建筑物理
建筑物理知识点
建筑物理知识点建筑物理是建筑工程领域中一个重要的学科,涉及建筑结构、建筑材料、建筑热学、建筑声学等多个方面的知识。
本文将介绍建筑物理知识中的一些重要内容,以帮助读者更好地了解建筑物理。
1. 建筑结构建筑结构是建筑物理中的核心内容之一,包括梁、柱、墙等承重结构的设计和施工。
建筑结构的稳定性和安全性是建筑物理工程中最基本的要求,工程师需要对建筑结构的荷载、强度、刚度等参数进行精确计算,确保建筑物能够经受住各种外力的作用。
2. 建筑材料建筑材料是建筑物理中另一个重要的方面,主要包括混凝土、钢结构、玻璃等材料。
不同的建筑材料具有不同的性能和用途,工程师需要根据建筑设计的要求选择合适的材料,并进行材料的施工和检测,以确保建筑物的质量和耐久性。
3. 建筑热学建筑热学是建筑物理中一个重要的分支学科,主要研究建筑物体内外的热传导、传热和保温问题。
在建筑工程中,建筑热学可以帮助工程师设计合理的采暖、通风和空调系统,提高建筑物的能源利用效率,减少能源消耗和环境污染。
4. 建筑声学建筑声学是建筑物理中另一个重要的分支学科,研究建筑物体内外的声音传播和噪音控制问题。
在建筑工程中,工程师需要考虑建筑物的声学设计,包括吸声材料的选择、隔音结构的设计等,以提供舒适的室内环境和避免噪音对人体健康的影响。
5. 结语建筑物理知识点涉及多个方面,包括建筑结构、建筑材料、建筑热学和建筑声学等内容。
通过了解建筑物理知识,可以帮助工程师设计和施工更加安全、绿色、舒适的建筑物,为人们提供更好的生活环境。
希望本文介绍的建筑物理知识点能够对读者有所帮助,谢谢!。
建筑物理复习知识点
第一章1、建筑物内部环境:室内物理环境生理环境和室内心理环境;2、按正常比例散热:对流换热25%~30%,辐射散热45%~50%,呼吸和无感觉蒸发换热25%~30%;3、室内热环境构成要素:室内空气温度、湿度、气流速度和环境辐射温度;·室内热环境分为舒适的、可以忍受的、不能忍受的三种情况;4、f绝对湿度:单位体积空气中所含水蒸气的重量;g/m35、相对湿度:在一定温度、大气压力下,湿空气的绝对湿度与同温同压下的饱和水蒸气量的百分比;6、td露点温度:在大气压一定、空气含湿量不变的情况下,未饱和的空气因冷却而达到饱和状态的温度;或相对湿度100%时的温度·按照的风的行程机理,风可以分为大气环流和地方风;地方风分为水陆风,山谷风,林原风;·建筑气候分区及对建筑设计的基本要求:1.严寒地区必须充分满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热;2.寒冷地区应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热;3.夏热冬冷地区:必须满足夏季防热要求,适当兼顾冬季保温;4.夏热冬暖地区:必须充分满足夏季防热要求,一般可不考虑冬季保温;5.温和地区:部分地区考虑冬季保温,一般可不考虑夏季防热;·城市气候的基本特征表现:1.空气温度和辐射温度2.城市风和絮流3.气温和降水 4.太阳辐射和日照;·城市气候的机制差异原因:1.高密度的建筑物改变了地表形态2.高密度的人口分布改变了能源资源消费结构;7、导热系数:在稳定条件下,1m厚的物体,两侧表面温度差为1℃时,在1h内通过1㎡面积所传导的热量;导热系数越大,表明材料的导热能力越强;8、影响导热系数的因素:物质的种类,结构成分,密度,湿度,压力,温度;10、表面对流换热:空气沿维护结构表面流动时,与壁面之间所产生的热交换过程;这种过程,既包括空气流动所引起的对流传热过程,同时也包括空气分子间和空气分子与壁面分子之间的导热过程;这种对流与导热的综合过程称为表面的对流换热;·物体的辐射特性:按物体的辐射光谱特性,可分为黑体、灰体、选择辐射体非灰体;黑体的辐射能力最大,非灰体只能发射某些波长的辐射线;黑体:能发生全波段的热辐射,在相同的温度条件下,辐射能力最大;一般建筑材料都可以看做灰体;11、围护结构的传热过程:表面吸热、结构本身传热、表面放热;第二章1、一维传热:有一厚度为d的单层均质材料,当其宽度与高度的尺寸远远大于厚度时,则通过平壁的热流可视为只有沿厚度一个方向;2、一维稳定传热:当平壁的内、外表面温度保持稳定时,则通过平壁的传热情况亦不会随时间变化;3:一维稳定传热特征:①通过平壁的热流强度处处相等;②同一材质的平壁内部各界面温度分布呈直线关系;4、多层平壁:由几层不同材料组成的平壁;5、多层平壁的总热阻等于各层热阻的总和;·热阻:热量由平壁内表面传至平壁外表面过程中的阻力,符号R,单位㎡·k/W 6、平壁的传热系数物理意义:在稳定的条件下,围护结构两侧空气温差为1K,1h 内通过1㎡面积传递的热量,W/㎡·K7、封闭空气间层的热阻:1.固体材料内是以导热方式传递热量的;而在空气间层中,导热、对流和辐射三种热传递方式都明显地存在着,其传热过程实际上是在一个有限空气间层的两个表面之间的热转移过程,包括对流换热和辐射换热;8、提高空气间层的热阻的方法:1将空气间层布置在围护结构的冷侧,降低间层的平均温度;2在间层壁面涂贴辐射系数小的反射材料铝箔;3设置一个厚的空气间层不如设置多个薄的空气间层;9、在有限空间内的对流换热强度,与间层的厚度,间层的位置、形状,间层的密闭性等因素有关;10、当间层厚度较薄时,上升和下沉的气流相互干扰,此时气流速度虽小,但形成局部环流而使边界层减薄;当厚度增大时,上升气流与下沉气流相互干扰的程度越来越小,气流速度也随着增大,当厚度达到一定程度时,就与开敞空间中沿垂直面壁所产生的自然对流状况相似;11、在水平间层中,当热面在上方时,间层内可视为不存在对流;当热面在下方时,热气流的上升和冷气流的下沉相互交替形成自然对流,这时自然对流换热最强;11、通过间层的辐射换热量,与间层表面材料的辐射性能和间层的平均温度有关;12、建筑物耗热量指标:指在采暖期室外平均温度条件下,采暖建筑为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内耗的、需由室内采暖设备供给的热量W/㎡;由通过围护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透、空气调节耗热量两部分组成,其中不包括建筑物内部得热;13、平壁在谐波作用下的传热特征:①室外温度和平壁表面温度、内部任一截面处的温度都是同一周期的谐波动;②从室外空间到平壁内部,温度波动振幅逐渐减小,温度波动的衰减;③从室外空间到平壁内部,温度波动的相位逐渐向后推迟,温度波动的相位延迟,亦出现最高温度的时刻向后推迟;14总衰减度:把室外温度振幅与由外侧温度谐波热作用引起的平壁内表面温度振幅之比称为温度波动穿透衰减度,简称为总衰减度;16、S材料的蓄热系数:把某一均质半无限大壁体一侧受到谐波作用时,迎波面上接收的热流波幅Aq与该表面的温度波幅Ao之比;17、材料的蓄热系数是说明直接受到热作用的一侧表面,对谐波热作用反应的敏感程度的一个特性指标;18、材料的热惰性指标:是表征材料层或围护结构受到波动热作用后,背波面上对温度波衰减快慢的无量纲指标,也就是说材料层抵抗温度波动能力的一个特性指标;它取决于材料层迎波面的抗波能力和波动作用传至背波面时所受到阻力; 19、组成维护结构的材料层热惰性指标越大,说明温度波在其间的衰减越快,围护结构的热稳定性越好;20、材料层表面蓄热系数:在周期热作用下,物体表面温度升高或降低1K时,在1h 内1㎡表面积贮存或释放的能量W/㎡·K21、谐波热作用下材料和围护结构的热特性指标:①材料的蓄热系数②材料层的热惰性指标③材料层表面的蓄热系数;22、太阳辐射的等效高温、当量高温;psI/αe·通常情况下,屋顶和西东外墙内表面最高温度θi,max应满足θi,max=te,max 23、隔热设计指标就是围护结构的隔热应当控制到什么程度;第三章1、建筑保温与节能设计策略1)充分利用太阳能2)防止冷风的不利影响3)选择合理的建筑体形与平面形式4)房间具有良好的热工特性、建筑具有整体保温和蓄热能力5)建筑保温系统科学、节点构造设计合理6)建筑物具有舒适,高效的供热系统可不写2、非透明围护结构的保温与节能的方法1)建筑保温与最小传热阻法按稳定传热的理论,传热阻便成为外墙和屋顶保温性能优劣的特征指标,外墙和屋顶的保温设计则成为确定其合理的传热阻;2)建筑节能与传热系数限值法3)建筑能耗控制与围护结构热工性能权衡判断法3、地面对人体舒适感及健康影响最大的是厚度约为3~4mm的面层材料;4、根据采暖房屋地面及土地的温度分布图,将地面划分为周边地面和非周边地面;5、周边地面是指据外墙内表面2m以内的地面,其他地面均为非周边地面;6、保温材料的导热系数的影响因素影响最大的是密度和湿度1密度对导热系数的影响2湿度对导热系数的影响3保温材料的选择7、保温构造的类型1单设保温层2封闭空气间层3保温与承重相结合4混合型构造8、单设保温层复合构造的形式和特点1)使外墙或屋顶的主要结构部分受到保护,大大降低温度应力的起伏,提高结构的耐久性;2)由于承重层材料的热容量一般都远大于保温层,所以,外保温对结构及房间的热稳定性有利;3)外保温对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结,是十分有利的,但具体效果则要看环境气候、材料及防水层位置等实际条件;4)外保温法使热桥处的热损失减少,并能防止热桥内表面局部结露;5)对于旧房的节能改造,外保温处理的效果最好;首先,在基本上不影响住户生活的情况下,即可进行施工;其次,采用外保温加强墙体,不会占用室内的使用面积;9、外窗与透明幕墙结构的保温与节能措施1)提高气密性,减少冷风渗透2)提高窗框保温性能3)改善玻璃的保温能力4)合理选择窗户类型5)增加空气间层数量6)控制窗墙面积比第四章1、材料的吸湿特性,可用材料的等温吸湿曲线表征,该曲线是根据不同的空气相对湿度气温固定为某一值下测得的平衡吸湿湿度绘制而成;当材料试件与某一状态一定的气温和一定的相对湿度的空气处于热湿平衡时,亦即材料的温度与周围的空气温度一直热平衡,试件的重量不再发生变化湿平衡,这时的材料湿度称为平衡湿度;2、围护结构中水分转移的原因当材料内部存在压力差分压力或总压力、湿度材料含湿度差和温度差时,均能引起材料内部所含水分的迁移;3、水蒸气渗透系数:1m厚的物体,两侧水蒸气分压力差为1Pa,1h内通过1㎡面积渗透的水蒸汽量;用μ表示,单位㎡·h·Pa/g4、水蒸气渗透阻:围护结构或某一材料层,两侧水蒸气分压力差为1Pa,通过1㎡面积渗透1g水蒸气所需要的时间;用H表示,单位g /m·h·Pa5、内部冷凝的检验步骤参考笔记所记,答案不对1确定水蒸气分压力Pi和Pe,计算围护结构各层的水蒸气分压力,并作“P“分布线;对于采暖房屋,设计中取当地采暖期的室外空气的平均温度和相对平均湿度作为室外计算参数;2根据室内外空气温度ti、te确定各层温度,做出相应的饱和水分压力“Ps“的分布线3根据“P“线和”Ps“线是否相交来判断围护结构内部是否出现冷凝;相交冷凝,不相交则不冷凝;6、防止和控制内部冷凝的措施1合理布置材料层的相对位置2设置隔气层3设置通风间层或泄气沟道4冷侧设置密闭空气间层7、夏季结露的成因夏季结露是建筑中的一种大强度的迟疑凝结现象;1)室外空气温度高、湿度大,空气饱和或者接近饱和;2)室内某些表面热惰性大,使其温度低于室外空气露点温度;3)室外高温高湿空气与室内物体低温表面发生接触;8、防止夏季结露的措施1架空层结露2空气层防结露3材料层防结露4呼吸防结露5密闭防结露6通风防结露7空调防结露第五章1.建筑防热的主要内容:在城市规划中,正确地选择建筑物的布局形式和建筑的朝向;在建筑设计中,选择适宜有效的维护结构隔热方案;采用合理的窗户遮阳方式;充分利用自然通风;注意建筑环境的绿化等以创造舒适的室内生活、工作环境;2.室内过热的原因:1.围护结构向室内的传热2.透进的太阳辐射热3.通风带入的热量4.室内产生的余热3.防热的被动式措施:1.减弱室外的热作用2.外围护结构的隔热3.房间的自然通风和电扇调风4.窗口遮阳5.利用自然能4.防热的主动式措施:1.机械通风降温2.空调设备降温5.外围护结构外表面受到的日晒时数和太阳辐射强度;隔热的重点在屋面,其次是西墙和东墙;6.遮阳的方式分四种:水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳、挡板式遮阳7.外遮阳系数:透过有外遮阳构造的外窗的太阳辐射得热量与透过没有外遮阳构造的相同外窗的太阳辐射得热量的比值;8.遮阳设施遮挡设计的有关因素:1.遮阳的版面组合与构造2.遮阳板的安装位置3.材料与颜色9.风向投射角:将风向投射线与房屋墙面的法线交角10.为了更好地组织自然通风,在建筑设计时应着重考虑的问题:正确选择建筑的朝向和间距,合理地布置建筑群,选择合理的建筑平剖面形式;合理地确定考口面积和位置、门窗的装置方法和通风的构造措施;11.建筑平面形式与剖面处理基本原则:1.建筑布局采用交错排列或前低后高或前后逐层加高的布置;2.正确选择平面的综合形式,主要使用漏空隔断、屏门、推窗、隔窗、旋窗等;在屋顶上设置撑开式或拉动式天窗扇,水平或垂直翻转的老虎窗等,都可以起导风、通风的作用;3.利用天井、楼梯间等增加建筑内部的开口面积,并利用这些开口引导气流,组织自然通风;4.开口位置的布置应使室内流畅、分布均匀;5.引进门窗及其他构造,使其有利于导风、排风、调节风量、风速等;12.自然能源分为:太阳辐射能、有效长波辐射能、夜间对流、水的蒸发能、地冷能13.自然能源利用方式:太阳能降温、长波辐射降温、对流降温夜间通风、地冷空调、被动蒸发降温14.空调建筑节能设计:1.合理确定空调建筑的室内热环境标准2.合理设计建筑平面与体型3.改善和强化围护结构的热工性能4.隔热和遮阳5.空调房间热环境的联动控制自然通风、电扇调风、空调器降温第六章1、日照就是物体表面被太阳光直接照射的现象;2、日照时数是表示太阳照射的时数;3、日照率是实际日照时数与同时间内如年、月、日的最大可照时数的百分比;4、太阳高度角:太阳光线与地平线间的夹角;5、太阳方位角:太阳光线在地平面上的投射线与地平面正南线所夹的角;6、赤纬角:即太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角;7、影响太阳高度角和方位角的因素:1)赤纬角,它表明季节日期的变化2)时角,它表明时间的变化3)地理纬度,它表明观察点所在地方的差异8、春、秋分时,太阳直射赤道,赤纬角为0;夏至时,太阳直射北纬23°27′,切过北极圈,赤纬角为﹢23°27′;冬至时,太阳直射南纬23°27′,切过南极圈,赤纬角为—23°27′; 9、日出、日落,太阳高度角为零,中午12时,太阳高度角最大,太阳位于正南;10、太阳方位角以正南为0,下午为正,上午为负;9、地方时与标准时To=Tm+4Lo-Lm。
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。
建筑物理课后习题答案
建筑物理课后习题答案建筑物理是研究建筑物与物理环境之间相互作用的学科,它涉及到建筑的热工、声学、光学和结构力学等多个方面。
以下是一些建筑物理课后习题的答案示例:1. 热工问题:- 问题:如何计算建筑物的热损失?- 答案:建筑物的热损失可以通过计算建筑物的总热阻和室内外温差来确定。
使用公式Q = ΔT / R_total,其中 Q 是热损失,ΔT 是室内外温差,R_total 是总热阻。
2. 声学问题:- 问题:简述声学设计在建筑中的重要性。
- 答案:声学设计对于创造舒适的室内环境至关重要。
它涉及到声音的吸收、反射和传播,影响着室内的语音清晰度和噪音水平。
良好的声学设计可以减少回声和噪音干扰,提高居住和工作的舒适度。
3. 光学问题:- 问题:自然光在建筑设计中的作用是什么?- 答案:自然光不仅可以提供充足的照明,减少对人工照明的依赖,降低能耗,还可以改善室内环境,提升人们的情绪和生产力。
建筑设计中应考虑窗户的位置、大小和方向,以最大化自然光的利用。
4. 结构力学问题:- 问题:为什么建筑物需要考虑风荷载?- 答案:风荷载是建筑物承受的外部力之一,它可能导致结构的振动、变形甚至破坏。
在设计阶段考虑风荷载,可以确保建筑物的结构安全和耐久性。
5. 环境控制问题:- 问题:什么是绿色建筑设计?- 答案:绿色建筑设计是指在建筑设计过程中考虑环境影响,使用可持续材料,优化能源使用,减少废物和污染,以实现建筑的生态友好性和长期可持续性。
6. 材料科学问题:- 问题:为什么建筑材料的选择对建筑的热性能有重要影响?- 答案:建筑材料的热传导性、热容量和热阻等物理特性直接影响建筑的保温和隔热效果。
选择适当的材料可以提高建筑的能效,降低能耗。
7. 建筑物理的综合应用问题:- 问题:如何在设计中平衡建筑的美学和物理性能?- 答案:在设计中,美学和物理性能的平衡可以通过综合考虑建筑的形式、材料、结构和环境因素来实现。
设计师需要在满足美学要求的同时,确保建筑的热工、声学和光学性能达到预期标准。
建筑物理与环境
建筑物理与环境建筑物理与环境是研究建筑与环境之间相互影响的学科,旨在通过科学的方法和技术手段,使建筑物在保证舒适、安全的同时,最大限度地利用自然资源,降低能源消耗,减少环境污染。
本文将从建筑物理和环境影响之间的关系、建筑物理学的基本概念以及建筑物理与环境在现代建筑设计中的应用等方面进行论述。
一、建筑物理与环境的关系建筑物理是研究建筑中的热、湿、气流、声学、光学等物理问题的科学,它通过分析建筑结构、材料及其环境之间的热力学、空气动力学、声学和光学过程,从而实现建筑物在物理环境中的优化设计。
环境是指建筑物所处的自然环境,如气候条件、地理位置等。
建筑物理和环境之间密切相关,相互影响。
建筑物理的研究成果能够影响建筑物的热舒适性、室内空气质量、声环境和采光环境等方面,而环境因素也会对建筑物的使用和效能产生重要影响。
二、建筑物理学的基本概念1. 热学热学是建筑物理学的基础,它主要研究建筑物的热传导、热辐射和热对流等问题。
建筑物的热学性能直接影响着建筑物的热舒适性和能源消耗。
通过合理设计建筑的隔热、保温和通风等措施,可以降低室内外温差,减少能源的消耗,提高室内环境的舒适性。
2. 光学光学是研究建筑物中光的传播、分布和利用的学科。
合理的采光设计可以使建筑物室内得到充足的自然光线,减少人工照明的使用,并提高室内空间的舒适性和视觉环境。
3. 声学声学是研究声音在建筑物中的传播、衰减和反射等问题的学科。
合理的声学设计可以减轻噪声对人体的不良影响,提高建筑物内部的声环境质量。
4. 湿学湿学是研究建筑物中湿气传输和控制的学科。
通过合理的湿学设计,可以确保建筑物内的湿度和通风状况符合人体舒适的要求,防止湿气对建筑物结构和室内环境的损害。
三、建筑物理与环境在现代建筑设计中的应用建筑物理与环境在现代建筑设计中发挥着重要的作用。
首先,通过合理的建筑物理分析和模拟,可以对建筑物的热、湿、声、光等物理性能进行评估和优化,提供科学依据给建筑师、工程师和设计者,以实现节能减排和优化建筑环境的目标。
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。
建筑物理课后习题参考答案
解:1)计算热惰性指标,确定墙体类型
D1 = R1 ? S1 =
λ1
d1
S1 =
0.01 × 3.33 = 0.196 0.17 0.02 × 11.26 = 0.242 0.93 0.26 × 1.15 × 3.45 = 3.74 1.15 × 0.24
ti22i60可查出ps26424pa158544可查出露点温度pa要保证内表面不结露内表面最低温度不得低于露点温度1将圆孔板折算成等面积的方孔板2计算计算多孔板的传热阻有空气间层的部分其中空气间层的热阻是0170026500265r01174174无空气间层的部分015r021743求修正系数0097174所以修正系数取0934计算平均热阻5计算屋顶总的传热系数0010020050170930196计算室外温度titetiri22063011te2479由此可得各层温度是1345215923175e2184可画出结构内部的温度分布线
' R0. min = 1.3 × R0. min = 1.3 × 1.148 = 1.494
3)计算屋顶的总热阻0.01 0.02 0.26 R0 = + + + 0.11 + 0.04 = 1.314 0.17 0.93 0.24
' R0 < R0. min
所以不满足要求
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第四章
习
外围护结构的湿状况
要保证内表面不结露,内表面最低温度不得低于露点温度1)将圆孔板折算成等面积的方孔板
3
a = 0.097 m 4 2)计算计算多孔板的传热阻有空气间层的部分(其中空气间层的热阻是0.17)0.0265 0.0265 R01 = + 0.17 + + 0.11 + 0.04 = 0.35 (m 2 ? K ) / W 1.74 1.74无空气间层的部分0.15 R02 = + 0.11 + 0.04 = 0.24 (m 2 ? K ) / W 1.74 3)求修正系数0.097 λ1 = 1.74 W /(m ? K ) λ2 = =0.57 W /(m ? K ) 0.17
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。
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。
建筑物理名词解释
建筑光学1. 光气候一一光气候就是由太阳直射光、天空漫射光和地面反射光形成的天然光平均状况。
2. 流明一一光通量的单位。
发光强度为1坎德拉(cd)的点光源.在单位立体角(1sr)内发出的光通量为“流明”英文缩写(Im)。
3•光污染一一过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。
包括可见光、红外线和紫外线造成的污染。
4. 显色性一一光源的显色性指的是与参考标准光源相比较时.光源显现物体颜色的特性。
5. 勒克斯一一照度的国际单位。
1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度.就是一勒克斯(1lx )。
6. 泛光照明一一泛光照明是一种使室外的目标或场地比周围环境明亮的照明是在夜晚投光照射建筑物外部的一种照明方式。
7•发光强度一一发光强度就是光源所发出的光通量的空间密度•常用符号I a来表示.单位为坎德拉(cd )。
8. 显色指数一在被测光源和标准光源照明下.在适当考虑色适应状态下.物体的心理物理色符合程度的度量。
并用一般显色指数(符号Ra)和特殊显色指数(符号RJ表示o9. 日照间距系数一一根据日照标准确定的房屋间距与遮挡房屋檐高的比值。
10•亮度对比一一亮度对比即观看对象和其背景之间的亮度差异•常用亮度对比系数C 来表示亮度对比•它等于视野中目标和背景的亮度差与背景(或目标)亮度之比。
11. 色温一一通常把某一种光源的色品与某一温度下的黑体的色品相同时黑体的温度称作为光源的颜色温度.简称为光源的色温.并用符号Tc表示.单位是绝对温度(K)o12. 光源的发光效能一一光源发出的光通量除以光源功率所得之商.简称光源的光效.单位为流明每瓦特(Im/W )o13. 照度一一对于被照面而言.常用落在其单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度.这就是常用的照度.符号为E,它表示被照面上的光通量密度.单位为勒克斯(lx)。
配光曲线是指光源(或灯具)在空间各个方向的光强分14.配光曲线布。
15•采光系数一一采光系数(C)是在全阴天空漫射光照射下•室内某一点给定平面上的天然光照度(E n)和同一时间、同一地点.在室外无遮挡水平面上的天空漫射光照度(E w)的比值.即C=E n/E w X100%。
建筑工程中的建筑物理学原理
建筑工程中的建筑物理学原理在建筑工程中,建筑物理学原理是一门涉及建筑结构、热环境、声学环境、光环境等多方面知识的学科。
它的核心目标是通过对建筑物理性能的研究,为建筑师和工程师提供科学的依据,确保建筑设计的安全性、舒适性和环境友好性。
本文将从这几个方面来论述建筑工程中的建筑物理学原理。
一、建筑结构建筑物理学在建筑结构中的应用主要涉及静力学、动力学和结构防护等方面。
在建筑结构设计中,工程师需要考虑到建筑所受的荷载以及结构材料的强度等因素。
建筑物理学原理能帮助工程师确定建筑的承载能力,确保建筑结构在各种荷载情况下的稳定性。
静力学是建筑物理学中的重要分支,它研究的是力的平衡关系和物体的静力学性质。
在建筑工程中,工程师需要通过力的分析和计算,确定建筑物的结构形式和材料的选用。
例如,在设计大跨度的屋盖结构时,工程师可以通过静力学原理计算出合适的支撑结构,确保屋盖的稳定性。
动力学是研究物体运动和力学性能变化的学科。
在建筑物理学中,动力学原理被用于分析建筑物在自然灾害(如地震、风灾)中的响应。
通过对建筑物动力学特性的研究,工程师可以设计出更加抗震、防风的建筑结构,确保人身安全。
结构防护是指建筑结构对外界不利因素的保护措施。
例如,针对建筑物遭受自然灾害、火灾等情况时的防护需求,工程师可以通过研究建筑物的耐久性、耐腐蚀性等建筑物理学原理,提出相应的防护措施,确保建筑物的安全性和可靠性。
二、热环境建筑物理学在热环境中的应用是为了实现建筑物的节能效果和舒适性。
热环境的研究主要涉及建筑物的热传递、热阻抗、室内空气质量等方面。
热传递是指热量通过传导、对流和辐射等方式在建筑物内部和外部之间的交换。
在建筑物理学中,工程师需要通过热传递原理来优化建筑物的保温和隔热效果,以降低建筑物能耗。
热阻抗是指阻碍热量传递的能力,是研究建筑物保温性能的一个参数。
在建筑物理学原理的指导下,工程师可以通过在建筑物外部设置保温材料、优化建筑结构和设计合理的窗户等手段来提高建筑物的热阻抗,达到节能的目的。
建筑中的建筑物理学原理与应用
建筑中的建筑物理学原理与应用建筑物理学是研究建筑环境与建筑物相互作用的学科,它运用物理学原理和技术手段来解决建筑环境中的问题。
在建筑设计和施工过程中,建筑物理学起着至关重要的作用,它能帮助我们创建舒适、高效且可持续的建筑环境。
一、热学原理与应用建筑物理学中的热学是研究建筑物热传导、热辐射和热对流等现象的科学。
热学原理的应用可以有效地控制建筑物的温度、湿度和能耗。
首先,建筑物热传导现象的分析可以帮助我们选择合适的建筑材料,以提高建筑物的隔热性能。
例如,研究材料的导热系数可以帮助我们选择适当的隔热材料,减少外界热量进入建筑物内部的损失。
其次,热辐射与建筑物的采光和遮阳也密切相关。
通过了解材料的热辐射特性,我们可以选择合适的窗户材料和遮阳设施,优化建筑物的自然采光和遮阳效果,减少能源的消耗。
最后,热对流现象也对建筑物的通风和空调系统有重要影响。
通过研究空气的流动规律,我们可以设计出高效的通风和空调系统,保证室内空气的质量和舒适度。
二、声学原理与应用建筑物理学中的声学研究建筑物内部和周围环境中声音的传播和控制。
合理的声学设计可以提高建筑物的舒适度和功能性。
在建筑物内部,声学原理的应用可以帮助我们设计出良好的音质和声场效果。
例如,在音乐厅的设计中,研究声波的反射、吸收和散射特性,可以确保音乐在演出过程中具有适宜的音质和音量。
在建筑物外部,声学原理的应用可以帮助我们减少建筑物周围的噪音。
通过研究声音在空气、墙体和地面中的传播规律,我们可以选择合适的隔音材料和结构设计,减少建筑物内部和周围环境中的噪音污染。
三、光学原理与应用建筑物理学中的光学是研究光的传播、反射和折射等现象的科学。
光学原理的应用可以提高建筑物的采光效果、节约能源和创造舒适的视觉环境。
建筑物的采光设计需要考虑室内光照的均匀性和光质的舒适度。
通过研究材料的透光性和反射率,我们可以设计出适宜的窗户和采光设备,最大限度地利用自然光资源,减少对人工照明的依赖。
建筑物理名词解释
建筑热环境建筑体形系数s:是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。
0.热流强度q:在单位面积单位时间内,通过该壁体的导热热量。
1.太阳方位角:太阳直射光线在地平面投影线与地平面正南向所夹的角(以正南为0度,向西为正,向东为负)2.太阳赤纬角:太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角,即谓太阳赤纬角(赤纬角从赤道面算起,向北为正,向南为负)3.太阳辐射热的等效温度:将太阳对围护结构的辐射热作用等效为温度波的热作用。
4.外保温:保温层在承重层外侧的保温方式。
5.相对湿度:一定温度,大气压下,空气绝对湿度f与同温同压下饱和蒸汽量Fmax的比值。
6.内保温:保温层在承重层内测的保温方式。
7.太阳高度角hs:太阳直射光线与地平面的夹角。
8.人体辐射换热量:人体与其周围环境各表面通过辐射方式交换的热量。
9.热桥:建筑热工学中,将传热的构件,部位称为热桥。
10.自然通风:利用自然因素形成的空气流动。
11.人体对流换热量:人体与周围空气通过对流方式交换的热量。
12.绝对湿度:单位容积空气中所含水蒸气的重量成为空气的绝对湿度。
13.热岛效应:在城市由于人群,建筑密集,建筑物,道路蓄热,向地面近处散发大量惹,且空气流动不畅,使城市区域气温不同程度高于郊区的现象。
14.太阳高度角:太阳直射光线与地平面间的夹角。
15.实体材料热阻:将实体材料厚度与其导热系数的比值定义为材料的热阻。
16.人体蒸发散热量:人体通过呼吸或皮肤表面出汗蒸发而散发的热量。
17.稳定传热:所研究的物体或体系,在传热过程中各点温度都不随时间而变。
18.露点温度:某一状态的空气在含湿量不变的情况下,相对湿度刚达到100%时对应的温度称为露点温度。
19.夹芯保温:保温层布置在两个结构层中间的保温形式。
20.半无限厚平壁:一侧由一个平面所限制,另一侧延伸到无限远处,不能确定其厚度的壁体。
建筑光环境1.发光强度:光通量的空间分布密度。
2.均匀扩散反射材料:这类材料将入射光线均匀地向四面八方反射,从各个角度看,其亮度完全相同,看不见光源形象。
考研建筑物理试题及答案
考研建筑物理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 建筑物理中所说的“光学”主要研究的是()。
A. 建筑的照明B. 建筑的装饰C. 建筑的声学D. 建筑的热工学答案:A2. 下列哪项不是建筑声学研究的内容?()A. 室内音质B. 噪声控制C. 建筑照明D. 建筑隔声答案:C3. 热桥效应指的是()。
A. 建筑物内部的热传导B. 建筑物内部的热辐射C. 建筑物内部的热对流D. 建筑物内部的热交换答案:A4. 建筑节能设计中,下列哪项措施不是提高建筑保温性能的?()A. 增加墙体厚度B. 使用双层玻璃窗C. 增加室内照明D. 使用绝热材料答案:C5. 建筑物理中的“热湿环境”主要涉及()。
A. 室内温度和湿度B. 室内照明和通风C. 室内声学和光学D. 室内结构和材料答案:A6. 建筑物理中的“声学”主要研究的是()。
A. 声音的传播B. 声音的产生C. 声音的接收D. 所有选项答案:D7. 下列哪项不是建筑光学研究的内容?()A. 光的反射B. 光的折射C. 光的散射D. 光的热效应答案:D8. 建筑热工学中,下列哪项不是影响建筑能耗的因素?()A. 建筑的朝向B. 建筑的布局C. 建筑的装饰风格D. 建筑的材料答案:C9. 建筑物理中的“热湿环境”主要研究的是()。
A. 室内的热舒适性B. 室内的湿度控制C. 室内的通风系统D. 所有选项答案:D10. 在建筑物理中,下列哪项不是影响室内声学效果的因素?()A. 室内的吸声材料B. 室内的反射面C. 室内的照明设备D. 室内的隔声措施答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 建筑光学主要研究的是光在建筑中的________和________。
答案:传播;利用2. 建筑声学中的“混响时间”是指声音在室内衰减到原始强度的________所需的时间。
答案:60分贝3. 热桥效应通常会导致建筑物的________增加。
答案:能耗4. 建筑节能设计中,提高建筑的________性能是降低能耗的重要措施之一。
建筑物理教案.doc
第一篇 建筑热工学主要任务: 通过建筑上的规划,有效的防护或利用室内外热作用,经济、合理地解决房屋的保温、防热、防潮、日照等问题;配备适当的设备调节(采暖、空调);创造和完善装配房屋的建筑构件以创造良好的室内热环境,提高围护结构的耐久性。
第一章 传热的基本方式传热条件:有温差,热量总是自发地由高温物体 向低温物体传递。
第一节 传热的基本方式:一、导热设一单层匀质平壁厚 d 平壁内、外温度为 θi 、 θe (设 θi > θe , 且均不随时间变化)。
这是一稳定导热问题,实践证明,通过壁体的热流量Q 满足下面关系式:热流强度:单位时间内通过单位面积的热流说明:● 热阻 :在同样温差条件下,热阻越大,通过材料层的热量越少;增加热阻的方法:加大平壁厚度或选用导热系数小的材料。
●导热系数 λ :当材料层单位厚度内的温差为 1℃ 时,在 1小时内通过 12m 表面积的热量。
●影响λ 的最大因素是:容重和湿度。
不同状态的物质导热系数相差很大Rddq ei e i e i θθλθθθθλ-=-=-=)(λdR =τθθλF dQ e i )(-=二 、对流:对流换热计算公式 :三、 辐射:辐射能的吸收、反射和透射:物体对外来射线的反应遵循与可见光相同的规律。
设有能量为0I 的热射线投射到物体表面,则其中 αI 被反射,γI 被吸收,τI 可能透过物体。
由能量守恒:或严格说,物体对不同波长的外来辐射的吸收、反射及透射的性能不同。
绝对白体(简称白体):能将外来辐射全部反射的物体;绝对黑体(简称黑体):能将外来辐射全部吸收的物体; 绝对透明体(透热体):能将外来辐射全部透过的物体。
一般,固体和液体都是不透明的,即 τh =0 因此 γh + ρh = 1 所以, 凡是善于反射的物体一定不善于吸收(磨光的铝、镍鉻板、研磨的黄铜 γh =0.02~0.04〕 ,反之亦然。
cR tca tt cacq -=-=-=θθθ1)(ot a r I I I I =++11=++=++h h h oI t Io I a I o I r Iτργ第二节 围护结构的传热过程平壁的稳定传热一. 传热过程:室内、外热环境通过围护结构而进行的热量交换过程,包含导热、对流及辐射方式的换,是一种复杂的换热过程。
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。
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理论课和理论实践课内容建筑热环境与建筑节能源于建筑热工学,本课程自上世纪50年代初设置建立以来,向前苏联学习,以传热学为学科基础。
尽管与当时的应用需要基本相适应,但随着时代的发展,本专业的应用领域迅速扩展,对本学科的技术发展提出了很多新要求,尤其是随着人类可持续发展观的确立,原有的以“改造世界”为主要目标的主动式调节控制技术远远不能满足需要,建筑热工学的“被动式”设计观念逐步为大家认同,“设计结合自然”、“设计结合气候”的认识使得建筑热工学对于建筑学教育更加重要。
建筑热工学是一门关于建筑热环境的内在特征与理论的课程,它的目标是引导学生深入地了解我们的我们要创造并控制的热环境有什么特点,和哪些因素有最重要的关联。
学生在充分掌握了建筑热环境这样一个研究对象的特性的基础上才能创造性地、合理地运用现有技术,才能创造新技术,为培养学生的创新性思维和能力打下基础,使该专业培养的学生成为重视人-环境-自然之间关系的具有综合知识和创造力的现代建筑设计师,对学生今后无论从事科研工作还是从事设计工程应用工作都十分重要本课程建设团队经过多年的努力和发展,逐步形成了以《建筑物理》为主干教材,配合《室内热环境设计》、《建筑物理实验》、《建筑节能设计-气候与建筑》教学参考书,将传统的建筑热工学课程逐步扩充为建筑热环境与建筑节能课程体系。
本课程的目的就是探讨外部热环境要素的特性、室内热环境的形成原因与特性,以及人对环境的要求,以及如何通过建筑的手段去实现、创造良好的室内热环境,同时,节约采暖与空调能耗。
本课程是一门反映人-建筑-自然环境三者之间关系的科学。
通过学习这门科学,我们要完成这样的任务:了解人和生产过程需要什么样的室内、外热环境;了解室内、外热环境形成特征和影响因素;掌握改变或控制这些室内、外热环境的基本原理与方法。
同时,本课程也为建筑学专业学生将来参与节能建筑、绿色建筑设计实践奠定理论基础、知识基础。
课程内容体系:本课程的知识模块除绪论部分以外,主要由以下6个知识模块组成:(1)建筑传热(4学时),主要讲解建筑传热现象和建筑热过程的基础知识;(2)建筑热环境(6学时),主要讲解室内热环境各个要素的特征和关系,以及室内人体热舒适的评价;(3)建筑保温与节能设计(6学时),主要讲解建筑保温与建筑节能的基本要求、设计原则与设计方法;(4)建筑防潮设计(4学时),主要讲解建筑防潮的基本要求、设计原则与设计方法;(5)建筑防热设计(4学时),主要讲解建筑防热的基本要求、设计原则与设计方法;(6)建筑日照设计(3学时),主要讲解建筑日照的基本要求与设计方法;此外,课程内容体系的实践性环节包括以下三个模块:(1)课程实验教学(4学时),配合建筑热工与建筑节能理论教学内容,进行实验测试训练,增强建筑学专业本科生对环境量化认识;(2)课程设计教学(0.5K),通过完成设定的设计任务,训练学生的建筑热环境与建筑节能设计方法和表达手段;(3)调研作业(课外),调查测绘学校内主要建筑在冬季保温及夏季防热设计方面优缺点,并完成调研报告;对学生进行初步科研训练。
课程建设重点:(1)课程的建立:包括核心内容的确定,教学方法的研讨;(2)教材建设:主编了第一、二、三版教材,根据几年来对教材使用的经验和发现的不足,同时根据近年的摸索中对大纲的完善,目前正在编写第四版教材,对原有教材进行修订与充实完善。
新版教材除了内容调整和充实以外,还附以完整的多媒体课件,供兄弟院校的教师使用。
(3)学术讨论网站建设:随着在网站建设方面经验逐年成熟,担任版主的助教也越来越称职和有经验,进一步强化网络上的师生对话和交流,并进一步吸引兄弟院校的学生加入讨论。
(4)内容组织和教学引导方法的研究:组织教学组教师对教学内容的组织和引导学生的学习方法开展研究,参考学生提出的意见进行在实践中不断改进。
课程建设难点:(1)如何在专业基础课教学中妥当地引入国际前沿性、以及课程建设小组的科研进展阶段性成果;(2)如何使学生在后续专业课程中能够灵活运用本课程的知识;(3)如何吸引学生积极主动加入讨论交流,培养学生的自主学习能力。
解决的主要办法:(1)利用课程建设团队的科研的优势,将研究课题引入教学,使研究生和本科生在实践教学环节中教学相长,达到双赢。
(2)加大科研的力度,提高教师的学术视角,能够深入浅出地给学生讲清楚复杂的问题,并能够体现正确的学术思想。
(3)采用多种方式吸引学生的学习兴趣,给予学生更多的机会主动表现,注意保护、鼓励、发挥他们的创造性。
实践性教学:本课程规定学生必须完成半周课程设计、实验课学时,以及调研作业。
验课教学和调研训练学习是为了配合建筑热工与建筑节能理论教学内容,增强建筑学专业本科生对环境量化认识,提高他们的科学素养,增强设计结合自然的自觉意识。
课程设计教学是通过完成设定的设计任务,训练学生的建筑热环境与建筑节能设计方法和表达手段;实验课内容:(1)不同下垫面的温度分布;(2)建筑日照实验;(3)校园内温度分布;(4)建筑内热环境综合实验;(5)建筑外热环境综合实验.课程设计:根据住宅和小区设计课程的任务,就其中涉及的建筑热环境问题布置设计任务,训练学生进行建筑热环境设计的方法和图纸表达手段。
调研作业:调查测绘校内主要建筑,如宿舍、办公楼、教学楼、图书馆等在冬季保温及夏季防热设计方面优缺点,并完成调研报告。
课程设计任务结合住宅和小区设计,与建筑设计教师联合指导。
实验课采取指导教师集中讲授,学生分组进行。
调研作业目的是希望通过学生自己动手选题、设计技术路线、运用课堂上学到的知识、根据课题的需要自学新的有关知识。
从而同时达到培养学生自主学习、发挥创造性思维、了解专业、了解研究前沿等目的。
通常,学生在调研作业选题和完成方面都会面临一些困难。
为了避免学生没有思路,教师提出了一些建议性的题目,鼓励学生根据自己的喜好自拟题目,教师和助教帮助他们确定具体内容和技术路线,联系熟悉该方面研究内容的研究生,安排实验设备。
我们利用了本研究所的科研优势,本科生选择设计和实验教学内容时,与科研课题紧密联系,锻炼学生的科研意识和能力。
学生们对做调研作业非常踊跃,拟定题目、查找文献、找研究生咨询,都非常主动。
调研题目包括对室内热环境和室外如广场等地的热环境进行了测试和分析评价;对校内不同区域的热岛情况进行了测试分析;总结建筑的不同生态策略;介绍了国内外自然通风控制的实例等。
学生通过这个环节,加深对课堂内容的理解,又学到很多新东西,初步锻炼科研能力;同时,提高了他们对课堂讲解的兴趣,而且还对研究所的各种学术报告非常感兴趣。
综合习题一、单项选择题1.夏季挂在西向窗口内侧的合金软百叶可以减少传入室内太阳辐射热的百分比约为()。
A.10%~20% B.20%~40% C.40%~60% D.75%~95%2. 外侧有卷材防水层的平层顶,在下列哪一个地区应进行屋顶内部冷凝受潮验算()。
A.广州B.长沙C.杭州D.长春3. 在室内热环境的评价中,根据丹麦学者房格尔的观点,影响人体热舒适的物理量有()个,人体的热感觉分为()个等级。
A.4,7 B.4,3 C.6,7 D.6,54.关于太阳辐射,下述哪一项不正确()。
A.太阳辐射的波长主要是短波辐射B.到达地面的太阳辐射分为直射和散射C.同一时刻,建筑物各表面的太阳辐射照度相同D.太阳辐射在不同的波长下的单色辐射本领各不相同5.下面列出的哪一组城市不属于同一个热工设计分区?A.长春,哈尔滨,乌鲁木齐B.杭州,南京,长沙C.北京,拉萨,西安D.北京,大连,呼和浩特6.按《民用建筑热工设计规范》要求,热工设计必须满足夏季防热并适当兼顾冬季保温的是()地区。
A.严寒B.夏热冬冷C.温和D.夏热冬暖7.对温和地区,累年最冷月平均温度和最热月平均温度范围(℃)为下面()数据。
A.0~13℃,25~30℃B.5~15℃,25~30℃C.0~13℃,18~25℃D.5~15℃,18~25℃8.下面()城市属于夏热冬冷地区。
A.广州B.长沙C.海口D.昆明9.某地区要求阳台门下部门肚板部分的传热系数应小于或等于1.35W/(m·K),则该地区为()。
A.严寒地区B.寒冷地区C.夏热冬冷地区D.夏热冬暖地区10.在冬、夏季室内气温都是25℃的房间里,对同一个人夏季只需穿一短袖衫冬季要穿一毛衣才感到舒服,这是因为()。
A.墙壁的热辐射不同B.冬、夏季室内湿度不同C.冬、夏季室外温度不同D.冬、夏室内外风速不同11.下列陈述不正确的是()。
A.建筑物内设置了空调、供暖等设备,就可以创造舒适的室内热环境B.房屋的朝向、间距、环境绿化对室内气候有影响C.围护结构材料的热物理性质及构造方法,对室内气候的影响较大D.民用建筑的室内气候主要决定于室外热湿作用12.地面对人体热舒适感及健康影响最大的部分是()。
A.地板的基层材料B.地板的总厚度C.地板的面层材料D.地板的总热阻13.按有关规范要求,()地区的热工设计必须满足夏季防热并适当兼顾冬季保温。
A.严寒地区B.夏热冬冷地区C.炎热地区D.夏热冬暖地区14.密闭容器中的湿空气,当温度变化时,下面说法不正确的为()。
A.空气的相对湿度随温度的升高而降低B.空气的绝对湿度随温度的升高而降低C.空气的相对湿度随温度的降低而升高D.空气的绝对湿度随温度的升高保持不变15.若不改变室内空气中的水蒸气含量,使室内空气温度上升,室内空气的相对湿度()。
A.不变B.减小C.不能确定增加还是减小D.增加16.有关材料表面对太阳辐射吸收系数,()最大。
A.水泥墙面B.白色大理石墙面C.红砖墙面D.水刷石墙面17.一定的室外热湿作用对室内气候影响的程度,主要取决于()。
A.房屋的朝向、间距B.围护结构材料的热物理性能和构造方法C.环境绿化及单体建筑平、剖面形式D.有无设备措施18.封闭空气间层的热阻在其间层内贴上铝箔后会大量增加,这是因为()。
A.铝箔减小了空气间层的辐射换热B.铝箔减小了空气间层的导热C.铝箔减小了空气间层的对流换热D.铝箔增加了空气间层的导热热阻19.下列窗子的传热系数()最小。
A.单层塑框双玻B.单层钢框双玻C.单层塑玻D.单层钢玻20.水蒸气含量不变的湿空气其温度越高,其相对湿度();绝对湿度()。
A.越小;越大B.越小;不变C.不变;越小D.越大;越小21.下列传热()是以导热为主。
A.钢筋混凝土复合材料的墙体B.有加气混凝土的墙体C.有空气间层的墙体 D.有空心块的墙体22.下列4种不同构造的外墙,()热稳定性较差。
A.内侧采用保温材料,外侧采用轻质材料B.内侧采用实体材料,外侧采用保温及防水层C.内侧采用保温材料,外侧采用实体材料D.内、外侧均采用实体材料23.为减少辐射换热量和避免可能出现的结露,在封闭空气间层壁面贴铝箔时,应贴在间层的()。