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页数:149

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出版时间:2010-6

价格:42.00元

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isbn号码:9787560843292

丛书系列:

图书标签:

• 建筑工程
• 围护结构
• 节能工程
• 施工工法
• 民用建筑
• 建筑节能
• 绿色建筑
• 工程技术
• 建筑科学
• 规范标准

当代建筑材料科学与工程应用 图书简介 引言：建筑的未来与材料的革新 随着全球对可持续发展和能源效率日益增长的关注，现代建筑正经历着一场深刻的变革。这场变革的核心驱动力，在于建筑材料科学的突破性进展及其在工程实践中的创新应用。本书《当代建筑材料科学与工程应用》旨在全面、深入地探讨支撑现代建筑技术发展的前沿材料体系、先进的制造工艺以及这些材料在实际工程项目中的优化集成策略。本书突破了传统材料教科书的范畴，着重于材料性能的跨学科理解，以及如何通过材料选择与设计，实现建筑在结构强度、耐久性、热工性能、声学表现乃至环境友好性等方面的综合提升。本书特别关注材料在复杂工程环境下的行为模式，为建筑师、结构工程师、材料科学家及工程项目管理者提供了一套系统化的知识框架和实用的技术指导。 第一部分：基础材料的深度革新与性能解析 本书的开篇聚焦于建筑领域中最为基础且关键的材料体系的最新发展与性能优化。 第一章：高性能混凝土与新型胶凝材料 本章详细剖析了现代高性能混凝土（HPC）的设计理念与组成优化。我们不仅讨论了超高强混凝土（UHPC）的微观结构控制、纤维增强技术（如纳米纤维、钢纤维的引入）及其对延展性和抗裂性的影响，更深入探讨了活性粉末混凝土（RPC）在超厚结构或特殊环境（如海洋工程）中的应用潜力。重点解析了地聚合物混凝土（Geopolymer Concrete）的反应机理、水化过程，以及它在降低碳排放方面的显著优势。此外，本章还涵盖了智能传感器的植入技术，用于实时监测混凝土的早期强度、应力状态及内部损伤，实现对结构健康的远程诊断。 第二章：先进结构钢材与轻质合金 本章关注承重结构的核心——钢材。我们系统介绍了超高强度钢（AHSS）、耐候钢（Corten Steel）的冶金学特性、焊接工艺控制标准及其在超高层建筑和大型桥梁中的应用案例。针对轻量化趋势，本章深入研究了铝合金、镁合金在幕墙系统、预制构件中的应用优化，包括其抗疲劳性能、表面处理技术（如阳极氧化、热浸镀锌）以及在不同气候带的腐蚀防护策略。特别强调了钢结构在火灾荷载下的热塑性行为分析与被动防火措施的集成设计。 第三章：木结构工程的复兴与工程化 在可持续建筑的浪潮下，工程木材迎来了新的发展机遇。本章详尽阐述了交错层压木材（CLT）、胶合木（Glulam）、正交胶合木（NLT）的制造工艺、力学性能测试标准及结构设计方法。我们探讨了如何通过精密的木材干燥与防腐处理技术，确保工程木结构在潮湿环境下的长期稳定性。本章还涉及木材与其他材料（如混凝土、钢材）的混合连接节点设计，以实现结构效率与防火安全性的平衡。 第二部：功能性材料与表皮系统的精细化设计 建筑的能耗和室内环境质量，越来越依赖于其表皮系统的材料选择。本部分聚焦于赋予建筑“智能”和“调控”能力的先进材料。 第四章：高性能玻璃技术与动态采光系统 本章系统梳理了建筑玻璃从普通浮法玻璃向高性能玻璃的演变过程。重点分析了低辐射（Low-E）涂层的光谱选择性原理、多腔中空玻璃（IGU）的气体填充技术（如氪气、氙气）对U值的优化效果。深入探讨了电致变色玻璃、热致变色玻璃和光伏玻璃（BIPV）的技术原理、能耗收益计算模型，以及其在动态调节室内光热得益中的工程集成方案。本章还包括玻璃幕墙的抗风压设计、层间位移控制及防坠落安全规范。 第五章：先进隔热与热工屏障材料 超越传统的保温材料，本章侧重于超高效隔热材料的研究与应用。内容涵盖了气凝胶复合材料（Aerogel Composites）的极低导热机理、真空隔热板（VIP）的结构设计与密封技术，以及相变材料（PCM）在墙体、楼板中的热缓冲应用。我们详细分析了材料的导热系数、蓄热系数以及在复杂温湿度梯度下的性能稳定性，为实现被动式超低能耗建筑提供材料基础。 第六章：声学控制与振动隔离材料 建筑声环境质量是衡量居住舒适度的重要指标。本章探讨了如何运用吸声、隔声与消声材料来控制室内外噪声。深入分析了多孔材料的声阻抗匹配原理、穿孔板的共振吸声特性，以及使用质量弹簧质量系统进行低频隔声的结构设计。此外，本章还介绍了用于地铁、交通干线附近建筑的振动隔离垫层材料（如高阻尼橡胶、隔振弹簧）的选型与安装精度要求。 第三部：可持续性、循环经济与智能集成 现代材料科学的终极目标是服务于资源节约和环境友好型建筑。 第七章：绿色建材的生命周期评估与回收再利用 本章建立了建筑材料生命周期评估（LCA）的方法论，从原材料开采、加工制造、运输安装到最终拆除回收的全过程进行量化分析。重点研究了再生骨料混凝土（RAC）的性能恢复技术、建筑废弃物（如玻璃、塑料）的升级再造（Upcycling）在非结构填料中的应用。此外，本章详细阐述了“摇篮到摇篮”（Cradle-to-Cradle）的设计理念在材料选择中的实践路径。 第八章：材料的数字化、传感与自修复 本书的最后部分展望了材料与信息技术的融合。我们探讨了如何利用嵌入式光纤传感器、压电材料等技术，将结构健康监测（SHM）功能集成到建筑材料内部。重点介绍了自修复材料（如微胶囊技术、细菌诱导沉淀）的研发进展，以及这些“活的”材料如何延长建筑的使用寿命、降低维护成本。同时，涵盖了材料性能数据管理与BIM模型集成的标准和挑战。 结语：材料科学驱动下的建筑性能优化 本书旨在强调，建筑的卓越性能不再仅仅依赖于结构的宏大尺度或复杂形式，而是内嵌于其组成材料的精细化设计之中。通过对这些前沿材料科学与工程应用的系统学习和掌握，读者将能够站在技术前沿，设计和建造出更安全、更持久、更节能、更具环境责任感的下一代建筑作品。本书是为追求建筑技术创新与材料应用深度融合的专业人士量身打造的工具书与思想指南。

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