2010年城市規(guī)劃師規(guī)劃實(shí)務(wù)輔導(dǎo)：城市建筑物理

城市建筑物理

　　建筑物理是研究聲、光、熱的物理現(xiàn)象和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門科學(xué)，是建筑學(xué)的組成部分。其任務(wù)在于提高建筑功能質(zhì)量，創(chuàng)造適宜的生活和工作環(huán)境。該學(xué)科形成于20世紀(jì)30年代。其分支學(xué)科有建筑聲學(xué)、建筑光學(xué)、建筑熱工學(xué)等。

　　建筑物理研究人在建筑環(huán)境中的聲、光、熱作用下通過聽覺、視覺、觸覺和平衡感覺所產(chǎn)生的反應(yīng)；采取技術(shù)措施、調(diào)整建筑的物理環(huán)境設(shè)計(jì)，從而使建筑物理達(dá)到特定的使用效果。建筑物理研究環(huán)境領(lǐng)域和與城市建設(shè)有關(guān)的環(huán)境，研究各種物理因素對(duì)人的作用和對(duì)環(huán)境的影響。建筑物理特別重視從建筑觀點(diǎn)研究物理功能和建筑藝術(shù)的統(tǒng)一。（1）建筑聲學(xué)研究內(nèi)聲波傳輸?shù)奈锢項(xiàng)l件和聲學(xué)處理方法，以保證室內(nèi)具的良好的聽聞條件；研究控制建筑物內(nèi)部和外部一定空間內(nèi)的噪聲干擾和危害。因此，現(xiàn)代建筑聲學(xué)可分為室內(nèi)聲學(xué)和環(huán)境噪聲控制兩個(gè)研究領(lǐng)域。（2）建筑光學(xué)研究與建筑有關(guān)光的性質(zhì)、光的視覺性質(zhì)、建筑的天然采光和人工照明技術(shù)。（3）建筑熱工研究外熱濕參數(shù)及其對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響，建筑材料的熱物理性能，房屋的熱穩(wěn)定性等。具體研究建筑物的保溫、防熱、防潮除濕技術(shù)。

　　當(dāng)今，已建立系統(tǒng)的聲、光、熱環(huán)境設(shè)計(jì)與計(jì)算的理論和方法，完整的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和配套的國際標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)，以求保證具有良好的聲、光、熱環(huán)境。

　　在聲學(xué)方面達(dá)到應(yīng)用聲學(xué)理論設(shè)計(jì)，并建造出語言可懂度高和音樂效果良好的廳堂音質(zhì)和有效控制噪聲。目前在開展對(duì)工廠噪聲的預(yù)測和評(píng)價(jià)，進(jìn)行綜合治理。利用自相關(guān)、互相關(guān)、相干系數(shù)原理，對(duì)復(fù)雜機(jī)器設(shè)備的聲源定位，研制低噪聲產(chǎn)品及噪聲控制設(shè)備配套產(chǎn)品，治理沖擊噪聲，發(fā)展雙層隔振和浮動(dòng)地板，開發(fā)聲學(xué)和振動(dòng)測試設(shè)備。

　　在建筑光學(xué)方面，目前以改善環(huán)境質(zhì)量和節(jié)約能源為中心發(fā)展采光和照明技術(shù)。開展了系統(tǒng)深入的光氣候和天然光在建筑中應(yīng)用的研究；進(jìn)一步完善了采光和照明設(shè)計(jì)方法；不斷提高光源和燈具的光效、壽命和溫色性；發(fā)展測試技術(shù)；開展光環(huán)境評(píng)價(jià)方法的研究；制訂了采光和照明的國際和國家標(biāo)準(zhǔn)并出版了各種出版物。

　　在建筑熱工方面，一些發(fā)達(dá)國家包括我國在積累了較完整的熱物理參數(shù)并制訂自己國家的建筑氣候區(qū)劃；開展了建筑熱環(huán)境的研究，提出了建筑環(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)和人體熱舒適感覺標(biāo)準(zhǔn)；開展建筑節(jié)能的研究，制訂符合本國特點(diǎn)的建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范和指令性的建筑能耗的規(guī)定；開發(fā)新型建筑熱工材料和構(gòu)件，進(jìn)一步研究自然能源在建筑中的應(yīng)用。

　　現(xiàn)以聲學(xué)為例：建筑聲學(xué)是研究與建筑有關(guān)的聲學(xué)問題的科學(xué)。它主要包括廳堂音質(zhì)和建筑環(huán)境中的噪聲控制兩大部分。其目的是為了人的生活和工作創(chuàng)造良好的聲學(xué)環(huán)境。現(xiàn)代化的建筑具備良好的聲學(xué)性能是極為重要的。在建筑中要求準(zhǔn)確地傳遞語言信息，無論交談、會(huì)議、講演做報(bào)告，要能使所有的人對(duì)講的內(nèi)容聽得準(zhǔn)確親切、對(duì)于音樂、歌舞、戲曲或其他演出，不僅要求聽得清而且有美的享受。中國古代有“余音繞梁”或“大珠、小珠落玉盤”的描寫，是指留于耳際的感覺受以及可以聽到樂器演奏的細(xì)微處。廳堂建筑是專為集會(huì)或演出的場所，因此把這種必須具備的聲學(xué)性能概括為“廳堂音質(zhì)”。其實(shí)有音質(zhì)要求的建筑不僅僅是廳堂，廣播、電視的播音錄音室，演播廳，電影的錄影棚等在某些方面的音質(zhì)要求更高；而其他體育建筑、公共建筑的文化館、博覽建筑以及一些民用建筑，均有各自不同程度的音質(zhì)要求。當(dāng)然，良好的音質(zhì)也必須不受內(nèi)外噪聲的干擾。

　　評(píng)價(jià)音質(zhì)的好壞有一系列的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)和客觀物理參量。對(duì)于語言聲的主觀評(píng)價(jià)主要是清晰度。它在一定程序上綜合了廳堂的響度、混響時(shí)間、聲場分布、反射聲分布和方向性擴(kuò)期散等客觀物理參量在聽覺上的反映。對(duì)于音樂聲的主觀評(píng)價(jià)要比語言聲復(fù)雜得多。（1）要求響度合適，有一定的動(dòng)態(tài)范圍，能聽清音樂的低潮與高潮；（2）要求有豐富滿度，感到聲音飽滿而不干澀；（3）要求有清楚感，能聽清音符與區(qū)別樂器的音色，當(dāng)音樂節(jié)奏較快時(shí)，也能感到旋律分明；（4）要求有擴(kuò)散度，聽到的聲音有一種“柔和”的感覺；（5）要求有空間感，主要指在聽交響樂時(shí)，感到有充滿空間的聲音所包圍。音質(zhì)的主觀感受是與客觀物量參量緊密相連的；而客觀的物理參量又與廳堂的容積、體形、內(nèi)表面的形狀凹凸曲率，包括廳堂內(nèi)各種懸掛物體以及建筑材料的反射吸收和分布緊密相連的。搞清楚彼此間的關(guān)系，才能進(jìn)行正確的音質(zhì)設(shè)計(jì)。