Building Pathology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Blackwell Pub

作者:Watt, David

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2008-3

价格:578.00元

装帧:Pap

isbn号码:9781405161039

丛书系列:

图书标签:

建筑病理
建筑缺陷
结构健康监测
材料耐久性
建筑维护
建筑诊断
劣化机理
混凝土耐久性
钢结构腐蚀
建筑工程

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具体描述

Building pathology provides an interdisciplinary approach to the study of defects and performance in order to develop appropriate remedial and management solutions. It considers how the structure and materials of a building relate to its environment, its occupants and the way the building is used, so as to develop a better understanding of building failures.

This book provides a well illustrated introduction to the discipline of building pathology, bridging the gap between current approaches to the surveying of buildings and the detailed study of defect diagnosis, prognosis and remediation. It features a number of case studies and a detailed set of references and further reading.

This second edition has been updated to reflect changes in legislation, guidance and construction, and provides new case studies that demonstrate the breadth and depth of the subject.

建筑病理学（Building Pathology）导读：超越表象，直击结构健康的深层解析本书并非聚焦于建筑物的“病理”——即我们通常理解的结构失效、材料劣化或功能退化。相反，《建筑病理学：从预防到修复的系统性指南》将目光投向一个更为宏大且基础的领域：建筑的“健康”与其内在的稳定机制。我们深入探讨的是，一个建筑结构在设计、建造、运营乃至生命周期结束时，如何通过优化材料选择、构造设计、环境控制以及维护策略，来主动规避潜在的病态风险，从而实现长久、高效、可持续的服役状态。本书旨在为建筑师、结构工程师、材料科学家以及高级设施管理者提供一个全新的视角：预防胜于治疗。我们认为，真正的“病理学”研究，其核心在于理解建筑材料与环境因素（如气候、湿度、荷载、应力）之间的复杂相互作用，并在设计源头就构建起强大的防御体系。 --- 第一部分：基础科学与环境驱动力（The Foundation: Science and Environmental Drivers）本部分奠定了理解建筑健康状态的理论基石，摒弃了对可见缺陷的描述，转而深入探讨驱动材料性能变化的内在物理和化学机制。第一章：建筑材料的内在稳定性与变异性 1.1 晶体结构、微观孔隙率与初始应力场：详细分析混凝土、钢材、木材和砌体材料在微观尺度上的初始不均匀性。探讨这些初始差异如何影响材料在后续荷载和环境暴露下的响应阈值。我们重点研究了材料制造工艺（如水泥水化过程、钢材轧制）对宏观耐久性的长期影响。 1.2 热力学、湿敏性与渗透性分析：侧重于材料如何与热能和水蒸气进行动态交换。深入阐述非平衡态热力学在建筑围护结构中水分迁移过程中的应用，并建立高精度模型来预测材料的“呼吸”能力（Vapor Permeability）而非简单地测量其吸水率。 1.3 疲劳与蠕变机制的结构本构关系：区别于静态荷载分析，本章详述了材料在长期、循环荷载下的非线性响应。着重于如何通过优化纤维配筋、界面结合层设计来提高材料对动态应力的抵抗能力，从而确保结构在设计寿命周期内保持其弹性模量和承载能力。第二章：气候学与微气候的量化建模 2.1 边界层气动学与荷载分布：研究风荷载、雪荷载在复杂城市峡谷和高层建筑表面的精确流动模式。重点介绍计算流体力学（CFD）在预测局部高压区和负压区对围护结构密封性的潜在影响，而非仅依赖于规范的平均风速值。 2.2 辐射热平衡与表面温度梯度：探讨太阳辐射、长波辐射与建筑材料热容量的耦合效应。通过红外热像数据与室内外温湿度数据的交叉验证，建立精确的表面温度梯度模型，以指导选择具有高热稳定性的外墙饰面系统。 2.3 区域性环境应力参数的提取与应用：针对特定地理区域（如沿海盐雾区、高寒冻融区），量化关键腐蚀因子（如氯离子浓度、冻融循环频率）的年均暴露剂量，并将其作为材料耐久性设计的关键输入参数。 --- 第二部分：构造设计与系统集成优化（Construction Detailing and System Integration）本部分聚焦于如何将稳定的材料与精确的构造连接起来，形成一个相互协同、抵抗外部侵蚀的整体系统。第三章：防水与防潮的系统性集成策略 3.1 连续性与搭接几何的精确控制：阐述防水层、隔汽层、隔汽层之间的几何关系，强调“口袋效应”和“虹吸效应”的避免。详细分析屋面、幕墙连接节点和基础底板的无缝构造技术（Seamless Detailing）。 3.2 渗透与扩散控制的层次化防御：提出多重屏障理论（Multiple Barrier Theory）。系统性地介绍具有主动防潮能力的材料体系，如蒸汽阻滞膜（Vapor Retarders）与蒸汽开放膜（Vapor Openers）的选择性应用，确保在抵抗外部湿气进入的同时，允许内部湿气有效排出。 3.3 节点传热与冷凝风险规避：深入分析构造节点处的“热桥效应”如何加剧局部降温，导致表面温度低于露点，进而引发冷凝。引入“热断桥”材料（Thermal Breaks）的优化设计和安装精度要求，以维持围护结构的温度均匀性。第四章：结构连接的优化与应力消减 4.1 刚度匹配与位移兼容性设计：针对不同结构体系（如钢-混凝土混合结构），研究材料的弹性模量差异如何导致连接点处产生非预期的应力集中。提出通过优化连接件的刚度特性来实现荷载的平稳转移。 4.2 预应力与自平衡结构体系的稳定性分析：探讨通过预应力技术主动施加压应力，以抵消潜在拉应力或弯矩，从而提高结构对极端荷载的抵抗能力。分析预应力损失的长期预测模型。 4.3 冲击与振动的能量吸收机制：针对机械振动源和外部冲击（如交通、设备运行），设计具有特定阻尼特性的连接节点。研究粘弹性材料和摩擦阻尼器的应用，确保结构在承受外部扰动时，其内部应变能被有效耗散，而非转化为结构损伤。 --- 第三部分：健康运营与生命周期管理（Healthy Operation and Lifecycle Management）本部分将关注建筑投入使用后的动态管理，确保其在实际运行中持续维持设计的健康状态。第五章：环境控制系统的精密协调 5.1 HVAC系统与室内空气质量（IAQ）的耦合：探讨通风换气率、空气过滤效率与建筑围护结构气密性之间的动态平衡。强调系统运行参数的实时调整对于维持室内环境参数稳定性的关键作用，避免因通风不足导致的室内污染物累积。 5.2 污染物源识别与释放速率控制：关注建筑材料和家具在正常使用温度和湿度下的挥发性有机物（VOCs）释放特性。建立基于化学动力学的释放模型，指导在设计阶段就选用低释放潜力的材料。 5.3 结构健康监测（SHM）的预测性维护：介绍分布式光纤传感、压电传感器等非侵入式监测技术在实时采集结构应变、振动和温度数据中的应用。重点在于如何利用这些数据进行“剩余寿命预测”（Remaining Useful Life Prediction），从而在早期阶段识别出性能衰减的趋势。第六章：可持续维护与材料的再激活 6.1 维护策略的功效评估：评估常规清洁、涂层重刷、密封胶更换等维护活动的实际效果与成本效益。建立维护干预的“阈值模型”，即只有当系统性能下降到特定临界点时才进行干预，以优化资源配置。 6.2 材料性能的再生与延寿技术：研究先进的化学修复技术（如混凝土的微胶囊自修复、钢材的阴极保护再激活），而非简单的表面覆盖。重点讨论如何通过材料科学手段恢复其原有的结构完整性和物理化学屏障功能。 6.3 循环经济视角下的设计决策：探讨如何在设计之初就考虑材料的“可拆卸性”（Deconstructability）和“再利用潜力”（Reusability），确保建筑在未来功能转换时，其组成部分能够以最小的能量投入回归价值链。总结：本书的最终目标是构建一套前瞻性、数据驱动的建筑性能保障框架。它要求从业者从关注“发生了什么”（What happened）转向关注“将要发生什么”（What will happen），并通过精密的科学设计与严格的施工控制，将建筑的内在健康水平提升至一个全新的高度。我们致力于提供知识工具，使建筑成为一个能够自我防御、长效稳定的复杂生命体。