建筑物理0.0终极版

物理环境概论：

1人类影响环境的模式：人口数×人均使用资源的单位数×使用单位资源导致的环境恶化＝对环境影响。

2城市区域是人工构筑的下垫面与天然下垫面得复杂组合，包括高低错落的房屋建筑，不同尺度的道路，广场，公园。以及天然的地形、湖泊、河川、港湾等；

建筑热工篇

1、室内热环境组成要素：室内气温、湿度、气流以及壁面热辐射。（17）

2、热舒适是人们对所处室内气候环境满意程度的感受。人体与周围环境的换热方式有对流、辐射和蒸发三种。人体得热平衡是达到人体热舒适的必要条件。当达到热平衡状态时，对流换热约占总散热量的25%-30%，辐射散热量占45%-50%，呼吸和有感觉蒸发散热量占25%-30%时，人体才能达到热舒适状态，能达到这种适宜比例的环境便是人体热舒适的充分条件。公式：人体得失热量=人体产热量+-人体与周围空气之间的对流换热量+-人体与环境间的辐射换热量—人体蒸发散热量。

3、有效温度是依据半裸的人和夏季穿薄衫的人，在一定条件下的环境中所反映的瞬时热感觉，作为决定各项因素

综合作用的评价标准。 表征室内气温、室内空气湿度和室内气流速度三者对人体综合影响的指标。

不足之处在于对湿度的影响可能估计过高，没有考虑热辐射的影响。 用黑球温

度代替气温，成为新有效温度。（20）

4、室外气候的影响因素：太阳辐射、气温、空气湿度、风、降水。（25）

5、我国建筑热工设计分区：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区。（30）

6、热岛效应：由于城市的人为热及下垫面向地面近处大气层散发的热量比郊区多，气温也就不同程度的比郊区高，

而且由市中心地带向郊区方向逐渐降低，这种气温分布的特殊现象就是热岛效应。

城市热岛强度：市区最高温度与郊区温度之间的差。（32）

7、传热方式：导热、对流、辐射。

导热系数（λ）：反映了壁体材料的导热能力，在数值上等于当材料层单位厚度的温差为1k 时，在单位时间内通

过1m2表面积的热量。 气态物质的导热系数最小。（36）

导热系数的影响因素：材质、材料干密度、材料含湿量。（37）

8、例题1.2--1（39）λ

d R = R ：材料层的热阻 d ：材料层的厚度 λ：材料的导热系数 R=R1+R2......

9、封闭空气间层的传热过程是在有限封闭空间内两个表面进行的热转移过程，是导热、对流、辐射三种传热方式

综合作用的结果。（原理）（50）

10、例题1.2—2 1.2—3(54)

11、材料蓄热系数：在热工学中，把半无限厚物体表面热流波动的振幅Aq0与温度波动振幅Af 的比值称为物体在

谐波热作用下的“材料蓄热系数”，用S 表示。

材料层的热惰性指标：表征围护结构反抗温度波动和热流波动能力的无量纲指标，其值等于材料层热阻与蓄热

系数的乘积。 热惰性指标D 值，是表征围护结构对周期性温度波在其内部衰减快慢程

度的一个无量纲指标，式中R 为结构层的热阻，S 为相应材料层的蓄热系数，（60）

12、相对湿度公式：ψ=P/Ps*100% P 是水汽的分压力 Ps 是饱和蒸汽压

露点温度：某一状态的空气，在含湿量不变的情况下，冷却到她的相对湿度达到100%时所对应的温度，称为

该状态下空气的零点湿度。（68）

13、建筑保温的途径：建筑体型的设计，应尽量减少外围护结构的总面积、

围护结构应具有足够的保温性能、

争取良好的朝向和适当的建筑物间距、

增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响、

避免潮湿、防止壁内产生冷凝。

建筑物体型系数：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。（73）

14、围护结构保温构造：保温承重二合一（混凝土空心砌块、轻质实心砌块。构造简单、施工方便，能保证保温构

造与建筑同寿命，多用于底层或多层墙体承重的建筑，一般不适宜在保

温要求高的地区使用）

复合构造（内保温、外保温、中保温）

单一轻质保温构造（85）

15、内外保温优缺点：内保温：优点：保温材料不受室外气候因素的影响，无需特殊的防护；且在间歇使用的建筑

空间，室内供热时温度上升

缺点：对间歇采暖的居室等连续使用的建筑空间则热稳定性不足，且极易在围护结

构内部产生凝结水，影响保温材料的性能和寿命。

外保温：优点：首先，由于承重材料都是密实且强度高的材料，其热容量很大。当供热不均

匀时，围护结构内表面与室内气温不致于急剧下降，房间热稳定性较好；

其次，对防止或减少保温层内部产生凝结水和防止围护结构的热桥部位内表

面局部凝结都有利；

再次，保温层处于结构层外侧，有效的保护了主体结构，尤其是降低了主体

结构内部温度应力的起伏，提高了结构的耐久性；

最后，当原有房屋的围护结构需加强保温性能时，采用外保温效果较好，施

工时对室内使用状况影响不大

缺点：由于保温层多为轻质多孔材料，放在结构层外侧，必须根据选材情况妥善防护。

中保温（夹心保温）：优点：是保温层两侧都有所防护，且对保温材料的强度要求不高。

缺点：如果两侧结构层都是非透气性材料，则应严格控制保温材料的

湿度，更要防止外界水分的渗入，否则保温层将长时间处于潮

湿状态下，是围护结构达不到应有的保温标准。（86）

16、围护结构传热异常部位的保温措施：窗的保温：提高窗的保温性能、

控制各项墙面的开窗面积、

提高窗的气密性，减少冷风渗透、

提高窗户冬季太阳辐射得量

热桥保温（容易传热的构件或部分称为热桥）：在围护结构中，保温性能元低于肢体部分嵌入

构件，其热损失比相同面积主体部分的热损失更多，这类构件或部分称为热

桥。在这些部位应覆盖一定的厚度的保温材料，对于夹心保温和内保温而言，

应在内墙加强保温。

外墙交角的保温：在采用夹心保温盒内保温时，需在传热异常部位加强保温

地面的保温：严寒及寒冷地区，从外墙内侧算起2米范围内的地面应采取措施加强保温

17、防止和控制冷凝的措施：（1）防止和控制表面冷凝：

正常湿度的采暖房间：提高外围护结构的传热阻，围护结构内表面层宜采用蓄热性较好的材料高湿房间：围护结构内表面设防水层或吸湿能力强有耐潮湿防止地面泛潮

（2）防止和控制内部冷凝：材料层次的布置应遵循“难进易出”的原则；设置隔汽层；

设置通风间层或泄汽沟道（98）

18、室内过热的原因：室外较高气温通过室内、外空气对流将大量的热量传入室内

太阳辐射热透过窗户直接进入室内

外来长波辐射透过窗户传入室内

通过围护结构传入热量

室内生产、生活及设备产生的余热

建筑防热的途径：减弱室外热作用

窗口遮阳

围护结构的隔热与散热

合理的组织自然通风

尽量减少室内余热（102）

19、屋顶隔热的措施：采用浅色外饰面，减少当量温度

提高屋顶自身的个性能

通风隔热屋顶

种植隔热屋顶

水隔热屋顶（110）

20、自然通风原理：建筑的自然通风是由于开口处存在着空气压力差而产生的空气流动。产生压力差的远有风压作

用和热压作用风压作用下的自然通风热压作用下的自然通风（121）

21、建筑遮阳方式：固定式外遮阳：水平式遮阳：北回归线以北地区，适用于南向附近窗口；北回归线以南地区，

既可用于南向窗口，也可用于北向窗口。

垂直式遮阳：适用于北向、东北向和西北向附近的窗口

综合式遮阳：适用于东南向或西南向附近的窗口，且适应范围较大。

档板式遮阳：适用于东向、西向附近的窗口

可调式外遮阳（比固定式遮阳更能适应室外天气变化）：遮阳篷、百叶窗、室外卷帘

玻璃遮阳：吸热玻璃、反射玻璃、低辐射玻璃

绿化遮阳（146）·

光学

1、感光细胞：视网膜最外层上，接受光刺激。锥体细胞、杆体细胞（159）

2、人眼的视觉特点：视看范围（视野）：双眼不动的视野范围是，水平面180；垂直面130，上60，下70

明暗视觉：明视觉、暗视觉、中间视觉

光谱光视效率（160）

3、基本光度单位：光通量：人眼对光的感觉量，单位为lm

发光强度：光源在空间的光通量分布状况，就是光通量的空间分布密度，单位为坎德拉，cd

照度：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他被照射的程度，这就是照度，单位为勒克斯，lx（162）

4、可见度：人眼辨认物体存在或形状的难易程度

可见度的影响因素：亮度、物件的相对尺寸、亮度对比、识别时间、眩光（173）

5、眩光：在视野中由于亮度的分布或亮度范围不适宜，或者存在着极端的对比，以致引起不舒适的感觉或降低观

察细部或目标能力的视觉现象。

直接眩光消防措施：限制光源亮度

增加眩光源的背景亮度，减少二者之间的亮度对比

减小形成眩光的光源视看面积

尽可能增大眩光源的仰角

反射眩光消防措施：尽量是视觉作业的面为无光泽表面

视觉作业避免和远离照明光源同人眼形成形成的反射区域

使用发光表面积大、亮度低的光源

使引起规则反射的光源形成的照度在总照度中所占的比例减少，从而减少反射眩光的影响6、光源的显色性：照明光源对物体色表的影响，表示了与参考标准光源相比时，光源显现物体颜色的特性。

显色指数，用Ra表示，（182）

7、天然光的组成：太阳直射光和天空漫射光（184）

8、采光系数：在室内给定平面上的某一点由全阴天天空漫射光所产生的照度与同一时间、同一地点，在室外无遮挡水平面上由全阴天天空漫射光所产生的照度的比值。（公式）C=En/Ew

9、窗洞口：侧窗：缺点：照度不均匀；优点：构造简单，不受建筑物层数限制，布置方便，造价低廉，光线具

有明确方向性。虽可用提高窗位置方法解决室内照度不均的问题，但受建筑物层高的限

制。这种窗只能保证有限进深的采光要求。一般进深不超过窗高的1.5-3倍。

天窗：矩形天窗：天窗架+窗扇为避免单侧窗照度变化大的缺点，使照度均匀。窗口位置高，一般处

于视野范围外，不易形成眩光和受外面物体的遮挡。

锯齿形天窗：由于倾斜顶棚的反光，采光效率比纵向矩形天窗高，当采光系数相同时，锯齿形天

窗的玻璃面积比纵向天窗少15%-20%。

平天窗：优点：采光效率高，面积大；缺点：积尘，易产生眩光。种类：采光天棚（中庭、市场、体育馆、温室）接近自然的全天侯室内空间；板式、条式；采光罩日光斗屋顶向阳

的垂直天窗，适于温带及高纬度地区，冬季比夏季可接受更多光线，可控制眩光。10、灯具的分类：直接型灯具（效率高，但灯具上半部分几乎没有光线，光线方向性强，阴影浓重）

半直接型灯具：（效率高，有部分光通向顶棚，改善了亮度对比）

漫射型灯具：（既满足工作面的高照度要求，房间亮度有比较均匀，避免形成眩光）

半间接型灯具：（透明部分很容易积尘，使灯具效率降低，下半部表面亮度也较高）

间接型灯具：（扩散性很好，光线柔和均匀，万千避免了灯具的干扰眩光，但利用率低）

11、照明方式：一般照明：适合于对光的投射方向没有特殊要求，在工作面上没有特别需要提高可见度的工作点，

以及工作点很密或不固定的场所

分区一般照明：对一特定区域，设计成不同的照度来照亮该区域的一般照明

局部照明：要求照度高或对光线方向性有特殊要求的部位，但一个工作场所内不应只有局部照明

混合照明

建筑声学

1、声功率是声源在单位时间内向外辐射的声音能量。一般可看为是不随环境条件改变的声源本身的一种特性。W

声强是在声波传播过程中，每单位面积波面上通过的声功率I 瓦每平方米；

声压是空气质点由于声波作用而产生震动时所引起的大气压力P 牛顿每平方米

2、频带的划分就建筑声环境而言，常用的八个倍频率是63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1KHz、2、4、8KHz。250赫兹以下的倍率频带通常称为低频。500~1000赫兹的为中频，2000以上的为高频。

3、声压叠加的特点：由许多声音组成的总声压级，并不与组成声源数量多少成比例，随着声压级别的相加，各个

声源在总声压级数量中引起的作用逐渐减小，如果两个声音的声压级相等，总声压级比单个声压级增加3dB，如果有多个声压级相等的声源，组合的声压级比单个声压级增加的dB数是10

lg.此处n为相同的生源数

n

声音衰减特点：距离每增加一倍，声压级降低3dB。

声波的特点：1，声波在传播过程中遇到介质密度变化时，会有声音的反射。

2..声波在传播过程中遇到不同介质的分界面是，除了反射还会发生折射，从而改变传播方向。

3..声波具有绕过障壁弯折的能力，称为衍射。

4、混响时间：声源停止发声后，室内的声能立刻开始衰减，声音自稳态声压级衰减60dB所经历的时间。

混响时间=0.161*房间容积/房间的总吸声量Sa

V

.0

161

T/

60

5、时差效应：人耳听觉的一个特征就是对在短时间间隙里出现的声音的积分能力，即听成一个声音而不是若干个

单独的声音。掩蔽效应：人的听觉系统能够分辨同时存在的几个声音，但若其中某个声音的声

压级明显增大，别的声音就难以听清甚至听不到了。

6、多孔吸声材料的构造和分类

吸声系数是评定材料吸声作用的主要指标，吸声系数越大，材料的吸声性能越好，一般把吸声系数大于0.8 的称为强吸声材料。吸声系数等于1的为全吸收材料。

吸声结构有薄膜吸声结构、薄板吸声结构、穿孔板吸声结构、金属微穿孔板吸声结构四种主要吸声结构。

7、窗隔声性能的加强

玻璃窗的隔声性能不仅与玻璃的厚度、层数、玻璃的间距有关，还与玻璃的构造、窗扇的密封程度有关。

1.对于有压缝条的开启窗，选配厚度超过6mm的玻璃有助于隔声。不可开启的选用厚度超过6mm的玻璃

2.如果双层窗都是可开启的，则应在双层窗的两侧都装置压缝条，在双层窗之间的空腔周边，也需要做声学处理

3.双层窗的隔声量随着两窗之间的空腔厚度而增加，且对对改善隔绝低频噪声尤其明显。

4.多层窗的隔声性能主要取决于总的有效空腔厚度，而非玻璃的层数。

8、厅堂音质设计

1.考虑听者与声源的距离

2.考虑声学的方向性

3.考虑听众对直达声的吸收

4.设置有效的反射面

5.选用

扩声系统 6.避免出现声影区和回声7.选择合适的混响时间8.排除噪声的干扰