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出版者:中国建材工业出版社

作者:夏云、夏葵

出品人:

页数:145

译者:

出版时间:2005-7

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787801598202

丛书系列:

图书标签:

• 建筑科学
• 基础
• 双语
• 建筑科学
• 建筑工程
• 建筑技术
• 建筑材料
• 结构力学
• 环境物理
• 建筑设备
• 可持续建筑
• 绿色建筑
• 建筑设计基础

建筑科学基础 (A Text on the Fundamentals of Architectural Science) 图书简介 本书旨在为建筑、土木工程、材料科学及相关领域的研究人员、工程师和高级学生提供一套全面且深入的基础知识体系。它聚焦于构成现代建筑结构与性能的底层科学原理，涵盖了材料力学、热工学、声学、光学、流体力学在建筑环境中的应用，以及建筑物理学的核心概念。 第一部分：结构与材料的力学基础 本部分深入探讨了建筑结构所依赖的力学原理。我们从经典的材料力学出发，系统阐述了应力、应变的概念及其在不同载荷条件下的行为表现。重点分析了线弹性理论，并拓展至塑性与粘弹性在建筑材料（如混凝土、钢材和木材）中的实际应用。 材料本构关系： 详细解析了胡克定律、泊松比，以及材料强度、刚度、韧性等关键指标的确定方法。特别关注了混凝土的开裂机理和钢材的屈服-强化过程。 结构稳定性分析： 对梁、板、拱、壳等基本结构构件在静载和动载作用下的受力状态进行了详尽的数学建模。引入了欧拉公式和后继屈曲理论，讨论了结构失稳的临界条件和防止措施。 疲劳与蠕变： 探讨了材料在长期、周期性载荷作用下的性能退化规律（疲劳），以及在恒定载荷下随时间发生的塑性变形（蠕变），这对长寿命建筑的设计至关重要。 断裂力学入门： 介绍了裂纹扩展的能量判据和应力强度因子概念，为理解材料和结构在极端条件下的失效模式提供了理论基础。 第二部分：热工与能源性能 本部分聚焦于建筑内部环境的温度控制与能源效率，这是可持续建筑设计的核心要素。内容围绕热量传递的三种基本方式展开，并将其应用于复杂建筑围护结构的分析。 热量传递机制： 深入分析了传导（通过傅里叶定律）、对流（自然对流与强制对流）和辐射（斯蒂芬-玻尔兹曼定律及形状因子）在墙体、屋面和玻璃幕墙中的耦合作用。 瞬态热响应： 探讨了建筑构件对外部气候变化（如昼夜温差）的动态热反应。引入周期热响应因子（Decrement Factor）和相移（Phase Lag）的概念，用于评估围护结构对室内温度波动的缓冲能力。 建筑热桥效应： 详细分析了结构节点处由于材料导热系数差异造成的热量泄漏（热桥）的计算方法和减轻策略，包括改变构造节点和使用高性能隔热材料。 室内外气流组织： 将流体力学原理应用于建筑通风。讨论了风压驱动的渗透通风和机械通风系统的设计，以及层流与紊流在不同空间内的影响。 第三部分：建筑声学与振动控制 本部分阐述了声音在建筑空间中的传播、吸收与反射规律，以及结构振动对使用舒适度的影响。 声学基本量： 明确了声压级、声功率级、声阻抗等关键物理量，并引入了人耳听觉阈值和响度等级。 室内声学： 详述了混响时间（Reverberation Time）的计算模型，包括塞宾公式（Sabine Formula）和蒙勒公式（Eyring-Norris Formula）。分析了扩散体、吸声材料的引入如何优化厅堂、教室等特定功能空间的声学品质。 建筑隔声： 区分了空气声隔声与固体声隔声。深入讲解了质量定律（Mass Law）及其在多层复合结构中的应用，并引入了隔声等级（STC）和构件隔声量（Rw）的概念，讨论了隔振措施在减少结构噪声传递中的作用。 结构动力学基础： 简要介绍了单自由度体系的自由振动与受迫振动响应，为理解风荷载、地震荷载对结构产生的影响奠定基础。 第四部分：建筑光学与光环境 本部分侧重于自然光和人工光在建筑内部的有效利用与控制，确保视觉健康与节能。 光辐射度量： 界定了光通量、照度、光强、亮度等基本光学单位，并探讨了它们之间的转换关系。 室内采光分析： 介绍了天空因子的计算方法，以及如何利用等照度曲线和采光系数来评估窗户设计对室内自然光均匀性的贡献。特别关注了浅进深与深进深建筑的采光策略差异。 玻璃与遮阳： 分析了透明材料（玻璃）的光学性能，如可见光透射比（VLT）、遮阳系数（SC），以及它们如何影响进入室内的热量和光照强度。详细讨论了固定式和可调节式遮阳系统的热光性能优化。 人工照明基础： 探讨了光源的色温、显色指数（CRI）对室内环境感知的影响，并介绍了照明功率密度（LPD）的概念及其在节能设计中的应用。 第五部分：建筑环境与材料相互作用 本部分将前述科学原理综合应用于建筑材料与环境的实际交互过程。 水汽迁移与湿工学： 探讨了水蒸气在建筑围护结构中的扩散机理，引入了等效空气层厚度（$S_d$值）的概念，分析了冷凝、霉菌生成等与湿度相关的性能问题，并提出了合理的蒸汽阻隔层设置原则。 材料耐久性与老化： 讨论了紫外线辐射、化学侵蚀（如酸雨）、冻融循环等环境因素对建筑材料（尤其混凝土和涂层）的长期性能影响，并引入了加速老化试验的科学方法。 表面辐射特性： 详细分析了建筑材料表面的发射率和吸收率如何影响其表面温度，这直接关系到建筑的得热和散热效率，以及人体热舒适度。 本书内容严谨，数学推导详实，注重从第一性原理出发建立工程模型，是深入理解建筑科学底层逻辑的必备参考书。

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读完这本书后，我感觉自己对建筑的认知被彻底重塑了。过去总觉得建筑是钢筋水泥的堆砌，是工程师说了算的领域，这本书却让我意识到，它更像是一门精妙的综合艺术。特别是关于材料性能的部分，它没有陷入材料化学的泥潭，而是专注于材料的“行为艺术”。比如，对混凝土的“呼吸作用”——吸湿与放湿——的描述，简直就像在写一篇关于生命体征的散文。作者用了非常生动的比喻，将不同类型的砌体结构比作不同性格的人，有的坚韧不拔，有的则需要精心的呵护。最让我印象深刻的是关于耐久性和时间维度下的材料衰变过程的讨论。它探讨了建筑如何在时间的侵蚀下，从一个完美的几何体逐渐演变成带有历史痕迹的有机体，这种对“时间的维度”的强调，让这本书的厚度远超出了普通的技术手册范畴。它教会了我如何去欣赏那些时间留下的印记，而不是仅仅追求表面的光洁。

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这本书的深度和广度令人难以置信，它成功地将建筑科学的各个分支——从声学到光学，从热工到结构——编织成了一张紧密相连的网络。最让我感到震撼的是，作者似乎对“失败”的案例有着近乎偏执的关注。书中花了相当大的篇幅去分析历史上著名的建筑倒塌或性能不佳的案例，不是为了猎奇，而是为了从中提取最深刻的教训。它分析了材料在特定环境下的“疲劳极限”，以及设计上的微小疏忽是如何在漫长时间中累积成灾难性的后果。这种对“反面教材”的深入剖析，比一百个成功案例的堆砌更有教育意义。它让我明白了，真正的科学基础，不仅在于知道如何建造，更在于深刻理解为何会崩塌。这种对风险和不确定性的坦诚探讨，使得全书的论述充满了敬畏感和责任感，让人在赞叹工程奇迹的同时，也对自然的巨大力量保持着清醒的认知。

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这本书真是让我大开眼界，本来以为“建筑科学基础”这种名字听起来会很枯燥乏味，充斥着各种生僻的公式和晦涩难懂的理论，没想到作者的处理方式极其巧妙。它没有一开始就抛出那些让人望而生畏的结构力学或者材料性能曲线，而是从建筑的本质——人与环境的互动——切入。开篇大量篇幅用来探讨光、声、热这些最基础的物理现象是如何影响居住体验的，这一点非常接地气。比如，书中对自然采光在不同纬度下的变化规律做了非常直观的分析，甚至配有一些手绘草图，将复杂的光线折射路径用铅笔线条勾勒出来，清晰易懂。我特别喜欢其中关于“热工舒适区”的那一章，它没有简单罗列温度和湿度标准，而是结合了不同历史时期人们对“舒适”的文化解读进行对比。这种将科学原理与人文关怀深度融合的叙述方式，让我感觉自己不是在学习一本教科书，而是在进行一次对居住环境哲学的探索之旅。它成功地将冰冷的科学数据赋予了温度和情感。

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说实话，这本书的写作风格极其自由奔放，完全不像我预想中的那种严谨的学术著作。它更像是一位经验丰富的老建筑师，在午后的咖啡馆里，随手翻开一本厚厚的笔记本，信手拈来地分享他的观察与感悟。在涉及流体力学的部分，作者并没有选择复杂的偏微分方程来推导风荷载，而是通过对城市峡谷中风的“路径图”的描绘，让我一下子就明白了狭窄街道上风速急剧增高的原因。这种叙事上的跳跃性，虽然偶尔需要读者跟上作者的思路，但带来的启发性却是巨大的。例如，书中有一段关于屋顶设计如何影响社区微气候的论述，作者突然插入了一段对日本传统“茅草屋”的赞美，然后自然地过渡到现代绿色屋顶的生态意义，这种跨越古今的联想，极大地拓宽了我的视野，让我明白了许多基础的科学原理其实在古代的智慧中就已经得到了实践和验证。

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对于非专业人士来说，阅读体验往往是最大的障碍，但这本书在这方面做得非常出色。作者似乎非常清楚读者可能会在哪里感到困惑，所以总是在关键时刻插入一些巧妙的类比或图解。我尤其欣赏它在解释结构稳定性时所采用的“平衡游戏”模型。它没有用枯燥的力矩计算，而是用一组相互支撑的木棍和一个不断滚动的球来演示临界点，这个动态的演示让我瞬间抓住了静力平衡的核心概念。而且，书中对材料与结构之间的关系探讨得极为深入，它不是简单地介绍“这个材料能承重多少”，而是深入分析了材料的延展性和脆性如何共同决定了最终结构的“安全感”。读完之后，我再看任何一座建筑，都会不自觉地去思考：它的“骨架”是如何支撑起它的“皮肤”的？这种思维模式的转变，是这本书给我最宝贵的财富，它将抽象的科学概念转化为了可感知的空间体验。

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本想拿来入门的，但觉得英文部分读不下去了。想吐了。纯粹理论堆积，实在提不起兴趣，对于初学者。

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本想拿来入门的，但觉得英文部分读不下去了。想吐了。纯粹理论堆积，实在提不起兴趣，对于初学者。

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本想拿来入门的，但觉得英文部分读不下去了。想吐了。纯粹理论堆积，实在提不起兴趣，对于初学者。

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本想拿来入门的，但觉得英文部分读不下去了。想吐了。纯粹理论堆积，实在提不起兴趣，对于初学者。