建筑中的物理學(xué)

1、一. 建筑中的聲學(xué)1.概況建筑聲學(xué)是研究建筑環(huán)境中聲音的傳播，聲音的評價和控制的學(xué)科，是建筑物理的組成部分。2.歷史起源有關(guān)建筑聲學(xué)的記載最早見于公元前一世紀(jì)，羅馬建筑師維特魯威所寫的建筑十書。書中記述了古希建筑聲學(xué)臘劇場中的音響調(diào)節(jié)方法，如利用共鳴缸和反射面以增加演出的音量等。當(dāng)時也曾使用吸收低頻聲的共振器，用以改善劇場的聲音效果。1517世紀(jì)，歐洲修建的一些劇院，大多有環(huán)形包廂和排列至接近頂棚的臺階式座位，同時由于聽眾和衣著對聲能的吸收，以及建筑物內(nèi)部繁復(fù)的凹凸裝飾對聲音的散射作用，使混響時間適中，聲場分布也比較均勻。劇場或其他建筑物的這種設(shè)計，當(dāng)初可能只求解決視線問題，但無意中卻取得了較

2、好的聽聞效果。16世紀(jì)，中國建成著名的北京天壇皇穹宇，建有直徑65米的回音壁，可使微弱的聲音沿壁傳播一二百米。在皇穹宇的臺階前，還有可以聽到幾次回聲的三音石。1819世紀(jì)，自然科學(xué)的發(fā)展推動了理論聲學(xué)的發(fā)展。到19世紀(jì)末，古典理論聲學(xué)發(fā)展到最高峰。20世紀(jì)初，美國賽賓提出了著名的混響理論，使建筑聲學(xué)進(jìn)入力學(xué)范疇。從20年代開始，由于電子管的出現(xiàn)和放大器的應(yīng)用，使非常微小的聲學(xué)量的測量得以實現(xiàn)，這就為現(xiàn)代建筑聲學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展開辟了道路。3.研究對象吸聲材料的組合布置和設(shè)計適當(dāng)?shù)姆瓷涿?，以合理地組織近次反射聲等。聲學(xué)設(shè)計要考慮到兩個方面，一方面要加強聲音傳播途徑中有效的聲反射，使聲能在建筑空間內(nèi)均

3、勻分布和擴散，如在廳堂音質(zhì)設(shè)計中應(yīng)保證各處觀眾席都有適當(dāng)?shù)捻懚?。另一方面要采用各種吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，以控制混響時間和規(guī)定的頻率特性，防止回聲和聲能集中等現(xiàn)象。設(shè)計階段要進(jìn)行聲學(xué)模型試驗，預(yù)測所采取的聲學(xué)措施的效果。建筑聲學(xué)還要考慮室內(nèi)聲場聲學(xué)參數(shù)與主觀聽聞效果的關(guān)系，即音質(zhì)的主觀評價?？梢哉f確定室內(nèi)音質(zhì)的好壞，建筑聲學(xué)測量作為研究。探索聲學(xué)參數(shù)與聽眾主觀感覺的相關(guān)性，以及室內(nèi)聲信號主觀感覺與室內(nèi)音質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)相互關(guān)系的手段，也是室內(nèi)聲學(xué)的一個重要內(nèi)容。在大型廳堂建筑中，往往采用電聲設(shè)備以增強自然聲和提高直達(dá)聲的均勻程度，還可以在電路中采用人工延遲、人工混響等措施以提高音質(zhì)效果。室內(nèi)擴聲是大型廳堂音

4、質(zhì)設(shè)計必不可少的一個方面，因此，現(xiàn)代擴聲技術(shù)已成為室內(nèi)聲學(xué)的一個組成部分。噪聲干擾，除與噪聲強度有關(guān)外，還與噪聲的頻譜持續(xù)時間、重復(fù)出現(xiàn)次數(shù)以及人的聽覺特性、心理、生理等因素有關(guān)?？刂圃肼暰褪前凑諏嶋H需要和可能，將噪聲控制在某一適當(dāng)范圍內(nèi)，其所容許的最高噪聲標(biāo)準(zhǔn)稱為容許噪聲級，即噪聲容許標(biāo)準(zhǔn)。4.室內(nèi)聲學(xué)當(dāng)室內(nèi)幾何尺寸比聲波波長大得多時，可用幾何聲學(xué)方法研究早期反射聲分布，以加強直達(dá)聲，提高聲場的均勻性，避免音質(zhì)缺陷。統(tǒng)計聲學(xué)方法是從能量的角度研究在連續(xù)聲源激發(fā)下聲能密度的增長、穩(wěn)定和衰減過程(即混響過程)，并給混響時間以確切的定義，使主觀評價標(biāo)準(zhǔn)和聲學(xué)客觀量結(jié)合起來，為室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計提供科學(xué)依

5、據(jù)。當(dāng)室內(nèi)幾何尺寸與聲波波長可比時，易出現(xiàn)共振現(xiàn)象，可用波動聲學(xué)方法研究室內(nèi)聲的簡正振動方式和產(chǎn)生條件，以提高小空間內(nèi)聲場的均勻性和頻譜特性。室內(nèi)聲學(xué)設(shè)計內(nèi)容包括體型和容積的選擇，最佳混響時間及其頻率特性的選擇和確定，吸聲材料的組合布置和設(shè)計適當(dāng)?shù)姆瓷涿嬉院侠淼亟M織近次反射聲等。聲學(xué)設(shè)計要考慮到兩個方面。一方面要加強聲音傳播途徑中有效的聲反射，使聲能在建筑空間內(nèi)均勻分布和擴散，如在廳堂音質(zhì)設(shè)計中應(yīng)保證各處觀眾席都有適當(dāng)?shù)捻懚?。另一方面要采用各種吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，以控制混響時間和規(guī)定的頻率特性，防止回聲和聲能集中等現(xiàn)象。設(shè)計階段要進(jìn)行聲學(xué)模型試驗，預(yù)測所采取的聲學(xué)措施的效果。5.應(yīng)用1.建筑物

6、空氣聲隔聲的能力取決于墻或間壁(隔斷)的隔聲量。2.直接對樓廠房間造成噪聲干擾。3.在機械設(shè)備下面設(shè)置隔振器，以減弱振動，是建筑設(shè)備隔振的主要措施。隔振器已由逐個設(shè)計發(fā)展成為定型產(chǎn)品。二. 建筑構(gòu)造學(xué)1.概況建筑構(gòu)造學(xué)是研究建筑物的構(gòu)成、各組成部分的組合原理和構(gòu)造方法的學(xué)科。主要任務(wù)是根據(jù)建筑物的使用功能、技術(shù)經(jīng)濟和藝術(shù)造型要求提供合理的構(gòu)造方案，作為建筑設(shè)計的依據(jù)。2.歷史中國先秦典籍考工記對當(dāng)時營造宮室的屋頂、墻、基礎(chǔ)和門宙的構(gòu)造已有記述。唐代的大唐六典，宋代的木經(jīng)和營造法式，明代成書的魯班經(jīng)和清代的清工部工程做法等，都有關(guān)于建筑構(gòu)造方面的內(nèi)容。公元前一世紀(jì)羅馬維特魯威所著建筑十書，文藝復(fù)

7、興時期的建筑四論和五種柱式規(guī)范等著作均有對當(dāng)時建筑結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造的記述。在19世紀(jì)，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工和建筑物理等學(xué)科的成長，建筑構(gòu)造學(xué)科也得到充實和發(fā)展。3建筑結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)造設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑物并為使用功能提供空間環(huán)境的支承體，承擔(dān)著建筑物的重力、風(fēng)力撞擊、振動等作用下所產(chǎn)生的各種荷載;同時又是影響建筑構(gòu)造、建筑經(jīng)濟和建筑整體造型的基本因素。為此就要研究建筑物的結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造形式的選擇;影響建筑剛度、強度、穩(wěn)定性和耐久性的因素;結(jié)構(gòu)與各組成部分的構(gòu)造關(guān)系等。建筑結(jié)構(gòu)體系的類型，基本可分為:木結(jié)構(gòu)建筑、磚混結(jié)構(gòu)建筑和骨架結(jié)構(gòu)建筑，裝配式建筑和工具式模板建筑，筒體

8、結(jié)構(gòu)建筑、懸掛結(jié)構(gòu)建筑薄膜建筑和大跨度結(jié)構(gòu)建筑等。3.建筑物對于建筑物來說，屋頂、墻和樓板層等都是構(gòu)成建筑使用空間的主要組成部件，它們既是建筑物的承重構(gòu)件，又都是建筑物的圍護構(gòu)件。它們的功能是用來抵御和防止風(fēng)、雨、雪、凍、地下水、太陽輻射、氣溫變化、噪聲以及內(nèi)部空間相互干擾等影響，為提供良好的空間環(huán)境創(chuàng)造條件。3.建筑功能按照建筑功能需要而設(shè)置的構(gòu)件和設(shè)施，包括樓梯、臺階、陽臺、雨篷、欄桿、隔斷、門、宙、天宙、火墻、火炕和房屋管道配件等。建筑配件除滿足使用功能要求外，均有藝術(shù)造型方面的要求，在習(xí)慣上把中國古代屬于小木作范圍的如門、宙、欄桿、隔斷、固定家具以及頂棚、地面、墻面等構(gòu)件歸入建筑裝修。

9、4.建筑裝飾單純?yōu)榱藵M足視覺要求而進(jìn)行藝術(shù)加工的則歸入建筑裝飾。建筑裝修和裝飾同建筑的藝術(shù)表現(xiàn)和使用功能有密切關(guān)系。為此，就要研究構(gòu)配件的功能、造型、尺度、質(zhì)感、色彩以及照度等有關(guān)問題。為了防止建筑物在使用過程中受到各種人為因素和自然因素的影響或破壞，必須研究下述問題，并采取安全措施，如建筑防火、建筑防震建筑防爆、建筑防塵、建筑防腐蝕、建筑輻射防護、建筑屏蔽、地下，室防水、外墻板接縫防水以及變形縫等。5.建筑構(gòu)造建筑構(gòu)造是為建筑設(shè)計提供可靠的技術(shù)保證。現(xiàn)代化的建筑工程如果沒有技術(shù)依據(jù)，所作的，設(shè)計只能是紙上的方案，沒有實用價值可言。建筑構(gòu)造作為建筑技術(shù)，自始至終貫穿于建筑設(shè)計的全過程，即方案設(shè)

10、計、初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工詳圖設(shè)計等每個步驟。6.等級劃分對建筑物結(jié)構(gòu)作質(zhì)量上的等級劃分，有助于確定建筑險保險費率。 一等建筑: (1)房架用鋼骨水泥、磚石或鋼結(jié)構(gòu); (2)內(nèi)外墻、地坪、樓坪、扶梯用鋼骨水 泥、磚石或鋼結(jié)構(gòu); (3)房頂用水泥、瓦片、磚石、鐵皮、石 棉、瀝青或油毛氈。 二等建筑: (l)房架、地坪、樓坪、扶梯用木結(jié)構(gòu); (2)內(nèi)外墻主要用磚石、水泥或其它不易 燃燒的材料; (3)房頂用磚瓦、鐵皮、石棉、瀝青或鋪石屑的油毛氈。 三等建筑: 凡次于前兩等級的建筑物均屬三等建筑。同時按照建筑物重要程度可將建筑物分為四個等級，一類建筑:紀(jì)念性建筑和特別重要建筑，使用年限在100年以

11、上;二類建筑:普通建筑，使用年限為50100年;三類建筑:易于替換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的建筑，使用年限為2550年;四類建筑:臨時性建筑，使用年限在十五年以下。三. 建筑力學(xué) 1 概況建筑力學(xué)是為建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一門理論性、實踐性較強的技術(shù)基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力學(xué)的基建筑力學(xué)本原理，分析和研究建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在各種條件下的強度、剛度、穩(wěn)定性等方面問建筑力學(xué)題的能力。在正文中還介紹了兩版建筑力學(xué)的圖書信息。2.發(fā)展簡史力學(xué)知識最早起源于對自然現(xiàn)象的觀察和在生產(chǎn)勞動中的經(jīng)驗。人們在建筑、灌溉等勞動中使用杠桿、斜面、汲水器等器具，逐漸積累起對平衡物體受力情況的認(rèn)識。古希臘的阿基米德初步奠定了靜

12、力學(xué)即平衡理論的基礎(chǔ)。古代人還從對日、月運行的觀察和弓箭、車輪等的使用中，了解一些簡單的運動規(guī)律，如勻速的移動和轉(zhuǎn)動。但是對力和運動之間的關(guān)系，只是在歐洲文藝復(fù)興時期以后才逐漸有了正確的認(rèn)識。16世紀(jì)到17世紀(jì)間，力學(xué)開始發(fā)展為一門獨立的、系統(tǒng)的學(xué)科。伽利略通過對拋體和落體的研究，在實驗研究和理論分析的基礎(chǔ)上，最早闡明自由落體運動的規(guī)律，提出加速度的概念，提出慣性定律并用以解釋地面上的物體和天體的運動。17世紀(jì)末牛頓繼承和發(fā)展前人的研究成果(特別是開普勒的行星運動三定律)，提出力學(xué)運動的三條基本定律，使經(jīng)典力學(xué)形成系統(tǒng)的理論。根據(jù)牛頓三定律和萬有引力定律成功地解釋了地球上的落體運動規(guī)律和行星的

13、運動軌道。伽利略、牛頓奠定了動力學(xué)的基礎(chǔ)。此后兩個世紀(jì)中在很多科學(xué)家的研究與推廣下，終于成為一門具有完善理論的經(jīng)典力學(xué)。3. 研究方法力學(xué)研究方法遵循認(rèn)識論的基本法則：實踐理論實踐。力學(xué)家們根據(jù)對自然現(xiàn)象的觀察，特別是定量觀測的結(jié)果，根據(jù)生產(chǎn)過程中積累的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，或者根據(jù)為特定目的而設(shè)計的科學(xué)實驗的結(jié)果，提煉出量與量之間的定性的或數(shù)量的關(guān)系。為了使這種關(guān)系反映事物的本質(zhì)，力學(xué)家要善于抓住起主要作用的因素，撇棄或暫時撇棄一些次要因素。力學(xué)中把這種過程稱為建立模型。質(zhì)點、質(zhì)點系、剛體、彈性固體、粘性流體、連續(xù)介質(zhì)等是各種不同的模型。在模型的基礎(chǔ)上可以運用已知的力學(xué)或物理學(xué)的規(guī)律，以及合適的數(shù)學(xué)工

14、具，進(jìn)行理論上的演繹工作，導(dǎo)出新的結(jié)論。依據(jù)所得理論建立的模型是否合理，有待于新的觀測、工程實踐或者科學(xué)實驗等加以驗證。在理論演繹中，為了使理論具有更高的概括性和更廣泛的適用性，往往采用一些無量綱參數(shù)如雷諾數(shù)、馬赫數(shù)、泊松比等。這些參數(shù)既反映物理本質(zhì)，又是單純的數(shù)字，不受尺寸、單位制、工程性質(zhì)、實驗裝置類型的牽制。力學(xué)研究工作方式是多樣的：有些只是純數(shù)學(xué)的推理，甚至著眼于理論體系在邏輯上的完善化；有些著重數(shù)值方法和近似計算；有些著重實驗技術(shù)等等。而更大量的則是著重在運用現(xiàn)有力學(xué)知識，解決工程技術(shù)中或探索自然界奧秘中提出的具體問題?，F(xiàn)代的力學(xué)實驗設(shè)備，諸如大型的風(fēng)洞、水洞，它們的建立和使用本身就

15、是一個綜合性的科學(xué)技術(shù)項目，需要多工種、多學(xué)科的協(xié)作。應(yīng)用研究更需要對應(yīng)用對象的工藝過程、材料性質(zhì)、技術(shù)關(guān)鍵等有清楚的了解。在力學(xué)研究中既有細(xì)致的、獨立的分工，又有綜合的、全面的協(xié)作。 4.環(huán)境力學(xué)環(huán)境力學(xué)是力學(xué)與環(huán)境科學(xué)相互結(jié)合而形成一門新興交叉學(xué)科，主要研究自然環(huán)境中的變形、破壞、流動、遷移及其伴隨的物理、化學(xué)、生物過程和導(dǎo)致的物質(zhì)、動量、能量輸運，定量化描述環(huán)境的演化規(guī)律和對人類生存環(huán)境的影響。環(huán)境力學(xué)的發(fā)展十分有利于深化人們對環(huán)境問題中的物理過程和基本規(guī)律的認(rèn)識，促進(jìn)環(huán)境問題的定量化研究。21世紀(jì)的環(huán)境力學(xué)研究，既要注重學(xué)科發(fā)展的自身規(guī)律和要求，又要緊密結(jié)合國家需求和工程實際，將機理研

16、究、規(guī)律分析與防治措施有機地結(jié)合起來。結(jié)合中國的經(jīng)濟和社會發(fā)展需求，中國的環(huán)境力學(xué)研究必須抓住一個基礎(chǔ)（復(fù)雜介質(zhì)流動和多過程耦合）、兩個經(jīng)濟發(fā)展地區(qū)（西部和沿海）、三個方面（水環(huán)境、大氣環(huán)境、災(zāi)害與安全），確立重點發(fā)展領(lǐng)域，促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展。一方面，強調(diào)環(huán)境力學(xué)中的共性科學(xué)問題，包括：(1)環(huán)境流動與輸運的基本方程和求解方法；(2)氣、液、固界面的耦合；(3)多相、多組分、多過程，以及多尺度的耦合分析等；(4)“環(huán)境力學(xué)”中模型實驗的尺度效應(yīng)問題等。另一方面，瞄準(zhǔn)西部開發(fā)和沿海經(jīng)濟開發(fā)，以及重大工程和影響的實際環(huán)境問題，包括：(1) 西部干旱、半干旱環(huán)境治理的動力學(xué)過程 土壤侵蝕機理、沙塵暴形成

17、和輸送機理、以及荒漠化治理；(2)以水或氣為載體的物質(zhì)輸運過程污染物排放過程的精確預(yù)報、河口海岸泥沙、污染物輸運及其對生態(tài)環(huán)境的影響規(guī)律；(3)重大環(huán)境災(zāi)害發(fā)生機理及預(yù)報 熱帶氣旋、風(fēng)暴潮、洪水預(yù)測、滑坡、泥石流產(chǎn)生機理、全球變暖等。四. 建筑熱工學(xué)1.簡介建筑物常年經(jīng)受室內(nèi)外各種氣候因素的作用。屬于室外的氣候因素有太陽輻射、室外空氣的溫濕度、風(fēng)、雨、雪和地下建筑物周圍的土壤或巖體的溫度和裂隙水等。這些因素所起的作用，統(tǒng)稱為室外熱濕作用。由于室外熱濕作用經(jīng)常變化，建筑物圍護結(jié)構(gòu)本身及由其圍成的內(nèi)部空間的室內(nèi)熱環(huán)境也隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化。屬于室內(nèi)的氣候因素有進(jìn)入室內(nèi)的陽光、空氣溫濕度、生產(chǎn)和生活散

18、發(fā)的熱量和水分等。這些因素所起的作用，統(tǒng)稱為室內(nèi)熱濕作用。室內(nèi)外熱濕作用的各種參數(shù)是建筑設(shè)計的重要依據(jù)，它不僅直接影響室內(nèi)熱環(huán)境，而且在一定程度上影響建筑物的耐久性。2.建筑熱工規(guī)范保證建筑熱工質(zhì)量的法定文件。它對改善建筑物使用功能，提高室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量，延長建筑物使用壽命，發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益和節(jié)約能源等方面具有重要意義。技術(shù)經(jīng)濟較發(fā)達(dá)的國家大都訂有建筑熱工規(guī)范，其基本內(nèi)容包括：建筑熱工學(xué)的名詞、定義、符號和單位；室內(nèi)外熱工計算參數(shù)和建筑氣候分區(qū)；對圍護結(jié)構(gòu)保溫、隔熱、防潮和空氣滲透的技術(shù)要求；設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、計算方法和構(gòu)造措施的有關(guān)規(guī)定等。建筑熱工規(guī)范一般隨著國家技術(shù)經(jīng)濟的發(fā)展不斷修訂、補充、完善。

19、總的發(fā)展趨勢是在技術(shù)要求和規(guī)定中將功能、經(jīng)濟和節(jié)能結(jié)合起來。3.建筑熱工測試測量室外熱濕參數(shù)、室內(nèi)熱環(huán)境的參數(shù)和建筑材料熱物理性能，檢驗建筑熱工設(shè)計效果的技術(shù)。主要包括溫度、濕度、風(fēng)速、熱流和微氣壓的測量。（1）溫度測量通常采用銅康銅熱電偶測量溫度。用熱電偶測量建筑材料表面溫度時，宜將導(dǎo)線沿等溫面布置，導(dǎo)線的長度約1015厘米。測量圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度時，也可采用此法。用熱電偶測量空氣溫度時，應(yīng)加通氣良好的鋁箔屏障罩，以減少環(huán)境熱輻射的影響。還可采用半導(dǎo)體溫度計、電阻溫度計、石英溫度計測量溫度。（2）空氣相對濕度的測量通常用通風(fēng)式干濕球溫度計（阿斯曼溫度計）、毛發(fā)濕度計、電阻濕度計、顏色濕度計。把

20、干濕球溫度計中的水銀溫度計改為熱電偶，可遠(yuǎn)距離測量空氣相對濕度。測量固體濕度的基本方法是吸收和烘烤稱重。（3）熱流測量可用熱流計、熱輻射強度計、對流熱流計等進(jìn)行測量。熱流計是冷熱結(jié)點分別布置在電絕緣薄片兩個側(cè)面上的熱電堆。電絕緣薄片沿物體等溫線布置時，通過此薄片的比熱流q與熱電堆所產(chǎn)生的電動勢E成正比，即：q=cE。式中c是熱流計的系數(shù)。熱輻射強度計是冷熱結(jié)點同在一個面上的熱電堆。把熱結(jié)點涂黑，冷結(jié)點涂白，即可測定陽光的熱輻射強度；把熱結(jié)點涂黑，冷結(jié)點用鋁箔屏蔽，即可測定物體的熱輻射強度。為消除氣流的影響，還要在這類儀器上加一云母制成的罩。對流熱流（4）微風(fēng)速測量 常用的儀器有：電熱風(fēng)速計，是

21、根據(jù)一根通電流加熱的電熱絲，按不同風(fēng)速下升溫不同的原理制成的；卡他溫度計，根據(jù)此溫度計的冷卻值測量微風(fēng)速；多普勒激光風(fēng)速計，根據(jù)照射于運動微粒上的單色激光的頻移效應(yīng)測量風(fēng)速；轉(zhuǎn)杯風(fēng)速計，測量不定向的風(fēng)速；葉片風(fēng)速計，測量定向的風(fēng)速。（5）微氣壓測量用橡皮管接到連通器上出現(xiàn)的水柱差來計量，為將這個水柱差放大，通常采用傾斜管讀數(shù)，稱傾斜微壓計。微壓計配上測壓管，還可測量流體中動壓力、靜壓力、全壓力以及風(fēng)速。4.展望現(xiàn)代人對居住、勞動生產(chǎn)場所的熱環(huán)境要求不斷提高，建筑技術(shù)和設(shè)備不斷改進(jìn)，建民用建筑設(shè)計都是以人為主體筑熱工學(xué)的研究內(nèi)容也不斷深化。早期的建筑熱工設(shè)計一般都采用簡化的穩(wěn)定或非穩(wěn)定傳熱理論計

22、算，逐步被更精確的動態(tài)模擬計算所替代。建筑熱工學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用電子計算機技術(shù)后，又使過去若干難以計算的熱工課題，如墻和屋頂?shù)绒D(zhuǎn)角處三維溫度場的計算、房間內(nèi)部熱環(huán)境變化（室溫波動）等，都可以用電子計算機獲得迅速和精確的計算結(jié)果。此外，隨著城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展，以及城市熱環(huán)境的改變，建筑熱工學(xué)研究領(lǐng)域逐步擴大到建筑群體的熱環(huán)境的改善和利用。5.分支學(xué)科建筑學(xué)概述、建筑物理學(xué)、建筑光學(xué)、建筑熱工學(xué)、建筑聲學(xué)、建筑經(jīng)濟學(xué)、建筑構(gòu)造學(xué)、建筑設(shè)計學(xué)、室內(nèi)聲學(xué)、室內(nèi)設(shè)計學(xué)、園林學(xué)、城市規(guī)劃、土木工程、工程力學(xué)、水力學(xué)、土力學(xué)、巖體力學(xué)、濱海水文學(xué)、道路工程學(xué)、交通工程學(xué)、橋梁工程學(xué)、水利工程學(xué)。五.建筑設(shè)計學(xué)&#

23、160;1.簡介在古代，建筑技術(shù)和社會分工比較單純，建筑設(shè)計和建筑施工并沒有很明確的界限，施工的組織者和指揮者往往也就是設(shè)計者。在歐洲，由于以石料作為建筑物的主要材料，這兩種工作通常由石匠的首腦承擔(dān);在中國，由于建筑以木結(jié)構(gòu)為主，這兩種工作通常由木匠的首腦承擔(dān)。他們根據(jù)建筑物的主人的要求，按照師徒相傳的成規(guī)，加上自己一定的創(chuàng)造性，營造建筑并積累了建筑文化。建筑施工在近代，建筑設(shè)計和建筑施工分離開來， 各自成為專門學(xué)科。這在西方是從文藝復(fù)興時期開始萌芽，到產(chǎn)業(yè)革命時期才逐漸成熟;在中國則是清代后期在外來的影響下逐步形成的。2.建筑藝術(shù)藝術(shù)形象 由于人們在建筑物內(nèi)是循著交通路線往來的，建筑的藝術(shù)形

24、象又是循著交通路線逐一展現(xiàn)的，所以交通路線的巧妙設(shè)計還影響人們對建筑物的藝術(shù)觀感。與使用功能布局同時考慮的，還有不同大小、不同高低空間的合理安排問題。這不只為了節(jié)省面積、節(jié)省體積，也為了內(nèi)部空間取得良好的藝術(shù)效果。考慮藝術(shù)效果，通常不但要與使用相結(jié)合，而且還應(yīng)該和結(jié)構(gòu)的合理性相統(tǒng)一。建筑物形式 至于建筑物形式，常是上述許多內(nèi)容安排的合乎邏輯的結(jié)果，雖然有它本身的美學(xué)法則，但應(yīng)與建筑物內(nèi)容形成一個有機的統(tǒng)一體。脫離內(nèi)容的外形的美，是經(jīng)不起時間考驗的;而扎根于建筑物內(nèi)在因素的外形美，即內(nèi)在美、內(nèi)在哲理的自然表露，才是經(jīng)得起時間考驗的美。建筑圖紙 施工圖和詳圖主要是通過圖紙，把設(shè)計者的意圖和全部的設(shè)

25、計結(jié)果表達(dá)出來，作為工人施工制作的依據(jù)。這個階段是設(shè)計工作和施工工作的橋梁。施工圖和詳圖不僅要解決各個細(xì)部的構(gòu)造方式和具體做法，還要從藝術(shù)上處理細(xì)部與整體的相互關(guān)系 。包括思路上、邏輯上的統(tǒng)一性，造型上、風(fēng)格上、比例和尺度上的協(xié)調(diào)等，細(xì)部設(shè)計的水平常在很大程度上影響整個建筑的藝術(shù)水平。3.設(shè)計程序為了使建筑設(shè)計順利進(jìn)行，少走彎路，少出差錯，取得良好的成果，在眾多矛盾和問題中，先考慮什么，后考慮什么，大體上要有個程序。搜集資料 設(shè)計者在動手設(shè)計之前，首先要了解并掌握各種有關(guān)的外部條件和客觀情況:自然條件，包括地形、氣候、地質(zhì)、自然環(huán)境等;城市規(guī)劃對建筑物的要求，包括用地范圍的建筑紅線、建筑物高度和密度的控制等，城市的人為環(huán)境，包括交通、供水、排水、供電、供燃?xì)?、通信等各種條件和情況;使用