设计师的材料清单:建筑篇

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出版者:同济大学出版社
作者:刘华江
出品人:
页数:283
译者:
出版时间:2017-9-1
价格:158.00
装帧:精装
isbn号码:9787560873442
丛书系列:设计师的材料清单
图书标签:
  • 建筑材料
  • 建筑
  • 建筑设计
  • 材料
  • 工具书
  • 室内设计
  • 建筑室内
  • *上海·同济大学出版社*
  • 建筑设计
  • 材料科学
  • 室内设计
  • 建筑美学
  • 空间规划
  • 设计思维
  • 建筑结构
  • 可持续设计
  • 材料应用
  • 设计流程
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具体描述

现代建筑材料的演进与应用:一部聚焦新型结构与可持续性的综合指南 内容概要 本书旨在为建筑师、工程师、材料科学家以及所有关注现代建筑发展趋势的专业人士,提供一份全面而深入的材料科学与应用参考。本书严格聚焦于当代建筑领域中不涉及“设计师的材料清单:建筑篇”所涵盖的传统或基础材料分类(如标准混凝土、砖石、传统木材加工等),而是将重点投向那些定义了二十一世纪建筑美学、性能和环境责任的前沿材料、复合系统以及制造技术。 全书分为六个核心部分,以批判性视角审视材料在应对气候变化、能源效率和城市密度挑战中的作用。 --- 第一部分:高性能结构与智能复合材料(The Apex of Structure) 本部分完全避开了对传统钢筋混凝土和普通结构钢材的常规论述,转而深入探讨超高强度材料及其在复杂几何结构中的应用。 1.1 超高性能混凝土(UHPC)的深层机理与定制化配比: 详细剖析UHPC中纤维增强机制(特别是聚合物纤维与钢纤维的协同作用)、微观孔隙结构控制技术,以及如何通过纳米级添加剂(如高反应性硅灰、特定形态的氧化物)来超越传统混凝土的强度和耐久极限。重点研究UHPC在预制单元、薄壳结构和抗冲击结构中的实际案例,及其对模具设计和养护环境的特殊要求。讨论其在极端海洋环境和高腐蚀性工业环境中的长期性能评估模型,而非其基础抗压强度数据。 1.2 先进结构钢材与轻量化合金: 聚焦于高韧性马氏体钢(Twinning Induced Plasticity, TWIP)和相变诱发塑性钢(TRIP)在超高层和复杂桁架结构中的应用潜力。分析这些新型合金在焊接工艺、疲劳寿命预测以及高应力环境下的延展性表现。此外,深入研究航空航天级铝锂合金在非传统建筑幕墙支撑系统和可快速装配式结构中的应用,探讨其轻质化优势如何重新定义结构效率边界。 1.3 拓扑优化与增材制造结构件: 本章完全围绕数字制造和结构拓扑优化展开。介绍如何利用有限元分析(FEA)和遗传算法设计出材料利用率最大化的结构节点和构件。重点论述金属增材制造(如选择性激光熔化 SLM)在生成具有复杂内部晶格结构和集成传感器的定制化承重连接件中的技术瓶颈和突破点,而非讨论任何标准化的金属型材。 --- 第二部分:环境响应性与动态外表皮系统(Responsive Skins) 本部分着重探讨建筑立面如何从静态屏障转变为动态、能源互动的界面,完全排除对标准玻璃幕墙或传统石材贴面的讨论。 2.1 热致变色与电致变色材料的应用: 详尽阐述无机氧化物或有机染料在响应温度或电荷变化时,实现可见光透过率和热辐射特性的动态调控机制。讨论集成这些涂层或薄膜于高性能夹层玻璃或聚合物板材中的挑战,以及其在调节室内热负荷、减少人工照明需求方面的量化效果。 2.2 能量采集与光伏一体化(BIPV)的下一代技术: 不再关注传统的晶体硅光伏板,而是深入研究钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells)在柔性、半透明或色彩可调配方上的最新进展。探讨染料敏化太阳能电池(DSSC)作为低照度环境下能源解决方案的潜力。讨论如何将这些能量采集系统无缝、美观地整合到建筑的垂直或水平表面,使其外观设计与能源性能高度统一。 2.3 气动外形与自适应遮阳系统: 研究基于流体力学原理设计的非线性遮阳构件,它们通过风力或微小驱动器实现形状的微小调整,以优化进入室内的日光角度和避免眩光。分析涉及形状记忆合金(SMA)或智能聚合物驱动器在实现这些复杂运动学设计中的作用。 --- 第三部分:生物基、再生与低碳材料的深度挖掘(Bio-Fabrication and Circularity) 本部分聚焦于替代传统高能耗材料的创新生物材料和循环经济下的新工艺。 3.1 菌丝体结构材料与生物复合板材: 详细介绍利用真菌菌丝体作为粘合剂,结合农业废弃物(如稻壳、锯末)生长出具有优良隔热、吸音性能的轻质结构或填充材料的生物制造流程。探讨菌丝体材料的尺度化生产限制、湿度敏感性及防火改性技术,侧重于其作为非承重内部分隔或保温层的创新应用。 3.2 工业废弃物循环再利用的先进建材: 专注于高等级工业副产品的升级再造。例如,对从冶金或化工过程中回收的特定粉煤灰或高炉矿渣进行超细研磨和化学活化,以替代部分水泥用量,并探讨由此产生的地质聚合物(Geopolymers)在特定结构中的应用性能。同样,研究废弃轮胎橡胶或塑料颗粒在高性能弹性铺装或降噪隔离层中的精确配比与耐久性提升方案。 3.3 藻类生物反应器与建筑集成: 探讨光生物反应器(PBR)作为一种集成在建筑立面或屋顶的系统,用于培养微藻,以实现二氧化碳捕获、生物质生产和同时进行的遮阳隔热功能。分析其水循环管理、光照效率优化以及生物质收获后的处理链条。 --- 第四部分:高性能隔热与声学界面(Thermal & Acoustic Frontiers) 本部分探究超越传统矿棉和泡沫塑料的超高效隔热与降噪解决方案。 4.1 真空隔热板(VIP)的结构集成与热桥控制: 深入分析真空隔热板的微观结构、封边技术以及长期真空保持能力。重点讨论如何在预制墙板或复杂节点处,通过精确设计无机芯材(如气凝胶填充)与边缘密封,来消除传统隔热材料中难以避免的热桥效应。 4.2 气凝胶的工程化应用: 聚焦于二氧化硅、碳或聚合物气凝胶在提高薄层建筑围护结构性能中的应用。讨论气凝胶毡、板材以及浆料的柔韧性、憎水性处理,及其在文物修复或超低能耗建筑改造中的精确施工技术。 4.3 智能吸声与可变声学环境: 研究利用多孔材料的结构共振原理和亥姆霍兹共振器阵列,设计能够“调谐”吸收特定频率噪音的内饰面板。分析声学材料的纤维定向性、孔隙率梯度对不同频率声波的吸收和散射特性的影响。 --- 第五部分:数字化建模与材料性能预测(Digital Materialization) 本部分侧重于材料科学与信息技术在建筑设计流程中的深度融合,关注数据驱动的材料选择与性能模拟。 5.1 材料信息学(Materials Informatics)在选材中的应用: 介绍如何利用数据库和机器学习算法,根据建筑特定的气候数据、结构荷载和成本约束,快速筛选出最优的复合材料配方和制造参数,以取代传统依赖经验的试错法。 5.2 生命周期评估(LCA)的深化与“摇篮到摇篮”设计: 详细阐述超越初步碳足迹计算的复杂LCA模型,重点关注材料在不同使用阶段(维护、翻新、拆除)的能量消耗与环境释放。讨论如何利用数字孪生技术来实时追踪和验证材料在建筑服役期间的性能衰减。 --- 第六部分:极端环境与适应性材料(Resilience and Extreme Conditions) 本部分关注材料在极端气候、地质或人为压力下的表现。 6.1 自修复混凝土与聚合物涂层: 研究通过封装的生物活性剂(如细菌孢子)或微胶囊化修复剂,实现材料在微裂缝出现时自动“愈合”的技术。讨论其对结构寿命的延长作用及其在地下结构和交通基础设施中的实际部署挑战。 6.2 极端温度与辐射防护材料: 探讨用于高海拔、极地或核设施周边建筑的特殊材料,包括低蠕变的高性能聚合物、耐高能粒子辐射的屏蔽材料,及其在保持结构完整性与隔热性能之间的平衡设计。 本书特色: 本书避免了对传统建筑材料的标准图表和基础物理性质的重复介绍,假定读者已具备扎实的建筑材料学基础。它专注于“如何做得更好”、“如何做得更少”、“如何做到不同”,为追求建筑技术边界的专业人士提供下一代工具箱。

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读后感

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用户评价

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这本书的篇幅宏大,结构似乎也试图覆盖建筑材料的方方面面,这本身是值得肯定的努力。然而,我注意到书中在某些关键的“软性”领域,例如建筑材料的市场经济学和供应链透明度方面,几乎没有着墨。在当下,建筑师不仅要考虑材料的物理性能,更要应对全球供应链的波动、原材料的伦理采购问题(如冲突矿产、森林管理认证)以及成本控制的动态变化。我原本期待这本书能提供一个框架,帮助设计师理解不同材料的全球采购风险、新兴市场的材料供应潜力,以及如何通过设计来优化材料使用效率以应对成本压力。例如,关于“本地化采购”的案例分析,书中没有提供任何关于区域性材料认证体系的介绍,也没有讨论如何评估本地供应商的可信度。这本书更像是一个完美的、理想化的材料世界,一个所有材料都能稳定、按时、按质供应的实验室场景。它缺乏了将材料引入真实、复杂、充满变数的商业和政治环境中的“实战指导”,使得它在指导现代项目管理和可持续采购策略方面显得有些理想化和脱节。

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这本书拿到手上,感觉就是一本厚重、扎实的工具书,封面设计简洁大气,一看就知道是做给专业人士看的。我本来期望它能深入探讨一些前沿的材料科学在建筑中的应用,比如智能材料、可自修复混凝土,或者一些新型复合材料的详细性能参数和施工指南。毕竟,随着技术的发展,建筑师对材料的选择和理解已经远超传统的砖石木材范畴了。然而,翻阅下来,感觉内容更偏向于对传统建筑材料的详尽罗列和基础性能介绍,就像一本高级的材料“图鉴”而非“前沿探索”。比如,关于可持续建筑材料的章节,我期待看到生命周期评估(LCA)的深度分析,或者不同地区回收材料的标准化处理流程,但呈现出来的更多是材料的宏观环境影响,缺乏具体可操作的案例数据和对比分析。这对于已经有一定经验的建筑师来说,可能信息增量不大,更像是一本强化基础知识的教材。我希望能看到更多关于材料美学、触感以及与光线互动的深度剖析,毕竟建筑不仅仅是结构,更是空间体验,而这方面的内容似乎略显单薄。总体而言,它更像是一本全面的“材料百科全书”,而非解决当下复杂设计挑战的“前沿智库”。

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作为一名刚步入建筑设计领域的新人,我对能够系统梳理各种建筑材料特性的书籍非常渴求,希望这本书能为我构建一个坚实的知识框架。我本来非常期待这本书能包含大量的细节图解,比如不同粘合剂的微观结构、不同饰面工艺的详尽步骤图示,以及各种构造节点在不同荷载下的应力分析模拟图。我尤其关注木结构连接件的各种新型设计和防火处理技术,希望能看到它们在实际项目中的应用案例及其设计考量。然而,书中的插图多为材料的宏观照片或简单的性能曲线图,缺乏那种能让初学者“手把手”学习如何具体操作或解决构造难题的深度图解。例如,在介绍高性能隔热材料时,我更希望看到不同厚度和密度的材料在不同气候带下的实际能耗对比数据,而不是仅仅罗列其导热系数的理论值。这本书在概念层面的介绍是到位的,但真正将理论转化为实践的“桥梁”——那些细致入微的节点深化、复杂的节点详图和详细的施工验收标准——却未能得到充分展现,这使得它在指导实际设计深化方面略显不足,更像是一个“材料信息库”的目录而非操作手册。

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这本书的排版和印刷质量无疑是顶级的,纸张的厚实感和色彩还原度都非常专业,体现了出版方对建筑专业书籍的尊重。我原本设想的是一本能深入探讨材料“集成化”和“系统化”的著作。在现代建筑中,材料往往不是孤立存在的,它们需要与结构、设备管线、防水防潮系统进行复杂的协同配合。我期待看到关于BIM模型中材料库的建立标准、不同材料交界处的详细热桥分析模型,以及如何利用数字孪生技术来模拟长期使用中的材料老化过程和维护策略。然而,内容焦点似乎仍然停留在单个材料的物理和化学属性上,对于“系统思维”的培养着力不多。比如,在讨论幕墙材料时,我希望能看到关于气密性、水密性测试的国际标准对比,以及不同材料体系在长期风荷载下的动态响应分析,而不仅仅是关于玻璃或铝型材本身的强度数据。这本书在材料的“独特性”上做得不错,但在如何将这些材料有机地编织进一个复杂、高效、长寿的建筑系统这一“整体性”的论述上,留下了相当大的空白,显得有些分散和静态。

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对于一个主要关注历史建筑保护和修复的专业人士来说,我拿到这本书时,首先关注的是其对传统、天然材料的“尊重”和“深度挖掘”。我迫切地希望书中能有大篇幅介绍不同地域、不同时代的石材开采工艺、砂浆和灰泥的传统配方,以及如何通过现代科学手段(如无损检测技术)来分析和复制这些古老材料的“肌理”和“记忆”。我期待看到关于如何精确匹配不同年代建筑的细微色差和质感的章节,以及不同天然材料在长期风化和污染侵蚀后的微观变化记录。但这本书似乎将大部分笔墨放在了现代工业化生产的材料上,对于天然材料的介绍相对简略,更像是对其现代替代品的补充说明。关于修复材料的兼容性测试,比如新旧材料之间的应力差异和界面结合力分析,书中几乎没有涉及。它提供的是一套现代建筑师的“新材料工具箱”,但对于那些致力于“修旧如旧”的实践者来说,其中关于“如何理解和尊重过去”的材料语汇和技术深度,远远无法满足我们对“时间感”和“材料传承”的严苛要求。

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这书把我自己一直想整理的东西整理出来了...多一点detail和explode axon什么就完美了...

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挺好的 有很多材料和使用案例 例子很多也很新 但是还是比较笼统吧 不是特别深入 节点或者详图也挺少的。。

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效率神器

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友好手册,希望能再全点。

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实用

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