建筑物理在设计中的运用

1.在建筑设计中是如何考虑建筑的热环境、声环境和光环境影响的：

以大三上学期课程设计作业“旧厂房改造和建筑系馆设计”方案具体说明：

热环境

1)遮阳：

阅览室和教学楼部分西向采用竖向遮阳板，当时考虑到是给儿童使用的建筑，于是

选择了黄色和红色比较活泼的颜色。但是学习了建筑物理后觉得应该采用浅色的遮

阳板效果更好。此处的遮阳板可以手动调节角度，可以根据季节天气的不同自由控

制，同时活动的遮阳板增加了建筑的趣味性，符合小学的特性。

2)利用太阳能：

在教学楼屋顶上放置太阳能电池板，收集和

利用太阳能。夏天的时候可以给室内制冷系

统或风扇部分供电。

3)保温墙体：

外保温墙体，可以有效保暖隔热，维护室内热环境的舒适，减少能源的使用。

4)合理开窗：

使用断热桥铝合金窗框＋高绝热、高透光Low-E玻璃

窗框：传热系数k = 1.61 w/m2·k

玻璃：传热系数k = 0.85 ~ 1.7 w/m2·k

太阳得热SHGC = 0.32 ~ 0.62

遮阳系数SC = 0.28 ~ 0.71

透光率V.C = 61% ~ 73%

窗实际传热系数：k = 1.42 ~ 1.70 w/m2·k

5)屋顶、外墙绿化：

当建筑朝向为正西时,建筑室内热环境受太阳辐射的影

响最为明显,太阳辐射得热量最大。因此,分别建立西向

外墙有绿化和西向外墙无绿化房间模型,外墙绿化模式

为植物贴附建筑表面。

对于西安地区,夏季室外空调设计参数为:干球温度td =

3512 ℃,湿球温度ts = 26 ℃,焓值hw =80184 kJPkg。可

知外墙绿化平均气温下降幅度为3～5 ℃,本文取最低

值 3 ℃,即t′w = 3212 ℃。可得h′w = 77172

kJPkg[6 ] 。设室内空气干球温度tn = 26 ℃,相对湿度φ

=65 % ,则h′n = hn = 61163 kJPkg ,由此,可以看出当采

用墙体绿化后,空调负荷降低率至少有10 %。

6)热缓冲中庭：

冬季，该中庭是一个全封闭的大暖房。在“温室作用”下，成为大开间部室的热缓

冲层，有效地改善了教室热环境并节省供暖的能耗。

在春秋季节，它是一个开敞空间，室内和室外保持良好的空气流通，有效的改善了

工作室的小气候。

●光环境

1)建筑朝向：根据建筑不同的功能朝向布置也不同。教学楼南北向布置，教室南向采

光光线充足。卫生间配电室开水房等服务性用房北向布置。

2)建筑间距：两排教学楼之间最小间距25m，保证北边的教学底层教室的正常采光。

●声环境

1)建筑间距：两排教学楼之间最小间距25m，一方面是为了采光，还有一个重要原

因是相邻教学楼的噪声间距，两栋教学楼之间声音互不相干扰。

2)植被隔声：操场、篮球场和教学区用一排数目间隔开来，可以减少噪声对教室和办

公的干扰。

2.大师如何在设计中考虑和处理建筑物理环境：

这个问题所涉及的内容太广泛了，建筑物理环境包括声、光、热，而建筑大师也是数不胜数。所以我就举我最喜欢的建筑师安藤忠雄他对“光”出神入化的运用，不愧光影魔术师的称号。

光是世间万物之源，建筑与光历来有着极其密切的关系。“建筑是对阳光下的各种体量的精确的、正确的和卓越的处理。”早在60多年前，现代建筑大师勒·柯布西耶就这样赞叹过光对建筑设计和造型的重要作用。安藤忠雄，这位日本的传奇建筑师，在他的建筑生涯中如痴如醉地对光进行着探索。安藤忠雄仿佛是操纵光的魔术师，他运用光，使他的作品震撼人心。

✓痴迷之源：

安藤忠雄的经历是一段传奇历史。1965年，24岁的安藤终于来到了欧洲，然而他向往已久的建筑大师勒·柯布西耶却刚刚去世。老天爷仿佛安排了一次交接，在柯布西耶的朗香教堂对安藤的建筑之魂进行了最初的启迪。柯布西耶在朗香教堂呈现出了神圣脱俗的氛围，使得步入之人无不感到圣洁的力量。柯布西耶对光的运用给了安藤忠雄极大的震撼。在游历欧洲的过程中，安藤对欧洲建筑进行了深入地解读。谈起他在充溢着自然光线的罗马万神庙的感受时，安藤说过一句著名的话：“我想把这种感动着我的…力量‟称为建筑。”欧洲之游对安藤意义重大，让安藤感受到了建筑的魅力与光的震撼力，使他在后来的建筑生涯中信仰般地追求着对光的运用。

朗香教堂

✓自然之光：

安藤的住吉长屋体现了安藤对自然光线的追求。安藤设计这所关西民居时，将自然光、风、雨等元素融入到了空间中，他在中间设计了一个庭院，让光从上方漏下，充满整个空间。照在墙体和庭院里的光辉使得原本狭小的空间显得宽敞、大气、柔和而且富有生命力。进入这样简洁自然的空间，人的身体和精神都会很舒适。安藤说：“建筑其实上就是向空间导入光线的工作，所以如何用光在一开始就是一个重要的课题，而且我知道

当人们进入某一个空间时，如对面有光线照来，这时候心境是最放松的，因此我在进行设计师时脑海中会一直考虑光线和空间容量的因素。”

住吉长屋

神圣之光：

安藤在建筑实践生涯中，最让人印象深刻的设计手法是，利用单纯的混凝土材料创造大面积的明暗对比产生富有动感的光影变化，特别是用黑暗来反衬光，突出了场所意义。

光之教堂

在这座由清水混凝土建筑的教堂里，安藤巧妙地运用光来呈现“十字架”。光透过墙体上的十字切口渗透进来，在地面和墙壁上留下了细长的光影。在这里，光不再用于照明，而是具有了神圣的象征意义。虔诚的信徒置身于黑暗的空间中，面对光的十字，仿佛看到了天堂的光辉。安藤用光之教堂纪念了朗香教堂带给他的关于神圣的记忆。

光之教堂

水御堂大厅位于地下，其上是一个覆满绿莲的椭圆形大水池。当人们沿着水池中央的楼梯向下走，会有柳暗花明的感觉。水御堂大厅在水面下。大厅内部是一个用木头柱子做格网分割