虽然学生阶段的方案设计不涉及具体的建造，但材料在其中的作用却极为关键，因为其关乎建筑方案最后的具体呈现效果，可以说同一个方案采用不同质感、纹理和颜色的材料其最后的效果完全不同。所以了解、熟悉不同材料的特性和用法也是学生的一个基本能力。但目前学生在这方面的知识却极为匮乏，这种局限也束缚了设计思维的开拓和创新。
大家可能认为普通材料难以让方案产生新意，但实际情况却是很多传统材料在一些建筑师手中焕发青春，出现了让人眼前一亮的做法。所以我们一方面应熟悉常规材料的常规用法，另一方面是要了解常规材料的新用法和新材料的特性、用法及在方案中的效果。但由于材料的种类千千万万，我们很难在简短的篇幅里把所有材料说清楚，所以只能根据材料特性进行简单分类介绍，使学生对其有一定了解，以利进行方案创作。
材料在其特性上主要包括颜色、质感（粗糙光滑、透明等）、性格（文化、工业特征）等方面。一般分类为常规材料（砖、石、金属、玻璃、混凝土等）和新型材料；从通透程度上分为透明材料（玻璃等）、半透明材料（玻璃砖、U形玻璃、穿孔板、PC阳光板、塑料、膜、透明混凝土等）和不透明材料；从其表面质感上分为柔软材料（膜材、木材）和坚硬材料（金属、石材、混凝土等）；从冷暖感受上分为温暖（木材、砖、织物）和冰冷材料（混凝土、金属、玻璃等）；从其对光线吸收反射角度分为镜面材料、亚光材料和普通材料。
1.金属材料
（1）类型 除了最常用的铝板材料之外，还应掌握一些其他类型的金属材料。例如钢板里面有高强度耐候钢板（维也纳工商大学教学中心）、镀锌钢板、镀层钢板、搪瓷钢板（法兰克福工艺美术馆）、不锈钢板（盖茨黑德音乐中心）和波形钢板等（柏林GSW大楼）（图5-23）；另外还有铜板（例如北欧五国驻柏林大使馆）、锌板（赫尔辛基现代艺术博物馆）、钛板（古根海姆博物馆）和其他特殊做法，包括金属丝网板（柏林SONY中心）、穿孔板（北欧五国驻柏林大使馆的丹麦大使馆、苏州礼堂等）（图5-24）、凸凹花纹铝板（波茨坦广场上的音乐剧场、南京六合规划展示馆）等。
图5-23 波形金属板应用
图5-24 金属穿孔板应用效果
（2）尺寸形状 金属材料主要做成板材，包括各种厚度的平板（常用厚度0.6mm、0.7mm）、波形（或梯形）断面板、扣接式断面板、盒式块板、穿孔板、金属丝网板、凹凸花纹板材等。
国内幕墙常用的金属平板主要有纯铝单板、蜂窝铝板和铝塑复合板。一般铝单板厚度2.5mm和3mm，宽度1000mm、1200mm、1300mm、1500mm和1700mm，长度有2000mm、2500mm、3000mm、4000mm几种；蜂窝铝板厚度包括10mm、12mm、15mm、20mm和25mm几种，宽度1220mm和1250mm，长度2450mm和3650mm；铝塑复合板厚度包括4mm、5mm、6mm几种，宽度有1250mm、1270mm和1500mm，长度2440mm、3100mm和4500mm几种。
波形（或梯形）断面板是将薄的金属板材（0.6～1.2mm厚度）加工成波浪断面形状以加强整体性，长度一般控制在4m以下。
（3）做法 连接方式包括咬接式、明钉式、暗藏式铆钉固定和暗扣式等类型。不同连接方式适合不同类型的材料，并有不同的立面效果。例如咬接式适合薄平板材，连接缝包括水平形式、垂直形式和斜向形式；明钉式固定适合简易厂房屋面；暗扣式固定一般用于屋面板的安装。
2.砖、石材料
常见的砖、石材料包括砌筑型块材和装饰型板材两种形式，除了各种砖、大理石、花岗石、砂岩和面砖外，还有陶土板、陶瓷砖等新的材料。
陶土板是天然陶土进行高温煅烧后形成的板材，具有绿色环保、无辐射、防火、质感淳厚和自然气息。有平板和槽板两种形式，标准长度有300mm、600mm、900mm和1200mm几种，宽度有200mm、250mm、300mm、450mm，厚度从15～30mm不等。采用干挂方式安装（图5-25）。
除了块材是直接砌筑外，大部分板材采用湿贴式、胶粘式或干挂式构造做法。湿贴方式适合薄的、小的块材（厚度20mm以下），主要用于低层建筑；胶粘剂粘贴适合小面积薄板（8～12mm）；干挂式适合厚重板材（20～50mm）、高档次或高层建筑，同时也更安全。
3.水泥材料
（1）类型 常见的水泥材料就是混凝土制品，例如直接应用到外墙的清水混凝土，另外用得较多的预制外墙水泥材料就是水泥板。它是以水泥为主要原材料，经过特殊工艺加工而生产出的一种建筑材料，具有防火、防水、防腐蚀、防虫害、隔声的效果，可以直接作为外墙板使用。类型包括普通水泥板、纤维水泥板、纤维水泥压力板等。现在应用较多的是GRC板材（玻璃纤维混凝土），例如银川当代美术馆和扎哈·哈迪德设计的奥地利维也纳工商大学学习中心都是水泥板材料外墙（图5-26）。
图5-25 陶土板应用示意
图5-26 水泥板的应用及不同肌理类型
（2）尺寸形状 水泥板标准规格有1200mm×2400mm和1220mm×2440mm，厚度有2.5～90mm等各种类型。主要也是采用干挂式构造做法。除了板的铺贴外，当然也有变形应用，例如北京建筑大学新图书馆外表皮即采用GRC网格的形式。
4.玻璃
除了常规玻璃外，还有一些新型的玻璃类型，例如U形玻璃、玻璃砖和印刷玻璃等。
（1）U形玻璃 又称槽形玻璃（channelglass），它是一种断面为U形的玻璃，具有自重轻、耐候性及耐久性好，能够产生柔和的光线漫射效果（图5-27）。
U形玻璃常用于非承重外墙、内墙、隔断甚至采光顶棚、雨棚等。根据其断面受力特点一般沿竖直方向安装，厚度一般6mm、7mm，翼高41mm、60mm，宽度260mm、330mm、500mm，长度不超过6m。
（2）玻璃砖 玻璃砖是一种四周密闭、中部为空腔的玻璃块材产品，具有隔声、隔热、透光、防结露等优良性能。另外还有较好的装饰功能，经常作为室内隔断、室外围护墙体甚至地板材料、顶棚材料、窗户，具有柔和的光影效果（图5-28）。
常用玻璃砖规格尺寸有：115mm×115mm×80mm、145mm×145mm×80（95）mm、190mm×190mm×80（95）mm、240mm×240mm×80mm、300mm×300mm×100mm、240mm×115mm×80mm。(www.xing528.com)
玻璃砖墙体做法一般采用自承重方式，相互间通过砂浆粘接，与周边墙体连接可以采用槽钢固定连接或者耐候胶粘接的方式。有耐火要求时，墙体高度及长度均应不超过3m。
图5-27 U形玻璃应用案例
（3）印刷玻璃（图5-29） 是一种通过印刷技术把图案打印到玻璃上的新型装饰材料。印刷玻璃尺寸能达到2.8m×3.7m。安装做法和常规玻璃类似。案例包括北京三里屯瑜舍、乌得勒支大学图书馆等。
图5-28 玻璃砖应用案例
图5-29 印刷玻璃应用案例
5.竹、木材料
（1）竹材 竹子是一种速生的天然材料，具有轻便、灵活和便宜的特点，同时还有良好的韧性和耐久性特性，甚至号称21世纪的钢材。所以，它既可以作为结构材料，也可以作为装饰材料。
竹子既可以作为整根使用，也能作为片材。整根使用时有捆扎、编织等连接方式，作为片材时有编织、粘接等方式做成网状、板材等。典型应用代表包括武重义和西蒙·维列等，尤其是武重义，真正做到了结构、材料和建筑美学的完美统一（图5-30）。
（2）木材（图5-31） 木材作为自然材料具有天然的亲和力和温暖感，用于外墙或室外地面时一般有木板、木（条）方等形式，但由于直接和室外气候接触，需要进行防腐、防火等特殊处理。木板外墙做法有搭接式、锁扣平接式和格栅式。
用于室外地面时一般采用防腐木或碳化木，木方长度一般有2m、3m、4m、6m，截面尺寸（21～45）mm×（95～145）mm。
6.其他有机材料
图5-30 竹材的不同应用案例
（1）PMMA（有机玻璃） 有机玻璃具有质轻、高强、高通透性、隔热性和耐候性等特点。
图5-31 木材的不同应用案例
有机玻璃板厚度从2～30mm不等，可做成平板、波纹板、穿孔板等，尺寸能达到2m×6m。建筑中适用于屋顶采光顶和玻璃替代品，最具代表性的应用案例是慕尼黑奥林匹克体育场。
（2）PC阳光板（学名：聚碳酸酯）（图5-32） 具有高强度、轻质、通透性、隔声性和易于安装等特点。通常使用它的半透明特征让光线穿透进来，该材料在建筑中，白天可以展现通透的日光，夜晚则透露出室内光影，具有朦胧柔和的光影效果，适用于学校、办公楼、图书馆和博物馆建筑等。
PC板厚度从0.7～8.0mm不等，可做成单层平板、双层中空平板、三层中空平板、断面板（波浪形、梯形等）。应用于墙体时，类似金属波纹板做法，可采用螺钉、铆钉固定到龙骨上。代表性的应用案例包括伦敦拉班中心（外墙）和广东省体育馆（屋顶）等。
（3）ETFE膜（四氟乙烯）（图5-33） ETFE膜具有高韧性、高强度、轻质、强防火性和优越耐候性等特点。建筑中可单层使用（一些膜结构小品）或者作为气囊使用。主要做法有骨架式膜结构、张拉式膜结构、充气式膜结构和组合式膜结构几种。可通过裁剪、焊接达到各种形状和尺寸，具有非常大的使用灵活性和自由度。
代表性的应用案例包括安联足球场（屋顶、外墙应用）、英国伊甸园（屋顶、外墙应用）、水立方（屋顶、外墙应用）等。
图5-32 阳光板应用案例
图5-33 ETFE膜结构应用案例
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