌本身强度更高。钛22锌合金可焊接或钎焊，且比锌热膨胀系数低。由于这个原因，建筑业几乎只使用钦锌合金。锌能抵御气候影响，及铅类似，遇到空气时形成一层保护层，因而经常用于保护其他金属，例如钢、铜等。生产及回收 锌矿石（闪锌矿、菱锌
45、矿与氧化锌）及铅类似，用泡沫浮选法对其进行预备处理。为了提炼锌，既可以使用所谓干处理法（即在副产品炼焦炉中用煤还原氧化锌），也可用湿处理法（用电解方法还原氧化锌）。在采矿场直接对矿石进行预备处理是节省能源一种尝试。世界上大约30%锌产品都是通过辅助材料（废料）获得。应用 钛锌合金板也适合用于立面、屋顶排水沟及管道。锌可以被十分精确地铸造，制成精密模件。许多锌合金都在建筑业应用，例如制作小五金压铸锌、黄铜、镍银铜合金及钎焊焊料。 锌一个重要应用是用于防止钢构件腐蚀。锌抗腐蚀能力强，是由于它能形成永久性保护层。有很多方法可以把保护层应用到钢构件外部：热浸镀锌法、电镀锌法、喷镀锌法等。锌保护层耐久性
46、取决于周围空气中CO2含量。铜 铜具有闪亮红颜色，而且十分耐磨。它易于操作，容易成型，易于焊接及钎焊，但是难以铸造。铜具有良好导电胜与导热性。柔软纯铜难以发挥作用，但是铜合金形式可以大大提高它强度。铜绿 铜能够抵御石膏、石灰与水泥侵蚀，在及空气接触后形成一层密实绿色铜盐。在正常都市环境下，铜绿形成需要八年。形成过程中颜色从红棕、深棕、灰色到标准绿色。这一过程可以在安装之前用化学方法实现(预生铜绿)。 结晶铜绿是铜盐另一种形式，以醋酸形式出现，经常被误认为是铜绿。及铜绿相比，结晶铜绿是有毒，且溶于水。 生产及回收 及铅、锌一样，黄铜矿石与辉铜矿石也是使用泡沫浮选法进行预备处理，并在转换器中还原。
47、但应用于电机工程铜，是采用电解方法提取（电解铜），大约占铜产品60%。超过50%铜生产使用了回收材料，这样可以节约86%初级能源。 加工及应用 传统金属加工技术同样适用于铜与铜合金生产。但是铜材料导热性高，因此很难被焊接，不过使用私合剂可以很容易地将其钎焊与黏结。 薄铜板适用于建筑立面与屋顶，可以用于防水，因为它可以及沥青黏结。铜还可以用来生产管道，如供暖设备，同时也广泛地应用于电机工程。铜锡合金：青铜青铜是在1000熔炉中冶炼出来。其中锡比例占10%一20%。青铜具有极高耐久性与耐候性。它比黄铜与铜都坚硬，并具有很强强抗腐蚀性与耐磨损性。这就是为什么青铜常被用来做耐用轴承衬套原因。 青铜表面呈黑色，很容易被打磨成闪亮金色。这一点很容易从公共场所青铜雕塑与艺术品上得到验证崇