Standard Handbook of Architectural Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Professional

作者:Robert Brown Butler

出品人:

页数:1008

译者:

出版时间:1998-3-1

价格:USD 125.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780079136923

丛书系列:

图书标签:

• 建筑工程
• 结构工程
• 机械工程
• 电气工程
• 暖通空调
• 建筑设计
• 建筑材料
• 可持续建筑
• 施工管理
• 工程实践

《现代建筑设计与结构理论前沿探析》 内容提要： 本书聚焦于二十一世纪以来，建筑工程领域所经历的深刻变革与技术飞跃。我们深入探讨了可持续性设计、高性能结构系统、数字化建造技术，以及建筑如何与不断演变的社会文化和环境挑战相融合。全书旨在为结构工程师、建筑师、项目管理者以及高等院校师生提供一个全面、前瞻性的知识框架，用以应对未来建筑实践中的复杂需求。 第一部分：可持续性与韧性建筑的基石 第一章：净零能耗与绿色建筑认证体系的演进 本章首先剖析了全球气候变化背景下，建筑行业对碳排放的责任与应对策略。我们详细阐述了从LEED、BREEAM到中国本土绿色建筑评价标准的最新修订要点，重点关注了能源性能指标（EUI）的计算方法与优化路径。探讨了如何通过被动式设计（如建筑形态优化、自然采光与通风策略）实现能源负荷的根本性削减。同时，深入分析了主动式系统，包括高效热泵技术、地源热泵系统的集成应用，以及建筑集成光伏（BIPV）系统的最新材料科学突破。本章强调，真正的可持续性设计要求建筑在全生命周期内实现能源、水资源和材料的循环利用。 第二章：高性能材料科学与低碳混凝土的革新 材料是建筑的骨架，本章着重考察了在追求轻质化、高强度和低环境影响方面的新型材料。我们详细介绍了超高性能混凝土（UHPC）的微观结构、力学特性及其在复杂结构节点中的应用潜力。讨论了再生骨料混凝土（RAC）的工业化挑战与性能保障措施，并对地聚合物混凝土（Geopolymer Concrete）作为传统波特兰水泥的替代品进行了深入的技术经济性评估。此外，木结构工程的复兴被视为低碳趋势的关键一环，书中详述了正交胶合木（CLT）的结构性能、防火处理技术以及大规模木结构建筑的抗震设计考量。 第三章：气候适应性与建筑韧性设计 面对日益频繁的极端天气事件，本章将“韧性”（Resilience）提升至设计核心地位。我们分析了城市热岛效应、海平面上升和强风暴对现有及未来建筑基础设施的潜在威胁。设计策略不再局限于单纯的抗灾，而是转向“快速恢复”和“功能维持”。书中包含了对湿陷性土壤、永久冻土退化等特殊地质条件下结构基础的加固技术，以及在洪水风险区域，如何通过架空、模块化或可转移性设计来提升建筑的适应能力。对自然灾害保险模型与风险量化评估方法进行了概述。 第二部分：先进结构工程与数字化建造范式 第四章：超高层建筑的结构动力学与先进阻尼技术 超高层建筑的设计挑战集中在控制侧向位移、管理风致振动以及保证结构安全冗余度。本章详细解析了复杂风荷载的CFD模拟方法，并对比了不同形式的支撑结构（如筒中筒、巨型框架）在不同地质条件下的适用性。重点阐述了主动式和半主动式振动控制技术：从粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器（TMD）到更先进的磁流变阻尼器（MR Damper）的工作原理、性能参数标定及其在实际项目中的安装与调试规范。 第五章：参数化设计与计算结构优化 本章探讨了参数化与生成式设计方法如何重塑结构工程师的工作流程。我们介绍了Grasshopper、Dynamo等环境中的核心插件，并着重讲解了拓扑优化（Topology Optimization）在轻量化结构构件设计中的应用。通过将结构分析模型直接与设计参数关联，实现了对材料用量、应力分布和几何形态的实时迭代与收敛。书中也讨论了如何确保这些复杂的、非标准的结构形式在施工图阶段能够转化为可实施的几何信息和精确的制造数据。 第六章：施工机器人化与数字孪生（Digital Twin）在工程中的集成 数字化建造是提高效率和质量的关键。本章深入分析了BIM（建筑信息模型）从设计阶段向施工、运营阶段的有效数据传递。重点关注了激光扫描、无人机测绘在进度监控和质量控制中的应用。随后，我们讨论了机器人化施工的现状，包括自动砌筑机器人、大型构件的3D打印技术在预制和现场建造中的挑战与机遇。最后，详细阐述了数字孪生概念在复杂基础设施项目中的构建流程，如何通过实时传感器数据反馈来预测设备故障、优化能源使用和指导预防性维护。 第三部分：复杂系统集成与运营智慧 第七章：建筑物理与室内环境质量（IEQ）的精细化控制 室内环境质量是衡量建筑宜居性的重要指标。本章超越了基础的通风换气次数要求，深入探讨了空气流动模拟（CFD）在优化人员停留区域的污染物扩散控制中的作用。分析了不同照度光谱（CCT）对人体生理节律（Circadian Rhythm）的影响，以及如何设计动态遮阳系统来最大化自然光利用率的同时避免眩光。同时，对建筑声学设计进行了高阶讲解，包括混响时间控制、噪声源隔离以及在开放式办公环境中实现个性化声学环境的技术路径。 第八章：建筑设备的能效管理与智能运维平台 建筑投入使用后，设备的能效管理决定了其长期运营成本和可持续性表现。本章详细介绍了基于物联网（IoT）的楼宇自动化系统（BAS）的架构与数据安全问题。重点解析了预测性维护（Predictive Maintenance）的算法基础，如何利用机器学习模型分析历史能耗数据和设备传感器读数，提前预警潜在故障，从而避免非计划停机。此外，还探讨了区域能源系统（如区域供冷/供热）的优化调度策略，以实现能源梯级利用和峰谷负荷的平抑。 第九章：结构健康监测（SHM）与生命周期评估（LCA）的融合 本章探讨了如何将先进的传感器技术用于结构的长期健康管理。我们阐述了光纤光栅、应变片、声发射（AE）技术在监测关键承重构件中的疲劳、裂缝萌生与扩展的实时监测机制。这些实时数据如何反哺到结构健康监测数据库中，并与生命周期评估（LCA）模型相结合，从而为建筑的后期加固、改造或提前退役提供科学依据。最终目标是构建一个从设计、建造到运营，数据驱动的闭环管理体系，确保建筑资产的价值最大化与风险最小化。 结论：面向未来的建筑工程哲学 本书的最终目标是培养一种跨学科的、系统性的工程思维。未来的建筑工程将不再是孤立的结构计算或热力学分析，而是要求工程师具备融合气候科学、材料创新、数据科学与复杂系统管理的能力。我们相信，通过掌握本书所阐述的前沿理论与实践方法，专业人士将能更好地引导建筑行业迈向更安全、更高效、更具环境责任感的未来。

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