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出版者:安徽科技

作者:陈国宾//林润梅

出品人:

页数:119

译者:

出版时间:2010-6

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787533746506

丛书系列:

图书标签:

• 孕期营养
• 孕妇食谱
• 健康饮食
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深度聚焦：未来建筑的材料革命与可持续发展蓝图 图书名称： 《绿色穹顶之下：未来建筑的材料革新与生态韧性实践》 图书简介： 本书以人类居住环境的未来演进为宏大叙事背景，深入剖析了当前建筑行业面临的资源枯竭、碳排放压力以及环境退化三大核心挑战。我们拒绝停留在对现有技术的简单修补和迭代，而是将目光投向一场深刻的、颠覆性的材料革命，以及如何在这一革命中构建起真正具备生态韧性的未来城市景观。 全书分为六大部分，层层递进，从基础理论到前沿应用，构建了一个详尽的“绿色建筑材料生态系统”的知识框架。 --- 第一部分：时代之问——传统建筑范式的黄昏 本部分首先对现行建筑工业体系进行了深刻的反思。我们审视了混凝土、钢铁等“百年来之材”的生命周期评估（LCA），揭示了它们在开采、生产、运输和废弃过程中对地球资源和气候系统造成的不可逆影响。 1.1 隐形的碳足迹： 详细量化了水泥熟料生产中释放的二氧化碳，并对比了全球碳预算中建筑行业的占比。 1.2 资源临界点： 探讨了砂石、稀有金属等关键建筑原材料的储量预测与地缘政治风险，指出依赖不可再生资源的增长模式是不可持续的。 1.3 性能的悖论： 分析了现代建筑追求的“高能耗、高维护”的性能指标，与社会对低影响、长寿命建筑的需求之间的结构性矛盾。 我们认为，真正的可持续性，不是在旧体系上打补丁，而是要从根本上替换掉支撑起这个体系的基石——建筑材料本身。 --- 第二部分：生物基材料的崛起——从自然中汲取灵感 这一部分是本书的核心创新点之一，聚焦于那些模仿自然结构、实现碳中和甚至负碳排放的生物基工程材料。 2.1 木材的再工业化： 深度解析了正交胶合木（CLT）、胶合木（Glulam）等工程木材的力学性能提升、防火与防腐处理技术，以及大规模预制化装配的供应链挑战与机遇。我们展示了如何通过精准工程，使高层木结构建筑成为现实。 2.2 菌丝体的结构潜力： 这是一个极具前瞻性的章节。我们详细介绍了利用真菌菌丝体作为粘合剂，结合农业废弃物（如稻草、玉米芯）生长出的复合材料。探讨了其在轻质隔热、声学吸收以及特定受力构件中的应用可行性，并讨论了菌丝材料的规模化培养与干燥固化工艺。 2.3 藻类与纤维素： 考察了微藻生物反应器与建筑表皮的集成，探讨了利用藻类固碳并生产生物燃料或生物塑料的可能性。同时，也研究了纳米纤维素晶体在提升传统生物聚合物强度中的应用。 --- 第三部分：循环经济的闭环——废弃物的高价值转化 未来的建筑将不再产生“垃圾”，所有废弃物都将被视为下一轮生产的宝贵资源。本部分重点关注材料的闭环循环技术。 3.1 矿渣与飞灰的深度利用： 超越传统水泥掺合料，探讨了如何通过地质聚合物（Geopolymer）技术，完全替代波特兰水泥，生产出具有优异耐酸碱性能的“零碳”胶凝材料。 3.2 建筑解构与元素回收： 介绍了基于数字孪生（Digital Twin）技术的建筑信息模型（BIM）在“材料护照”中的应用，确保建筑拆除时，每根钢筋、每块砖都能被精准识别和高纯度回收。 3.3 塑料的结构化再生： 针对建筑垃圾中大量存在的难以处理的混合塑料，展示了通过热固化或化学解聚，将其转化为高强度、耐候性的结构填充材料或保温板的创新方法。 --- 第四部分：智能与自适应材料——赋予建筑生命力 本部分关注材料的“信息素养”，探讨了材料如何通过被动或主动响应外部环境变化，优化建筑的能耗与居住体验。 4.1 相变储能材料（PCM）： 详尽分析了不同温度区间的微胶囊化PCM，如何集成到墙体和地板中，实现对室内热负荷的“削峰填谷”，极大地减少HVAC系统的能耗。 4.2 电致变色与热致变色玻璃： 探讨了这些智能表皮材料如何根据日照强度和室内需求，实时调节光线和热量进入量，实现动态遮阳与采光控制。 4.3 自修复混凝土的突破： 深入研究了利用休眠细菌孢子或内生聚合物体系，使混凝土在微裂缝形成时能自动“愈合”的技术，从而将建筑构件的有效使用寿命延长数十年。 --- 第五部分：前沿探索——纳米技术与仿生结构 本部分将视角投向实验室前沿，介绍了一些可能在未来五到十年内实现工程化的颠覆性材料科学。 5.1 碳纳米管与石墨烯复合材： 论述了如何利用这些超强度的二维材料，制造出比传统钢材轻薄数倍、导电性极强的结构件和传感器网络，构建“结构即电路”的建筑。 5.2 气凝胶的结构优化： 突破了传统硅基气凝胶的脆性限制，研究了碳基和聚合物气凝胶在超低密度隔热和辐射防护方面的应用潜力。 5.3 仿生结构的力学建模： 从贝壳的层状结构到骨骼的孔隙率，分析了自然界中材料的梯度结构设计如何实现强度、重量和韧性的最佳平衡，并将其应用于新型轻质承重系统的设计。 --- 第六部分：政策、经济与社会驱动力 材料的革命必须与经济模型和政策导向同步。本书的最后一部分探讨了如何推动这些创新材料从实验室走向大规模商业应用。 6.1 绿色采购与激励机制： 分析了欧洲、北欧国家在公共项目中推行“低碳材料优先”政策的经验，以及如何通过碳税、补贴和认证体系，平衡创新材料初期的高成本。 6.2 跨界人才培养与供应链重塑： 强调了建筑师、材料科学家、生物工程师和数字化工程师之间深度协作的必要性，以及建立分布式、本地化的生物基材料生产网络的重要性。 6.3 居住者赋权： 探讨了如何设计能够让居住者感知、甚至参与到建筑材料“工作状态”（如能量收集、空气净化）中的界面，从而形成积极的能源管理反馈。 总结： 《绿色穹顶之下》不是一本停留在理论探讨的学术著作，而是一份面向未来三十年全球建筑业的行动纲领。它为工程师、建筑师、政策制定者、投资者以及关注环境未来的专业人士，提供了一套清晰的、可操作的蓝图，指导我们如何利用材料科学的突破，建造一个既坚固耐用、又与地球生态系统和谐共生的未来家园。本书深刻揭示，建筑的未来，取决于我们今天选择用什么来构建它。

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