建築物理

　　研究建築中聲、光、熱的物理現象和運動規律的一門科學，是建築學的組成部分。其任務在於增強建築功能，創造適宜的生活和工作環境。

　　簡史　20世紀以前，儘管建築上已應用聲學、光學和熱工學創造出許多驚人的奇觀，但仍然還處於經驗階段。進入20世紀以後，新的光源、新的聲源和蒸汽供暖設備的出現、建築材料種類的增多，現代建築和某些精密工業的發展對建築功能提出更高要求，促進瞭建築聲學、建築光學和建築築熱工學的發展。

　　20世紀初美國學者W.C.賽賓首先提出吸聲系數概念，並建立瞭以實驗為基礎的混響理論，為室內聲學奠定瞭理論基礎。此後，建築聲學逐漸形成。

　　20世紀初，一些學者進行太陽的直射光、天空的擴散光和天空亮度等光氣候的研究，提出簡單的室外照度與室內照度的百分比關系，研究出近似的采光計算方法，有些國傢據此制定出天然采光標準，逐漸地建立起天然采光的理論。在這個時期白熾燈逐漸成為一種廣泛使用的照明光源，促進瞭照明技術的發展。在天然采光和照明技術的研究成果的基礎上，形成瞭建築光學。

　　蒸汽供暖設備發明於18世紀初。19世紀末葉，開始研究建築圍護結構和環境相互作用的傳熱機理以及房屋保暖措施。20世紀以來，為瞭解決采暖房屋的熱平衡問題，經過傳熱計算的研究，提出穩定傳熱計算方法、準穩定傳熱計算方法和非穩定傳熱計算方法。為瞭確切瞭解材料的導熱性能，研究出材料導熱性能的測定方法。在上述研究的基礎上，逐漸形成瞭建築熱工學。

　　20世紀30年代，在建築聲學、建築光學和建築熱工學的基礎上，形成建築物理。

　　研究對象　建築物理研究人在建築環境中的聲、光、熱因素作用下通過聽覺、視覺、觸覺和平衡感覺所產生的反應；采取技術措施、調整建築的物理環境的設計，從而使建築物達到特定的使用效果。建築物理研究的環境領域則主要是建築環境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建築環境的影響。建築物理特別重視從建築觀點研究物理功能和建築藝術的統一。例如室內燈具，它不僅是照明設備，還起裝飾作用。這種作用不僅通過燈具本身的造型和裝飾表現出來，在一些藝術性要求較高的建築裡，還要同建築物的整體裝飾效果和構造處理有機地結合起來，利用燈具的不同光分佈和構圖，形成特有的藝術效果。

　　展望　隨著工業、建築業、交通業、化學建築材料和電子技術等方面的發展，建築物理的研究日益深入。近年來建築節能問題的研究發展很快。建築熱工學中能量分析和冷熱負荷的動態計算方法的研究有很大的進展，如提出反應系數法、傳遞函數法等以計算分析空調建築的冷熱負荷和能量。但目前計算采暖房屋的熱負荷和能量分析方法，仍使用穩態理論計算方法，而動態理論計算方法還有待完善。

　　混響是對室內音質起重要作用的現象，是當前評價音質的一個重要方面，但經典的混響時間公式仍不完善。

　　在建築光學中，如何充分利用天然光照明，以節省電能，也是建築物理研究的一項內容。近年來已出現應用反射鏡和透鏡系統或用光導纖維將日光遠距離輸送到建築物的設備中，使建築物深處獲得天然光照明。

　　化學建築材料的發展，出現瞭輕質墻板，從而給建築聲學和建築熱工學提出新的課題。目前隔聲研究仍遵循質量定律，即物質材料的面密度越大，隔聲性能越好。因此，提高輕質墻板隔聲性能的技術問題，需要深入研究。輕質墻板的導熱系數小，保溫性能好，但它的熱惰性指標小，熱穩定性差，用它作房屋的外圍護結構，會引起室內溫度波動，影響人的舒適感(見房屋熱穩定性)。

　　近10年來電子計算機技術用於建築物理的研究獲得瞭一些成果。但由於建築物理問題的數學模型中函數關系繁雜，計算量很大，計算時間又長，還有待改進。在測量技術方面，有些儀器設備本身裝有程序控制的微處理機，減輕瞭繁重的測量和統計工作，還可以得到過去測量不到的數據，如現在用一種新的太陽輻射強測量儀可以直接測出圍護結構外表面的垂直太陽輻射強度。此外紅外技術和遙感技術的應用對測量整個城市地面上的溫度分佈情況，為研究城市規劃，群體建築和單體建築之間的熱狀況創造瞭條件。

　　

參考書目

　西安冶金建築學院等合編：《建築物理》，中國建築 工業出版社，北京，1980。