Η Χημεία Δομικών Υλικών και η Φυσική Δομικής Μηχανικής είναι τα δύο επιστημονικά πεδία που μελετούν την συμπεριφορά των κτηρίων, την αλληλεπίδρασή τους με το περιβάλλον και τις φυσικές, μηχανικές και χημικές διεργασίες που καθορίζουν τη διάρκεια ζωής και την απόδοσή τους.

Η ορθή κατανόηση και εφαρμογή των αρχών τους επιτρέπει την ανάπτυξη κτηρίων υψηλών επιδόσεων, τα οποία προσφέρουν άνεση, ασφάλεια και ανθεκτικότητα, ενώ ταυτόχρονα ελαχιστοποιούν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την κατασκευή και λειτουργία τους.

Πρόκειται για δύο κλάδους που αποτελούν θεμέλιο της Επιστήμης των Κτηρίων (Building Science) καθως συνδιάζουν τη χημεία των δομικών υλικών, τη δομική μηχανική, τη φυσική του κτηρίου και τις υπηρεσίες κτηριακού σχεδιασμού. Εξετάζουν την ολιστική φυσικοχημική συμπεριφορά των κτηρίων, με έμφαση στην εξοικονόμηση ενέργειας, στην ανθεκτικότητα, στην ασφάλεια, στην υγιεινή και στην ποιότητα διαβίωσης.

Ο συνδιασμός αυτών των δύο επιστημονικών κλάδων προέκυψε από την ανάγκη να ξεπεραστεί η παραδοσιακή πρακτική σχεδιασμού, όπου οι αποφάσεις λαμβάνονται κυρίως με αισθητικά ή λειτουργικά κριτήρια, χωρίς να λαμβάνεται επαρκώς υπόψη η ενεργειακή απόδοση ή η φυσική συμπεριφορά του κτηρίου. Σήμερα, η Χημεία Δομικών Υλικών και η Φυσική Δομικής Μηχανικής ενσωματώνεται σε προγράμματα σπουδών αρχιτεκτόνων και μηχανικών, ώστε να διασφαλιστεί ότι οι στρατηγικές σχεδιασμού είναι τεκμηριωμένες.

Βασικά αντικείμενα σχεδιασμού:

• Θερμική απόδοση και διαχείριση υγροθερμικού φορτίου.
• Έλεγχος υγρασίας και προστασία από συμπυκνώσεις και διάβρωση.
• Ανθεκτικότητα και διαστωμάτωση υλικών
• Ακουστική άνεση και ηχομόνωση.
• Δομική πυροπροστασία. 
• Τεχνολογία κατασκευών και σεισμική τρωτότητα
• Κίνηση του αέρα, αερισμός και θερμική άνεση. 
• Φωτισμός και οπτική άνεση.
• Κλιματικοί παράγοντες και προσαρμογή των κατασκευών σε αυτούς.
• Συστήματα κτηριακών εγκαταστάσεων και αλληλεπίδρασή τους με το κέλυφος.

Οφέλη από την εφαρμογή των αρχών σχεδιασμού: 

• Μείωση κόστους κατασκευής μέσω καλύτερων σχεδιαστικών αποφάσεων και βελτιστοποίησης υλικών.
• Μείωση κόστους λειτουργίας με ενεργειακή απόδοση, χαμηλότερους λογαριασμούς και περιορισμό της έκθεσης σε αυξήσεις τιμών ενέργειας.
• Δημιουργία σχεδιασμού με επίκεντρο την πραγματική απόδοση και όχι απλώς τη συμμόρφωση με κανονισμούς.
• Αύξηση ικανοποίησης χρηστών μέσω κτηρίων που προσφέρουν ασφάλεια, άνεση, υγιεινή και βέλτιστο εργασιακό ή οικιστικό περιβάλλον.

Η Χημεία Δομικών Υλικών και η Φυσική Δομικής Μηχανικής αποτελούν, τη βάση για την εξέλιξη της βιώσιμης δόμησης και της τεχνικής αριστείας στις σύγχρονες κατασκευές.