2010年城市規劃師規劃實務輔導：城市建筑物理

城市建筑物理

　　建筑物理是研究聲、光、熱的物理現象和運動規律的一門科學，是建筑學的組成部分。其任務在于提高建筑功能質量，創造適宜的生活和工作環境。該學科形成于20世紀30年代。其分支學科有建筑聲學、建筑光學、建筑熱工學等。

　　建筑物理研究人在建筑環境中的聲、光、熱作用下通過聽覺、視覺、觸覺和平衡感覺所產生的反應；采取技術措施、調整建筑的物理環境設計，從而使建筑物理達到特定的使用效果。建筑物理研究環境領域和與城市建設有關的環境，研究各種物理因素對人的作用和對環境的影響。建筑物理特別重視從建筑觀點研究物理功能和建筑藝術的統一。（1）建筑聲學研究內聲波傳輸的物理條件和聲學處理方法，以保證室內具的良好的聽聞條件；研究控制建筑物內部和外部一定空間內的噪聲干擾和危害。因此，現代建筑聲學可分為室內聲學和環境噪聲控制兩個研究領域。（2）建筑光學研究與建筑有關光的性質、光的視覺性質、建筑的天然采光和人工照明技術。（3）建筑熱工研究外熱濕參數及其對室內熱環境的影響，建筑材料的熱物理性能，房屋的熱穩定性等。具體研究建筑物的保溫、防熱、防潮除濕技術。

　　當今，已建立系統的聲、光、熱環境設計與計算的理論和方法，完整的實驗技術和配套的國際標準及國家標準，以求保證具有良好的聲、光、熱環境。

　　在聲學方面達到應用聲學理論設計，并建造出語言可懂度高和音樂效果良好的廳堂音質和有效控制噪聲。目前在開展對工廠噪聲的預測和評價，進行綜合治理。利用自相關、互相關、相干系數原理，對復雜機器設備的聲源定位，研制低噪聲產品及噪聲控制設備配套產品，治理沖擊噪聲，發展雙層隔振和浮動地板，開發聲學和振動測試設備。

　　在建筑光學方面，目前以改善環境質量和節約能源為中心發展采光和照明技術。開展了系統深入的光氣候和天然光在建筑中應用的研究；進一步完善了采光和照明設計方法；不斷提高光源和燈具的光效、壽命和溫色性；發展測試技術；開展光環境評價方法的研究；制訂了采光和照明的國際和國家標準并出版了各種出版物。

　　在建筑熱工方面，一些發達國家包括我國在積累了較完整的熱物理參數并制訂自己國家的建筑氣候區劃；開展了建筑熱環境的研究，提出了建筑環境的評價指標和人體熱舒適感覺標準；開展建筑節能的研究，制訂符合本國特點的建筑熱工設計規程、規范和指令性的建筑能耗的規定；開發新型建筑熱工材料和構件，進一步研究自然能源在建筑中的應用。

　　現以聲學為例：建筑聲學是研究與建筑有關的聲學問題的科學。它主要包括廳堂音質和建筑環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造良好的聲學環境�，F代化的建筑具備良好的聲學性能是極為重要的。在建筑中要求準確地傳遞語言信息，無論交談、會議、講演做報告，要能使所有的人對講的內容聽得準確親切、對于音樂、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微處。廳堂建筑是專為集會或演出的場所，因此把這種必須具備的聲學性能概括為“廳堂音質”。其實有音質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要求。當然，良好的音質也必須不受內外噪聲的干擾。

　　評價音質的好壞有一系列的主觀評價指標和客觀物理參量。對于語言聲的主觀評價主要是清晰度。它在一定程序上綜合了廳堂的響度、混響時間、聲場分布、反射聲分布和方向性擴期散等客觀物理參量在聽覺上的反映。對于音樂聲的主觀評價要比語言聲復雜得多。（1）要求響度合適，有一定的動態范圍，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，能聽清音符與區別樂器的音色，當音樂節奏較快時，也能感到旋律分明；（4）要求有擴散度，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，感到有充滿空間的聲音所包圍。音質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、內表面的形狀凹凸曲率，包括廳堂內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。搞清楚彼此間的關系，才能進行正確的音質設計。