序
材料是人类文明的基石,建筑材料是人类社会产量最大、应用范围最广的材料。新型建筑材料的推广应用是材料进步的重要标志,是21世纪节能、智能、生态建筑必不可少的条件。
我和本书作者长期在原国家建筑材料工业部(现国家建筑材料工业局)直属研究院所和高校材料学院工作。本书作者一直在探讨各类建筑材料的发展与建筑形式、建筑节能的关系;试图宣传建筑材料与人居环境的质量和建筑活动、人类生态环境和社会可持续发展的密切关系;试图归纳建筑材料的发展历史,宣传开发并推广性能优良、减少能耗的建筑材料,这也是促进21世纪建筑发展和社会进步的必备条件。本书总结了人类自结束荒居野宿以来,使用过的建筑材料和相关的著名建筑,探讨了建材和建筑对社会活动的影响。本书按各类材料构成的著名建筑介绍了土建筑、石建筑、木建筑、膜建筑、玻璃建筑、钢筋混凝土建筑、塑料建筑等。作者更相信21世纪新型功能材料对建筑的影响,太阳能电池材料、可选择吸收薄膜材料、高强度钢筋混凝土材料、新型保温绝热材料、光导纤维材料、膜材料、特种玻璃材料和有机复合材料的出现,以及新型建筑机械的应用,在建筑和建筑材料的发展史上具有里程碑式的意义。建筑和建筑材料有史以来第一次开始由耗能大户向智能、生态、低能耗(或零能耗),甚至产能基地的方向发展;从此人们通过电脑设计的奇思妙想,开始化为21世纪建筑设计的蓝图。
从泥土、石块等天然材料到太阳能电池的发展历程,就是建筑和建筑材料实现节能、环保、智能的历程。数据表明,在130m2土地所建的屋顶安装3kW光伏屋顶,相当于3000m2森林所吸收的CO2,是在生命周期中用最少能耗获得最大收益的建筑材料。自20世纪90年代美国率先推出百万太阳能屋顶计划,继而德国的十万太阳能屋顶规划和日本新阳光计划的启动在全球掀起了太阳能建筑热潮。太阳能建筑的推广是保护地球生态环境、实现人类社会可持续发展的重要措施。
张耀明
中国工程院院士
东南大学能源学院教授 博导