什么是建筑物理?

[拼音]：jianzhu wuli

[外文]：architectural physics

研究建筑中声、光、热的物理现象和运动规律的一门科学，是建筑学的组成部分。其任务在于增强建筑功能，创造适宜的生活和工作环境。

20世纪以前，尽管建筑上已应用声学、光学和热工学创造出许多惊人的奇观，但仍然还处于经验阶段。进入20世纪以后，新的光源、新的声源和蒸汽供暖设备的出现、建筑材料种类的增多，现代建筑和某些精密工业的发展对建筑功能提出更高要求，促进了建筑声学、建筑光学和建筑热工学的发展。

20世纪初美国学者W.C.赛宾首先提出吸声系数概念，并建立了以实验为基础的混响理论，为室内声学奠定了理论基础。此后，建筑声学逐渐形成。

20世纪初，一些学者进行太阳的直射光、天空的扩散光和天空亮度等光气候的研究，提出简单的室外照度与室内照度的百分比关系，研究出近似的采光计算方法，有些国家据此制定出天然采光标准，逐渐地建立起天然采光的理论。在这个时期白炽灯逐渐成为一种广泛使用的照明光源，促进了照明技术的发展。在天然采光和照明技术的研究成果的基础上，形成了建筑光学 。

蒸汽供暖设备发明于18世纪初。19世纪末叶，开始研究建筑围护结构和环境相互作用的传热机理以及房屋保暖措施。20世纪以来，为了解决采暖房屋的热平衡问题，经过传热计算的研究，提出稳定传热计算方法、准稳定传热计算方法和非稳定传热计算方法。为了确切了解材料的导热性能，研究出材料导热性能的测定方法。在上述研究的基础上，逐渐形成了建筑热工学。

20世纪30年代，在建筑声学、建筑光学和建筑热工学的基础上，形成建筑物理。

建筑物理研究人在建筑环境中的声、光、热因素作用下通过听觉、视觉、触觉和平衡感觉所产生的反应;采取技术措施、调整建筑的物理环境的设计，从而使建筑物达到特定的使用效果。建筑物理研究的环境领域则主要是建筑环境和与城市建设有关的环境；研究各种物理因素对人的作用和对建筑环境的影响。建筑物理特别重视从建筑观点研究物理功能和建筑艺术的统一。例如室内灯具，它不仅是照明设备，还起装饰作用。这种作用不仅通过灯具本身的造型和装饰表现出来，在一些艺术性要求较高的建筑里，还要同建筑物的整体装饰效果和构造处理有机地结合起来，利用灯具的不同光分布和构图，形成特有的艺术效果。

随着工业、建筑业、交通业、化学建筑材料和电子技术等方面的发展，建筑物理的研究日益深入。近年来建筑节能问题的研究发展很快。建筑热工学中能量分析和冷热负荷的动态计算方法的研究有很大的进展，如提出反应系数法、传递函数法等以计算分析空调建筑的冷热负荷和能量。但目前计算采暖房屋的热负荷和能量分析方法，仍使用稳态理论计算方法，而动态理论计算方法还有待完善。

混响是对室内音质起重要作用的现象，是当前评价音质的一个重要方面，但经典的混响时间公式仍不完善。

在建筑光学中，如何充分利用天然光照明，以节省电能，也是建筑物理研究的一项内容。近年来已出现应用反射镜和透镜系统或用光导纤维将日光远距离输送到建筑物的设备中，使建筑物深处获得天然光照明。

化学建筑材料的发展，出现了轻质墙板，从而给建筑声学和建筑热工学提出新的课题。目前隔声研究仍遵循质量定律，即物质材料的面密度越大，隔声性能越好。因此，提高轻质墙板隔声性能的技术问题，需要深入研究。轻质墙板的导热系数小，保温性能好，但它的热惰性指标小，热稳定性差，用它作房屋的外围护结构，会引起室内温度波动，影响人的舒适感(见房屋热稳定性)。

近10年来电子计算机技术用于建筑物理的研究获得了一些成果。但由于建筑物理问题的数学模型中函数关系繁杂，计算量很大，计算时间又长，还有待改进。在测量技术方面，有些仪器设备本身装有程序控制的微处理机，减轻了繁重的测量和统计工作，还可以得到过去测量不到的数据，如现在用一种新的太阳辐射强测量仪可以直接测出围护结构外表面的垂直太阳辐射强度。此外红外技术和遥感技术的应用对测量整个城市地面上的温度分布情况，为研究城市规划，群体建筑和单体建筑之间的热状况创造了条件。

参考书目

西安冶金建筑学院等合编：《建筑物理》，中国建筑 工业出版社，北京，1980。