具体描述
环境材料是未来新材料的一个重要方面已毋庸置疑，更是人类保护生存环境、实现材料工业可持续发展的有效途径。开发既有良好的使用性能，又具有较高的资源利用率，且对生态环境无副作用的新材料及其制品将是现实的一种迫切需要。
本书共分11章，主要介绍了材料产业与生态环境的关系、材料科学的基本知识、材料的环境协调性评价、材料的生态设计与理论、材料的环境友好加工及制备、环境治理功能材料与技术等，另外，还介绍了环境生物材料、金属类环境材料、无机非金属类环境材料、高分子环境材料以及复合材料的生态环境化的研究现状和发展趋势。
本书可作为环境、材料、生态及相关专业的大学生和研究生的教材或教学参考书，也可以作为建筑、化工、化学、生物、机械、汽车、土木和水利等专业工程技术人员的培训、自学教材或参考书；还可供相关专业科研、工程技术人员参考阅读。
《古老文明的智慧：失落的建筑技术与材料》 这本书并非关于现代意义上的“环境材料”，而是将目光投向那些在工业革命之前，我们的祖先曾经辉煌掌握，却因时代变迁而逐渐湮没的建筑技术与材料。它是一次穿越时空的寻访，旨在揭示那些古老文明在顺应自然、节约资源方面所展现出的非凡智慧，并试图从中汲取对于当下可持续发展理念的启示。 第一部分：根植自然的建筑哲学 在现代社会，我们常常将“环保”与“科技”挂钩，认为只有尖端的材料和复杂的工艺才能实现可持续性。然而，《古老文明的智慧》将带领读者回到一个截然不同的时代，那个时代的人们，在面对自然时，更多的是一种尊重与融合。 与土地对话：夯土与土坯的复兴 我们将深入探究那些以泥土为主要建材的古老建筑。从中国北方黄土高原的窑洞，到中东地区的土砖城，再到非洲马里廷巴克图的泥砖清真寺，这些结构无不展示了泥土作为一种易得、可再生的材料的巨大潜力。本书将详细解析夯土技术的不同流派，例如分层夯实、三合土的配比（粘土、沙子、石灰/草灰等），以及土坯的制作工艺，包括粘土的选择、揉制、塑形、晾晒与烧制（或不烧制）。我们还会探讨如何通过调整土壤的成分，甚至加入植物纤维（如稻草、麦秆）来增强土坯的强度和耐久性，使其能够抵御风雨侵蚀。书中将引用大量考古发现和实地考察的案例，展示这些古老建筑如何在没有水泥、钢筋的时代，依然屹立数百年甚至千年，成为与当地环境和谐共存的典范。我们会特别关注这些建筑在保温隔热方面的天然优势，分析其墙体厚度、材料密度与热传导率之间的关系，揭示古人如何巧妙地利用物质本身的特性来实现舒适的室内环境。 木的颂歌：榫卯结构的精妙与森林的智慧 在亚洲，特别是中国和日本，木材是重要的建筑材料。本书将不仅仅是介绍木材的物理特性，更会聚焦于中国古代木构建筑中闻名遐迩的榫卯结构。我们将详细解析各种榫卯节点的类型，如斗拱、穿斗、抬梁等，并通过图文并茂的方式，展现这些精密的连接方式如何将木梁、木柱巧妙地结合在一起，形成坚固而富有弹性的整体。我们会探讨榫卯结构在抗震方面的独特优势，以及其在建造过程中对木材的“轻微加工”理念，即尽量减少对木材的损伤，保留其天然的强度和美感。此外，本书还将触及古人如何进行森林管理，了解他们对木材资源的珍视，以及如何通过采伐、储藏、防腐处理（如烟熏、浸泡天然物质）等方式，延长木材的使用寿命。我们会引用古代典籍中关于木材选择、加工和保护的记载，勾勒出人与森林和谐共生的图景。 石的沉思：巨石建筑的奥秘与天然石材的运用 从古埃及的金字塔，到英国的巨石阵，再到印加文明的马丘比丘，石材以其永恒的生命力，承载着人类文明的记忆。本书将审视这些巨石建筑的建造之谜，但重点并非在于“外星人”的猜测，而是着力于分析当时人们可能采用的工程技术，例如斜坡、滚木、杠杆等工具的应用，以及利用天然地形的智慧。我们还将探讨不同地区天然石材的特性，如砂岩、花岗岩、大理石等，分析其硬度、密度、抗风化能力以及美学价值。本书将深入研究古代采石场的工作方式，以及如何将巨大的石块切割、搬运和精准地堆砌在一起。我们将关注石材在古代建筑中的多种用途，从承重墙体到装饰构件，再到水利设施（如古罗马的石砌水渠），展示石材作为一种天然、持久且低能耗的建筑材料的无限可能。 第二部分：失落的技艺与未被发掘的潜力 古老文明的智慧并不仅仅体现在宏伟的建筑中，更蕴含在那些被遗忘的细枝末节里。本书将致力于挖掘这些“失落的技艺”，并探讨它们在现代语境下的“复兴”与“转化”的可能性。 天然的粘合剂与防水材料 在现代建筑中，水泥和各类合成粘合剂占据主导地位。然而，古人也曾掌握多种天然的粘合剂，如糯米灰浆（将糯米浆与石灰混合）、动物胶、植物树脂等，它们在一定程度上达到了优异的粘结效果。本书将详细解析这些天然粘合剂的配方、制作工艺以及它们在不同结构中的应用，例如在砖石砌体、木结构以及壁画修复中的作用。同时，我们还将审视古人如何利用天然材料实现防水，例如沥青、蜂蜡、桐油等，分析其防水机理以及在屋顶、墙体、甚至船只建造中的应用。这些古老的技艺，在今天依然能为我们提供低毒、可降解的替代方案。 草木染与天然颜料的色彩艺术 建筑不仅仅是结构，更是色彩的载体。本书将探索古人如何利用植物、矿物等天然材料来为建筑内外营造色彩。我们将解析植物染料的提取与应用，例如靛蓝、茜草、栀子等，以及矿物颜料的来源与特性，如朱砂、石青、石绿等。我们将考察古代壁画、彩绘梁柱以及彩色瓦当的制作工艺，了解色彩与建筑的融合，以及这些天然颜料在耐久性、环保性方面的独特价值。本书还将探讨古人如何根据环境和功能需求来选择色彩，例如浅色调用于反射阳光，深色调用于吸收热量，展现色彩在建筑节能中的潜在作用。 竹的弹性与可持续性 在中国、东南亚等地区，竹子作为一种快速生长的可再生资源，在建筑中扮演着重要角色。本书将深入研究竹材的结构特性，如其空心的管状结构带来的轻质高强，以及其天然的弹性，使其在抗震性能上表现出色。我们将介绍竹编、竹笼、竹节连接等不同的竹结构建造技术，以及竹材的防腐、防虫处理方法。本书将展示竹子在古代桥梁、房屋、甚至是脚手架等方面的广泛应用，并思考其在现代绿色建筑中的回归与创新潜力。 第三部分：智慧的传承与未来的启示 《古老文明的智慧》并非旨在将读者带回过去，而是希望通过对过往的深入理解，来照亮当下的道路。 从“顺应自然”到“材料创新”的思考 古人“顺应自然”的理念，体现在他们对材料的就地取材、对环境的尊重以及对资源的节约。本书将分析这些理念背后的哲学思考，以及它们如何影响了古代建筑的形态和功能。我们将对比现代建筑材料的生产过程，反思其能源消耗、环境污染和资源枯竭等问题，并思考是否能从中汲取灵感，开发出更具可持续性的新型建筑材料。 “修复”与“再生”的价值 许多古老建筑至今仍在使用，这本身就是一种“再生”。本书将探讨古建筑的修复与保护技术，以及如何在新建筑中借鉴古老材料和工艺的优点。我们将关注那些被遗忘的天然材料，思考它们在现代社会中的“二次生命”，例如用天然粘合剂修复古籍，用天然颜料进行艺术创作，或者开发基于竹、土等的可持续建筑模块。 面向未来的可持续建筑 本书的最终目的，是为当下的建筑行业提供一份历史的镜鉴。我们并非要抛弃现代科技，而是希望通过理解古人的智慧，来拓宽我们的视野，寻找更“聪明”的解决方案。从最简单的就地取材，到最复杂的结构设计，古老文明的建筑经验，是留给我们的宝贵遗产，值得我们去深入研究、传承与发扬。 《古老文明的智慧：失落的建筑技术与材料》是一次关于“慢”的建筑、关于“自然”的力量、关于“智慧”的传承的探索。它将引领读者去重新审视我们身处的环境，重新思考建筑的本质，并从中发现通往一个更可持续的未来的可能。
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目录信息
第1章 绪论 1．1 环境材料的涵义 1．1．1 环境材料的提出 1．1．2 环境材料的涵义 1．2 环境材料的研究背景 1．2．1 材料的地位 1．2．2 环境对材料的作用 1．2．3 材料对环境的影响 1．2．4 环境材料与环境保护 1．3 环境材料学的研究内容与任务 1．3．1 环境材料学的定义 1．3．2 环境材料学的研究内容和研究方法 1．3．3 环境材料学的任务 1．4 环境材料学的发展概况 思考题 参考文献第2章 材料科学基本知识 2．1 材料的分类和组成 2．1．1 材料的分类 2．1．2 材料的要素 2．1．3 材料的组成 2．2 材料的结构 2．2．1 晶体 2．2．2 非晶体、准晶与液晶 2．2．3 材料的表面与界面 2．3 材料的性能 2．3．1 力学性能 2．3．2 热学性能 2．3．3 电学性能 2．3．4 光性能 2．3．5 磁性能 2．4 材料制备基础 2．4．1 材料的合成与加工 2．4．2 基于液相一固相转变的材料制备 2．4．3 基于固相一固相转变的材料制备 2．4．4 基于气相一固相转变的材料制备 思考题 参考文献第3章 材料的环境协调性评价 3．1 LCA方法的起源与进展研究 3．1．1 LCA的起源与发展 3．1．2 LCA的定义 3．1．3 LCA在国外的研究进展 3．1．4 LCA在国内的研究进展 3．2 材料的环境协调性评价方法 3．2．1 常见的环境指标及其表达方法 3．2．2 环境材料与材料生命周期评价 3．2．3 材料的环境协调性评价的特点 3．3 材料的环境协调性评价过程 3．3．1 确定目标范围， 3．3．2 清查分析 3．3．3 环境影响评价 3．3．4 评价结果解释 思考题 参考文献第4章 材料的生态设计与理论 4．1 生态设计 4．1．1 可持续发展原理 4．1．2 材料设计 4．1．3 生态设计 4．1．4 产品和材料的生态设计 4．2 材料流理论和材料生产的资源效率 4．2．1 材料流理论 4．2．2 材料生产的资源效率 4．2．3 资源的综合利用 4．3 材料生态设计的基本原则和战略 4．3．1 生态设计的基本原则 4．3．2 生态设计的战略 4．4 生态设计的方法 4．4．1 LCA 4．4．2 检查清单法与矩阵法 4．4．3 MIPS最小化法 4．4．4 回顾法与宏观法 4．5 生态设计发展的4阶段模型 思考题 参考文献第5章 材料的环境友好加工及制备 5．1 材料的环境友好加工及制备工艺 5．1．1 再循环利用技术 5．1．2 避害技术 5．1．3 控制技术 5．1．4 补救修补技术 5．2 清洁生产工艺和技术 5．2．1 清洁生产的概念和理论基础 5．2．2 清洁生产的内容 5．2．3 实现清洁生产的主要途径 5．2．4 清洁生产的评价 思考题 参考文献第6章 环境治理功能材料与技术 6．1 环境净化材料 6．1．1 大气污染治理材料与技术 6．1．2 水体污染治理材料与技术 6．1．3 其他污染控制材料与技术 6．2 环境修复材料与技术 6．2．1 固体废物的处理与资源化 6．2．2 重金属污染的防治 6．2．3 固沙材料及沙漠治理技术 6．3 环境替代材料 6．3．1 氯氟烃化合物替代材料 6．3．2 无磷洗涤剂的开发 6．3．3 石棉替代材料 思考题 参考文献第7章 环境生物材料 7．1 环境生物材料简介 7．2 生物填料的分类及特点 7．2．1 定型固定式填料 7．2．2 悬挂式填料 7．2．3 悬浮式填料 7．3 生物滤料概述 7．4 水处理生物材料选择的基本原则 7．4．1 足够的机械强度 7．4．2 优越的物理性状 7．4．3 优良的稳定性 7．4．4 良好的表面带电特性及亲疏水性 7．4．5 无毒性或抑制性 7．5 处理生物材料 7．5．1 生物活性炭 7．5．2 生物陶粒 7．5．3 新型生物填料——菌丝球 7．6 生物絮凝剂 7．6．1 生物絮凝剂的起源及发展趋势 7．6．2 生物絮凝剂的特点和分类 7．6．3 生物絮凝剂的絮凝机理 7．6．4 生物絮凝剂的生产过程 思考题 参考文献第8章 金属类环境材料 8．1 金属材料与生态环境 8．1．1 金属与资源 8．1．2 金属与能源 8．1．3 金属与生态环境破坏 8．2 金属材料的生态环境化 8．2．1 添加无毒无害元素 8．2．2 合金元素的选择 8．2．3 新钢种的开发 8．3 再生金属资源利用 8．3．1 废钢 8．3．2 再生铝 8．3．3 再生铜 8．3．4 再生铅 8．3．5 再生锌 思考题 参考文献第9章 无机非金属类环境材料 9．1 无机非金属材料的分类及特点 9．1．1 分类 9．1．2 特点 9．2 无机非金属材料的生态环境化 9．2．1 传统无机非金属材料面临的生态环境问题 9．2．2 无机非金属材料的生态环境化 9．3 生态建材 9．3．1 建材与环境 9．3．2 生态水泥和生态混凝土 9．3．3 净化和修复装饰装修材料 9．4 新型陶瓷 9．4．1 陶瓷与环境 9．4．2 新型陶瓷生态材料 思考题 参考文献第10章 高分子环境材料 10．1 高分子材料的环境问题 10．1．1 生产过程带来的环境问题 10．1．2 使用过程带来的环境问题 10．1．3 废弃后带来的环境问题10．2 高分子材料的环境协调化技术 10．2．1 源治理是实现高分子材料与环境协调发展的根本 10．2．2 高分子环境材料的发展方向10．3 废旧高分子材料的再生循环技术 10．3．1 废旧高分子材料的组成及分类 10．3．2 废旧高分子材料的回收再循环技术 10．3．3 无回收再利用价值的废旧高分子材料的处置技术 10．4 可降解高分子材料 10．4．1 光降解高分子材料 10．4．2 生物降解高分子材料 10．4．3 光一生物双降解高分子材料 10．4．4 可降解高分子材料的应用与发展前景 10．5 长寿命高分子材料 10．5．1 建筑用高分子材料 10．5．2 农用高分子材料 思考题 参考文献第11章 复合材料的生态环境化 11．1 复合材料及其分类和品种 11．1．1 复合材料的发展与特点 11．1．2 复合材料的分类和品种 11．2 复合材料与环境 11．2．1 复合材料对资源、能源和环境的贡献 11．2．2 复合材料对环境的影响和当前存在的问题 11．2．3 复合材料与环境协调的措施 11．3 复合材料的生态设计 11．4 复合材料的循环再生 11．4．1 复合材料的回收 11．4．2 复合材料的再生 11．5 具有环境意识的复合材料 11．5．1 可降解复合材料 11．5．2 废物复合材料 11．5．3 液晶聚合物复合材料 11．5．4 分子智能型复合材料 11．5．5 梯度功能材料思考题参考文献
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读后感
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