Building Physics Heat, Air and Moisture pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Hens, Hugo S. L. C.

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2008-4

价格:698.00 元

装帧:

isbn号码:9783433018415

丛书系列:

图书标签:

英文
德国
建筑
Building Physics
Heat Transfer
Airflow
Moisture
HVAC
Building Envelope
Thermal Comfort
Energy Efficiency
Hygrothermal Analysis
Sustainable Design
Indoor Climate

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具体描述

Bad experiences with construction quality, the energy crises of 1973 and 1979, complaints about 'sick buildings', thermal, acoustical, visual and olfactory discomfort, the move towards more sustainability, have all accelerated the development of a field, which until 35 years ago was hardly more than an academic exercise: building physics.

Through the application of existing physical knowledge and the combination with information coming from other disciplines, the field helps to understand the physical performance of building parts, buildings and the built environment, and translates it into correct design and construction.

This book is the result of thirty years teaching, research and consultancy activity of the author.

The book discusses the theory behind the heat and mass transport in and through building components. Steady and non steady state heat conduction, heat convection and thermal radiation are discussed in depth, followed by typical building-related thermal concepts such as reference temperatures, surface film coefficients, the thermal transmissivity, the solar transmissivity, thermal bridging and the periodic thermal properties. Water vapour and water vapour flow and moisture flow in and through building materials and building components is analyzed in depth, mixed up with several engineering concepts which allow a first order analysis of phenomena such as the vapour balance, the mold, mildew and dust mites risk, surface condensation, sorption, capillary suction, rain absorption and drying. In a last section, heat and mass transfer are combined into one overall model staying closest to the real hygrothermal response of building components, as observed in field experiments.

The book combines the theory of heat and mass transfer with typical building engineering applications. The line from theory to application is dressed in a correct and clear way. In the theory, oversimplification is avoided.

This book is the result of thirty years teaching, research and consultancy activity of the author.

土木工程与建筑科学前沿：结构优化、材料创新与可持续设计书籍简介本书深入探讨了当代土木工程与建筑科学领域的前沿课题，重点聚焦于结构优化设计、新型高性能建筑材料的应用与开发，以及面向未来挑战的可持续性建筑实践。它旨在为结构工程师、建筑师、材料科学家以及相关领域的研究人员和高年级学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的知识体系。全书内容不涉及建筑物理学中的热、气、湿传递（即热工、气流组织和防潮/防霉等主题），而是将重心置于结构的力学性能、材料的组成特性以及整体系统的性能化设计上。 --- 第一部分：先进结构分析与优化设计（Advanced Structural Analysis and Optimization）本部分致力于解析复杂荷载条件下结构的响应机制，并介绍如何通过先进的计算方法实现结构性能的最大化与资源消耗的最小化。第一章：非线性结构动力学与抗震设计本章详细阐述了材料屈服、几何非线性（如P-Delta效应）以及接触非线性对结构整体稳定性和承载能力的影响。重点讨论了基于性能的抗震设计（Performance-Based Seismic Design, PBSD）的新范式。内容包括：增量动力分析（IDA）：评估结构在不同地震动强度下的性能点。滞回模型与本构关系：对比纤维梁单元模型与集中塑性铰模型的适用性，特别是针对钢筋混凝土和型钢结构的先进滞回行为模拟。隔震与减震技术：深入分析基础隔震系统（如铅芯橡胶支座）和被动/主动减震器（如粘滞阻尼器）在提升结构冗余度和韧性方面的工程应用与设计参数确定。第二章：拓扑优化与结构轻量化本章聚焦于如何利用计算工具在给定的设计空间内，优化材料的分布，以达到特定性能目标下的最小重量或最小应力集中。密度法与水平集法：对比描述拓扑优化算法的核心技术，探讨如何将这些方法应用于桁架、框架以及复杂曲面结构的设计。制造约束下的优化：讨论增材制造（3D打印）技术对结构拓扑布局的革新，特别是如何将冷却、支撑结构等制造约束纳入优化目标函数。多目标优化：在保证安全性的前提下，同时优化结构的刚度、疲劳寿命与制造成本，引入帕累托前沿分析。第三章：预应力技术与耐久性设计本章超越传统预应力概念，探讨新型预应力形式在超高层建筑和长跨度结构中的应用，并强调其对结构长期服役性能的意义。自平衡系统与外加预应力：分析新型张拉体系（如钢绞线束和形状记忆合金）在恢复结构初始状态中的作用。疲劳分析与损伤容限：针对钢结构和预应力混凝土结构，基于S-N曲线和Paris法则，进行详尽的疲劳寿命预测和损伤累积评估。可靠性理论在设计中的应用：引入第二类矩方法（FORM）和蒙特卡洛模拟，评估结构在不确定性荷载和材料参数下的可靠性指标。 --- 第二部分：高性能建筑材料与结构界面（Advanced Building Materials and Interfaces）本部分侧重于材料科学的最新突破，特别是新型复合材料、功能性材料在提升结构性能和环境适应性方面的潜力。第四章：超高性能混凝土（UHPC）的制备与应用超高性能混凝土（UHPC）以其极高的抗压强度、优异的延展性和耐久性，正在重新定义混凝土结构的可能性。本章深入剖析其微观结构与宏观力学行为。微观机理与填料效应：探讨石英粉、硅灰等超细颗粒在填充孔隙、抑制微裂缝扩展中的作用。纤维增强机制：对比聚丙烯纤维、钢纤维和玄武岩纤维对UHPC韧性提升的贡献，特别是应变硬化行为的实现。现场应用挑战：讨论UHPC在预制构件、桥梁铺装以及超薄结构外壳中的施工技术、养护条件及长期性能监测。第五章：智能与功能性结构材料本章关注那些能够感知环境变化或自身状态，并能主动做出响应的材料，这是实现结构健康监测（SHM）与自修复结构的基础。形状记忆合金（SMA）：分析SMA（如NiTi合金）的马氏体相变和热弹性回复特性，及其在可复位结构连接件和振动控制元件中的应用。压电与磁流变（MR）材料：探讨压电陶瓷在应变传感和主动模态抑制中的集成方式；深入研究MR流体在可变刚度/阻尼器中的响应速度与稳定性。自修复材料体系：研究微胶囊技术、细菌诱导的碳酸钙沉淀（MICP）等自修复机制在混凝土和沥青材料中的潜能，以及如何设计有效的释放和修复过程。第六章：复合材料在结构中的交界面问题本章专门探讨纤维增强聚合物（FRP）与传统基材（钢、混凝土）的粘结性能、界面性能退化及其长期可靠性。 FRP加固体系的性能衰减：分析湿热环境、紫外线辐射对树脂基体性能的影响，以及这对结构承载力裕度的潜在削弱。粘结滑移模型：建立考虑界面层非线性和损伤累积的精确粘结-滑移本构模型，用于模拟FRP筋材与混凝土的长期荷载传递效率。耐火性能的提升策略：研究采用多层涂层、空心结构或特殊基体来提高FRP复合材料在火灾条件下的结构承载完整性。 --- 第三部分：系统集成与环境适应性设计（System Integration and Environmental Resilience）本部分将视角提升到整体建筑系统层面，探讨如何将结构、材料与外部环境的互动进行系统化、前瞻性的设计。第七章：高适应性建筑围护结构与能量利用本章关注建筑外围护结构（立面和屋面）的结构完整性、动态响应，以及如何将其转变为主动的环境调节界面。幕墙系统的风致振动与耦合分析：研究高层建筑中轻质、大跨度玻璃幕墙在强风作用下与主体结构之间的气动弹性耦合效应，采用CFD辅助分析。动态遮阳与光伏一体化结构：设计能够根据太阳轨迹和环境温度自动调整角度的结构化遮阳系统，并探讨光伏板集成对屋面荷载分布和结构刚度的影响。结构储能与热惯性利用：探讨利用建筑主体结构（如楼板）的巨大热容量作为热缓冲层的设计策略，及其对非传统供暖/制冷系统的配合度。第八章：生命周期评估（LCA）与循环经济在土木工程中的实践本章聚焦于从摇篮到坟墓的全面性能评估，指导工程师做出对环境影响最小化的材料选择和设计决策。 LCA方法论与数据库：介绍ISO 14040/44标准下的LCA实施步骤，特别是针对混凝土、钢材和新型复合材料的能源消耗与碳足迹量化。结构的可拆卸性与再利用设计（DfD/DfR）：推广模块化设计和无损连接技术，确保结构组件在建筑生命周期结束时能被高效分离和回收。低碳与负碳材料的应用：分析地质聚合物、生物基材料（如工程木材）在替代传统水泥和钢材方面的工程可行性和长期力学保证。第九章：复杂场地与极端环境下的结构韧性本章探讨在日益频繁的极端自然灾害背景下，如何提升基础设施和建筑系统的弹性与快速恢复能力。极端荷载下的概率风险评估：引入复合风险模型，量化洪水、强风、滑坡与地震多重灾害叠加对结构系统的联合概率影响。地基-结构-上部结构相互作用（SSI）：在软土地基或冰冻土地区，精确模拟SSI对结构动力响应和沉降控制的复杂影响。系统韧性指标构建：超越单一构件的强度指标，建立衡量整个基础设施网络在遭遇扰动后维持关键功能的能力（恢复时间、功能下降幅度）的综合韧性指标。 --- 本书集合了结构力学、材料科学与可持续性工程的交叉前沿研究成果，为构建更安全、更高效、更具环境责任感的未来建筑环境，提供了坚实的理论基础与创新的工程工具。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书在提供详尽的实验数据和案例分析方面确实是无出其右的。它收录了大量的实际建筑案例，并配以详尽的现场监测报告，这些数据远比书本上的理想化模型更有说服力。特别是关于湿气迁移在不同气候带下的表现对比，分析得极其透彻，作者似乎亲自走访了每一个案例现场。通过这些真实的反馈，我得以深入理解理论模型在现实世界中可能遇到的各种偏差和限制因素。对于从事建筑性能模拟或规范制定工作的专业人士而言，这些一手资料的价值是无可估量的。它不仅仅告诉你“应该怎样”，更重要的是展示了“实际发生了什么”，这种脚踏实地的态度，让这本书的参考价值飙升，绝非空泛的理论堆砌。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事逻辑简直是迷宫般的复杂，读起来需要极大的耐心和专注力。作者似乎将所有相关的知识点一股脑地塞进了有限的篇幅里，导致章节之间的过渡非常生硬和跳跃。我花了很长时间才适应这种“碎片化”的知识呈现方式。很多基础概念的铺垫不足，直接就进入了高深的数学模型推导，对于没有深厚背景的读者来说，会感到非常吃力。有时候，我感觉自己像是在攀登一座知识的悬崖，每一步都需要反复查阅前文甚至参考其他资料才能勉强跟上思路。对于追求结构清晰、循序渐进学习体验的读者，这本书可能会带来巨大的挫败感。它更像是为领域内的专家准备的、高度浓缩的知识库，而非面向初学者的入门教材，这一点从其晦涩的术语使用频率上就可以窥见一斑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量真是让人眼前一亮，纸张很有质感，拿在手里沉甸甸的，一看就是精心制作的。而且，插图和图表的清晰度极高，很多复杂的物理过程和结构细节，通过这些精美的图示竟然变得异常直观易懂。我特别欣赏作者在视觉呈现上的用心，这对于理解热工和流体力学中的抽象概念至关重要。比如说，讲解空气渗透路径时，那些剖面图的层次感和色彩区分简直是教科书级别的示范。装帧设计也非常大气，书脊的处理既结实又美观，即便是经常翻阅，也不用担心书体会散架。这不仅仅是一本工具书，更像是一件可以摆在书架上展示的艺术品。这种对物理细节的关注，延伸到了每一个排版的小细节中，让人在阅读过程中感到非常愉悦和舒适，这在很多同类专业书籍中是很难得的体验。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，这本书呈现出一种极其干燥、去情感化的学术腔调，几乎找不到任何试图拉近与读者距离的尝试。作者的措辞极其精确，每一个词语的选择都像是经过了最严格的化学分析，但同时也使得阅读过程变得枯燥乏味。对于那些希望在学习过程中获得一些启发性思考或批判性讨论的读者来说，这本书提供的营养可能略显单薄。它更像是一份严格遵循既有范式的技术手册，而不是一份引发新一轮探讨的学术论著。我常常在阅读中途感到精神涣散，需要不断地提醒自己，这仅仅是为了获取信息，而非享受阅读体验。如果能稍微加入一些历史背景的叙述，或者对不同学派观点的比较，或许能让内容生动一些。

评分☆☆☆☆☆

这本书在对最新研究成果的整合方面，似乎有些力不从心，给我的感觉像是停留在几年前的版本。虽然它对经典理论的阐述十分扎实，但对于近五年内发展起来的新型保温材料的性能衰减模型，以及新兴的智能环境控制系统与建筑围护结构交互作用的最新研究，介绍得相当简略，甚至有些过时。在快速迭代的工程技术领域，这种知识的滞后性是一个不容忽视的缺陷。我原本期待能从中一窥未来建筑物理的发展方向，但最终发现它更像是一部对过往成就的全面总结，而非对未来挑战的积极预见。对于追求走在行业前沿的读者来说，这本书可能需要与其他更及时的期刊文章搭配阅读才能弥补这一不足。

评分☆☆☆☆☆

四册教材的第一册。它叫building physics不叫science我就知道有鬼了🌚🌚没想到是硬核物理，完全不适合微积分都没掌握好的建筑学读，这豆瓣分都没法评。有同样需求的同志请移步隔壁的building science吧……啃了一点热工，它和建筑实际建造问题的结合非常紧密，纯粹的problem solving，但不失框架

评分☆☆☆☆☆