建筑设计理论第二章建筑物理环境基础
建筑物理重点知识
建筑物理重点知识一、概述建筑物理是研究建筑环境中物理现象的一门学科，主要包括建筑热学、建筑光学和建筑声学等方面的知识。
这些知识对于建筑设计、施工和运行管理等方面都具有重要的指导意义。
二、建筑热学重点知识1. 传热方式：导热、对流、辐射是三种主要的传热方式。
导热是指物体内部或不同物体之间直接的热传递；对流是指气体或液体的流动过程中热量的传递；辐射是指物体通过电磁波传递能量的过程。
2. 传热系数：传热系数是表示材料传热性能的一个重要参数，它反映了材料在单位时间内通过单位面积传递的热量。
对于建筑物的围护结构，传热系数越大，说明材料的保温性能越差。
3. 隔热设计：在建筑设计过程中，为了减少室内外的热量传递，需要进行隔热设计。
常见的隔热设计方法包括设置隔热层、采用高反射材料等。
三、建筑光学重点知识1. 光的性质：光具有直线传播、反射、折射等性质。
在建筑设计过程中，光的性质对室内光线分布、采光效果等具有重要影响。
2. 光的反射和折射：在建筑设计过程中，利用光的反射和折射可以创造出丰富的光影效果。
例如，利用镜面反射可以增强室内的光线效果，利用玻璃的折射可以创造出梦幻般的光影效果。
3. 采光设计：在建筑设计过程中，合理的采光设计可以提高室内光线的质量和舒适度。
常见的采光设计方法包括设置天窗、利用窗户等。
四、建筑声学重点知识1. 声音的传播：声音是通过空气、固体和液体等介质传播的。
在建筑设计过程中，需要考虑声音的传播方式和传播距离，以避免噪音干扰和回声等问题。
2. 吸声材料：吸声材料可以吸收声音的能量，减少声音的反射和传播。
在建筑设计过程中，可以利用吸声材料来改善室内音质和减少噪音干扰。
3. 隔声设计：在建筑设计过程中，为了减少室内外的声音传递，需要进行隔声设计。
常见的隔声设计方法包括设置隔声墙、采用隔声门窗等。
五、总结建筑物理是建筑设计过程中不可或缺的一门学科，它涉及到建筑环境的各个方面。
掌握建筑物理的重点知识，对于提高建筑设计的质量和舒适度具有重要意义。
2建筑物理环境基础
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。 21.7. 221.7. 216:3 9:321 6:39: 32July 2, 2021
14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好， 他就不 能发展 培养和 教育别 人。20 21年7 月2日 星期五 下午4 时39分3 2秒16 :39:3 221.7. 2
以人、建筑和自然环境的协调发展为目标， 在利用天然条件和人工手段创造良好、健 康的居住环境的同时，尽可能地控制和减 少对自然环境的使用和破坏，充分体现向 大自然的索取和回报之间的平衡。
绿色建筑的主要特征： （1）节约能源和利用可再生资源 充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及
采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然 通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利 用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件 的平面形式及总体布局。 在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑 资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力 求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的 节约用水。
房屋建筑学-第二章建筑物理环境基础
复合保温结构由保温层和承重层复合而成。 复合结构按保温层所处的位置可分为内保温（保 温层在室内一侧）、外保温（保温层在室外一侧） 和中间保温（保温层夹在中间）三种。外保温优 点较多：①减小热桥处的热损失；②有利于防止 保温层内部产生凝结水；③房间的热稳定性好； ④降低墙和屋顶的主要部分的温度应力起伏；⑤ 有利于旧房节能改造。外保温是我国建筑节能的 发展方向。 3）围护结构异常部位的保温设计 （A)窗户的保温：可选用木材、塑料和塑钢 窗框；使用断热金属窗框。寒冷地区，可采用多 层窗；使用新型节能窗户，如低辐射玻璃窗（即 LOW-E窗）、中空玻璃窗等。
（2）建筑热工设计分区
我国幅员辽阔，各地气候差异较大。为了使建筑设计能够 较好适应气候，我国《民用建筑热工设计规范》提出了建筑热工 分区的概念。具体分区和设计要求见表2-1。 建筑热工设计分区及设计要求 表2-1
分区名称 严寒地区 热工设计要求 代表城市 必须充分满足冬季保温要求，一般 哈尔滨、呼和浩特、乌 可不考虑夏季防热 鲁木齐
传热系数K由下式确定：
K 1 R0 Ri 1 di Re
i
式中： R0 — 围护结构的传热阻，㎡· K/W； Ri =0.11㎡· Ri — 内表面换热阻， K/W; Re — 外表面换热阻， Re =0.05㎡· K/W; d— 材料厚度，m； λ— 材料导热系数，W/（m· K）。
（3）窗口遮阳设计 窗口遮阳可防止直射阳光进入室内而引起室内过热。 东、西向窗户是遮阳设计的重点。遮阳的效果可以用遮 阳系数来评价。遮阳系数是指在直射阳光照射的时间内， 透进有遮阳窗口的太阳辐射量与透进无遮阳窗口的太阳 辐射量之比。遮阳系数越小，防热效果愈好。 1）绿化与构件遮阳：合理选择树种，安排适当的位置 植树或在窗外种植藤蔓植物就是绿化遮阳。构件遮阳如 加宽挑檐，设外廊、阳台旋窗等。 2）外遮阳：外遮阳比内遮阳防热效果好。固定遮阳板 简单、成本低，便于维修。活动遮阳板可调节。除南向 外，活动遮阳板均比固定遮阳板效率高，固定与活动、 实体与绿化相结合的遮阳方式效率最高。固定外遮阳板 的适用朝向及特性见下表。
建筑物理环境基础课件
比较分析
通过对不同设计方案或不同建筑类型 的比较分析，优化设计方案，提高建 筑环境的品质。
06
建筑物理环境与绿 色建筑
绿色建筑的概念与特点
绿色建筑的定义
绿色建筑是指在设计、施工、运行等全过程中，充分考虑节能、环保、经济、 适应性等方面，旨在降低对环境的负面影响，并提高人类生活质量的建筑。
绿色建筑的特点
建筑声环境的设计与优化
建筑设计阶段的考虑
在建筑设计阶段，需要考虑建筑物的布局、外形和结构，以减少室外噪声的干扰 。同时，还需要考虑室内空间的形状、大小和布局，以创造一个舒适的室内声环 境。
建筑材料的选择和使用
不同的建筑材料对声音的传播和吸收效果不同。在建筑设计中，应选择具有良好 隔音性能的建筑材料，如厚重的墙体、双层玻璃和隔音毡等。此外，还可以通过 在室内设置吸音材料和反射板等措施来改善室内声环境。
空间大小与形状
采光与通风
建筑空间的大小和形状直接影响到人们在 其中的活动范围和舒适度。
采光和通风是建筑物理环境的重要因素， 它们可以影响人们的视觉和呼吸健康。
温度与湿度
噪声与振动
温度和湿度对于人们的舒适度和健康状况 有重要影响，过高或过低的温度和湿度都 可能对人体造成不良影响。
噪声和振动可能会对人们的生活和工作产 生负面影响，因此需要采取措施进行控制 。
02
建筑热环境
热环境的基本概念
01
02
03
定义
热环境是指人类活动所处 的气候条件，包括气温、 湿度、风速、太阳辐射等 因素。
分类
根据热环境的构成要素和 特点，可以将其分为自然 环境和人工环境两种类型 。
影响因素
热环境受到地理位置、气 候条件、海拔高度、大气 环流等多种因素的影响。
建筑物理环境
一：建筑物理环境的基本知识。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
了解建筑物理环境的基本知识非常有必要，否则我们的环境设计就成了无源之水。
1. 建筑热环境（又名建筑热工学）。
一个建筑物必然分室内和室外两个部分，因而建筑热环境也就分为室内热湿环境和室外热湿环境。室外的各种热湿环境因素一般包括太阳辐射，空气的温度和湿度，风雨雪等；而属于室内热湿环境的因素如室内空气温度和湿度，生产和生活散发的热量与水分等。建筑热工学的任务是阐述建筑热工原理，论述如何通过建筑，规划设计的相应措施，有效地防护或利用室内外的热湿作用，合理的解决建筑的保温，隔热，防潮，节能等问题，以创造良好的室内环境，并提高维护结构的耐久性，降低建筑在使用过程中的采暖或空调能耗。当然，为了达到合理舒适的室内环境，往往需要配备一些必要的设备。但近年来，我们发现要做出最合理最经济的设计，只有首先充分发挥各种建筑措施的作用，再配备一些必不可少的设备，才是建筑节能的最高效的策略。
2. 建筑光学
我们知道，光是人类生活中一个非常重要的元素。它是一种电磁辐射能，人们依靠不同的感觉器官从外界获得各种信息，其中80%来自视觉器官。良好的光环境是保证人们进行正常工作，学习和生活的必须条件，它对视力健康，对生活质量，对建筑的使用功能，对建筑的空间品质，对建筑的艺术美感都产生了直接的影响。因此我们要在建筑设计中对采光和照明问题给予足够的重视。建筑光学主要的理论知识有光度学基本知识，色度学基本知识，各种采光窗的采光特性，采光设计以及人工光的设备等。尤其值得注意的是，对于一些艺术性要求高的公共建筑照明形式和处理原则，光学原理的应用就显得特别重要了。
建筑物理环境，从传统的定义看主要包括建筑热工学，建筑光学和建筑声学，即系研究建筑中的热，光，声等物理现象和材料的热物理，光学及声学性能。那为什么我们要研究这些呢？我们知道，人总是生活在一定的物理场景中的，但并不是所有的自然物理环境都适合人类的生活很生存的，实际上，大部分的自然环境对于我们的正常生活都是不利的，因此我们有必要对我们生活在的环境进行改造和改善，以适应人类生活的需求。所以，设计建筑物的物理环境就是设计生活在建筑里的人的生活环境，使得生活在里面的人感到舒适，安全，甚至美观，从而改善人们的生存质量。因此建筑物理是建筑学的重要组成部分，它体现着建筑设计学科的科学属性，同时也体现着建筑设计的以人为本的宗旨——创造合理舒适的人类生活环境。
建筑设计中的建筑物理与环境适应性
建筑设计中的建筑物理与环境适应性在建筑设计领域中，建筑物理与环境适应性是一个至关重要的概念。
它涉及到建筑与环境之间的相互作用，并且对于建筑能源效率、室内舒适性以及环境可持续性具有重要影响。
本文将探讨建筑设计中的建筑物理与环境适应性，以及其在实践中的应用。
首先，建筑物理是研究建筑与环境之间相互关系的学科。
它考虑了建筑在不同环境条件下的热、光、风和声音等物理特性。
建筑物理的目标是通过设计和控制建筑的物理特性，以提高建筑的性能和舒适性。
在建筑设计中，环境适应性是指建筑物在不同环境条件下，能够根据环境的变化而适应和响应。
这种适应性可以通过采用合适的材料、建筑构造和技术手段来实现。
例如，在寒冷地区的建筑设计中，可以采用保温材料和合理的能量管理系统，以提高建筑的保温性能，降低能源消耗。
而在炎热地区的建筑设计中，可以采用遮阳设施和自然通风系统，以降低建筑的热负荷，提供舒适的室内环境。
建筑物理与环境适应性在建筑设计中的应用非常广泛。
首先，它对建筑的能源效率起着重要作用。
通过合理设计建筑的热传导、空气渗透和热辐射等特性，可以降低建筑能量消耗，并减少对能源资源的依赖。
其次，建筑物理与环境适应性还可以改善建筑的室内舒适性。
通过控制室内的温度、湿度、光照和通风等因素，可以提供一个符合人体舒适需求的室内环境。
此外，建筑物理与环境适应性还可以促进建筑的环境可持续性发展。
通过利用自然能源、减少建筑的对外部环境的污染和影响，可以实现建筑与环境之间的协调共生。
在实践中，建筑师和设计团队可以通过多种方法来实现建筑物理与环境适应性。
首先，他们可以运用现代技术和模拟工具，如计算机辅助设计软件和建筑能源模拟软件，来预测建筑在不同环境条件下的性能表现。
这些工具可以帮助设计团队更好地理解建筑与环境之间的相互作用，提供科学依据来指导设计决策。
其次，设计团队可以通过合作与交流，与环境工程师、结构工程师和机械工程师等专业人士共同合作，以确保建筑物理与环境适应性的综合性考虑。
建筑中的建筑物理学与环境控制
建筑中的建筑物理学与环境控制建筑物理学是研究建筑在物理环境条件下的能量传递、热、湿、光及声的变化规律，以及建筑材料和结构在这些条件下的各种物理性能的学科。
环境控制则是通过各种设计手段和技术手段，使室内环境达到舒适、安全、健康、经济和环保的要求。
一、热环境控制建筑的热环境控制是指通过隔热和保温措施，调整室内能量平衡，使室内温度在人体舒适温度范围内，同时降低热量的损失。
在建筑中，我们需要考虑不同材料的导热系数，选择合适的隔热材料，以及通过合理的设计和施工手段来提高建筑的隔热性能。
此外，还需要通过通风和空调系统来调节室内的热湿状态，以保持舒适的室内温度和湿度。
二、光环境控制光环境控制是指通过建筑设计和室内照明系统，合理调节自然光和人工光的进入和分布，以满足不同活动需求的光照强度和质量要求。
在建筑中，我们需要考虑建筑的朝向、窗户的布置以及窗户玻璃的选择等因素，以最大限度地利用自然光资源，并减少室内的光照不均匀现象。
此外，合理选择照明设备和采用能效照明技术，可以提高建筑的能源利用效率。
三、声环境控制声环境控制是指通过建筑设计和声音控制技术，减少外界噪音的传入，同时在建筑内部创造一个适宜的声学环境。
在建筑中，我们需要采用隔音材料和隔声结构来减少外界噪音的干扰，同时考虑室内各个部位的声学特性，以实现良好的声学效果。
此外，还可以运用音频系统和电子消声技术等手段，对特定区域进行有针对性地声音控制。
四、湿环境控制湿环境控制是指通过建筑的防水、排水和通风措施，调节室内湿度和湿气的运动，以保护建筑材料和设备不受潮湿环境的影响，并维护室内的舒适水平。
在建筑中，我们需要采用防水材料和防水层来保护建筑结构，同时考虑建筑内部的通风情况，以实现湿度的控制和调节。
总结：建筑中的建筑物理学与环境控制是一个涉及多个学科和技术领域的综合性课题。
通过合理的建筑设计和技术手段，可以实现建筑在热、湿、光和声方面的环境控制，为人们提供一个舒适、安全、健康的室内生活和工作环境。
建筑物理环境与设计分析
建筑物理环境与设计分析摘要：建筑物理环境包括建筑的声环境、光环境与热环境，建筑物理环境直接影响到建筑的舒适性。
当前建筑物理的研究与发展日益深入，建筑物理环境的技术要求越来越高，对建筑设计的发展起到了重要的影响。
本文对建筑物理环境进行分析，对建筑物理环境要求进行了探究，以期为建筑设计发展提供参考。
关键词：建筑物理环境；技术要求；建筑设计在进行建筑设计时，，要对物理环境的要求充分实现，从而提高建筑的舒适性、安全性与美观性，给人们提供一个良好的生活环境。
对物理环境的实现程度就是对设计要求的把握程度，对建筑的性能具有重要的影响。
随着建筑行业的发展，建筑技术越来越丰富，对建筑物理环境要求的实现程度越来越高，为人们提供了更为舒适的生活环境。
1建筑物理环境概述1.1建筑物理环境的概念建筑物理环境是建筑室内空间与人体相关的各个物理要素总和，包括热环境、声环境、光环境，人们通过感官接触物理环境，并因此形成不同的心理状态。
建筑热环境的作用在于外界环境与建筑的热交换、建筑与室内人的热交换，热环境控制的主要内容包括保温、防潮、日照、防热以及太阳能利用；光环境控制包括建筑的采光与照明设计；声环境包括室内音质设计、建筑隔音与噪声控制三方面的内容，其中音质设计一般限于厅堂等建筑物如音乐馆、影剧院等，隔音与噪声控制是建筑普遍存在的问题。
1.2建筑物理环境对设计的要求建筑物理环境是建筑设计时必须要考虑的因素，建筑设计对于物理环境的技术要求程度决定着建筑设计的高度，最终影响到人们居住的舒适度。
随着当前人们对于建筑各项要求提高，在进行建筑设计时，必须在建筑的热、声、光三方面全面的把握，要求建筑设计能够及时掌握当前的前沿技术，同时要具有较高的审美鉴赏能力与对各项要素的把控能力，设计要在保障质量的基础上全面提升舒适性与美观程度。
2建筑物理环境的要求与技术2.1 热环境建筑的热环境包括建筑与外界环境的热交换控制、建筑与室内人的热交换，对热环境控制的最终目标是为人们提供温度适宜的居住环境，因此对室内热环境的要求需要热舒性满足舒适条件，人体皮肤处于舒适温温度内，汗液蒸发率处于舒适的蒸发范围内。
建筑物理环境基础
环境因素：包括温度、湿度、光照、噪音等
建筑材料对环境的影响：如钢筋混凝土对环 境的热辐射、砖石对环境的吸声降噪等 环境对建筑材料的影响：如高温、高湿、强 光照等对建筑材料的腐蚀、老化等
建筑物理环境的设计原则
舒适性原则
01 温度适宜：室内温度应保持在 20-26℃之间，使人感到舒适
4
室内采光：充足的室内采光可以提供良
好的视觉环境，提高工作效率和舒适度
室外环境
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
自然环境： 包括气候、 地形、地貌、 植被等
人工环境： 包括建筑、 道路、广场园、 庭院等
室外设施： 包括照明、 通风、排水、 绿化等
建筑材料与环境
综合评价方法
评价指标：包括室内环境质量、建 筑节能、建筑材料等
评价方法：采用定性和定量相结合的 方法，如模糊综合评价法、层次分析 法等
评价标准：根据不同评价指标设定相 应的评价标准，如室内环境质量标准、 建筑节能标准等
评价结果：根据评价结果，提出改进 措施和建议，以提高建筑物理环境的 质量。
谢谢
节能空调等
4
提高能源利用 效率：如采用 智能控制系统、
节能技术等
功能性原则
1
2
3
4
满足建筑物的使用 功能，如采光、通
风、隔热等
满足建筑物的舒适 性要求，如温度、
湿度、噪音等
满足建筑物的美学 要求，如造型、色
彩、材质等
满足建筑物的节能 要求，如节能、环
保、绿色建筑等
建筑物理环境的评价方法
主观评价方法
客观评价方法
1
测量方法：使用仪 器设备进行测量， 如温度计、湿度计
建筑物理环境对居住者行为的影响
建筑物理环境对居住者行为的影响建筑物理环境是指人们居住和工作的空间的物理条件和特征。
它包括建筑的结构、室内布局、采光、通风、温度、噪音等因素。
这些因素可以对居住者的行为产生重要的影响。
首先，建筑物的结构和室内布局对居住者的行为有直接的影响。
一个合理的结构和布局可以提高空间的利用效率，提供足够的空间供人们活动，并且创造一个舒适和宜人的环境。
例如，宽敞明亮的客厅和卧室可以提高居住者的活动舒适度，促进他们进行家庭活动和休息。
而狭小拥挤的空间则容易导致居住者的情绪紧张和压抑。
其次，采光和通风也对居住者的行为有重要的影响。
良好的采光可以提高空间的亮度，使人感到愉悦和舒适。
同时，阳光还可以促进人体合成维生素D，提高人们的免疫力和心情。
另外，室内的通风状况也至关重要。
新鲜的空气可以净化室内环境，提供充足的氧气，改善居住者的睡眠质量和注意力。
相反，缺乏采光和通风的环境会导致空气污染和湿气积聚，对居住者的健康产生负面的影响。
温度也是建筑物理环境中重要的因素之一。
较低的温度可能导致居住者感到寒冷和不舒适，影响他们的行为和心情。
而过高的温度则容易让人感到疲劳和精神不振。
因此，适宜的室内温度可以提高居住者的工作效率和生活质量。
此外，噪音也会对居住者的行为产生影响。
过大的噪音会影响人们的注意力和思维能力，使人易疲劳和压抑。
研究表明，长期暴露在噪音中的人容易患有压力、焦虑和睡眠障碍等问题。
因此，在设计建筑物时，需要采取一定的隔音措施来减少噪音的干扰。
综上所述，建筑物理环境对居住者的行为产生着重要的影响。
一个合理的结构和布局、良好的采光和通风、适宜的温度以及安静的环境，可以提高居住者的舒适度、健康和生活质量。
因此，在建筑设计和改造中，需要考虑和改善这些因素，以营造一个宜居和宜人的建筑物理环境。
建筑物理复习知识点
建筑物理复习知识点建筑物理是指建筑设计与施工中涉及到的物理理论和原理，它包括建筑物的结构力学、建筑材料与构件的物理性能、建筑环境工程等方面的知识。
下面是建筑物理的一些重要知识点：1.结构力学：结构力学是研究建筑物的静力学、动力学和变形分析的学科。
建筑物的结构力学分析通常包括荷载分析、受力分析、应力分析、变形分析等。
在建筑设计中，需要根据建筑物的使用功能、地理位置及环境条件等因素，选择适当的结构体系，并进行力学分析。
结构力学的知识点包括力的平衡、弹性力学、应力与应变、刚度与变形、力的传递与分配等。
2.建筑材料与构件：建筑材料是建筑物中所使用的材料，包括水泥、砖块、钢筋、木材等。
建筑材料的物理性能对建筑物的安全性和可靠性有重要影响。
建筑材料的物理性能包括强度、刚度、耐久性、隔热性、防水性等。
建筑构件是由建筑材料组合而成的各种部件，如墙体、楼板、梁柱等。
建筑材料与构件的知识点包括材料的物理性能、构件的力学性能、材料与构件的相互作用等。
3.建筑环境工程：建筑环境工程主要研究建筑物内外环境的热、湿、光、声、气体等因素对人体舒适性和健康的影响，以及如何通过调节建筑物内部环境条件，提供舒适、健康的居住和工作环境。
建筑环境工程的知识点包括热传导、空气传热、热辐射、建筑隔热、通风与空调、室内采光与照明、室内噪声与隔声等。
4.建筑物节能技术：建筑物节能技术是指通过优化建筑设计、选择合适的材料和技术手段，减少能源的消耗，提高建筑物的节能性能。
建筑物节能技术的知识点包括建筑能量平衡、建筑外墙的保温与节能、建筑窗户的热工性能、建筑照明与采光、太阳能利用等。
5.建筑物防水技术：建筑物防水技术是指通过采用合适的材料和技术手段，防止水分渗透、渗漏到建筑物内部，保证建筑物结构的安全和耐久。
建筑物防水技术的知识点包括水的渗透与渗漏机理、地下室防水、屋面防水、外墙防水等。
6.建筑物抗震技术：建筑物抗震技术是指通过合理的设计和施工措施，提高建筑物对地震力的抵抗能力和耐震性能，减少人员伤亡和财产损失。
第2章建筑物理环境基础
心砖3、水泥砂浆热桥
外侧70粘土砖，50聚苯
板
1、充气石膏板2、空气 50 320
层3、粘土空心砖墙4、
水泥砂浆热桥外侧40聚
苯板
同上
100 370
1、石灰砂浆2、粘土空心 50 370
砖3、岩面或玻璃棉板4、
空气层5、GRC外挂板
同上
100 420
热惰性 指标
5.5
4.23
5.01 4.4 5.23
复习思考题
1、解释光通量、照度、发光强度、亮度的 含义及单位。
2、采光标准是用什么来表示的？ 3、采光系数是什么含义？ 4、天窗采光设计中哪一种采光效率最高，
要注意什么问题。 5、主动采光设计有什么作用？有哪几种？ 6、采光等级分为几级？一般住宅属于几级
2.3 建筑声环境
？ 6、屋顶隔热有什么措施？ 7、什么叫热压通风？ 8、什么叫主动式太阳能热利用？
2.2 建筑光环境
1、基本光度单位： 光通量Φ：表示光源发出的光能的多少。单位
为lm(流明)。 照度E: 表示照射到单位面积上光通量的多少。
单位为lx（勒克斯）。 发光强度I: 是光通量的空间密度，单位为Cd (
料如矿棉、泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石 等
2、非稳定传热
夏天，室内外空气温度都随时间变化，通过维 护结构的传热过程称为非稳定传热。非稳定传 热计算是建筑防热设计的基础，也是夏热冬冷 和夏热冬热地区建筑节能设计的基础。
（A）室外综合温度，是室外空气温度与太阳辐 射当量之和：
t sa
te
ρ I ae
室外综合温度可用它来表征建筑室外热作 用的强弱，tsa是随时间变化的，建筑各 个朝向的Tsa不同。
第2章建筑物理环境基础
控制内部冷凝的主要措施有①利用保温材 料提高围护结构内部温度，材料层次的布置应 使水蒸气渗透“进难出易”；②在保温层水蒸 气流入的一侧设隔气层（如沥青、卷材和隔汽 涂料等）；③设置通风间或泄气沟道使进入保 温层的水蒸气有出路。
第2章建筑物理环境基础
1）最小传热阻：为了控制围护结构内表面温 度不低于室内露点温度，保证内表面不结露的 要求，围护结构的传热阻不能小于某个最低限 度值，这个限度称为“最小传热阻”。
2）围护结构主体部位保温构造
围护结构保温构造分两类：单一材料结 构和复合保温结构。
单一材料结构如：空心板、空心砌块、加 气混凝土等，既能承重又能保温。复合材料结 构由保温层和承重结构复合而成。复合结构按 保温层所处的位置分为内保温、外保温和中间 保温。其中外保温的优点比较多：①减少热桥
第2章建筑物理环境基础
室外综合温度是一个假想温度，可用它化
的，其值各个朝向不同。
（B）热惰性指标—是表针围护结构对温度 波动衰减快慢的程度。用符号D表示，其值 越大，温度波在维护结构中衰减越快，围护 结构的热稳定性越好。
（2）建筑热工设计分类
为了使建筑设计能较好的适应气候，我 国《民用建筑热工设计规范》提出了建筑热 工设计分区的概念。具体分区和设计要求见 教材表2—1。
第2章建筑物理环境基础
按照稳态传热计算通过围护结构的传热 量公式为：
QK.(tite)F .
式中： Q—单位时间的传热量 F—垂直于围护结构的计算传热面积 K—围护结构的传热系数 ti 、te—室内外空气温度
传热系数K按教材公式（2-2）计算，其 各项物理指标指标如教材所示。
第2章建筑物理环境基础
第二章：建筑物理环境基础
如何做建筑物理环境优化方案设计
建筑物理环境优化方案设计一、项目背景随着城市化进程的加快，人们对于建筑物理环境的要求也越来越高。
一个优质的建筑物理环境能够提高人们的舒适度和生活质量，同时也能够减少对于自然资源的浪费和污染。
因此，如何设计出一个具有优质的建筑物理环境成为了当今建筑设计领域的一个重要课题。
本文旨在为建筑物理环境优化提出一些创新性的方案设计，以期为建筑设计领域的发展做出一定的贡献。
二、问题分析1. 能源消耗问题：传统建筑物在能源消耗方面存在着较大的问题，大量使用化石能源导致环境污染和资源浪费。
2. 采光和通风问题：传统建筑设计中，采光和通风不足的问题比较突出，导致室内空气质量下降，影响居住者的健康。
3. 绿色环保问题：传统建筑设计中，缺乏绿色环保意识，建筑产生的垃圾无法有效处理，环境受到破坏。
三、建筑物理环境优化方案设计1. 节能设计：在建筑物设计中，充分利用自然能源，采用太阳能、风能等可再生能源替代传统的化石能源，减少能源消耗。
2. 通风采光设计：设计合理的建筑通风和采光系统，增加室内采光和通风效果，改善室内空气质量，提高居住者的生活质量。
3. 绿色建筑设计：推广绿色建筑设计理念，使用可回收利用的建筑材料，设计建筑绿化系统，提高建筑的环保性能。
4. 智能化管理：引入智能化系统管理建筑物理环境，通过数据分析和监测系统，合理调控建筑内部环境，实现节能减排的目的。
四、建筑物理环境优化方案设计实施步骤1. 确定项目目标：明确建筑物理环境优化的目标和意义，为后续实施提供指导。
2. 调研分析：对建筑物理环境进行全面调研分析，了解当前的问题和存在的难点。
3. 制定方案设计：根据调研分析结果，制定建筑物理环境优化方案设计，确保设计方案的科学性和可行性。
4. 实施监测：对建筑物理环境优化方案设计进行实施监测，及时调整和改进设计方案，确保项目的顺利实施。
5. 完善总结：项目完成后，对建筑物理环境优化方案进行总结并完善，为未来类似项目提供参考。
建筑设计中的建筑物理学
建筑设计中的建筑物理学建筑物理学是研究建筑环境中各种物理现象和过程的学科，它在建筑设计中起着重要的作用。
本文将从建筑物理学的定义、应用、原理、以及未来发展等方面展开论述。
一、建筑物理学的定义与重要性建筑物理学是一门综合性学科，它研究建筑物在自然环境中的热、湿、光、声、震、气流、辐射等物理现象及其相关问题。
通过理解和应用建筑物理学的原理，可以提高建筑的舒适性、节能性和可持续性，进而为人们提供一个舒适、健康、高效的室内环境。
二、建筑物理学在建筑设计中的应用1. 热环境控制：建筑物理学可以通过研究建筑物的传热、热辐射、热负荷等问题，为建筑提供舒适的室内温度。
例如，在炎热的夏季，合理设计建筑的遮阳性能，减少室内温度的上升，提高室内的舒适性。
2. 光环境设计：建筑物理学可以通过研究建筑物的采光、遮光、漏光等问题，为建筑提供良好的采光环境。
例如，在设计办公楼时，通过合理的采光设计，可以提高员工的工作效率。
3. 声环境控制：建筑物理学可以通过研究建筑物的隔声、吸声、噪声控制等问题，为建筑提供安静的室内环境。
例如，在设计住宅区时，通过合理的隔声设计，可以减少来自道路或旁边住户的噪音对居民生活的影响。
4. 自然通风与空气质量：建筑物理学可以通过研究建筑物的自然通风、空气流动等问题，提高室内空气的质量。
例如，在设计办公楼时，通过合理的通风设计，可以减少空气中二氧化碳的浓度，提高员工的工作效率。
5. 结构抗震与防火：建筑物理学可以通过研究建筑物的结构抗震、火灾扩散等问题，提高建筑物的安全性。
例如，在设计高层建筑时，通过合理的结构抗震设计和防火设计，可以保护人们的生命财产安全。
三、建筑物理学的原理与方法1. 实验研究：通过搭建实验场地，模拟建筑物的物理环境，进行各种实验研究，获取数据和参数，并验证理论模型的准确性。
2. 数值模拟：通过建立适当的数值模型，运用计算机软件进行模拟和分析，以探索建筑物的物理行为。
3. 现场监测：通过安装各种传感器和监测设备，对建筑物的物理环境、能耗等进行实时监测和记录，以评估建筑的实际性能。
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蓄热系数取决于导热系数、比热、密度 及热流波动的周期。
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
2）建筑热工设计分区
分区名称
分 主要指标
严寒地区 最冷月平均温度≤-10 C
寒冷地区 最冷月平均温度-10~0 C
区指 标
辅助指标 日平均温度≤5 C的天数
建筑设计理论 第二章建筑物理环境基础
建筑物理环境是指建筑室内空间与人体相关的各个物理要素的 总和，它包括建筑热环境、建筑声环境和建筑光环境三部分内容。
建筑物理的主要思想是“以人为本”，体现建筑的功能要求和 建筑人文理念。为了达到这一目的，就不可避免地向自然环境索 取更多的能源，并向环境排放更多的废弃物和无序能量，这就可 能带来严重的环境问题，破坏人与环境的和谐关系。
a、稳定传热
室内外空气温度都不随时间变化，通过维护结
构的传热过程称为稳定传热。
单层平壁导热：
条件：厚度为d，且宽高尺寸比厚度大得多
（即进行一维传热），设内、外表面温度为T i，T e
均不随时间变化（稳定传热）。
1、公式：
QTi TeF
d
Q ——— 总导热量，J或（w·h）
F ——— 垂直于热流方向的平壁的表面积,㎡
和对流辐射向室外散热 7、空气渗透和通风带走热量 8、地面传热。 9、室内水分蒸发，带走的热量（潜热） 10、致冷设备吸热。
热环境舒适的条件：1+2+3+4+5=6+7+8+9+10 即热能平衡
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
对流 辐射
吸热
对流 辐射
导热
放热
导热
热空气
围护结构
冷空气
2.1建筑热环境
常温常压下空气为： 0.029 W/(m·K)
b、液体的导热系数次之：0.07～0.7 W/(M·K)
水在常温常压下为：0.58 W/(m·K)
c、金属导热性能最大：2.2～420 W/(M·K)
例：建筑钢材：58.2 W/(m·K)
绝大部分建筑材料λ值均小于金属，介于0.03 ～ 3.5 W/(m·K)工程把
≥145天 日平均温度≤5 C的天
数90~145天
设计要求
必须充分满足冬季保温要求， 一 般可不考虑夏季防热
应满足冬季保温要求，部分地 区兼顾夏季防热
夏热冬冷 地区
最冷月平均温度0~10C， 最热月平均温度25~30 C
日平均温度≤5C的天数 0~90天，日平均温度 2、构成室内环境的其他因素：
温湿度、声音、亮度、视觉环境等
室内环境质量 与疲劳感
3、人自身对室内环境质量的要求：
被动性 ---- 久居兰室，不闻其香
主动性 ---- 将自然引入室内
4、室内环境设计的目的：舒适性（以人为本）
5、如何保障设计结果的实施：对室内各环境进行模拟测试及研究
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
（b）热惰性指标：符号D
DSR
热惰性指标取决于材料本身的热阻R和蓄热系数s，由多层材料的热惰性指
标由各层材料的热惰性指标相加而得。 热惰性指标越大，说明温度在材料S 层2中Tc衰减越大，围护结构的热稳定性越
好。一般建筑的D值均应大于1。 蓄热系数：符号s，单位 W/(㎡·K) 通过表面的热流波动的振幅与表面温度的波幅之比表示材料的蓄热系数。
λ≤0.3 W/(m·K) 的材料为保温材料。(如矿棉、泡沫塑料、珍珠岩、蛭石等)
各种材料或物质的导热系数大小与材质、材料干密度、材料含湿量有关，还
与当时环境的压力、温度有关。
传热阻：热量通过平壁时遇到的阻力，是平壁抵抗热量通过的能力。符号为
R,单位㎡·K/W ,
Rd
2.1建筑热环境
物质 空气（常温常压下） 聚苯乙烯泡沫塑料板
胶合板 水（常温下）
灰砂砖砌体 钢筋混凝土 门窗铝合金
建筑物理环境基础
导热系数W/(m ·K) 0.029 0.042 0.17 0.58 1.1 1.74 162
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
b、非稳定传热 无论是室外或室内，围护结构受到的环境作用都在随时间变化，围护结构
内部的温度和通过围护结构的面积热流量也随之发生变化，这种传热过程叫 不稳定传热。
1999.6.23，国际建协大会在北京召开，通过了《北京宪
章》，提出环境、可持续发展、能源危机等。
人类在满足自身需要的同时，不能剥夺后代满足他们需求的权 力，这就是“可持续发展”战略的主要思想。
为了保护环境，必须树立和增强环境意识，在城市规划和建筑 设计中，尽量利用自然条件改善建筑物理环境，采取先进的科学 技术措施，创建环保型节能建筑物和构筑物。
通常，室内外空气温度是呈现周期性变化的，如日气温以24X3600s为周期 的变化、年气温以12个月为周期的变化等，而它所引起的围护结构传热过程 也是呈现周期性的变化，这就是周期性不稳定传热。
建筑热工的设计研究实践中所涉及到的不稳定传热大都是周期性的不稳定 传热。 （a）室外综合温度
夏季建筑物各个朝向室外综合温度由大到小次序为：水平面》东西向》南向》 北向。这表明，夏季建筑防热设计应优先考虑屋顶防热和防东、防西。
τ ——— 导热时间,h
λ ——— 材料的导热系数，W/(m·K)
建筑物理环境基础
Q
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
导热系数λ：说明稳定导热条件下材料导热性能的重要指标。
物理意义：在稳定传热状态下当材料厚度为1m，而表面的温差为1℃时，在
一小时内通过1㎡截面积的热量。
a、气体导热系数最小：0.006～0.6 W/(m·K)
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
建筑热环境的主要内容有建筑保温、建筑防潮、建筑防热、建筑 中的太阳能利用等。通过合理的设计，以创造可持续发展的人居环 境。
1、建筑热环境基础 1）建筑传热学基础 传热的基本方式为传导、对流和辐射三种。
导热：温度不同的物体直接接触时而发生的热运动。 对流：指依靠流体各微团分子的宏观相对位移把热量由一处传递到
另一处的现象。 辐射：依靠物体表面向外发散热射线来传递能量的现象。
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
建筑得热： 1、通过墙和屋顶的太阳辐射得 热（热能从外表面——内表面 ——室内） 2、通过窗户的太阳直接辐射热 3、居住者人体散热 4、电灯与其它设备散热 5、采暖设备散热
建筑失热： 6、通过外围护结构的传导