Sustainable Construction Materials and Technologies pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Naik, Tarun R. 编

出品人:

页数:816

译者:

出版时间:2007-5

价格:$ 271.14

装帧:

isbn号码:9780415446891

丛书系列:

图书标签:

Sustainable Construction
Green Building
Construction Materials
Civil Engineering
Environmental Engineering
Renewable Materials
Building Technology
Eco-Friendly
Material Science
Sustainable Development

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具体描述

The construction materials industry is a major user of the world's resources. While enormous progress has been made towards sustainability, the scope and opportunities for improvements are significant. To further the effort for sustainable development, a conference on Sustainable Construction Materials and Technologies was held at Coventry University, Coventry, U.K., from June 11th - 13th, 2007, to highlight case studies and research on new and innovative ways of achieving sustainability of construction materials and technologies. This book presents selected, important contributions made at the conference. Over 190 papers from over 45 countries were accepted for presentation at the conference, of which approximately 100 selected papers are published in this book. The rest of the papers are published in two supplementary books. Topics covered in this book include: sustainable alternatives to natural sand, stone, and Portland cement in concrete; sustainable use of recyclable resources such as fly ash, ground municipal waste slag, pozzolan, rice-husk ash, silica fume, gypsum plasterboard (drywall), and lime in construction; sustainable mortar, concrete, bricks, blocks, and backfill; the economics and environmental impact of sustainable materials and structures; use of construction and demolition wastes, and organic materials (straw bale, hemp, etc.) in construction; sustainable use of soil, timber, and wood products; and related sustainable construction and rehabilitation technologies.

现代建筑的基石：创新与挑战本书聚焦于当代建筑材料科学的最新进展及其在可持续发展背景下的应用与未来趋势。本书深入探讨了建筑行业在追求环境友好、资源效率和提升建筑性能方面所面临的核心挑战与机遇。我们认识到，传统的建筑实践正面临着严峻的资源枯竭和碳排放压力，因此，寻求创新的、对地球影响更小的材料解决方案已成为行业发展的当务之急。第一部分：新一代结构材料的突破本部分详细分析了支撑现代基础设施和高层建筑的结构性材料的演进。重点关注了材料力学性能的极限拓展与环境足迹的同步优化。 1.1 混凝土的绿色革命：低碳胶凝材料的深度解析混凝土作为全球使用量最大的建筑材料，其高能耗和高碳排放问题亟待解决。本章超越了传统的波特兰水泥，着重介绍了地聚合物（Geopolymer）技术的成熟应用及其工业化挑战。我们详细阐述了如何利用工业副产品，如粉煤灰、矿渣等，通过碱性激活反应制备具有与传统混凝土媲美甚至超越的强度和耐久性的新型胶凝材料。同时，探讨了碳捕获、利用与封存（CCUS）技术在水泥熟料生产中的集成可能性，以及开发超低碳或零碳水泥替代品的前沿研究，包括气固反应体系的动力学建模。 1.2 高性能纤维增强复合材料（FRP）在结构工程中的角色本书深入剖析了碳纤维增强聚合物（CFRP）、玻璃纤维增强聚合物（GFRP）及其衍生复合材料在土木工程中的应用。这些材料因其高比强度、耐腐蚀性和疲劳稳定性而备受青睐。我们将详细介绍如何利用先进的纤维铺设技术和基体树脂设计来定制具有特定力学响应的结构构件，例如预应力FRP筋材在海洋工程和桥梁修复中的应用案例。此外，还讨论了复合材料的失效模式分析（Failure Mode Analysis）和长期性能预测模型。 1.3 创新木材工程与仿生结构设计在可再生材料领域，工程木材（Engineered Wood Products）正重新定义高层建筑的可能性。本章聚焦于正交胶合木（CLT）、胶合木梁柱（Glulam）的结构性能优化，以及如何通过先进的胶合技术和防腐处理提升其在潮湿和高荷载环境下的应用潜力。我们还将探讨仿生学原理在结构设计中的应用，例如模仿自然界的分形结构或蜂窝排列，以实现材料的轻量化和最优的应力分布。第二部分：建筑围护系统的热工与能源效率建筑能耗的绝大部分发生在供暖和制冷阶段，因此，高效的建筑围护系统（Building Envelope）是实现净零能耗建筑的关键。 2.1 智能隔热材料的界面工程本书超越了传统的泡沫塑料和矿棉，聚焦于下一代隔热技术。重点介绍了气凝胶（Aerogel）材料的微观结构对其超低导热系数的贡献，以及其在超薄保温层设计中的应用潜力。此外，我们详尽讨论了相变材料（PCM）在墙体和屋顶中的集成策略，用以平抑日间温差波动，实现热负荷的动态管理。本章还将涉及真空绝热板（VIP）的密封技术和长期性能退化机制。 2.2 动态调节与自适应幕墙系统现代建筑的“皮肤”必须具备响应外部环境变化的能力。本节深入分析了电致变色玻璃（Electrochromic Glass）、热致变色涂层以及充气式ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）气枕系统的工作原理和能耗模拟。我们提供了一系列案例研究，展示如何通过这些动态系统有效控制太阳得热（Solar Heat Gain）和自然采光，从而最大限度地减少人工照明和空调负荷。 2.3 湿度管理与建筑健康建筑材料的吸湿-脱湿性能直接影响室内空气质量（IAQ）和结构耐久性。本章重点研究了透气性膜（Vapor-Permeable Membranes）和具有内在湿度缓冲能力的内墙材料（如石膏板和特定粘土基材料）的性能评估方法，确保在不同气候区实现“呼吸式”围护结构，防止霉菌滋生和结构腐蚀。第三部分：生命周期评估与资源管理可持续性的核心在于全面考量材料从摇篮到坟墓的全部影响。 3.1 深度生命周期评估（LCA）的量化方法学本章为读者提供了严谨的LCA工具应用指南，重点讲解了如何准确量化材料提取、加工、运输、使用和报废阶段的能源消耗、水资源使用和环境排放。我们特别关注了“隐含能源”（Embodied Energy）的精确计算，并讨论了不同国际标准（如ISO 14040/14044）在建筑领域的具体实施细则。 3.2 建筑废弃物的循环经济模型构建实现建筑垃圾的零填埋需要创新的回收技术和设计策略。本节探讨了建筑与拆除废弃物（C&D Waste）的先进分离技术，包括光学分选和机器人辅助拆除。我们详细描述了如何将回收的骨料（Recycled Aggregates）重新用于高性能混凝土骨料，以及塑料和金属的闭环回收路径。此外，还分析了“建筑产品护照”的概念，即通过数字化记录材料信息，为未来的拆解和再利用奠定基础。 3.3 地方性材料的复兴与本地供应链优化在全球化供应链中断的背景下，强化地方性材料的使用变得至关重要。本章考察了对当地地质资源进行勘探和标准化处理的技术，例如特定区域的土坯（Rammed Earth）、夯土和石材的现代改良技术，以确保这些传统材料在符合现代规范的同时，最大限度地降低运输排放。 --- 本书旨在为结构工程师、建筑师、材料科学家以及政策制定者提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架，指导他们理解和实践下一代可持续建筑材料的应用，推动建筑行业迈向真正的绿色、韧性与高效的未来。