建筑物理在建筑设计中的应用
建筑设计中的建筑物理学应用
建筑设计中的建筑物理学应用建筑物理学是建筑学科中的重要分支,它研究建筑物与环境之间的相互作用关系,以及建筑物的热、湿、光、声等物理性能。
在建筑设计中,合理应用建筑物理学原理和技术是确保建筑物舒适、节能、环保的关键。
本文将探讨建筑设计中建筑物理学的应用。
一、热环境设计热环境是建筑设计中一个重要的考虑因素,影响建筑物内外部温度、湿度分布以及人体的舒适感受。
建筑物理学通过热传导、对流、辐射等原理,对建筑物的隔热、保温、通风等方面进行优化。
例如,在建筑外墙隔热设计中,建筑物理学可以通过选择合适的隔热材料、设计合理的空腔结构等来减少热量传递,提高建筑物的节能性能。
二、光环境设计光环境是建筑物内部照明效果的重要因素,直接影响人们的视觉舒适感和工作效率。
建筑物理学在光环境设计中,通过日照分析、光线传播模拟等方法,确定建筑物内部的采光方案,包括天窗、窗户的位置和尺寸、窗帘的选择等。
合理的光环境设计不仅可以提高室内照明质量,还可以减少能源消耗,实现节能效果。
三、声环境设计声环境是建筑物内外部的声音特征,直接影响人们的听觉舒适感和健康。
建筑物理学在声环境设计中,通过声学模拟和吸音、隔音等技术手段,减少建筑物内外部噪音的传播和干扰。
例如,在公共场所的设计中,建筑物理学可以合理划分功能区域、添加隔音材料,提供良好的声学环境,保障人们的休息和交流需求。
四、节能设计节能设计是当代建筑设计的重要任务,也是可持续发展的基本要求之一。
建筑物理学通过热工性能模拟、能耗分析等方法,对建筑物的能源利用进行评估和优化。
例如,在建筑立面设计中,建筑物理学可以通过控制太阳辐射和外界温度的进入,减少空调和供暖系统的负荷,提高建筑物能源利用效率。
五、环境可持续性设计环境可持续性设计是以生态友好、资源节约为基本原则的设计理念。
建筑物理学在环境可持续性设计中,通过建筑整体热环境、光环境和声环境的优化,减少对自然资源的消耗和环境的污染。
合理应用建筑物理学技术,可以使建筑物与周围环境相互融合,实现自然与人文的和谐共生。
建筑学中的建筑物理原理
建筑学中的建筑物理原理建筑是人类文明发展的产物,建筑物的设计和建造一直是人们关注的焦点。
建筑物理原理是建筑学中重要的组成部分,涉及建筑物的力学、热学、光学和声学等方面的基础原理。
下面将从这些方面探讨建筑物理原理在建筑设计中的应用。
力学原理在建筑中的应用建筑物的力学特性是建筑设计的基础。
在建筑设计时,需要考虑建筑物的自重和外部荷载对建筑物的影响。
通常使用力学原理来分析建筑物的强度和稳定性。
建筑物的强度可以用来确定建筑材料的选择和结构设计,以确保建筑物在使用过程中具有足够的强度和稳定性。
而在考虑外部荷载时,设计人员需要确定建筑物的受力系统,以确定建筑物中材料的比例、梁、柱、墙、屋顶等元素的安放及构造逐渐的选择等等。
同时,还需要考虑使用环境的相关因素,例如地震、风速、雪压等等。
这些外部荷载产生的力学效应也需要用力学原理来分析。
热学原理在建筑中的应用建筑物中的温度变化和室内舒适度相关联。
在建筑设计时,需要考虑建筑材料对传热的影响,以及在冬季和夏季的室内空气温度控制。
此外还需要注意夏季建筑物的降温和冬季建筑物的保温。
建筑物表面的热量会产生自然对流、辐射和传导,这些现象可以通过热学原理来预测和控制。
建筑物的外部环境也会对温度产生影响,如太阳辐射、风力、雨量等等。
这些因素都需要在设计中考虑到并分析。
光学原理在建筑中的应用光学原理在建筑物中也具有重要影响。
像太阳高度角、雨水凝聚和气象状况等方面均与建筑物的光学特性紧密相关。
对于建筑物的光学支配,许多设计中要考虑建筑组合体的使用空间与光环境之间的关系,構想仿庠实笪等方式来优化建筑物内部的光学状况。
光学的因素不仅影响了建筑物的能源消费,也直接影响了人在建筑物内部的感知和品质之类等方面。
声学原理在建筑中的应用在城市中的建筑物会遭受来自环境噪声的侵扰。
设计义务人需要用声学原理来考虑建筑物的隔音性能和效能。
对于音视频文件会遭受到的损失和增强也需要用声学的手段来分析。
建筑的声音环境与音苗设备选取和音域管理息息相关。
建筑物理学气候和环境对建筑设计的影响
建筑物理学气候和环境对建筑设计的影响建筑物理学是研究建筑与自然环境相互作用的学科,它关注的是气候、能源和环境等因素对建筑设计和效能的影响。
在建筑设计过程中,充分考虑气候和环境因素可以使建筑更加适应当地气候特点,提高能源利用效率,降低运营成本,减少对自然资源的消耗。
本文将探讨气候和环境对建筑设计的影响,并介绍一些应对策略。
1. 气候对建筑设计的影响1.1 温度气候中的温度变化会影响建筑物的保温和冷却需求。
在寒冷地区,建筑物需要提供良好的保温措施,如隔热材料、双层窗户和地热系统,以降低能源消耗。
而在炎热地区,则需要采用遮阳设施、通风系统和高效冷却系统来保持室内的舒适温度。
1.2 湿度高湿度会导致建筑物内部潮湿和霉菌滋生,对居住者的健康有害。
因此,在湿润地区的建筑设计中,应注重通风和除湿措施的采用,同时合理选择建筑材料以减少潮湿问题的发生。
1.3 风力气候中的风力可能对建筑物的结构稳定和能量利用产生影响。
强风区域的建筑物需要考虑防风措施,如增加抗风能力的结构设计和安装防风玻璃。
同时,还可以利用风的能量,如风力发电设施,以提供可再生能源。
1.4 日照气候中的日照情况会影响室内采光和太阳能利用。
在设计过程中,应充分考虑建筑物的朝向、窗户和天窗的位置,以最大限度地利用自然光来提供照明,并降低能源消耗。
2. 环境对建筑设计的影响2.1 水资源在设计中,应充分利用雨水收集系统和水循环系统来节约和重复使用水资源。
可以通过收集雨水来满足灌溉、冲洗和其他非饮用水需求,减少对市政水源的依赖。
2.2 土地利用合理的土地利用规划可以最大程度地减少土地的消耗,并保护生态系统的完整性。
建筑设计应注意减少建筑占地面积,与自然环境相融合,尽量保留原有的土地植被和生物多样性。
2.3 环境保护在建筑设计中应该采用环保材料和技术,减少对环境的污染和资源的消耗。
例如,利用可再生能源来供电、使用可降解的材料来减少建筑废物的产生等。
3. 应对策略3.1 模拟分析使用建筑物理学模拟软件可以帮助设计师定量评估建筑物在不同气候条件下的性能表现。
建筑结构建筑物理与设备
建筑结构建筑物理与设备
建筑结构、建筑物理与设备是建筑领域中重要的研究和应用方向。
建
筑结构主要研究建筑物的承重系统和力学性能,建筑物理则关注建筑物的
能源效应和环境响应,而建筑设备涉及到建筑物内的机械、电气和通讯设施。
以下将从这三个方面逐一进行介绍。
建筑结构是指建筑物的承重系统,包括结构梁柱、楼板、屋面等构件。
研究建筑结构的目的是为了确保建筑物的承载能力、稳定性和安全性。
建
筑结构的设计需要考虑到建筑物所处的地理环境、建筑类型以及预计的荷
载等因素。
在考虑这些因素的基础上,工程师可以选择合适的结构材料,
如钢筋、混凝土、木材等,来构建稳定、安全的建筑结构。
建筑物理主要研究建筑物的能源效应和环境响应。
建筑物的能源效应
包括热传导、对流热损失、照明效果等。
工程师可以通过优化建筑的外墙
和窗户材料,设计合理的通风和空调系统,以提高建筑物的能源效率和室
内舒适度。
此外,建筑物理还研究建筑物在自然灾害和极端气候条件下的
响应,如地震、飓风和暴雨等。
通过合理的设计和工程措施,可以提高建
筑物的抗震性和抗风能力,保障人员和财产安全。
综上所述,建筑结构、建筑物理与设备是建筑领域中不可分割的三个
方面。
建筑结构保证了建筑物的稳定性和安全性,建筑物理关注建筑物的
能源效果和环境响应,建筑设备提供了人们日常生活和工作所需的基础设施。
这三个方面的研究和应用相互支撑,共同促进了建筑领域的发展和进步。
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。
建筑物理模型在建筑设计教学中的运用
l 引言
时常想起当年学生时代的情形,也往往会用来对 目前的教学加以比较和评判。尤其关注建筑设计技术 与技能创作教学的变化与发展。当年的两个教学情节 一直令我难忘:一是德国达姆斯达特大学的贝歇尔教 授与乌劲旅教授来访同济并参教,为我们设置了两项 实体模型作业:“纸桥”与“光盒”,前者偏重力与形 的结合,后者则针对空间虚实、明暗、光影的体验与 理解。时间不长,受益颇丰,可以说这是我们第一次 在课程设计中抛开尺、规等所有制图工具,以动手建 造的方式触摸建筑设计、感悟真实。二是当时赵秀恒 教授在同济首先开设的构成设计课程,以草图构思与 纸构模型的教学方式学会以比较理性并直观地思考空 间的作用与建构的手段。这种教学的模式不断变革、 发展并一直沿用至今。
分析物理模型辅助建筑设计的工作的方法,有三个 方面的经验是图纸、计算机技术难以获取的:
《1)实体量化——尤其对于大体量、大规模的建筑 设计,图纸上很难把握建筑的容量与尺度,通常取决于 设计者有相当的经验,而用物理模型的方法甚为容易, 只需通过单元体量的堆积,就能一目了然整体区域的 密度。
(2)空问变化的真实体验——与图纸设计最大的区 别,物理模型不是空间的虚拟想象,而是表达建筑真三维 状态,建造材料、结构造型的模拟以及模型制作、研究过 程的经验,对于建筑设计的学习者、创造者这都是不可或 缺的重要环节。这种以物理模型贯穿设计过程的研究方 法,几乎是西方建筑师的传统应用手段,即便是以作动 画、透视闻名的斯蒂文。豪尔(Steven H011)工作室,在 赫尔辛基Kiasma当代艺术博物概念设计时,制作了大量 的物理模型进行调整与比较并得出最终的结果。
图l
I冬|1
(3)成果模型
作为工程项目的成果模型制作,通常是以展示性为
主,多倾向于作为与非专业人士交流的媒介,制作过程
物理学在建筑中的作用及地位讨论
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。
建筑结构、建筑物理与建筑设备
建筑结构、建筑物理与建筑设备建筑结构是指建筑物所采用的构造体系和建筑材料,用以承受和传递荷载,保证建筑物的稳定性和安全性。
建筑物的结构设计与施工是建筑工程中至关重要的一环,它直接关系到建筑物的质量和使用寿命。
一、建筑结构建筑结构的基本要求是安全、经济、美观。
在结构设计中,要考虑建筑物所处的地质条件、气候条件、使用功能以及所承受的荷载等因素。
常见的建筑结构体系有框架结构、桁架结构、拱结构、索结构等。
框架结构是一种常见且广泛应用的建筑结构体系。
它由柱、梁、墙体等构件组成,能够有效地承受和传递荷载。
框架结构具有结构稳定性好、施工方便、适应性强等特点,广泛应用于住宅、商业建筑等领域。
桁架结构是由许多直线构件(如杆件、梁)组成的稳定结构,主要用于大跨度的建筑物。
桁架结构具有自重轻、刚度高、抗震性能好等优点,适用于体育馆、展览馆等建筑。
拱结构是一种以拱为基本构件的结构体系,通过拱的受压性质来传递荷载。
拱结构具有自重轻、变形小、抗震性能好等特点,广泛应用于大型桥梁、穹顶建筑等。
索结构是一种以钢缆或钢丝绳为主要构件的结构体系,通过索的张力来承受荷载。
索结构具有自重轻、灵活性好、透光性强等优点,常用于大跨度的屋盖、悬索桥等建筑。
二、建筑物理建筑物理是研究建筑物的热、湿、光、声等物理特性及其与人的舒适性关系的学科。
在建筑物理学中,热工学、光学、声学等学科的原理与方法被应用于建筑设计和施工中。
热工学是研究热传导、热辐射和热对流等热现象的学科。
在建筑物理学中,热工学的应用主要涉及建筑物的保温、采暖、通风、空调等方面。
通过合理的热工设计,可以使建筑物在不同季节和气候条件下保持合适的室内温度。
光学是研究光的传播和反射等现象的学科。
在建筑物理学中,光学的应用主要涉及建筑物的采光、遮阳、采光设计等方面。
通过合理的光学设计,可以使室内光线充足、均匀,提高人们的视觉舒适度。
声学是研究声波的传播和声音的产生、传递等现象的学科。
在建筑物理学中,声学的应用主要涉及建筑物的隔声、吸声、噪声控制等方面。
建筑中的建筑物理学应用
建筑中的建筑物理学应用建筑物理学是研究建筑物在物理环境中的行为和性能的学科,它在建筑设计、施工和维护中起着重要作用。
本文将探讨建筑物理学在建筑中的应用,包括热学、声学和光学方面。
一、热学应用1. 能效设计建筑物理学在建筑设计中帮助降低能耗,提高能效。
通过研究建筑的隔热性能、供暖与制冷系统、建筑布局等因素,优化建筑的能量利用效率。
例如,合理选择建筑材料、增加保温层厚度、优化建筑朝向等,能够减少能耗,降低建筑的碳排放。
2. 节能建筑建筑物理学的应用还可以促进节能建筑的发展。
通过使用高效照明系统、改善室内空气质量、利用太阳能等可再生能源,建筑物可以实现更低的能耗。
建筑物理学在节能建筑设计、施工和评估中发挥关键作用,为可持续建筑发展提供了技术支持。
二、声学应用1. 噪音控制建筑物理学可以帮助设计抑制噪音的建筑,提供更好的室内环境质量。
通过研究建筑材料的隔音性能、合理设计建筑格局、采用隔音门窗等方法,可以减少外部噪音对室内的干扰,创造更安静的工作和生活场所。
2. 声学设计在剧院、音乐厅等场所的设计中,建筑物理学尤为重要。
合理的声学设计可以提高演出的音质,确保听众获得良好的听觉体验。
通过采用吸音材料、调整场地的形状和尺寸,优化声学反射和吸声效果,可以改善演出场所的声学环境。
三、光学应用1. 采光设计建筑物理学在采光设计中起着重要作用。
通过研究建筑的底层深度、采光窗的位置和开口尺寸,可以最大限度地利用日光,使室内光线充足,减少对电力的依赖。
合理的采光设计还可以提高室内环境的舒适度和人们的生活质量。
2. 照明设计照明设计是建筑物理学的另一个重要应用领域。
通过研究光源的选择、灯具的布置和照明控制系统的设计,可以为建筑内外空间提供合适的照明效果。
良好的照明设计不仅可以满足人们的视觉需求,还可以提升建筑的美感和舒适度。
结论建筑物理学在建筑中的应用十分广泛,以热学、声学和光学为主要方面。
通过合理应用建筑物理学的原理和方法,我们可以实现能效设计、节能建筑、噪音控制、声学设计、采光设计和照明设计等目标,为建筑行业的可持续发展做出贡献。
建筑物理性能
建筑物理性能建筑物理性能是指建筑物在各种物理条件下的表现和性能。
这些物理条件包括温度、湿度、采光、声音、震动等。
了解和研究建筑物理性能对于设计、建造和维护高品质建筑至关重要。
本文将从温度和湿度、采光、声音和震动四个方面来讨论建筑物理性能的重要性和影响。
一、温度和湿度温度和湿度是影响建筑物室内舒适度的重要因素。
合理控制建筑内部温度和湿度可以提供舒适的室内环境,有益于人们的生活和工作。
在夏季,建筑物需要使用冷气设备来调节室内温度,而在冬季则需要供暖系统来保持室内温暖。
此外,湿度的控制对于防止霉变和腐蚀等问题也至关重要。
二、采光采光是建筑物理性能中的另一个重要方面。
充足的自然采光可以提供健康舒适的室内环境,并减少能源消耗。
合理设计建筑的窗户和遮阳装置可以充分利用自然光线,减少人工照明的使用。
此外,采光还与建筑物的外观和室内布局有密切关系,对于营造温馨、明亮的室内环境起到重要作用。
三、声音建筑物的声学性能是指对于声音的传导、隔离和吸声能力。
合理的声学设计可以降低噪音干扰,提高室内的音质和舒适度。
建筑物的隔音性能影响到人们室内活动的安静程度,尤其是在多层住宅、学校和医院等需要保持安静环境的场所。
同时,在音乐厅、剧院等文化娱乐场所,好的声学设计可以提高音乐演出和表演的效果,使听众获得更好的听觉体验。
四、震动建筑物的抗震性能是指建筑物在地震等自然灾害中的稳定性和安全性。
合理的抗震设计可以减轻地震对建筑物的破坏,保护人们的生命财产安全。
抗震性能还涉及到建筑物的结构设计、材料选择和施工工艺等多个方面。
在地震频繁的地区,抗震性能尤为重要,是建筑物安全的保障。
总结:建筑物理性能对于建筑的质量和功能起着至关重要的作用。
了解和掌握建筑物在不同物理条件下的性能,可以更好地满足人们对于舒适、安全和健康的需求。
在设计和建造过程中,应重视温度和湿度的控制、合理利用自然采光、提高声学性能、加强抗震能力等方面的考虑,以打造具有良好物理性能的建筑物。
建筑物理模拟实验方法及应用
建筑物理模拟实验方法及应用一、引言建筑物理模拟实验是一种常见的研究建筑结构和能源消耗的方法。
通过使用物理模型、仿真软件和数据分析技术,可以评估建筑的热性能、通风性能、采光性能等,并为建筑节能、改善室内环境和优化设计提供科学依据。
二、物理模型制作物理模型是建筑物理模拟实验的核心,具有直观、真实、可操作性强等优点。
物理模型制作需要根据建筑结构、尺寸和材料特性等进行设计和准备,一般分为以下几个步骤:1.设计方案确定。
根据实验目的和研究要求,确定建筑物理模型的尺寸、比例、材料和细节等。
2.模型制作材料准备。
根据设计方案,准备所需的建筑模型制作材料,如聚苯乙烯泡沫板、木材、塑料、金属等。
3.模型制作。
根据设计方案,使用制作材料进行建筑物理模型的制作。
制作过程中需要注意模型的精度、稳定性和安全性等因素。
4.模型测试。
完成模型制作后,需要进行测试,验证模型的真实性、可操作性和数据的准确性。
三、仿真技术应用建筑物理模拟实验中,仿真技术是不可或缺的环节,通过仿真软件可以对建筑的热性能、通风性能、采光性能等进行模拟和分析。
目前常用的建筑仿真软件包括EnergyPlus、TRNSYS、DesignBuilder等。
1. EnergyPlusEnergyPlus是由美国国家能源技术实验室开发的建筑能耗仿真软件,可以对建筑的热性能、空调系统、采光和太阳能利用等进行模拟和分析。
它具有模块化、可扩展性强等特点。
2. TRNSYSTRNSYS是由美国明尼苏达大学研发的建筑能耗仿真软件,可以对建筑的热、湿、空气、采光和太阳能利用等进行模拟和分析。
它具有多功能、灵活性强等特点。
3. DesignBuilderDesignBuilder是由英国Cintasa公司开发的建筑能耗仿真软件,可以对建筑的热性能、通风性能、采光性能等进行模拟和分析。
它具有易用、直观、快速等特点。
四、数据分析和应用数据分析是建筑物理模拟实验的最后一个环节,通过对实验数据进行分析和处理,可以得到建筑的能耗、热舒适度、采光舒适度等关键指标,为建筑节能和优化设计提供科学依据。
建筑物理环境与建筑设计的关系研究
建筑物理环境与建筑设计的关系研究随着城市化进程的加速以及全球气候变化的不断加剧,建筑物理环境和建筑设计之间的关系显得愈发重要。
建筑物理环境是指建筑内部和外部环境中的各种物理因素,如温度、湿度、光线、噪声等。
建筑设计则是指建筑师在设计过程中考虑到的各种因素,如美学、功能、结构等。
在建筑设计中,物理环境因素是一个不可或缺的部分,因为它们有助于提高建筑的舒适性和可持续性。
本文将探讨建筑物理环境和建筑设计之间的关系,并分析其对建筑可持续发展的影响。
建筑物理环境与空气质量建筑物理环境与空气质量之间的关系十分密切。
室内空气质量对人们的健康和舒适感有很大的影响。
建筑物理环境能够通过适当的通风系统、过滤器和空气净化器,来维持室内空气的质量。
同时,建筑设计中选择环保材料、减少挥发性有机物等措施也能在一定程度上提高室内空气质量。
因此,在建筑设计中充分考虑室内空气质量的问题是非常必要的。
建筑物理环境与热舒适热舒适度是建筑物理环境中一个重要的参数。
人们在室内生活和工作时,需要适宜的室内温度和相应的湿度。
合理的热舒适度一定程度上能够促进身体的健康和心理健康。
建筑设计中可以通过合理选择建筑材料和设计通风系统等措施来提高热舒适度。
同时,在建筑物理环境中,住宅和商业建筑的热舒适度要求不同。
建筑师可以根据不同的需要,采用不同的设计方案,来最大程度上提高建筑的热舒适度。
建筑物理环境与光照度光照度是建筑物理环境因素之一,在建筑设计中也是一个重要的因素。
合适的光照度可以促进人们的健康和生产效率。
同时,光照度也可以影响人们的精神状态和情绪。
建筑设计中可以通过选择适当的建筑材料和光照设计方案,来最大程度上提高建筑的光照度。
在商业建筑中,光照度还可以用作营销手段,促进消费者的消费欲望。
建筑物理环境与噪声噪声是建筑物理环境因素之一,它可以影响人们的工作和生活。
合适的噪声水平有助于提高人们的生产效率和睡眠质量。
建筑设计中可以通过合理选择建筑材料、设计隔音系统和降噪装置等措施来减少噪声污染。
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。
建筑物理期末总结
引言建筑物理是建筑工程中的重要学科之一,通过对建筑材料、结构、热力学、声学等的研究,提供有关建筑设计、施工、维护等方面的技术支持。
本文将对建筑物理学的主要内容进行总结,并探讨其在现代建筑中的应用。
一、建筑材料(一)建筑材料的分类建筑材料主要分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
金属材料包括钢材、铝材、铜材等,广泛应用于建筑结构中;非金属材料包括水泥、硅酸盐、玻璃等,用于楼板、墙体和外墙装饰等;复合材料结合了金属和非金属的特点,具有高强度和轻质化的优势。
(二)建筑材料的力学性能建筑材料的力学性能直接影响到建筑结构的稳定性和安全性。
例如,钢材具有高强度和较大的屈服点,适合用于承受大荷载的部位;水泥具有较高的抗压强度,适合用于制作混凝土;玻璃具有较高的抗拉强度和抗冲击性能,常用于建筑幕墙。
二、建筑结构(一)建筑结构的分类建筑结构主要分为框架结构、悬挑结构、拉杆结构、壳体结构等。
框架结构是最常见的一种结构形式,可以承受垂直荷载和水平力。
悬挑结构利用悬挑原理,将悬臂部分的荷载传递到主体结构上。
拉杆结构主要由拉杆构件和节点组成,适用于大跨度的建筑。
壳体结构主要由曲面构件组成,具有良好的荷载分布性能。
(二)建筑结构的设计原则建筑结构设计应遵循安全性、经济性、美观性和施工可行性等原则。
其中,安全性是最重要的原则,包括承载能力、抗震性和防火性。
经济性是指在满足安全要求的基础上,以最小的成本实现预定的功能。
美观性则考虑建筑结构的形式与外观,以满足人们对于美的追求。
三、建筑热力学(一)建筑热传导建筑热传导是指通过固体物体内部的分子和原子之间的热传递。
热传导系数是评价建筑材料导热性能的重要指标,常用于确定建筑墙体和屋顶的保温效果。
降低热传导可以通过增加材料的导热阻力或采用隔热材料实现。
建筑热辐射是指通过红外线的辐射传递热能。
建筑物的热辐射主要来自太阳辐射和室内设备的散热。
合理设计建筑的朝向和窗户的布置,可以最大程度地减少夏季的热辐射。
城市建设中的建筑物理环境参数优化设计
城市建设中的建筑物理环境参数优化设计概述:城市建设是现代社会发展的重要组成部分,而建筑物理环境参数的优化设计是城市建设中不可忽视的重要环节。
建筑物理环境参数的优化设计可以提高建筑的舒适性、能源效益和环境可持续性,对于城市的可持续发展具有重要意义。
本文将从建筑物理环境参数的优化设计方法、影响因素和实际应用等方面进行探讨。
一、建筑物理环境参数的优化设计方法建筑物理环境参数的优化设计是通过合理调整建筑的结构、材料和设备等方面的参数,以达到提高建筑物理环境的效果。
常见的建筑物理环境参数包括室内温度、湿度、光照度、噪声等。
在设计过程中,可以采用以下方法进行优化设计:1. 数值模拟方法:通过数值模拟软件对建筑进行模拟,分析不同参数对建筑物理环境的影响,并根据模拟结果进行参数调整。
数值模拟方法可以快速、准确地评估不同参数对建筑物理环境的影响,是建筑物理环境参数优化设计的重要手段之一。
2. 实地调研方法:通过实地调研收集建筑物理环境参数的实际数据,分析不同参数对建筑物理环境的影响,并根据实际数据进行参数调整。
实地调研方法可以直观地了解建筑物理环境的实际情况,为参数优化设计提供依据。
3. 经验法则方法:通过总结和归纳历史建筑物理环境参数优化设计的经验,形成一些经验法则,根据这些法则进行参数调整。
经验法则方法可以快速、简单地进行参数优化设计,适用于一些常见的建筑类型。
二、建筑物理环境参数优化设计的影响因素建筑物理环境参数的优化设计受到多个因素的影响,包括建筑的功能需求、环境条件、材料性能等。
以下是一些常见的影响因素:1. 功能需求:不同建筑的功能需求不同,对建筑物理环境参数的要求也不同。
例如,住宅建筑对室内温度和湿度的要求较高,而办公建筑对光照度和噪声的要求较高。
2. 环境条件:建筑所处的环境条件也会对建筑物理环境参数的优化设计产生影响。
例如,建筑所在地的气候条件、地形条件等都会对建筑物理环境参数的选择和调整产生影响。
建筑知识:不同材料的建筑物理性质分析
建筑知识:不同材料的建筑物理性质分析建筑物理性质是指建筑材料在物理方面的特性和表现。
建筑物理性质是建筑设计中至关重要的一部分,它涉及到建筑材料的强度、硬度、密度、导热性能等多个方面,这些性质直接影响到建筑物的使用寿命、稳定性、隔热性和施工难易度等方面。
本文将分析常见的建筑材料的物理性质,并探讨它们的适用范围及优劣势。
1.混凝土混凝土是一种由水泥、沙子、碎石等不同成分材料组成的建筑材料。
混凝土强度高、密封性好、施工方便,广泛应用于建筑中。
在物理性质方面,混凝土的密度较大,适合用于重建筑物或做建筑的冲击和振动承受体,并且由于混凝土具有良好的隔热性能,因此在温室和其他需要保温的结构中很常见。
然而,混凝土的耐久性较弱,耐候性不佳,容易出现裂纹和腐蚀,对于那些需要使用较长期的建筑物来说,它可能并不是一个理想的选择。
2.红砖红砖是一种由粘土制成的建筑材料。
红砖相对较小、重量轻,适合用于建造房屋和其他轻负荷建筑,它具有较好的隔热性和隔音性,可以有效地维护内部温度和保护住户免受噪声的干扰。
然而,红砖的强度低,它通常不适合用于大型和重负荷建筑物的建造,这限制了它的应用范围,此外,红砖的制造成本也比较高,制造和运输过程中产生的碳排放量也是一个问题。
3.钢结构钢结构由钢材构成,具有较高的强度和硬度,适用于建造大型和重负荷建筑物,如高层建筑、桥梁和广场等。
钢结构还具有较好的耐候性和抗腐蚀性,可以在各种气候条件下使用。
然而,钢结构的处理比较麻烦,需要特殊的设备和高技能的工人,同时钢结构具有较差的隔热性能并且易受火灾损坏,这些缺陷限制了钢结构的使用范围。
4.玻璃玻璃是一种透明的建筑材料,用于建造大型的、现代风格的建筑物,如大型写字楼和商场等。
玻璃具有良好的透光性和美观性,并且通常可以起到保温和隔热作用。
但是,玻璃的强度和硬度较低,不适合用于建造高负荷建筑,而且玻璃易碎,对建筑物的安全也会造成威胁。
5.瓦片瓦片是一种轻便且易于安装的建筑材料,它通常用于屋顶和墙面覆盖,可以有效地隔热并且比其他建筑材料更加经济。
建筑物理模拟施工方法实现建筑设计的可视化展示
建筑物理模拟施工方法实现建筑设计的可视化展示建筑设计是一个复杂而庞大的工程,为了更好地展示建筑设计方案,物理模拟施工方法应运而生。
物理模拟施工旨在通过模拟建筑施工过程,实现对建筑设计的可视化展示,以便提供更直观、更精确的设计信息。
本文将探讨物理模拟施工方法的使用及其在建筑设计可视化展示中的应用。
一、物理模拟施工方法的使用物理模拟施工方法是指利用实验设备和模型,通过模拟建筑施工过程来展示建筑设计方案。
物理模拟施工通常分为两种类型:小规模模型和实物模型。
小规模模型是通过缩小比例来展示建筑设计,如比例模型、玩具模型等;实物模型则是按1:1比例制作,展示建筑设计的实际效果。
物理模拟施工方法在建筑设计中的使用主要体现在以下几个方面:1.形象展示:通过物理模拟施工,能够将建筑设计方案以更形象的方式展示给客户或者设计团队,使得设计意图更加清晰明了。
2.决策辅助:物理模拟施工可以帮助决策者更好地理解建筑设计方案,从而做出更准确的决策。
3.问题发现:通过物理模拟施工,可以模拟实际施工过程中可能出现的问题,及时发现并解决,从而提高施工效率和质量。
二、建筑设计可视化展示的要求在进行建筑设计可视化展示时,需要满足一些基本要求,以确保信息的准确传达:1.真实还原:展示的建筑设计方案要尽可能真实地还原设计师的意图,不失真、不失真,使人们可以更好地理解和欣赏。
2.清晰明了:展示的信息要简洁明了,界面排版要合理,文字图表要清晰,使人们能够一目了然,易于理解。
3.交互性:展示方式要具备交互性,用户可以自由选择不同视角、不同尺度进行观看,以获得更全面的视觉体验。
三、物理模拟施工方法在建筑设计可视化展示中的应用物理模拟施工方法在建筑设计可视化展示中起着关键作用,以下是几个具体应用案例:1.模拟施工过程:通过物理模拟施工,展示建筑设计在不同施工阶段的效果,使人们能够直观地感受到每个阶段的变化和建筑设计的演化过程。
2.可视化效果展示:在物理模拟施工的基础上,通过虚拟现实技术,将建筑模型与真实环境相结合,呈现出更真实的建筑效果,使人们能够身临其境地感受建筑设计的魅力。
建筑物理模拟设计方案
建筑物理模拟设计方案随着科技的不断发展,建筑物理模拟在建筑设计与规划中扮演着越来越重要的角色。
通过对建筑物理性能进行模拟分析,可以有效评估和优化建筑的能耗、热舒适性、采光效果等方面,为设计师提供科学的依据和决策支持。
本文将探讨建筑物理模拟的意义、应用领域以及设计方案的具体内容。
一、建筑物理模拟的意义建筑物理模拟是一种利用计算机仿真技术,通过数学模型和物理模型对建筑物进行分析和评估的方法。
它可以帮助设计师更好地理解建筑物的性能特征,预测建筑物在不同条件下的工作状态,提供科学依据为设计决策。
通过建筑物理模拟,可以使得建筑最大程度地适应其所在环境,提高能源利用效率,降低建筑物运营成本。
二、建筑物理模拟的应用领域1. 热环境模拟建筑物内外热环境对人体健康和舒适感具有重要影响。
热环境模拟可以通过计算建筑物的热传导、热辐射、热对流等参数,预测室内外空间的温度分布和热舒适度,为设计师提供合适的调控方案。
2. 采光模拟采光是建筑物设计中一个重要的方面,合理的采光设计可以提供良好的室内自然光照条件,降低室内照明能耗。
通过光环境模拟,设计师可以预测建筑内部的日照、天光、人工照明等参数,合理配置窗户、光透明材料等,实现良好的采光效果。
3. 风环境模拟风环境对于建筑物的舒适性、能耗和结构安全具有重要的影响。
风环境模拟可以通过计算建筑物周边的风速、风向、压力分布等参数,预测建筑物内部的通风、自然通风和热回收效果,为设计师提供相关建议。
4. 声环境模拟合理的声环境设计有助于提高建筑物的舒适性和功能性,降低噪音对居民和工作人员的干扰。
声环境模拟可以通过计算建筑内部和周边的噪音源、吸声效果、声传播路径等参数,预测建筑物内部的声场分布和吸声效果,优化设计方案。
三、建筑物理模拟设计方案的内容1. 数据采集与建模首先,需要对建筑物的相关数据进行采集,包括建筑物的几何信息、材料参数、环境气象数据等。
然后,将采集到的数据进行处理和建模,建立数学模型,准备进行模拟分析。
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建筑物理在建筑设计中的应用摘要:建筑物理是研究建筑中声、光、热的物理现象和运动规律的一门科学,是建筑学的组成部分。
其任务在于增强建筑功能,创造适宜的生活和工作环境。
建筑物理研究人在建筑环境中的声、光、热因素作用下通过听觉、视觉、触觉和平衡感觉所产生的反应;采取技术措施、调整建筑的物理环境的设计,从而使建筑物达到特定的使用效果。
建筑物理研究的环境领域则主要是建筑环境和与城市建设有关的环境;研究各种物理因素对人的作用和对建筑环境的影响。
建筑物理特别重视从建筑观点研究物理功能和建筑艺术的统一。
例如室内灯具,它不仅是照明设备,还起装饰作用。
这种作用不仅通过灯具本身的造型和装饰表现出来,在一些艺术性要求较高的建筑里,还要同建筑物的整体装饰效果和构造处理有机地结合起来,利用灯具的不同光分布和构图,形成特有的艺术效果。
关键词:环境是人类赖以生存和发展的基础。
建筑物理是研究人在建筑环境中的声、光、热作用下通过听觉、视觉、触觉和平衡感觉所产生的反应,其任务是在于提高建筑功能质量,创造适宜的人居环境。
随着新材料、新技术的出现,建筑的形式、构成发生了巨大的变化,这种变化对于人体舒适度产生了很大的影响。
无论时代怎么发展,技术如何变化,我们都应以建筑节能作为出发点,以人体的舒适度为基本准则,综合考虑建筑物理环境中的各种制约因素,实现可持续发展。
通过对建筑物理环境中的光、声、热环境的相关性研究,为我们处理好建筑设计与节能设计的关系,为建筑走向绿色奠定了基础。
1、建筑物理环境的设计1.1建筑光环境设计光作为物理环境因素之一形成光环境。
光环境包括室内光环境和室外光环境,室内光环境是在建筑内部空间由光照射而形成的环境,室外光环境是在建筑外部空间由光照射而形成的环境,影响光环境的因素在室外主要有太阳光(人工光)的辐射强度、空间、表面的质感、色彩、遮挡物及其阴影等。
目前我国建筑主要存在的问题是视环境污染,如大量玻璃幕墙使用造成的眩光。
建筑环境光学的任务是从建筑环境学角度出发,研究可见光(自然光、人工光)的性质及其传播规律,消除光污染,以达到改善、创造舒适的室内外光环境的目的。
人眼借助材料表面反射的光或材料本身透射的光,才能看见周围环境中的人和物。
在建筑光环境的设计中,选择适合的材料,对于获得良好的视觉环境至关重要。
1.2建筑热环境设计建筑物和它所处的城市环境常年受到各种气候因素的作用,诸如风、霜、雨、雪、太阳辐射等,一般统称为建筑气候的热湿作用。
建筑热环境分室外和室内两部分,室外热环境是指作用在建筑外维护结构上的一切物理量,室内热环境是指室内那些通过人体感觉器官对人的生理发生作用的物理因素。
太阳辐射和室外其它热源通过建筑外维护结构把大量热量传进室内,影响室内人体舒适度;同时,室内照明、电工艺设备、人体等散发的热量也通过各种形式直接或者间接的影响着室内热环境。
目前,我国建筑热环境存在的主要问题是城市的“热岛效应”导致的城市气温较高。
建筑热工设计的任务是建筑的夏季防热和冬季保温。
在建筑热环境设计中,我们要了解形成室内热环境的物理因素,对建筑围护结构的保温、隔热、防潮、防空气渗透等方面进行设计。
1.3建筑声环境设计建筑声环境主要是指建筑内外各种噪声源在建筑内部和外部环境中形成的对使用者在生理上和心理上产生影响的声音环境。
声环境设计主要是研究如何为建筑使用者创造一个适合的声音环境。
研究对象包括室内音质和噪声控制两个方面。
其基本目的是通过研究室内声波传输的物理条件和声学处理方法以保证室内具有良好的听闻条件。
目前我国声环境主要问题是道路交通噪声。
在建筑声环境设计中,我们要通过控制噪声的传播途径降低噪声。
同时,通过建筑形体设计、吸声材料的选用来提高室内声音的质量。
1.4建筑环境设计的整体性建筑环境作为一个相互联系、相互制约、相互影响的系统,其中光、热、声环境对人体产生了很大的影响。
我们要整合有利的因素,找出其相关性,以此进行建筑节能设计。
阳光透过玻璃进入室内,同时也带来了热量。
建筑既需要良好的视觉条件,也要控制热量的进入以维持舒适的室内热环境。
通过选用低辐射镀膜玻璃,达到既获得良好的照度,又能隔热的目的。
同样,室内在获得足够光照的同时也要控制噪声的进入。
不同材料的使用会使人产生不同的生理感受,材料的选择对于室内环境的影响也很大。
光线和声音都具有直线性传播的特性。
在厅堂声学设计中,音响设计常用光线作为检验断面形式的声反射;利用厅堂里的吸声材料进行间接照明,也充分利用了材料的特性。
2、建筑中物理环境的综合设计2.1影响建筑物理环境的因素环境学是研究环境、建筑和人之间相互关系的学科,建筑与环境相互影响,相互制约。
首先是环境的影响,不同的地域特征使得建筑有着不同的需求。
如在炎热干旱的地区,需要大量的对流通风,对蓄热和直射自然光进行控制。
建筑功能对建筑环境的设计产生了不同的影响。
例如:在现代大型办公空间中,室内应该避免出现眩光,建筑噪声的控制也是重点。
博物馆、展览馆等建筑对光线有较高的要求,展品应该避免光线的直射。
医院作为一种特殊的建筑类型,根据病人不同的情况选择不同的室内材料,对于调节环境、调整情绪和加强医疗效果都有很大的影响。
良好的环境不仅有利于人们的身体健康,而且在很大程度上促进人们的心理健康。
建筑从功能的组织到平、立、剖面设计,再到构造设计,都要对建筑物理环境的要素进行了控制。
2.2绿色建筑设计绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能,节地,节水,节材) ,保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
绿色建筑设计追求在建筑全寿命周期内,技术经济的合理和效益的最大化。
选择最适宜的建筑形式、技术、设备和材料。
绿色设计注重地域性特点,设计因地制宜、因势利导地控制各类不利因素,有效利用对建筑和人有利因素,实现具有地域特色的绿色建筑设计。
2.2.1规划设计与室外环境建筑与环境之间、建筑群体之间的关系,会对建筑物外部的物理环境产生影响。
合理的建筑群体布局能够营造良好的风环境,保证舒适的室外活动空间和室内良好的自然通风,减少气流对区域微环境的不利影响,很大程度降低室外热岛效应。
绿色建筑的立体绿化既有利于防止太阳辐射,减少夏季阳光直射带来的不利影响,改善建筑物室外的热环境,又可以吸收噪音,还可以抵挡风沙。
用地声环境设计注重声学环境的主动式设计,运用科技手段营造健康舒适的声环境。
对固定噪声源,采用适当的隔声、降噪措施和隔震措施;对于交通噪声,采取设置道路声屏障或降噪路面等措施,减少环境噪声的影响。
光环境设计中利用地形合理布局建筑朝向,充分利用自然光降低建筑室内人工照明能耗,合理进行场地和道路照明设计,宜采用光环境模拟优化建筑布局。
2.2.2建筑设计与室内环境建筑设计按照被动优先的原则,优化建筑形体和空间布局,充分利用天然采光、自然通风等自然资源,采用围护结构保温、隔热、遮阳等措施,降低建筑的采暖、空调和照明系统的负荷,提高室内舒适度。
根据房间物理环境的需求进行合理的建筑设计,最大化地减少能量的散失。
在建筑单体设计中,要把“建筑体形系数”[1]控制在合理的范围之内。
体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。
体形系数越小,建筑的传热损失就越小,能耗就越低。
体形系数过小,将造成建筑平面布局困难,甚至损害建筑功能。
因此,合理确定“建筑体形系数”对于有效控制建筑能耗是十分重要的。
“窗墙比”[2]是建筑节能的重要条件之一,窗户是建筑外围护结构的薄弱环节,控制建筑物的窗墙面积比,是提高整个围护结构热工性能的有效途径。
在夏季需要防热的地区,通过挑檐、百叶、遮光片、格栅等细部的设计,可以达到通风、隔热和优化采光等多重效益。
在冬季需要保温的地区,通过对建筑梁、柱、楼板、和外墙连接处的保温构造设计,防止在室内外温、湿度相差比较大的情况下产生结露现象,杜绝因建筑内表面结露给室内环境带来的负面影响。
在湿热地区,可通过在建筑底层和顶层设计通风架空层,通过空气的流动带走热量和热气。
在严寒地区,可通过外墙体、屋顶设置保温层来达到减少能耗的作用。
2.2.3建筑材料建筑材料的选用对绿色建筑的设计起到了很重要的作用。
新材料的开发使建筑具有了多重的功能。
现代建筑大量的使用玻璃幕墙带来的不仅仅是轻盈的外表和良好的视野,也带来了能源的浪费及视觉的污染。
低辐射镀膜玻璃(L O W—E 玻璃)的推广使用,既可以达到在夏季阻挡室外的红外热辐射影响室内温度的隔热效果,又可以在冬季有效利用太阳辐射热能加热室内物体,从而实现降低建筑总能耗的目的。
新型建筑保温材料(如挤塑聚苯板)的应用,克服了常规作法的诸多缺点。
这种保温板保温性能好、不污染环境,是一种“绿色”低碳的建筑材料。
另外,选用传统材料既可以体现了地域特色,又能起到很好的节能效果。
在英国诺丁汉大学朱比丽分校设计中,建筑外墙选用的红杉木板条,除了具有良好的蓄热性外,在中庭内部还起到了吸声的作用。
建造建筑所消耗的能量在整个建筑使用过程中消耗的全部能量中只占很小的一部分,因此,合理的选择建筑材料,并对建筑材料进行回收和再利用,对于节能也具有重大的意义。
结语绿色建筑的设计是一个完整的系统工程,大力推广绿色建筑是建设和谐社会的必然要求。
在设计中优先考虑被动式的建筑措施,综合考虑各种有利和不利的因素,在各个要素的相互联系和作用中调整建筑设计方案,充分发挥各要素的优势,创造出舒适的人居环境。
参考文献:[1]国外建筑设计详图图集14.光.热.声.水.空气的设计-人居环境与建筑细部. [日]彰国社编. 北京:中国建筑工业出版社.2005.8[2]建筑环境学. 黄晨主编,龙惟定主审. 北京:机械工业出版社.2005.9。