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出版者:东华大学出版社

作者:蔡飞、潘红霞

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2005-8

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810389747

丛书系列:

图书标签:

• 建筑材料
• 材料科学
• 土木工程
• 建筑工程
• 施工技术
• 绿色建筑
• 可持续发展
• 建筑设计
• 材料性能
• 建筑规范

探索现代设计与工程的基石：结构与美学的交融 图书名称： 《结构之魂：现代建筑材料的革新与未来》 图书简介： 本书深入剖析了当代建筑设计与工程实践中，材料科学如何成为驱动创新的核心动力。我们不再仅仅将材料视为承载荷载的被动元素，而是将其视为塑造空间形态、定义空间体验，并实现可持续发展目标的关键媒介。本书旨在为建筑师、结构工程师、材料科学家以及所有对未来建筑抱有热忱的读者，提供一个全面、前瞻且极具实践指导意义的视野。 第一部分：材料的觉醒——从传统到高新技术的演变 这一部分追溯了建筑材料自工业革命以来的发展轨迹，重点关注材料属性的突破性进展。 1.1 混凝土的第二次革命：性能与耐久性的飞跃 本书详尽阐述了高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）的分子级设计原理。我们不再满足于传统强度，而是关注其在极端环境下的长期耐久性、自修复能力以及碳足迹的优化。内容包括：新型胶凝材料（如地聚合物）的化学反应机制、纤维增强技术（如玄武岩纤维、碳纳米管）如何显著提高抗裂性和韧性，以及在超高层结构和海洋工程中实际应用案例的深入解构。重点分析了混凝土的微观孔隙结构对渗透性、冻融循环和化学侵蚀的决定性影响。 1.2 钢材的轻量化与智能化：超越屈服点 现代钢材的发展已迈入智能和功能化阶段。我们探讨了高强度低合金钢（HSLA）在减轻结构自重方面的潜力，以及新型耐候钢在美学表达和维护成本降低方面的优势。更进一步，本书聚焦于“形状记忆合金”和“自修复钢结构”的概念验证项目，阐释了如何利用材料的内在属性来实现结构的动态响应和损伤自我修复，从而延长建筑全生命周期。 1.3 木材的回归与升级：工程木材的结构潜能 木材，作为最古老的建筑材料，正以其创新的工程形式重返舞台中心。本书系统性地介绍了正交胶合木（CLT）、胶合木（Glulam）和指接木（LVL）的制造工艺、力学性能测试方法以及防火、防潮的工程处理技术。我们深入对比了不同工程木产品在剪力墙、楼板和屋顶系统中的设计规范与性能表现，特别是针对大型公共建筑和跨度结构中木材-混凝土复合体系的结构优化策略。 第二部分：功能集成与性能优化——材料的“活性”探索 本部分着眼于材料不再是惰性的，而是能够主动感知、响应环境变化的“活性”组件。 2.1 智能表皮与热工调控 探讨了如何通过材料的相变、颜色变化和电化学反应来实现建筑围护结构的被动式能源管理。内容包括：相变材料（PCM）在墙体和屋顶中的集成技术，用以平滑室内温度波动；电致变色玻璃和光伏玻璃（BIPV）的最新进展，以及如何将这些技术无缝嵌入到建筑的整体美学设计之中，实现能源自给自足的“零能耗”目标。 2.2 声学与光学的精密调控 建筑材料在声学和光学性能上的精确设计，是提升室内环境质量的关键。本书详细分析了多孔材料、亥姆霍兹共振器原理在声学吸收和隔音屏障设计中的应用。在光学方面，重点阐述了透明材料的漫射与定向散射技术，如何利用微结构材料实现自然光的深度渗透，同时避免眩光和过热，为室内营造出既明亮又舒适的光环境。 2.3 纳米科技赋能：跨尺度的性能增强 纳米材料在建筑领域的应用是本书的前沿视角。我们讨论了如何利用碳纳米管、石墨烯等材料，在宏观尺度上显著提升涂层、复合材料的机械强度、导电性和抗菌性能。例如，自清洁涂层、防冰涂层以及用于结构健康监测的压电纳米纤维传感器的集成方法。 第三部分：可持续性与循环经济——材料的未来伦理 本部分将材料选择置于全球气候变化和资源稀缺的宏大背景下进行审视，强调“从摇篮到摇篮”的设计理念。 3.1 低碳足迹与循环设计原则 系统性地介绍了如何进行全生命周期评估（LCA），精确量化不同建筑材料在开采、制造、运输、使用和拆除阶段的能源消耗和环境影响。重点关注低碳水泥替代品（如高炉矿渣、粉煤灰、火山灰）的应用比例、再生骨料的质量控制标准，以及如何设计“易于拆解”的结构系统，以最大化材料的再利用率。 3.2 生物基材料与本地化供应链 探索了新型生物基复合材料，如麻纤维复合材料、菌丝体结构和藻类生物反应器外墙的工程潜力。这些材料不仅具有固碳特性，还能在本地供应链中实现生产，有效降低运输排放。书中提供了关于这些新型生物材料的长期性能测试数据和规范建议。 3.3 数字化驱动的材料管理与优化 本书强调了数字孪生（Digital Twin）技术在材料管理中的作用。通过BIM模型集成材料的数字身份标签（Digital Product Passport），可以实时追踪材料的来源、性能参数、碳排放数据以及未来的回收路径。这为建筑的动态维护和最终的材料回收提供了精确的决策支持系统。 结语：材料的哲学——人居环境的塑造者 《结构之魂》最终引导读者思考：材料选择不仅仅是工程上的优化，更是一种对未来世界负责任的哲学表达。通过理解和驾驭材料的潜力，我们能够建造出更安全、更美观、更具适应性和更持久的人类栖息地。本书提供的深度知识和前沿洞察，是推动下一代建筑实践跨越式发展的必备参考。

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说实话，阅读体验简直像是在攀登一座陡峭的知识悬崖，而且路线上还布满了各种晦涩难懂的专业术语，仿佛作者默认读者已经拥有了深厚的化学和力学基础。我尝试理解其中关于“骨料级配对拌合物流变性影响”的章节，但书中的阐述方式过于学院派，缺乏直观的图解和实际工程中的失败或成功案例对比。举个例子，当提到“碱骨料反应”时，作者只是给出了复杂的化学方程式和一些静态的实验室数据，却没有配上任何一张展示长期暴露在湿热环境下材料劣化过程的实景照片或者三维模型模拟。我更期待的是那种“一图胜千言”的展示，比如不同气候带下同一种材料在十年后的形貌对比。此外，这本书的排版也极其不友好，大段的文字堆砌，小得可怜的字体，加上缺乏有效的索引和交叉引用，使得任何想要快速查阅某一特定性能参数或标准规范的尝试都变得异常困难。我花费了近半小时，试图找到关于防火性能等级划分的系统性表格，结果只在某一个介绍轻质隔墙板的附录的角落里，发现了一段模糊不清的引用，这种信息组织方式，对于追求效率的现代读者来说，简直是一种折磨。这本书更像是作者对自己研究成果的私人记录，而不是一本为广大读者服务的工具书。

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这本《建筑材料》的厚度简直让人望而生畏，封面设计得异常朴素，像是上世纪八十年代的教科书翻印版，带着一股陈旧的油墨味。我原本是带着极大的期待——毕竟，在如今这个推崇“绿色”、“智能”的建筑时代，一本详尽的材料学著作应该会聚焦于新型复合材料的突破、纳米技术的应用，或是可持续生物基材料的未来走向。然而，翻开内页，我立刻被大量关于混凝土的早期配比、钢筋的抗拉强度公式，以及砖石结构承重极限的枯燥论述所淹没。书中似乎对近二十年来的材料科学进展视而不见，仿佛时间停在了上个世纪末。我试图寻找一些关于自修复混凝土的案例，或是低碳水泥替代品的最新研究进展，但收获的只有对波特兰水泥水化反应的细致入微的解析，其深度和广度，对于一个非专业人士来说，简直是知识的海洋，但方向却有点跑偏了。我更希望看到的是对材料的“生命周期评估”（LCA）的详细介绍，而不是单纯的物理性能罗列。这本书的案例分析部分，也大多停留在传统的建筑范例上，缺乏现代高层建筑或复杂结构对非常规材料的需求侧写。整体感觉，它更像是一本为即将参加某个古老工科考试的学生准备的复习资料，而非面向未来建筑行业从业者的参考书。

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当我翻到关于“饰面材料”的那一章时，我内心的失望感达到了顶点。我以为会读到关于新型环保涂料、高性能陶瓷板材的幕墙系统，或是那些能够隔绝城市噪音的吸音板材的创新应用。然而，这一章的重点似乎完全集中在天然石材的开采、切割工艺，以及传统抹灰层的砂浆配比上。这让我不禁怀疑，这本书的出版年份是否真的如封面上所标示的那样是最近的。现在的设计师和建筑师，面对气候变化和美学趋势的双重压力，对材料的“可塑性”和“环境交互性”有着极高的要求。比如，书中完全没有提及任何关于“变色玻璃”的工作原理，也没有介绍那些能够根据环境光线调整自身透明度的智能薄膜。反倒是对某种特定产地的花岗岩的纹理和色差控制，进行了长达数页的深入分析，这对于一个立志于了解未来建筑趋势的读者来说，实在有些“抱歉”。如果说建筑材料是建筑的皮肤和骨骼，那么这本书描绘的，似乎只是一具上了年纪的、正在缓慢风化的躯体，缺乏我们渴望看到的活力与创新。

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整体来看，这本书的叙事节奏像是一首冗长而缺乏高潮的交响乐，优点是其对基础知识的覆盖面广，但缺点是深度和广度不成正比，而且侧重点明显偏向于传统、成熟的技术体系。我尤其对它在“材料的现场施工与质量控制”这一块的描述感到不耐烦。大量的文字被用来描述如何正确地混合特定比例的砂浆，如何用特定的工具测量湿度，这些内容在今天的行业标准和自动化施工流程中，很多环节已经由预拌材料和智能传感器取代了。我更想知道的是，在面对极端天气条件或复杂几何形状的构件时，新型胶粘剂和快速固化体系如何保证施工质量和速度。这本书的视角过于“实验室化”和“教科书化”，缺乏与实际工程一线紧密结合的动态视角。它像是一张详尽但已经过时的地图，清楚地标明了所有的古老村落，却对正在建设中的高科技城市群视而不见。对于一个寻求快速掌握行业前沿、解决实际工程难题的读者而言，这本书更像是一份需要被“精简”和“更新”的参考资料，而不是一本可以直接拿来应用的宝典。

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这本书在“可持续性与回收利用”方面的论述，更是流于表面，像是在完成一项最低限度的任务要求。我本以为会看到大量关于建筑垃圾如何被重新设计并融入新材料体系的案例，或者是关于循环经济在预制构件中的具体实践。但实际情况是，相关的章节寥寥数页，内容非常保守和基础，仅仅停留在“理论上可以回收”的层面，几乎没有提供任何可操作的、具有前瞻性的工程实例或技术标准。比如，对于废弃的塑料瓶或轮胎如何被有效地用作轻质填充料，书中只是轻描淡写地提及，没有深入探讨其长期耐久性、与现有基体的粘结强度等关键问题。对比市面上其他探讨“绿色建筑”的书籍，这本书在这一核心议题上的表现，显得极其滞后和乏力。它似乎将“建筑材料”等同于“原材料的物理性能”，完全忽略了材料在整个社会和生态系统中所扮演的角色和责任。如果一本关于材料学的书不能清晰地指导我们如何减少对地球资源的消耗，那么它对现代读者的价值就大打折扣了。

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