Historical Building Construction pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:W W Norton & Co Inc

作者:Friedman, Donald

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:59.95

装帧:HRD

isbn号码:9780393702002

丛书系列:

图书标签:

• 建筑史
• 历史建筑
• 建筑施工
• 建筑技术
• 建筑工程
• 结构工程
• 材料科学
• 文化遗产
• 建筑保护
• 施工工艺

历史建筑的材料科学与工艺：从矿石到结构 图书名称： 历史建筑的材料科学与工艺：从矿石到结构 图书简介： 本书深入探讨了历史上用于建筑的主要材料——石材、木材、砖石和灰浆——的起源、加工技术、力学性能及其在古代和中世纪建筑中的实际应用。我们摒弃了仅关注风格流派的传统叙事，转而聚焦于支撑起这些宏伟结构的物质基础，旨在揭示古代工匠如何通过对自然材料的深刻理解，实现了跨越千年的结构稳定性与美学价值。 本书的结构围绕材料的生命周期展开：从地质层中开采的原材料，到经过匠人手工处理的建筑构件，最终到它们在历史建筑群中扮演的角色。我们将详尽解析不同地区、不同历史时期的材料选择背后的环境、经济和技术驱动力。 第一部分：石材的开采与加工——永恒的基石 石材无疑是古代文明中最具耐久性的建筑材料。本部分将首先追溯石材的起源，详细区分火成岩（如花岗岩）、沉积岩（如石灰岩、砂岩）和变质岩（如大理石）的矿物学特征。重点在于分析这些地质差异如何影响材料的选择：为何某些文明偏爱易于雕刻的砂岩，而另一些则选择抗压强度极高的花岗岩。 1.1 采石场的技术演进： 我们将考察从古埃及露天采石场到古罗马巨型采石场的技术变革。重点描述了如何利用楔子、热胀冷缩（如在寒冷气候下注水）、以及后期的精确爆破技术（在工业革命前后的细微变化）来分离巨石。深入分析了古代起重和运输技术，例如如何利用滚木、滑轮系统和斜坡来移动重达数十吨的石块。 1.2 细部雕琢与表面处理： 本章详细分类了用于结构和装饰的石材加工工具，包括不同硬度的凿子、磨石和刨子。我们探究了不同时期石材表面的处理方式——从粗糙的“凿毛”面到精细的“抛光”面——以及这些处理如何影响材料的耐候性和视觉效果。特别关注中世纪哥特式大教堂中复杂雕刻（如飞扶壁上的装饰）所需的精湛技艺。 1.3 结构性缺陷与长期性能： 评估了材料的内在缺陷，如节理、层理和裂隙，以及这些缺陷在几个世纪中如何受冻融循环、风化和地面沉降的影响。通过案例研究（如古希腊神庙和罗马万神殿的局部损坏分析），阐明材料的长期应力累积过程。 第二部分：木材的生命周期——有机材料的智慧运用 木材是早期建筑中最普遍的材料，其特性受树种、生长环境和干燥过程的深刻影响。本部分旨在揭示古代建筑师如何管理木材的易变性和生物降解性。 2.1 树种的识别与选择： 详细介绍了历史上被广泛使用的结构木材，如橡木、雪松、松木和栗木。分析了每种木材的密度、抗拉强度、抗压强度和耐腐蚀性，以及工匠如何根据其预期用途（如跨度梁、屋顶桁架或桩基）进行选择。例如，对船体建筑和屋顶桁架用材的严格区分。 2.2 传统干燥与防腐处理： 探讨了古代木材干燥方法的科学原理，包括自然风干（控制气流和湿度）与快速窑干的差异。重点研究了用于抵抗虫蛀和腐烂的早期防腐技术，如浸泡在油脂、焦油（沥青）或特定植物提取物中的实践，以及使用铜盐处理的初步尝试。 2.3 木结构连接技术： 详细图解了榫卯（Mortise and Tenon）系统的复杂性，展示了如何通过精密的切割和木楔的使用，在没有金属紧固件的情况下实现坚固且允许微小移动的连接。分析了不同地区（如北欧的叠压技术与东方的穿带技术）的结构差异。 第三部分：粘合剂与砌体——沙、石灰与粘土的化学艺术 砖石结构依赖于填充在石头或砖块之间的粘合材料。本部分聚焦于灰浆、砂浆和混凝土的前身，即古代粘合剂的配方、制备和固化机制。 3.1 石灰的煅烧与熟化： 详细描述了从石灰石（碳酸钙）到生石灰（氧化钙）再到熟石灰（氢氧化钙）的化学过程。阐释了不同温度下的煅烧如何影响最终石灰的反应活性。分析了古罗马“火山灰混凝土”（Pozzolanic Concrete）的出现如何彻底改变了建筑的可能性，特别是其在水下结构中的卓越性能。 3.2 砂浆的配比与性能： 研究了不同历史时期（如古埃及、古罗马和中世纪）砂浆中骨料（沙子）的选择标准。探讨了如何通过调整石灰与骨料的比例，控制砂浆的强度、柔韧性和渗透性，以适应不同类型的砌体——从粗糙的田野石墙到精密的砌块墙。 3.3 砖的制造与烧制： 比较了晒干的泥砖（土坯）与烧制的砖块在强度和耐久性上的差异。深入研究了不同窑炉的设计和燃料管理，如何控制烧制温度以达到理想的烧结程度，从而保证砖块的颜色均匀性和抗水性。分析了粘土矿物成分对最终产品性能的影响。 第四部分：材料的交互作用与结构完整性 本部分将前述材料知识融会贯通，探讨它们在实际建筑环境中如何协同工作以抵抗载荷和环境侵蚀。 4.1 承重机制与应力分布： 利用工程原理分析了拱、券、穹顶和扶壁结构中的应力流。重点讨论了在缺乏精确计算能力的背景下，古代工匠如何通过实践经验和规模效应来预判和管理侧推力与压缩应力。 4.2 修复历史材料的挑战： 从现代保护科学的角度审视古代材料的退化模式。讨论了错误修复（如使用高强度现代水泥替代低强度历史灰浆）对原始结构的潜在危害。提供了基于材料科学的修复指南，强调“可逆性”和“相容性”的原则。 4.3 材料的地域性与技术传播： 通过对地中海、北欧和亚洲特定建筑案例的对比研究，展示了当地地质资源如何塑造了区域性的建筑语言。考察了关键技术（如某些灰浆配方或特定榫卯结构）是如何通过贸易路线和文化交流进行传播和适应的。 本书的结论部分将总结材料科学在理解历史建筑遗产中的核心价值，强调对这些“物质历史”的深入了解是未来可持续保护的关键。它不仅是材料学专家的参考书，也是建筑保护师、考古学家和所有对人类工程智慧感兴趣的读者的必备读物。

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这本书的深度远超乎我的预期，它不仅仅是建筑史，更是一部社会经济史的侧写。要支撑起像巴比伦空中花园或巨石阵那样规模的工程，背后必然涉及庞大的人力调动、资源分配和高度集中的权力结构。书中对不同文明如何组织劳动力、管理供应链的分析，提供了极佳的案例。我特别关注其中关于采石场和窑炉运营的部分，它揭示了材料获取的成本和对当地生态环境的初期影响。读完后，我开始将每一座古老建筑视为一个复杂的系统——一个融合了地质学、社会组织学和早期工程学的综合体。对于研究城市发展史的人来说，这本书提供了理解古代基础设施（如引水渠和城墙）建造逻辑的钥匙。它提醒我们，每一次伟大的建筑成就，都是在当时的物质条件和社会约束下所能达到的极限突破。

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这本书简直是建筑历史爱好者的福音，尤其是对我这种对传统建造技术充满好奇的业余人士来说。我原本以为会是一本枯燥的教科书，但作者的叙述方式非常引人入胜。他没有停留在简单的年代罗列上，而是深入探讨了不同历史时期建筑材料的演变，比如早期罗马混凝土的配方秘密，以及中世纪哥特式大教堂的石材切割与运输的复杂工程。阅读过程中，我仿佛置身于那些宏伟的工地上，感受着匠人们的智慧和汗水。书中对结构力的基本理解是如何在没有现代计算工具的情况下实现的，这一点尤其让我震撼。它不仅仅是关于“建成了什么”，更多的是关于“是如何建成的”，这种实践性的视角，使得那些看似遥远的历史遗迹重新焕发出鲜活的生命力。我特别喜欢它对地区性差异的关注，比如阿尔卑斯山脉与地中海沿岸在木材和石材选择上的根本区别，这体现了真正的因地制宜，而不是一概而论。

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我最近正在为一个关于可持续建筑的研讨会做准备，抱着试试看的心态翻开了这本书，结果收获颇丰。它清晰地展示了传统建筑在材料使用上的“零浪费”哲学。在过去，每一块石头、每一根木梁都是极其珍贵的资源，这促使工匠们必须最大限度地利用材料的每一寸，减少边角料的产生。书中对粘合剂和灰泥配方的探讨，充满了对可再生和就地取材材料的推崇，比如利用动物骨胶、植物树脂等天然物质，这些在当代化学建材泛滥的时代，显得尤为可贵。这种对“长寿”和“可修复性”的关注，是古代建筑得以流传至今的关键。它提供了一个强有力的论据：最可持续的建筑，往往是最尊重自然材料特性的建筑。这对我启发很大，让我开始重新审视我们当前对“新材料”的盲目崇拜。

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这本书的图文排版非常讲究，虽然内容专业，但阅读体验却相当流畅。特别是那些详细的手绘剖面图和结构分解图，简直是艺术品。我个人对细节的痴迷使得我非常看重这些视觉辅助材料，而这本书在这方面做得非常出色。作者似乎深知，要解释复杂的结构节点，单纯的文字描述是苍白无力的。例如，在描述中世纪木结构屋架的榫卯连接时，配合着放大后的细节图，即便是非专业人士也能立刻理解其精妙之处。这种严谨的视觉导向，极大地降低了理解技术细节的门槛。它成功地架起了一座桥梁，连接了学术研究者和对动手实践感兴趣的读者。我甚至多次停下来，对着图纸琢磨，想象如果亲手操作，这些木头或石块是如何被精确地组合在一起的，这种沉浸式的学习体验是其他理论书籍难以提供的。

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作为一名对建筑美学有追求的景观设计师，我原本更倾向于关注建筑的最终形态和风格流派，但这本书彻底拓宽了我的视野。它迫使我去思考，支撑起那些华丽立面和复杂拱顶的，是多么精妙的力学和不为人知的现场操作流程。书中对脚手架系统和起重机械发展的梳理，简直是一部小型工业革命史。例如，关于文艺复兴时期佛罗伦萨大教堂穹顶的建造，书中详细描绘了布鲁内莱斯基如何设计出一种独特的双壳结构，既保证了稳定，又避免了使用大型中央支撑，这其中的工程创意和对风险的精确评估，其难度不亚于现代航天工程。我发现，很多现代建筑设计中我们习以为常的“标准做法”，其实早在几百年前就已经被这些无名或有名的工匠们以非常朴素却高效的方式实践出来了。这对于我们反思当代建筑的过度复杂化设计，提供了一个很好的历史参照系。

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