《從泥土到太陽電池》從建筑材料的發(fā)展歷史出發(fā)，對(duì)材料與建筑、文化、社會(huì)風(fēng)俗的關(guān)系等進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，著重講述了新型節(jié)能材料、太陽電池與建筑結(jié)合等發(fā)展方向，指出太陽能的應(yīng)用是建筑材料和建筑歷史上劃時(shí)代的變革，從此建筑材料具有產(chǎn)能功能，建筑由幾千年來的耗能大戶向產(chǎn)能基地過渡。
本書可作為能源與建筑等專業(yè)大專院校師生的選修教材，也可作為太陽能材料應(yīng)用技術(shù)人員的培訓(xùn)教材，還可以作為普通讀者了解新型節(jié)能材料的科普?qǐng)D書。
適讀人群 ：本書可作為能源與建筑等專業(yè)大專院校師生的選修教材，也可作為太陽能材料應(yīng)用技術(shù)人員的培訓(xùn)教材，還可以作為普通讀者了解新型節(jié)能材料的科普?qǐng)D書。
1.《從泥土到太陽電池》對(duì)建筑史上各種建筑、世界各地著 名建筑的介紹引人入勝。
2.《從泥土到太陽電池》對(duì)各種建筑發(fā)展過程中的建筑材料應(yīng)用介紹得較為詳細(xì)，讀這本書可以了解各種建筑材料及應(yīng)用。
3.《從泥土到太陽電池》對(duì)各種新型節(jié)能建筑及節(jié)能材料進(jìn)行了著重介紹，可作為建筑與能源等相關(guān)專業(yè)大專院校師生的選修教材。
在本書中，我們?cè)噲D介紹建筑材料對(duì)建筑、能源、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)發(fā)展的影響。建筑是人類初始的生產(chǎn)活動(dòng)之一，處于史前狩獵和采集時(shí)代的先民就已從事建筑活動(dòng)。建筑材料是產(chǎn)量最大、用途最廣的材料，是建筑活動(dòng)的基本元素。人類使用建材并開始建筑活動(dòng)的歷史，甚至比農(nóng)耕的歷史更加古老。建筑材料和建筑的發(fā)展變遷更是相互促進(jìn)、相互依存的。建筑是人類文明的象征，建筑材料是建筑的骨架和外衣，建筑材料可以定義為人居環(huán)境構(gòu)成物所用材料的總稱，可以說建筑材料是人類賴以生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑材料的不斷更新進(jìn)步推動(dòng)了文明的發(fā)展，然而其對(duì)能源、資源的大量消耗，對(duì)環(huán)境生態(tài)造成了破壞，阻礙了文明的進(jìn)程。
建筑材料是與人類關(guān)系密切、難以分別的材料�，F(xiàn)在人類幾乎有大半時(shí)間生活在各類建筑（住宅和建筑工程）內(nèi)，有許多人甚至長(zhǎng)年累月在室內(nèi)活動(dòng)。人們接觸最多的，對(duì)身體健康、生活節(jié)奏影響最大的材料就是建筑材料和服裝、食品材料。
建筑材料的制造自古就是一個(gè)工序繁多、耗能很大的工程。申報(bào)世界文化遺產(chǎn)的南京城墻，600年前修造時(shí)就實(shí)行了“舉國體制”和“崗位責(zé)任制”，每塊城磚在燒制時(shí)都刻有來自各地制作者名和地名的字跡，城墻砌筑時(shí)在磚塊中間澆鑄鐵汁或者用糯米混拌石灰。古代很多巨大建筑的取材使生態(tài)被慘重破壞，人們需要翻山跨壑，從數(shù)十里、數(shù)百里之外搬運(yùn)巨石、大木，往往耗盡社會(huì)幾代人的財(cái)力、人力，甚至影響文明發(fā)展進(jìn)程。
節(jié)約能源，提倡低碳經(jīng)濟(jì)，防止大氣溫室效應(yīng)和環(huán)境污染是當(dāng)前世界各國政府迫在眉睫、亟待解決的課題。而在各類能耗中，建筑能耗首當(dāng)其沖，已占發(fā)達(dá)國家總能耗的50%以上，其他國家與地區(qū)的建筑能耗也節(jié)節(jié)攀升。而建筑材料的性能又是決定建筑節(jié)能的重要參數(shù)。
從人類自身的進(jìn)步和發(fā)展來看，人居生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展貫穿于人類社會(huì)發(fā)展的全過程，貫穿于整個(gè)人類對(duì)建筑材料的開發(fā)、使用、制造、再生循環(huán)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。
隨著低碳經(jīng)濟(jì)、和諧社會(huì)的概念深入人心，人們對(duì)于建筑材料與建筑節(jié)能的關(guān)系給予了前所未有的重視。人們認(rèn)識(shí)到建筑節(jié)能的歷史意義和現(xiàn)實(shí)意義大于其經(jīng)濟(jì)效益，它是社會(huì)發(fā)展到一定階段的必然要求。在發(fā)達(dá)國家，建筑節(jié)能已經(jīng)提升至同城市規(guī)劃、國家全局發(fā)展的高度，各類建筑如達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，寧愿不建，絕不留有遺憾。
本書站在建筑材料角度，介紹了建筑發(fā)展；敘述了黏土、石塊由天然建筑材料，經(jīng)過烘燒加工成為磚瓦、玻璃、水泥等耗能建筑材料，再到太陽能電池等節(jié)能建筑材料的發(fā)展過程；敘述了人類建筑由結(jié)廬而居、豎穴火炕到今日高樓大廈的發(fā)展過程，并介紹了古往今來一批珍輝玉映的著名建筑；重點(diǎn)介紹了正在蓬勃發(fā)展的太陽能材料，指出太陽能建筑代表了建筑材料和建筑的未來，是人類建筑史上最具有深遠(yuǎn)意義的革命。
本書試圖從建筑材料的角度，回顧建筑由被動(dòng)適應(yīng)到主動(dòng)汲取太陽能的發(fā)展過程，指出太陽電池等材料和組件是現(xiàn)代建筑材料家族中引人矚目的新秀。由于太陽電池等的加入，太陽能建筑已展現(xiàn)出與數(shù)千年建筑迥然不同的風(fēng)采，具有難以比擬的優(yōu)勢(shì)。
人類利用能源的歷史已經(jīng)歷過使用天然草木時(shí)代、煤炭時(shí)代、石油天然氣時(shí)代。現(xiàn)在，太陽能時(shí)代已露端倪，在近幾十年間，人類將闊步邁入太陽能時(shí)代，而太陽能建筑的興起，將是太陽能時(shí)代來臨的主要標(biāo)志。
《從泥土到太陽電池》將人類建筑利用太陽能的歷史劃分為四個(gè)既有聯(lián)系、又有差別的階段。第一階段開始于建筑產(chǎn)生的初期，至少在100萬年以前，由荒居野宿向?qū)ふ�、修飾穴洞和結(jié)廬造屋過渡的先民，就自然而然地選擇了向陽、背風(fēng)、溫暖、干燥、危險(xiǎn)較小的居地。邁入文明門檻以后，各類房屋、宮殿，包括在歷史上久負(fù)盛名的城市和建筑，都遵循著這種模式，對(duì)太陽光和太陽熱開始有意識(shí)地利用。第二階段始于工業(yè)革命，玻璃、鋼材和水泥的廣泛使用，出現(xiàn)了一批與數(shù)千年農(nóng)耕時(shí)代迥然不同的建筑，各類透射陽光的溫室，通風(fēng)、光線明亮的廊庭隨處可見，數(shù)巨大建筑拔地而起，容納好似從地下涌出的數(shù)人口。第三階段人們開始有目的地設(shè)計(jì)、建造節(jié)能建筑，通過絕熱材料、相變材料、儲(chǔ)能材料和各類玻璃等透光材料的使用，房屋通風(fēng)和采光性能的改進(jìn)使墻體達(dá)到保溫隔熱、冬暖夏涼的效果，從而降低能源的損耗。綠色建筑、生態(tài)建筑和低碳建筑，具有一脈相承的連續(xù)性。第四階段始于20世紀(jì)后期，建筑進(jìn)入主動(dòng)利用太陽能和其他可再生能源的時(shí)代，自人類開始營(yíng)造房屋以來，建筑第一次由耗能大戶轉(zhuǎn)為產(chǎn)能基地，太陽電池、太陽能集熱設(shè)備、太陽能儲(chǔ)存設(shè)備、太陽能采暖制冷設(shè)備和太陽光引入裝置陸續(xù)成為建筑的有機(jī)組成部分，使建筑不再是單純消耗能源、污染環(huán)境的同義詞，而具備吸收、利用能源，改善人居環(huán)境和自然環(huán)境的功能。在21世紀(jì)，這種代表人與自然和諧、利于可持續(xù)發(fā)展的建筑（包括即將興起的巨型建筑、海洋建筑、太空建筑和月球建筑），將成為建筑史上最輝煌燦爛的篇章。
太陽能建筑的出現(xiàn)，對(duì)于建筑哲學(xué)、人類居住學(xué)、建筑經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑文化學(xué)、建筑社會(huì)學(xué)、建筑科學(xué)整體及下屬各個(gè)分支都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，將對(duì)我國未來建筑、未來城市發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)陸續(xù)顯示出太陽能建筑開源節(jié)流的特點(diǎn)。太陽能建筑集成了太陽能光伏發(fā)電、太陽能采暖／熱水、太陽能制冷空調(diào)、太陽能通風(fēng)降溫、可控自然采光等新技術(shù)，可與淺層地?zé)崮�、風(fēng)能、生物質(zhì)能以及其他低品位能等廣義太陽能技術(shù)結(jié)合，屬于科技含量高、資源消耗低、環(huán)境負(fù)荷小的適宜建筑技術(shù)，匯集智能建筑和綠色建筑內(nèi)容。因此，太陽能建筑將成為我國建筑的主要理念之一。
近年來，筆者有幸接觸參與太陽能利用項(xiàng)目，從國內(nèi)外有關(guān)專家、學(xué)者處受益良多，對(duì)太陽能科學(xué)與建筑科學(xué)結(jié)合趨勢(shì)具有深刻印象。在本書寫作過程中，參閱了很多文獻(xiàn)資料，得到很多專家學(xué)者幫助，在此謹(jǐn)向所引用文獻(xiàn)的作者和給予關(guān)心支持的人表示謝意，參考文獻(xiàn)如有遺漏，望有關(guān)專家見諒。張耀明院士為本書作序，一些學(xué)者對(duì)本書進(jìn)行評(píng)論（見封底），在此表示感謝。書中疏漏和不妥之處懇請(qǐng)讀者不吝指正。由于篇幅限制，很多收集資料沒有介紹。本書只能大致介紹自己設(shè)想的建筑材料發(fā)展的趨勢(shì)，只求拋磚引玉，希望將來年輕學(xué)者有新的內(nèi)容豐富的著作出版。
著者
2016年11月
查看全部↓
鄒寧宇，河海大學(xué)材料學(xué)院，高工，院士秘書，長(zhǎng)期在國家建材局（部）直屬研究院所工作，關(guān)注建筑節(jié)能材料的發(fā)展變遷。曾任中國硅酸鹽學(xué)會(huì)玻璃纖維分會(huì)理事，秘書長(zhǎng)，江蘇硅酸鹽學(xué)會(huì)理事，中國絕熱節(jié)能材料協(xié)會(huì)理事，參加新型節(jié)能建材研發(fā)（后調(diào)河海大學(xué)參加太陽能熱發(fā)電項(xiàng)目研發(fā)），多年在有關(guān)報(bào)刊，會(huì)議介紹建筑節(jié)能，涉足太陽能行業(yè)后，更宣傳節(jié)能材料，智能材料，產(chǎn)能材料在建筑上應(yīng)用的意義
1建筑材料與人類文明/1
1.1建筑材料與社會(huì)進(jìn)步/2
1.1.1建筑材料對(duì)建筑風(fēng)格和社會(huì)習(xí)俗的影響/2
1.1.2建筑材料與科技進(jìn)步/4
1.1.3建筑材料與現(xiàn)代建筑/6
1.2材料和建筑幫助人類走向世界/7
1.2.1人類以“穴居”與“火塘”征服寒帶/7
1.2.2人類以“干欄”與“吊床”征服雨林/7
1.2.3人類以“帳篷”與“泥土”移居沙漠/8
1.2.4最難控制的熱濕氣候/8
1.2.5幾種就地取材的建筑材料/9
1.3材料與建筑壽命/10
1.3.1建筑材料的壽命因子/10
1.3.2材料與建筑毀壞/10
1.3.3廢棄建筑材料的危害/11
1.4建筑材料與居住健康/12
1.4.1毀滅羅馬帝國的材料/12
1.4.2現(xiàn)代污染/12
1.4.3傳說中的“兇宅”/13
2木材與木建筑/15
2.1木材特征/16
2.2木建筑的歷史/17
2.2.1從“有巢氏”開始/17
2.2.2早期木建筑/19
2.2.3干欄式建筑/20
2.2.4早期木建筑的營(yíng)造/20
2.2.5中國木建筑的演變/22
2.2.6斗栱和金絲楠木/23
2.3著名古代木建筑/24
2.4現(xiàn)代木建筑/27
2.5茅草建筑材料與竹建筑材料/29
2.5.1茅草建筑材料/29
2.5.2竹建筑材料/30
2.6木塑材料/32
3泥土與土建筑/34
3.1泥土與早期建筑/35
3.1.1土堆、坑穴/35
3.1.2生土建筑(Earth Construction)/36
3.1.3泥磚/37
3.2通天塔、土金字塔、空中花園/39
3.2.1通天塔/40
3.2.2土金字塔/40
3.2.3空中花園/41
3.3古代埃及和也門土建筑/42
3.3.1古埃及人的土樓/42
3.3.2古也門人的沙漠土屋/42
3.4印第安人土屋、中國統(tǒng)萬城墻、福建土樓/42
3.4.1印第安人土屋/42
3.4.2中國統(tǒng)萬城墻/43
3.4.3中國福建土樓/43
3.5窯洞、土屋、石屋/44
3.6磚/45
3.6.1磚的生產(chǎn)/45
3.6.2土墻和磚墻/46
3.7瓦/48
3.8琉璃和瓷磚/49
3.9著名磚瓦建筑/50
3.10今日土建筑/51
3.10.1今日土建筑的特點(diǎn)/51
3.10.2掩土建筑與窯洞建筑/51
3.10.3夯土/54
3.10.4覆土與土壤儲(chǔ)熱層/54
3.10.5土工合成材料/56
4石材與石建筑/58
4.1石建筑概述/59
4.1.1石建筑的歷史/59
4.1.2石材和石建筑類型/60
4.2上古時(shí)期的石塊建筑/62
4.2.1石棚與積石冢/62
4.2.2巨石建筑/64
4.3古典時(shí)期的石材建筑/69
4.3.1石建筑的發(fā)展歷程/69
4.3.2羅馬道路——通天下/70
4.3.3大理石建筑/70
4.4一些著名石建筑/72
4.5石板和石貼面/79
4.6人造石材/81
5混凝土與混凝土建筑/83
5.1混凝土概念/84
5.2古代著名混凝土建筑/85
5.3其他膠凝材料/87
5.4現(xiàn)代水泥工業(yè)/89
5.4.1現(xiàn)代水泥的產(chǎn)生/89
5.4.2鋼筋混凝土/90
5.4.3現(xiàn)代鋼筋混凝土建筑/91
5.5FRP筋增強(qiáng)混凝土/95
5.6鋼筋混凝土建筑的發(fā)展/95
5.6.1高層建筑/95
5.6.2薄殼建筑/96
5.6.3水泥和混凝土改性/97
6玻璃建筑/99
6.1陽光和早期玻璃/100
6.2古代彩色玻璃/101
6.3溫室/103
6.3.1水晶宮/103
6.3.2展覽溫室/103
6.3.3現(xiàn)代世界著名玻璃建筑/105
6.4新型玻璃材料/108
7鋼鐵建筑和塑料建筑/111
7.1古代金屬珠寶建筑/112
7.2建筑用鐵的歷史/113
7.3從水晶宮到鳥巢——著名的鋼鐵建筑/115
7.3.1水晶宮/115
7.3.2埃菲爾鐵塔/116
7.3.3大廈與大橋/117
7.3.4中國國家體育場(chǎng)/119
7.4金屬裝飾材料/120
7.5塑料建筑/121
8地下建筑/125
8.1古代地下建筑/126
8.1.1洞穴和隧道的開拓利用/126
8.1.2古代地下石建筑/127
8.1.3地下磚瓦建筑/129
8.1.4地下水道/130
8.2現(xiàn)代地下建筑/131
8.2.1單體地下建筑/131
8.2.2太陽能熱水的地下儲(chǔ)存/132
8.2.3現(xiàn)代地下空間的開發(fā)/133
8.3地下建筑/135
8.3.1地下建筑學(xué)的興起/135
8.3.2地下建筑的優(yōu)勢(shì)/136
8.3.3河海隧道/137
8.3.4軍事設(shè)施/137
8.3.5地下工程擴(kuò)建/138
9柔性材料——膜建筑/140
9.1古代膜建筑/141
9.2天篷式建筑/143
9.3膜結(jié)構(gòu)及材料/145
9.3.1膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)/145
9.3.2膜結(jié)構(gòu)材料的分類/146
9.3.3膜結(jié)構(gòu)材料的特性/146
9.4現(xiàn)代膜建筑/147
10功能建筑材料(一)/151
10.1絕熱材料/152
10.1.1絕熱材料的概念/152
10.1.2絕熱材料的分類/153
10.1.3建筑用絕熱材料/153
10.2相變儲(chǔ)熱材料/158
10.2.1相變儲(chǔ)熱材料的概念/158
10.2.2建筑用相變儲(chǔ)熱材料/159
10.3防水材料/159
10.3.1建筑防水防潮的意義/159
10.3.2防水防潮材料的概念/160
10.3.3透水材料/162
10.4吸聲與隔聲材料/163
10.5防火材料/164
10.5.1防火的意義/164
10.5.2防火材料種類/164
10.6防電磁污染材料/166
10.7混凝土用助劑/167
11功能建筑材料(二)/168
11.1太陽能電池/169
11.1.1太陽能電池原理/169
11.1.2太陽能光伏發(fā)電的主要特點(diǎn)/170
11.1.3光伏建筑組件/171
11.2光譜選擇性吸收薄膜材料/174
11.2.1光譜選擇性吸收薄膜材料原理/174
11.2.2太陽能集熱器/175
11.3特種玻璃材料/176
11.4功能涂料/176
11.5光學(xué)材料/178
11.5.1發(fā)光材料/178
11.5.2反光材料/179
11.5.3光催化材料/179
11.5.4電光材料/179
11.5.5光導(dǎo)纖維/180
11.5.6細(xì)纖維狀建筑材料/180
11.6生態(tài)建筑材料/181
11.6.1生物降解材料/183
11.6.2仿生物材料/183
12建筑材料與建筑新概念/184
12.1建筑材料與建筑能耗/185
12.1.1建筑節(jié)能的意義/185
12.1.2建筑的能耗/186
12.1.3建筑節(jié)能對(duì)環(huán)境的影響/188
12.1.4建筑節(jié)能的主攻方向/188
12.2低能耗建筑與建筑材料/189
12.2.1優(yōu)化墻體絕熱性/189
12.2.2使用新能源/189
12.2.3建筑材料的選用/190
12.3建筑新概念/190
12.4生態(tài)建筑、綠色建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑/190
12.5智能建筑/192
12.6生命建筑/192
12.6.1生命建筑的概念/192
12.6.2生命建筑的材料/193
12.6.3綠色建筑材料、生態(tài)環(huán)境材料/194
12.7太陽能建筑概念/195
12.7.1太陽能建筑的興起/195
12.7.2現(xiàn)代太陽能建筑的定義與內(nèi)涵/196
12.8太陽能建筑的類型/196
12.8.1太陽房/196
12.8.2被動(dòng)得熱太陽能建筑/197
12.8.3主動(dòng)得熱太陽能建筑/199
12.8.4太陽能材料及建筑一體化(BIPV)/199
12.8.5太陽能熱水系統(tǒng)實(shí)例/200
12.8.6跨季節(jié)蓄熱太陽能集中供熱技術(shù)/201
12.8.7太陽能空調(diào)/202
12.9太陽能建筑實(shí)例/202
12.10太陽能建筑的特點(diǎn)/206
13通風(fēng)與采光/208
13.1通風(fēng)與建筑節(jié)能/209
13.1.1通風(fēng)與健康/209
13.1.2自然通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)/209
13.1.3自然通風(fēng)系統(tǒng)/210
13.1.4熱壓、風(fēng)壓的利用/212
13.2采光/215
13.2.1現(xiàn)代建筑的采光/215
13.2.2陽光照明的優(yōu)點(diǎn)/215
13.2.3陽光直接照明/216
13.2.4反射陽光照明/220
13.2.5引入陽光/222
13.2.6建筑綠化/224
13.3通風(fēng)與采光范例/225
13.3.1迎合調(diào)節(jié)陽光/225
13.3.2透光建筑/226
13.4新節(jié)能建筑/227
14未來建筑與未來建筑材料/229
14.1新建筑技術(shù)對(duì)建筑材料的要求/230
14.1.1超高層建筑與新材料/230
14.1.2大深度地下空間結(jié)構(gòu)與新材料/230
14.1.3適用于海洋建筑的新材料/231
14.1.4用于宇宙空間結(jié)構(gòu)物的新材料/231
14.1.5以生物直接作為建筑材料/231
14.1.6“繃帶”建筑材料/231
14.1.7特種混凝土/231
14.1.8智能材料/232
14.2建筑材料生產(chǎn)的工業(yè)化/233
14.2.1建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制化、系統(tǒng)化/233
14.2.2建筑材料與新施工方式/234
14.3超級(jí)大廈/237
14.3.1攀高正未有窮期/237
14.3.2被風(fēng)引擎的迪拜旋轉(zhuǎn)摩天大樓/239
14.3.3懸空建筑/239
14.4天似穹廬——巨型膜建筑/240
14.5未來住宅/241
14.5.1未來住宅特征/241
14.5.2非城之城/243
14.6地下工程/244
14.7立體農(nóng)業(yè)/245
14.8人造海島/246
14.9太空建筑/248
后記/250
參考文獻(xiàn)/251
查看全部↓
新書資訊