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建筑环境设计技术 建筑环境设计技术属于建筑学学科知识 范
围之内 " 根据需要的不同 " 是城市规划师 $ 建筑师 和景观规划设计师需要掌握并能够灵活运用与 设计创作之中的技术 % 这类技术存在于城市规划 和建筑设计过程之中 % 伴随着规划或设计方案的 确定 $ 建筑物的形体选择 $ 平面布局 $ 空间组织 $ 构造选材以及表面处理等 " 城市或建筑的技术属 性即可决定 % 这是一类无法设立专业工程师的建
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建筑与环境工程技术 按建筑行业工种的划分和专业配合的需要 "
收稿日期 !#’’(/!’/’1 作者简介 ! 刘加平 "./012 #+ 男 + 陕 西 大 荔 人 + 西 安 建 筑 科 技 大 学 博 士 生 导 师 $ 教 授 + 国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会 建 筑 学 学科 % 十一五 & 战略发展研究组组长 ’ 商洛师范专科学校特聘教授
!!!!!!!! 摘
要 ! 建筑学 !"#$%&’($’)#(* 是研究以满足人的不同行为需求的建筑空间与环境设计理
论和方法的学科 + 兼有技术科学和社会科学属性 , 人对建筑环境的生理需求 + 要求建筑室内外 空间必须满足舒适健康的热环境 ! 光环境 !声环境和空气品质要求, 可持续发展理念的普及 + 要 求建筑物的能源和资源消耗及污染物排放应大幅减少 + 具备生态属性 , 建筑物理学科的发展 + 为研究解决这些问题提供了必要的技术支撑, 综述了建筑物理学科在未来发展中的研究重点, 关键词!建筑物理学-建筑热环境- 建筑声环境- 建筑光环境- 采暖通风与空调 中图分类号 !+,!! 文献标识码 !文章编号 !!’’./0’0’ "#’’( #/’’(!/’. 建筑师应了解下列配备有专业工程师的专业技 术 ( 建筑结构技术 " 建筑材料技术 " 建筑电气与智 能控制技术 "建筑给排水技术 " 建筑施工与安装技 术" 以及建筑环境控制技术等 % 建筑环境控制技术 一般包括建筑热环境与空气品质控制技术 "采暖 $ 通风与空调 )" 建筑声环境控制技术 " 建筑光环境 控制技术 %所谓控制技术 " 是指通过设备的手段可 人为实现环境技术指标的技术% 对 于 这 些 建 筑 技 术"建 筑 师 $规 划 师 应 该 知 道其基本概念 $ 原理 $ 最新发展及与建筑方案设 计的关系 " 但没必要而且也不可能掌握其理论体 系和设计计 算 方 法 % 如 ( 建 筑 师 应 该 熟 悉 小 型 中 央空调技术的发展水平及适用对象和条件 " 而对 于具体的应 用 设 计 $ 负 荷 计 算 和 设 备 选 型 " 应 由 空调工程师完成%
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刘加平 $ 张继良 * 建筑物理学科现状与发展趋势
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包括城市与建筑空间的人工照明!建筑室内外的电 声控制等" 由于这些技术本身的复杂性和独立性 ! 不得已而为之地形成了专门的技术工种 " 因此 ! 建筑物理学和城市环境物理学是建筑 学的重要组成部分 ! 是建筑技术科学学科的主要 内容 !体现着建筑学的技术科学属性"
DOI:10.13440/j.slxy.1674-0033.2005.s1.014
第 !2 卷
商洛师范专科学校学报
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建筑物理学科现状与发展趋势
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$!% 西安建筑科技大学 " 陕西西安 &!’’((!#% 商洛师范专科学校 " 陕西商洛 &#)’’’*
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商洛师范专科学校学报
/001 年 20 月
筑技术 ! 这类技术是建筑学和城市规划专业从业 人员所必须掌握的 ! 也就是现行建筑学所属二级 !! 建筑物理学科的研究范畴" 学科 ! 建筑物理一般包括以下设计理论和方法 " 建 筑光环境设计 # 建筑声环境设计 # 建筑热环境设 计 # 建筑节能设计 # 建筑防火设计 # 建筑防水 $ 潮 % 设计以及相对应的建筑构造技术 " 建筑师应该理 解 ! 建筑空间的形态 # 比 例 以 及 构 造 # 色 彩 # 质 地 的变化 !不但影响使用者的心理 ! 而且还伴随着所 设计创作的建筑物的室内外物理量场和生态属 性的变化 " 如 " 窗户的形式和构造 ! 影响着室内外 的视觉联系 # 天然采光系数 # 太阳能利用和采暖 空调与照明能耗等 " 换句话说 ! 建筑师在建筑设计 过程中 ! 不论理解与否 # 乐意与否 ! 在一栋新的建 筑物出现的 同 时 ! 它 的 技 术 属 性 # 一 个 新 的 室 内 物理和心理环境也就诞生了 " 有意识的情况下 ! 建 筑师会创造出满足要求的物理和心理环境 " 没有 物理环境设计的意识 ! 多数情况下 ! 物理环境是有 缺陷的 " 这种溶于建筑设计过程中的建筑环境技 术 ! 是建筑学师必须系统掌握的 " 城市规划师应该 清楚 ! 城市空间的构成 # 形态和物态 ! 决定着城市 热岛现象的强弱 #市区内的风场及污染物分布 # 噪 声污染和光 污 染 的 程 度 " 在 城 市 规 划 设 计 # 景 观 设计中 ! 应该熟练运用这种定量评价分析设计手 段"国内外建筑学术界习惯地将这种技术称为 & 被 动式设计 ’ 理论和方法" 建筑物理环境技术的发展!为研究解决人居环 境的可持续发展提供了必需的技术支撑"但是!建筑 学科研究的最终体现是城市规划设计和建筑设计" 任何城市!任何建筑!走向生态#绿色与可持续发展! 最终要通过设计手段来实现"这既需要建筑技术科 学研究人员充分考虑技术成果在设计中应用的可 行性!也需要设计研究者具备消化吸收技术成果于 设计理论和方法中的能力!二者缺一不可"
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建筑与城市物理环境
建筑环境是人类为满足自身不同行为的 需
求而创造出的人工环境 ! 是经过改造后的物质环 境 " 从使用者对环境的主观感受而言 ! 建筑环境分 生理环境和心理环境 ! 尽管环境的构成和要素依 然是物质的 " 建筑生理环境研究人在建筑空间环 境中的声 # 光 # 热等因素作用下 ! 通过听觉 # 视觉 # 触觉和平衡感觉所产生的反应及对应的设计方 法和技术措施 " 但为何将建筑生理环境称为建筑 物理环境并形成习惯 ! 不得而知 ! 大概是因为在西
台半封闭空间! 是建筑声学史上的成功经验" 建筑声学的基础理论可以分为几何声学 ! 统 计声学和波动声学等三种设计理论和方法 " 采用 几何声学方法研究早期反射声分布以加强直达 声 ! 可提高声场的均匀性 ! 避免音质缺陷 ) 统计声 学方法可从能量的角度 ! 研究在连续声源激发下 声能密度的增长 ! 稳定和衰减过程 ( 即混响过程 )! 使主观评价标准和声学客观量结合起来 ! 为室内 声学设计提供科学依据 " 运用波动声学理论可以 解决建筑室内空间和围护结构表面出现的共振 现象 ! 从而提高室内音质 " 室内声学设计研究内容包括体型和容 积 的 选择! 最佳混响时间及其频率特性的选择和确定 ! 吸声材料的组合布置和设计适当的反射面 ! 以合 理地组织利用初次反射声等 " 故此 ! 既要研究考虑 增强声音传播途径中有效的声反射 ! 使声能在建 筑空间内均匀分布和扩散 ! 以保证每一受声处都 有适当的响度 ! 还要注意合理布置各种吸声材料 和吸声结构! 以控制适宜的混响时间和频率特性 ! 防止回声和声能集中等现象 " 这需要了解建筑室 内空间的形式和比例 ! 内表面饰面材料和构造对 声场的影响 ! 需要考虑室内声场设计参数与主观 反映的相互关系 " 研究不同观众群体 ! 不同时间 ! 不同功能空间的主观感觉与室内声学参数 ! 室内 声信号主观感觉与室内音质标准的相互关系 ! 是 建筑声学的主要研究内容之一 " 电声系统可以增 强自然声和提高直达声的均匀程度 ! 还可通过控 制系统实现人工延迟 ! 人工混响等措施以提高音 质效果 " 室内扩声是大型厅堂音质设计必不可少 的一个方面 ! 现代扩声技术已成为室内声学的一 标准 ! 是建筑声学研究的一个重要方面 " 为了保证建筑物的使用功能 ! 保证人们正常生活 和工作条件! 必须研究减弱噪声的影响 " 噪声对室 内听闻条件的干扰 ! 除与噪声强度有关外 ! 还与噪 声的频谱持续时间 ! 重复出现次数以及人的听觉 特性 ! 心理 ! 生理等因素有关 " 控制噪声就是按照 实际需要和可能 ! 将噪声控制在某一适当范围内 ! 其所容许的最高噪声标准称为容许噪声级 ! 即噪 声容许标准 " 不同用途建筑物的噪声容许标准不 同 *工业建筑主要以保护人体生理健康为基准! 而 对于学习和生活环境 ! 则要保证达到一定的安静
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建筑物理学科
建筑物理是建筑学的二级学科 " 代表建筑学
学科的技术科学属性 % 建筑物理学是依据自然科 学和技术科学的原理和方法"研究建筑设计 $ 城市 规划设计和景观设计中 " 如何满足运用设计手段 " 创造适宜的城市与建筑室内物理环境 " 并能够节 约能源和资 源 $ 保 护 自 然 生 态 环 境 的 学 科 % 按 照 学科划分习惯 " 建筑物理学科主要方向包括建筑 热工学与建筑节能 $ 建筑声学 $ 建筑光学 $ 建筑防 火以及建筑防水等 % 现代建筑体系建立在自然科学和工业技 术 基础之上 " 从建筑的设计 $ 建造到运行管理 " 每一 环节都需要建筑技术的支撑 % % 十五 & 期间 " 建筑学 学科的研究 $教学和建筑与规划设计过程中" 普遍 开始重视建筑技术的的融合和运用 " 并已经作为 职业建筑师注册的资格条件 % 但是 " 在对建筑技术 科学内容和学科范围的理解上 " 见仁见智 " 相差甚 远%许多情况下 " 把建筑学学科范围内的技术科学 知 识 与 结 构 工 程 $EB-A 等 专 门 技 术 混 为 一 谈 " 造成对建筑新技术的运用停留在概念上 % 作者以 为 "按我国目前土建类学科的划分 " 对于建筑学学 科来说 "可以将建筑技术简单分为两类%