建築物材料為何失效？
要保護建築，理解它材料失效的各種原因至關重要。
建築的外殼與環境一如既往地複雜，我們可否找到一個像「能量守恆」一樣統一的概念，來幫我們簡化問題呢？這麼說，應該可以將一切問題歸結為「力」。力與能量釋放相輔相成，而熱問題，水問題，最終影響材料的時候，也無非是產生了某種（宏觀或者微觀的）力。通過這個過程，來自熱交換、熱傳導、化學變化、聲與振動、結構斷裂、水氣等等的能量變動，最終都歸一為力的變動了。
本小節會將力、熱和水對建築物的影響分篇解說，它們篇幅的長短並不代表重要性的排序，我們總需要把它們綜合起來考慮的。
本小節分為三個部分，十二篇：
1 力
1.1 力：建築物上的載荷
1.2 建築結構的古今差異
1.3 結構的失效
2 熱
2.1 熱：冷熱交替
2.2 熱傳導
3 水
3.1 水：水是什麼？
3.2 蒸氣形式的水
3.3 冷凝、蒸發、飽和及相對濕度
3.4 什麼是透氣性材料？
3.5 液態水
3.6 毛細管現象
3.7 吸濕與乾燥
1.1 力：建築物上的載荷
建築物受到的力，也就是前文說的「載荷」，是它生存與否的關鍵。「過載」則意味著材料將損壞，結構將倒塌。
建築物受力
施在建築物上的力可以分為「固定受力」和「流動受力」兩類。固定的一般來自屋頂、樑柱、門窗、大件傢俱；流動的一般來自風壓、儲物、人及動物。對於建築遺產來說，這些受力往往都在變動。小規模的建築甚至需要控制進出人數，以免壓壞樓板。
對於已經矗立在地面的數百年甚至上千年的建築，雖然受力會逐漸改變，但是非常緩慢，且相對穩定。也有可能是一年四季循環變化。因此就算出現了巨大的變形，主要結構依然不至於失效。義大利的比薩斜塔，中國的應縣木塔，都是這樣優秀的例子。只要人們持續關注它的受力情況，不進行突然變動，它們或許還能相對穩定地（晃晃悠悠也行）度過下一個一千年。
為什麼老建築最懼怕突然的變動呢？是因為突然的變動往往帶來巨大的能量，突破某些局部的瞬時吸收能量的極值（即材料力學的「強度」）。一個局部的損壞，帶來連鎖反應，於是整個建築就可能倒塌殆盡。
以下是一些常見的因素。如發現相關問題，按此排查原因，基本沒有例外：
-對於同一個結構，它面對的外力一般有三個層次：穩定、循環、突發。比如屋面，受到鋪設的瓦材、木材的穩定的力，受到天氣風雨的循環的力，也會受到重物（比如樹幹）突發掉落的力。後者最危險。這也是嶺南建築瓦面上方不留樹蔭的原因之一。
-同一個負荷，對不同的材料影響的效果是不同的。一般損壞處就是材料最弱的地方。
-材料的強弱程度也和溫度濕度非常相關。比如夯土牆，在乾熱環境下，強度很好。但如果長期潮濕，就容易崩解。
-材料的形狀、製作工藝、以及他們互相結合的方式，對力的反應很不同。在一些大木構件當中，取材平行樹輪或垂直樹輪，都很有講究。
機械能在建築材料當中的傳遞，不能僅僅以均勻材料計算，因為建築中的材料大多數都是不均勻，甚至帶有缺陷、劃痕、雜質的。有時候一個孔洞或者一個倒角，就會有巨大的區別。在材料技術相對匱乏的古代，這些細節的千般變化，造就了古建築的神奇與用心之處。
「虛」的藝術：緊緊咬合未必是最好的受力結構。中式柱礎與柱子之間往往不加黏合或扣合。遇到地震搖晃，柱子可以橫向振動消解能量；木材脹縮，地基沉降，柱子甚至可以懸空在原位，提供下墜的穩定力。這一智慧，也便於檢修和更換構件——當然也給不法分子提供了方便，許多古建築的石頭基礎，居然被完全偷走，換成磚塊墊著！
