建筑物理

第一讲：绪论1、什么是建筑物理是研究建筑与环境中的声、光、热等物理现象以及这些物理现象与建筑相互作用的一门学科是建筑环境科学的重要组成部分物理环境的特点在于对人体的影响是潜在的、渐变的，对人体的伤害是可恢复的2、建筑物理研究的内容主要包括建筑热工学、建筑光学和建筑声学三篇研究建筑与环境中的声、光、热等物理现象及其影响因素研究符合可持续发展的建筑物理环境要求或标准研究材料的热工、光学、声学性能研究为获得良好的物理环境的建筑设计原理和方法建筑节能与可持续发展新能源技术在建筑中的应用交叉学科，涉及的方面较为广泛：建筑学、环境学、物理学、美学、材料学等等3、为什么要学习建筑物理建筑物理环境因素对建筑的形式有着重要作用良好的物理环境是生态建筑、绿色建筑、健康建筑的基础注册建筑考试科目之一4、如何学习建筑物理课程注重基本物理概念和基本原理的掌握探求建筑设计方法的本质对建筑范例作深度思考，去皮抽筋结合实际工程、课程设计，有意识地考虑设计中的建筑物理要求，把学到的知识融入作品。

建筑热环境第二讲：人、建筑与气候1、人与室内热环境。

2、室内热环境的影响因素。

3、热工设计分区及改善室内热环境的途径第三讲：传热基础知识1、传热的方式。

2、平壁的传热过程。

3、室内热环境的评价方法（四度）。

第四讲：建筑保温1、建筑保温的途径2、建筑保温层的布置方式及其特点3、防止和控制冷凝的措施。

第五讲：建筑防热1、夏季室内过热的原因与防热途径。

2、屋顶的隔热设计。

3、建筑的自然通风----房间的自然通风第六讲：建筑遮阳建筑遮阳的形式及使用朝向（画图示）。

第七讲：课程串讲与习题课建筑光环境第八讲：建筑光学基本知识1、视度及其影响因素。

2、光气候。

3、光气候的影响因素。

第九讲：天然光环境(一)-光气候与采光。

1、防止眩光的措施2、采光口。

3、采光设计的任务。

第十讲：天然光环境（二）---采光设计步骤。

第十一讲：人工光环境（一）---电光源及人工光环境设计1、电光源的类别。

2、灯具及灯具分类。

3、室内工作照明设计第十二讲：人工光环境（二）1、配有视频显示屏幕的办公室照明设计中注意的问题。

2、照明节能措施。

3、绿色照明第十三讲：人工光环境（三）---室内环境照明设计1、室内环境照明处理方法。

2、室内照明光环境设计步骤。

3、照明环境对视觉与心理的作用。

建筑声学第十四讲：声环境设计基础知识1、声音声源空气中的传播。

2、声功率声强声压分贝3、频率频谱混响时间第十五讲：建筑声学1、隔声措施2、声波在围蔽空间里传播可能产生的声学现象3、声学设计案例讲述第十六讲:课程总结与案例分析1、串讲《建筑物理》课本2、建筑节能的七大法宝第二十三讲：吸声材料与吸声结构1、吸声系数与吸声量。

2、多孔材料的吸声机理。

3、影响多孔吸声材料吸声系数的因素。

4、玻璃棉吸声系数的比较。

5、其他吸声结构。

6、吸声在建筑声学中的应用举例。

4、环境噪声的控制。

第二十六讲：建筑隔声1、建筑隔声的重要意义。

2、建筑的隔声基础。

3、隔声的测量与计权。

第二十七讲：噪声与振动1、吸声降噪。

2、隔声降噪。

3、气流噪声控制-----消声器。

4、振动的隔离与减震器。

第二十八讲：建筑声学设计实例建筑概况。

2、音质设计的要求。

3、混响时间的确定。

4、近次反射声的利用。

5、体型设计。

6、地面升起7、楼座的设计。

8、室内装饰材料的选择。

9、观众厅噪声的防止。

第二十九讲：课程串讲与习题课四、课程重点与难点:建筑热环境：重点：热环境传热基础理论知识和传热计算。

难点：围护结构保温、防潮、隔热的设计方法与技巧。

建筑光环境：重点:节能建筑设计中自然采光的应用。

难点：空间光环境设计。

建筑声环境：重点：建筑声学基本知识。

难点：噪声控制及建筑隔声设计。

第七讲：可持续发展的建筑1、生态建筑与环境。

2、生态建筑的实践与发展前景。

3、人与自然的关系。

4、新能源的利用。

5、生态建筑规化设计策略。

第一讲：建筑与气候1.1室外热环境室外热环境是室外气候的组成部分，是建筑设计的依据；建筑外围护结构的主要功能即在于抵御或利用室外热环境的作用。

做好建筑设计，必须掌握室外气候学的基本知识，熟悉建筑与气候的关系。

气候与地方特征的技术策略：适应地域气候使用本地材料利用本地廉价劳动力，采取一种手工式、劳动密集型的作业方式多采取低层高密度的模式采用一种可逐渐增长的模式，便于改建和扩建注重地方文化和民俗习惯1.2 多姿多彩的全球气候“全球一体化”在促进社会发展和经济繁荣的同时，也对地方文化产生了毁灭性的影响。

随着科学技术的进步，气候对建筑的影响也在逐渐递减。

建筑究竟采用坡屋顶还是平屋顶已经基本上与降水量毫无关系，而是由社会文化和审美意识所决定。

机械空调装置为创造理想舒适的室内环境提供了必要条件，无论是在冰雪飘扬的北极还是闷热潮湿的赤道，人们都可以获得春天般的感觉。

而这些在工业社会之前是无法想象的。

1.3影响建筑设计的气候因素结合气候设计的五大要素：空气温度室外空气温度取决于地球表面温度2、太阳辐射太阳辐射是来自太阳的电磁波辐射太阳常数：在地球大气层外，太阳与地球的平均距离处，与太阳光线相垂直的表面上、单位面积、单位时间里所接收到的太阳辐射能称为太阳常数。

太阳常数值约为1367w/m2长波辐射与短波辐射凡是起源于太阳的辐射，包括地球上水面、玻璃和混凝土对太阳辐射的反射以及天空和云层的散射均属短波辐射。

建筑物这一部分和另一部分之间通常传递的辐射能以及最后辐射输出的能都是长波辐射3、大气湿度空气湿度，是指大气中的水蒸气含量，湿度的表示可以用绝对湿度、相对湿度以及大气中水蒸气分压力来表示。

4、气压与风风向和风速风主要是由于地球表面接受的日辐射不均匀所引起的空气流动造成的,同时受到地形、地势、地表覆盖、水陆分布等局部分布的影响，对一个地区来说风的变化有一定规律。

地区的风向频率图（又称风玫瑰图）表示当地的风向规律5、凝结与降水露和雾降雨当含有一定量水汽的空气冷却时，容湿能力就降低，相对湿度渐渐增值饱和。

对应于饱和状态时的空气温度称为露点。

当空气因受冷而温度低于露点时，水蒸气含量就超过了空气的湿容量，过剩的水蒸气即发生凝结。

1. 4 气候分区我国的气候分为五大区：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区我国气候有三大特点：明显的季风特色、明显的大陆性气候、多样的气候类型第二篇光环境第一讲：光环境、视觉与光度量单位1.1 光环境概述1.1.1: 光环境光环境（Luminous environment）：其内涵很广，它是由光与颜色在室内建立的同房间形状有关的生理和心理环境。

人们依靠不同的感觉器官从外界获得各种信息，其中约有80%来自光和视觉在生产、工作、学习场所，良好的光环境可以振奋人的精神，提高工作效率和产品质量，保障人身安全和视力健康。

在娱乐、休息、公共活动场所，光环境的首要作用，在于创造舒适优雅、活泼生动，或庄重严肃的环境气氛，对人的情绪状态、心理感受产生积极的影响。

建筑师的任务之一，就是要为人们创造优良的光环境。

1.1.1.2 光环境设计光环境设计要运用很多学科的基础理论，如建筑学、物理学、美学、生理学、心理学、人工工效等等，它既是科学，又是艺术，同时又受经济和能源的制约。

光环境设计主要包括：（1）天然光环境设计，太阳是生命之源，它以无尽的光和热哺育大地，充分利用昼光照明和渲染气氛，不仅可以获得较高的视觉功效，节约能源和费用，也是人们在生理和心理上感到舒服满意的关键因素。

（2）人工光环境设计，自从1879年爱迪生发明电灯以来，人类结束了借火光照明的漫长岁月，步入了人工照明的新时代。

建筑物内不仅在夜间采用人工照明，有些场所，白天也要用人工照明，为了使建筑物在白天和夜晚都能同样的使用和美观，掌握一些人工光环境的设计方法和实践经验尤为重要。

1.2 眼睛与视觉视觉的形成即依赖于眼睛的生理机能和大脑积累的视觉经验，又和照明状况密切相关。

人的眼睛和视觉，就是长期在自然光照射下演变进化的。

光是一种能够在人的视觉系统上引起光感觉的电磁辐射，光的波长范围为380nm~780nm。

波长大于780nm的红外线、无线电波等，以及小于380nm的紫外线、X射线等，人眼均感觉不到。

1.3 视觉特性1.3.1视场当头和眼睛不动时，人眼能察觉到的空间范围叫视野，在垂直方向的角度约为130°，水平方向约为180°视野周围1~2°内的物体能在视网膜中心窝成像，清晰度最高，这部分叫中心视野1.3.2 亮度阈限暗视觉：指在黑暗环境里（0.001cd/m2以下的亮度水平），杆状细胞起作用，暗视觉只有黑灰白三色。

明视觉：指在明亮环境中（大于3 cd/m2的亮度水平），视网膜锥体细胞起作用，分辨颜色和细部。

人眼对光的适应范围远比人能够感受的温度变化大的多，其阈限为：10-6cd/m2~106cd/m21.3.3? 光亮效应——韦勃定律对于外界光刺激的变化，人视觉的反应，韦勃通过心理物理试验得到：能察觉到的光刺激变化同刺激水平的比值是一常数关系。

ΔΙ/Ι=Κ（常数）用仪器测得照明量—称为“刺激”，这是一客观物理量。

把人眼可以感知的光刺激变化—称为“感觉”，这是一个主观物理量。

1.3.4 光谱光视效率不同波长的光在视觉上形成不同的颜色，如700nm的光呈红光，580nm呈黄光，单一波长的光呈现一种颜色，称为单色光。

日光和灯光都是有不同波长的光混合而成的复合光，他们呈现白色或其它色。

将复合光中各种波长辐射的相对功率量值按对应波长排列联结起来，就形成该复合光的光谱功率分布曲线。

在光亮环境中，辐射功率相等的单色光看起来555nm的黄绿光最明亮；在较暗的环境里，510nm的蓝绿光最为敏感。

在人获得相同的视觉感受时，波长λm和波长λ的单色光辐射通量（辐射源在单位时间内发出的能量，单位为瓦，W）的比。

V(λ)= Φe.·λm /Φe·λ1.4 基本光度量单位及其应用光环境的设计和评价离不开定量的分析和说明，需要借助一些物理光度量来描述光源与光环境的特征。

常用的光度量有：光通量、照度、发光强度和亮度1.4.1 光通量————描述光源的量由于人眼对不同波长的光具有不同的灵敏度，所以不能直接用光源的辐射功率或辐射通量来衡量光能量，须采用以人眼对光的感觉量为基准的单位——光通量来衡量。

Φ=KmΣΦe,λV(λ)1.4.2 发光强度———描述光源的量发光强度：点光源在给定方向的发光强度，是光源在这一方向上立体角元内发射的光通量与该立体角元之比。

I=dΦ/dΩ单位：坎德拉（cd）如在有限立体角Ω内传播的光通量Φ是均匀分布的，则有：I= Φ/ Ω1.4.3 照度——描述被照面的量照度：被照面上接受的光通量的面密度，符号为E。