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出版者:中国建筑工业出版社

作者:王忠德

出品人:

页数:768

译者:

出版时间:2003-8-1

价格:59.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787112050246

丛书系列:

图书标签:

• 建筑材料
• 材料试验
• 工程质量
• 建筑工程
• 试验手册
• 实用技术
• 施工验收
• 质量检测
• 建筑规范
• 工程材料

建筑设计原理与结构优化：理论探索与工程实践 本书聚焦于现代建筑设计中，理论基础的深化与结构创新的前沿探索。它并非一本侧重于材料性能检测或具体试验方法的工具书，而是旨在构建一套系统的、涵盖宏观规划到微观构造的建筑设计理论框架，并探讨如何利用先进的结构工程学知识实现设计的优化与可持续性。 --- 第一部分：建筑设计的哲学基础与语境分析 本书的第一部分将读者从具体材料的物理属性中抽离出来，深入探讨建筑何以成为艺术与工程的交汇点。我们着眼于建筑的本质需求——为人服务，并探讨在当前社会、技术和环境背景下，如何定义“好的设计”。 1.1 空间叙事与场所精神的构建： 我们系统梳理了从古代神庙到现代高层建筑中，空间如何影响人类行为和心理认知的理论。重点分析了诺伯格-舒尔茨的“场所精神”理论在当代城市肌理中的应用与挑战。探讨了光照、声学环境、流线组织如何共同作用，形成一种潜移默化的叙事结构，使建筑成为记忆和文化的载体。本书强调设计过程中的“在地性”研究，要求设计者超越美学表皮，深入理解场地历史、气候特征和人文脉络，从而使新建筑能够与现有环境达成有意义的对话。 1.2 尺度、比例与人体工学的人文考量： 本章详细阐述了建筑尺度的多重维度——从城市尺度到构件尺度的层级关系。我们借鉴了维特鲁威的经典原则，并结合最新的神经科学对人与环境交互的研究成果，重新审视了经典的黄金分割、模度系统（如柯布西耶的模度人系统）在数字化设计环境下的适应性。重点讨论了无障碍设计如何从法规要求上升为一种更高层次的设计美学和包容性表达。 1.3 可持续性设计的深层解读：生态系统与生命周期评估： 本书超越了简单地使用“绿色材料”的层面，将可持续性视为一个复杂的生态系统工程。我们探讨了能源、水资源、废弃物管理的集成化设计策略。核心内容包括对建筑全生命周期评估（LCA）方法的深入剖析，着重于如何通过设计决策（如结构选型、围护系统设计）来最小化隐含能源（Embodied Energy）的消耗。此外，还引入了仿生学（Biomimicry）的设计思维，探寻自然界中成熟的结构和能源管理机制，并将其转化为可行的工程解决方案。 --- 第二部分：结构美学与前沿计算设计 本部分是本书的核心，它将理论设计与先进的结构工程技术相结合，探讨如何利用计算工具实现传统上难以想象的结构形态，并确保这些形态的结构可靠性与经济性。 2.1 拓扑优化与形态生成算法： 本书详细介绍了拓扑优化（Topology Optimization）在结构设计中的应用，它允许工程师在给定载荷和边界条件下，找出材料分布的最优解。我们通过一系列案例研究，展示了如何利用这种技术从功能需求出发，自然地“生长”出有机且高效的结构形态。重点剖析了形式找形（Form-finding）在张拉结构、薄壳结构设计中的数学原理，包括力场分析法和悬垂面法。 2.2 参数化设计流程与BIM的集成应用： 我们探讨了参数化建模如何彻底改变设计工作流。本章不仅展示了Grasshopper等可视化编程工具的基本操作，更深入到如何构建能反映性能反馈（如日光模拟、结构应力分析）的参数化模型。我们强调BIM（建筑信息模型）在整合结构、设备和材料数据方面的关键作用，特别是如何利用BIM实现跨专业的协同设计，有效避免传统设计阶段的冲突。 2.3 创新结构体系的力学解析： 本书对几种具有革命性潜力的结构体系进行了深入的力学分析，这些分析侧重于理解其内在的受力逻辑，而非简单的规范套用： 新型网格结构与空间桁架： 探讨了张拉整体（Tensegrity）结构和几何锁固结构（Geodesic Structures）的静力学与动力学特性，分析了其轻量化和跨大空间的潜力。 超高性能混凝土（UHPC）的应用潜力： 侧重于UHPC在实现更细长、更具雕塑感的构件（如曲面墙板、预应力构件）中的结构优势，以及其在抗疲劳和耐久性方面的理论突破。 柔性结构与可动立面： 分析了依赖于材料弹性和变形能力的结构设计，例如利用形状记忆合金或智能材料实现自适应的建筑表皮。 --- 第三部分：围护系统与环境控制的集成设计 本书的最后一部分关注于建筑的“皮肤”——围护系统，探讨如何将热工、气密性、光学性能与结构需求有机统一，实现建筑的整体性能优化。 3.1 复杂双层幕墙系统的传热与气流组织： 本书详细解析了双层幕墙的空气层在不同季节的热力学行为。我们引入了CFD（计算流体力学）模拟的基本概念，用以分析通风策略、自然对流和压力平衡的优化，旨在设计出能最大化自然通风、最小化机械能耗的系统。 3.2 动态遮阳与采光控制的结构集成： 重点讨论了将遮阳设备从附加构件转变为结构组成部分的设计理念。分析了不同类型（水平、垂直、网格）遮阳体系的日照遮蔽率计算模型，以及它们对室内热负荷和人工照明需求的影响。探讨了如何利用光导管技术和反射表面，将自然光深入到建筑核心区。 3.3 建筑的耐久性与维护策略的预设： 高质量的设计必须预见未来的老化过程。本章讨论了如何通过设计决策来控制湿气迁移、冻融循环和紫外线暴露对关键结构节点的影响。内容包括对关键接缝、防水层搭接的构造设计标准，以及如何利用可更换或易于维护的模块化设计，来延长建筑的使用寿命和降低长期的运营成本。 --- 结语：从“建造”到“生成” 《建筑设计原理与结构优化》旨在培养新一代建筑师和工程师的系统思维能力。它倡导一种“生成式设计”的哲学——即将结构、环境性能、材料潜力视为设计过程的共同驱动力，而非在设计完成后才被动添加的约束条件。本书是面向高阶学习者、专业设计人员和研究人员的理论参考，旨在推动建筑设计从经验驱动向数据驱动、从局部优化向系统集成的深刻转型。

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从我一个工程管理者的角度来看，这本书在“安全操作规程”和“质量控制点”的强调上显得有些薄弱。在建筑材料试验中，操作人员的安全是第一位的，特别是涉及高压设备、粉尘暴露或腐蚀性介质时，详细而明确的安全注意事项是不可或缺的。我很遗憾地发现，这方面的内容被一笔带过，没有足够的篇幅来讲解紧急情况处理流程。同时，对于试验结果的“合格判定标准”的引用和交叉验证流程，也需要更明确的层级划分。比如，当多项指标出现临界值时，应优先依据哪个标准进行判断？手册若能提供一个清晰的决策树图表，帮助现场工程师快速做出判断，那么它的价值将远超一本单纯的试验方法汇编。

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翻阅这本试验手册，我最大的感受是结构严谨，但深度上略显保守。对于我们这些需要进行前沿材料研究的人来说，里面的内容更多是停留在传统、成熟的测试方法上。比如，对于智能材料、自修复混凝土或者高性能纤维增强复合材料的力学性能测试，这本书里几乎没有涉及。这使得它在面对现代建筑技术的发展时，显得有些滞后了。我期待它能增加一个“高级测试技术与展望”的章节，详细介绍如无损检测技术（NDT）在材料评估中的应用，或者在极端环境（如高温、高湿或冻融循环）下材料耐久性的先进测试规程。只有这样，这本书才能真正成为指导未来建筑材料研究与应用的宝典，而不是仅仅停留在对过去几十年的经验总结上。

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这本书的理论基础部分阐述得相当到位，对于材料的微观结构与其宏观性能之间的关系讲解得深入浅出，这对于我们理解“为什么要做这个试验”非常有帮助。然而，在“如何规范记录试验数据”这一环节，我觉得可以做得更加精细化。记录表格的设计应该更具指导性，明确指出每一个数据点需要记录的精度要求，以及环境参数（如温度、湿度）的实时监测标准。现在的内容虽然提到了记录的要求，但缺乏针对不同材料（如砂浆、钢筋、沥青）的定制化记录模板。如果能提供一套标准化的、可打印的记录表格范例，并附带详细的填写说明，那么这本书在实际工作中就能起到更直接的指导作用，确保所有试验数据都具备可追溯性和一致性。

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坦白说，这本书的排版和插图设计让我有些困扰。虽然内容是专业的，但是图表的清晰度和信息密度需要大幅改进。很多关键的试验设备结构图和数据曲线图，印制得非常模糊，细节处难以辨认，这对于需要对照实物进行操作的学习者来说，无疑增加了理解的难度。我尝试着去理解某些特定设备的调整步骤，但由于缺乏清晰的局部放大图，只能反复猜测。此外，如果能引入一些标准的Excel或Python脚本示例，用于自动计算试验结果的统计学意义，那将极大地提升工作效率。目前的格式更像是一本教科书的附录，而非一本随时放在工作台上的“手册”。实用性首先体现在获取信息的便捷性上，这一点上，该书还有很长的路要走。

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这本《实用建筑材料试验手册》对我来说简直是打开了新世界的大门，尤其是在我对材料性能的理解上。我一直觉得，书里要是能多一些实际操作中的常见问题和对应的解决思路就更好了。比如，在进行混凝土抗压强度试验时，试块的制作、养护过程中的细节处理，以及最后数据分析时如何排除异常值，这些都是书本知识难以详尽描述的。我希望作者能加入更多基于一线经验的“避坑指南”，让读者在实际操作中能少走弯路。特别是对于一些非标件或者新型复合材料的测试方法，如果能有更细致的图示和步骤分解，那就太棒了。毕竟，手册的价值就在于它的实用性，能够指导我们准确无误地完成试验，保证工程质量。现在的内容虽然规范，但总感觉少了点“人情味”和实际操作的灵活性。

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