建築物材料為何失效?
本小節分為三個部分:
1 力
2 熱
2.1 冷熱交替
2.2 熱傳導
3 水
2.1 冷熱交替
要說「冷熱交替」,事實上是「熱熱交替」。因為世界上沒有東西能達到絕對零度。正常存在的東西,他都具有「熱」,所謂冷熱,只是一種程度轉化為另一程度。
建築中有很多東西會產生熱,比如化學反應放出的熱能,也比如太陽能或者溫暖的空氣物理傳來的熱能。如果材料潮濕,那麼在水的支持下,導熱能力還會更強。
冷熱交替帶來的物理效應
一種材料的溫度變化,意味著他的物理特性也會變化。氣態物質的變化最明顯,升溫就會膨脹,降溫就會收縮。固態物質體積上不會有太大變化,但一般來說,溫度變冷,東西會容易變脆。這個變化可能是緩慢的,也可能是瞬間達到某個臨界值,特性就出現了。譬如非晶體樹脂具有「玻璃化」溫度,達到某一溫度會從脆硬的玻璃態,轉化為彈性態。
在晶體結構的材料中,熱脹冷縮是最常見的物理效應。此外,也有可能達到熔點和沸點,而改變材料的物相——當然,很少有極端到讓建築融解的溫度。有一些材質是兩種或以上的材料組成。善於利用冷熱特性,或許能得到一些更好的性能。