建筑物理复习资料最终版

掌握单一材料层、组合材料层和封闭空气间热阻的求法。 单层平壁的稳定热导：热阻--R=d/λ，热流密度（热流强度）：q λ=(θi -θe ) /R

多层平壁的稳定热导：热阻--∑R=R1+R2+……+Rn ，热流密度：q λ=(θi -θe ) /∑R

组合壁的热导：加权平均热导：R=∑h/∑(h/R) 会求通过多层平壁的总热流密度和总传热阻。

传热阻R 0=R i +∑R+R e ,其中R i =1/αi ,∑R=R 1+R 2+……+R n , R e =1/αe

热流密度q=(t i -t e ) /R 0

*熟练掌握外围护结构的隔热计算；求室外综合温度最高值t sa,max 及出现时间τtsa,max 1室外综合平均值te =tsa

+αs I

/αe

2太阳辐射热等效温度的振幅A ts =αs (I max -I )/αe

3室外气温最大值出现的时间及太阳辐射强度最大值出现时间

t sa,max =15h 。τImax =8h （东墙）,12h （屋顶）、16h （西墙） 4 I max 与t e,max 出现的时差：△τ=|τImax -τte,max |

5室外综合温度的振幅及最大值At sa =(A te +A ts )β （时差修正系数β根据A ts / A te 及△τ查表得到） t sa,max =tsa +At sa 6室外综合温度最大值出现的时间 τtsa,max =τte,max ±

Ate

Ats Ats

+×△τ (计算西墙取“+”，计

算东墙或屋顶取“-”)

了解窗口遮阳基本形式，重点计算水平式遮阳板的尺寸。 水平式:水平挑出长度L =H*ctgh s *cosγs,w ,两翼挑出长度D=H*ctgh s *sinγs,w 。(γs,w =|As-Aw|)

理解四个基本光度量的概念

光通量Φ，lm 流明 光源在单位时间内向各个方向发出的光能数量，说明光源的发光能力。

发光强度I ，cd 坎德拉 光源在单位立体角内发出的光通量，

表示光源在某个方向上发出的光通量的空间密度I=Φ/Ω,

Ω=A/r 2 照度E ，lx 勒克斯=lm/m 2 被照面上单位面积接受的光通量，说明物体的被照射的程度E=Φ/A,照度可以直接相加E 总=E 1+E 2+…+E n 。

亮度L ，sb 熙堤,cd/ m 2光源在视线方向（α方向）上单位面积的光强，表示发光面的明亮程度。L α=I α/(A*cosα) 电光源光强I 与被照面照度E 的关系

1当直射光线与被照面垂直时（正射）E=I/ r 2 （距离平方反比定律）

2当直射光线与被照面的法线成α角时（斜射）E=Icosα/r 2（照度余弦定律）

照度与亮度的关系（L ←→E ）

1由光源表面的亮度形成被照面的照度（L→E ）E=LαΩcosθ

2由照度形成的表面亮度（E →L ）1）反光材料（光透射比ρ≥0.6）；L=ρE/π 2）透光材料（光透射比τ≥0.6）；L=τE/π 熟练掌握两个定律（照度余弦定律、立体角投影定律）的应用。

照度余弦定律，当直射光线与被照面的法线成α角时（斜射）E=Icosα/r 2

立体角投影定律，由光源表面的亮度形成被照面的照度（L→E ）E=LαΩcosθ Ω=A l cosα/r 2

采光系数和采光系数标准值的概念 采光系数C,% C=

Ew

En

面上天然光照度同时刻室外全云天地平然光照度室内工作面上某点的天×100%，规定，我国Ⅲ类光气候区的临界照度Ew=5000lx 采光系数标准值—室内和室外天然光临界照度时的采光系数值。

采光系数最低值—侧面采光事，房间典型剖面和假定工作面

交线上采光系数最低一点的数值

声音的概念，声压级的定义及其叠加方法

声音的概念：物体的振动引起周围介质的振动，以波动方式疏密相间地在介质中传播形成声波，声波作用于人耳便形成声音。声波是纵波，即介质振动方向与传播方向一致，用声

线表示。声音产生的必要条件：声源、传声介质（根据介质的不同，声音分为空气声和固体声）

声压与声压级：声压p,Pa 帕斯卡)—介质中有无声波传播时压强的该变量。可闻声的声压范围：p min =2×10-5

Pa(听阀)，p max =2×10Pa （痛阀）。声压级Lp ，dB 分贝）Lp=20lg p/p 0其中基准声压p 0=2×10-5Pa 。可闻声的声压范围：Lp=0～120dB 。

声压级的叠加：1）n 个相等声压级Lp 1叠加（总声压级Lp≠nLp 1）Lp= Lp 1+10lg n 。2)连个不相等声压级叠加（Lp 1 ＞

声波平面反射和曲面反射的特点，用反射定律作图 1平面反射时，真声源S 与虚声源S ’对称于反射面，反射声可视为从虚声源发出的直达声。

2凸面反射产生声扩散，凹面反射产生声聚焦。

3当反射声与直达声的声程差大于17m （或时差超过50ms ）时，就可能产生回声。*作图：p383

吸声系数和吸声量的概念及其求法。

吸声系数α=入射声能

吸收声能（包括投射） 当α=0→入射声能全被

反射，当α=1→入射声能全被吸收，一般地0＜α＜1查表p433

吸声量A, m 2 A=S×α S —构件材料表面积，m 2。若房间的内表面由多种不同材料组成，其面积和吸声系数分别为S1、S2…、Sn 和α1、α2…、αn ,则此房间的总吸声量为A= S1α1+

S2α2+…+Snαn =∑Sα 。平均吸声系数

α=

∑S

A

*混响时间的定义及其计算方法

1混响时间T 60,s ）当室内声场达到稳态时，声源停止发声，其声压级衰减60dB 所经历的时间。 塞宾公式（应用条件：2.0πα）

T 60=

mV

4)1ln(S V 161.0+--α

V —房间容积，m 3；A —室内表面总吸声量，m 2，A=∑S

α。

伊林公式（应用条件：声场充分扩散，声吸收式均匀的）T 60=

mV

S V

4)1ln(161.0+--α 。当 α→1时，-ln(1- α)→∞,

T 60→0。 当

α→0（较小）时，-ln(1- α)≈ α, 伊林公式转换为塞

宾公式。

在计算室内混响时间时，需将各种材料在各个频带的无规则入射吸声系数代入公式求出T 60。通常取125，250，500，1000，2000，4000Hz 六个频带的吸声系数。 4mV 为空气吸声单位。 透声系数、隔声量的概念，隔声质量定律 透声系数τ：

ο

ττE E 入射声能投射声能=

隔声量R ，dB （也叫传声损失TL ）—构件一侧入射声与另一侧透射声的声压级之差，说明构件对空气声的隔绝能力。

10

/101

lg

10R R -?→?=ττ

。τ↑→R ↓→隔声性能越差；τ↓→R ↑→

隔声性能越好

隔声质量定律：隔声质量定律，吻合效应。R=20lgf+20lgM-48 f —入射声频率，Hz ；M —墙体面密度，kg/ m 2（查表）。M ↑或f ↑→R ↑。

各种墙体（重质墙、轻质墙、组合墙）的隔声特性噪声评价数、等效声级的概念及其求法

重质密实墙（M ≥40kg/m 2）1当层墙—隔声质量定律，吻合效应。R=20lgf+20lgM-48 f —入射声频率，Hz ；M —墙体

面密度，kg/ m 2（查表）。M ↑或f ↑→R ↑。2双层墙（有空气层），声桥；当空气层厚度D=80～120mm （最佳厚度）时，空气层的隔声量△R=10～12dB 。 轻质墙（M ≤40kg/m 2）隔声能力较差：R =20～31dB 。提高隔声量的措施（使R ＞50dB ）：1）做夹层结构。将轻板和密室板相间组成多层结构，应使各层材料重量不等。2）设置空气层。也可在空气层内填充吸声材料。 组合墙（带门、带窗的墙）组合墙的平均隔声量（f=5000Hz ）门

组门组S S R lg

10R +=。R 门—门或窗的隔声量，S 组—组合墙（包括门的面积，S 门—门或窗的面积。提高组合墙隔声能力的措施：1）增大R 门，改进门窗轻而单薄的特性，提高缝隙的密实程度，使R 门≥组R 10dB ，如加橡皮垫，或多层

门，隔声门。2）减小S 门。3）在建筑平面上设置“声闸”，并在声闸内布置吸声材料。

噪声评价数（NR 值）：等于1000Hz 时倍频带声压级的分贝数，说明噪声干扰和危害程度。1）对噪声进行频带分析。2）以中心频带为横坐标，声压级为纵坐标做出频谱图。3）将频谱图与噪声评价曲线叠合比较，则接触到最高的一条NR 曲线之值就是所求的NR 值。4）将求出的NR 值与国家规范进行比较，判断噪声是否超过允许标准。一般地，NR ≤15（超低噪声区）；15＜NR ≤45（舒适范围）；NR ＞45（有害噪声区）。等效声级（等效连续A 声波）L eq ，dB （A ）：把间歇出现变化的A 声级L A 在一段时间内取能量的平均值。在正态分布条件下，60/)(2901050L L L L eq -+=。对于连续的稳态噪声，L eq =L A 。

太阳高度角和方位角的定义 太阳高度角h s ：太阳光线与地平面的夹角。日出日落时h s =0；正午时h s 最大。 太阳方位角A s ：太阳光线在地平面上的投影线与正南方向的夹角。规定：以正南点S 为零点，上午为负，下午为正，即逆时针向东取负，顺时针向西取正 华南地区一般可按十月中旬9时～15时的太阳位置数据设计遮阳。

熟悉室内过热的原因及建筑防热的基本途径

原因：1）热量通过屋面和外墙传入室内。2）太阳辐射热和

由于自然通风热空气从开敞的门窗直接透入。3）临近建筑

物、地面对房间围护结构的反射辐射及长波辐射。3）室内

生活余热或生产过程中所产生的热量，包括人体散热

基本途径：1）合理选择房屋的朝向和布局，减弱室外的热作用。2）组织好房间的自然通风，争取穿堂风。3）注意材

料的性能和构造方法，使外围护结构更地隔热和散热。4）

窗口遮阳，环境绿化。5）充分利用自然能，包括建筑外表面的长波辐射、夜间对流、被动蒸发冷却、地冷空调、太阳

能降温等。

掌握我国热工设计气候分区方法及建筑要求

严寒地区、寒冷地区、夏热东冷地区、夏热冬暖、温和地区。

我国有关规范对建筑防热设计有如下要求：1）夏热冬暖地

区，必须充分满足夏季防热的要求。2）夏热东冷地区，必须满足夏季防热要求。3）寒冷地区的部分地区，必须兼顾

夏季防热。

炎热地区室外气候特征：太阳辐射强度较大。气温高且持续

时间长。相对湿度大，去降水量多。季候风旺盛，但风速不很大，风向多为东南和南

理解隔热设计标准及室外综合温度的概念

隔热设计标准和原则：θi,max ≤t e,max 。1）争取适宜的朝向和间

距。2）创造良好的室外环境，设法降低室外综合温度。3）

注意重点部位的处理。设计隔热重点顺序：屋顶西墙东墙南墙北墙。4）围护结构的热工性能应适合本地区特点。 室外综合温度，。—室外气温与太阳辐射共同作用于材料层

表面所形成的温度，他与围护结构的朝向及表面状况有关，且随时间变化。t sa =t e +t s =t e +αs I/αe

掌握屋顶隔热几种常见的基本措施

1）屋顶外表面做浅色处理。2）增加屋顶的热阻和热惰性，如用实体隔热材料层和带封闭空间层的屋顶隔热。3）使用

通风屋顶，带走白天传入的热量，夜间内部通风队屋顶起降

温作用。4）使用蓄水屋顶，大量减少传入室内的热量，降

低屋顶表面温度，达到隔热目的。5）使用植被屋顶。植物

可遮挡强烈阳光，种植的基质材料还可增加屋顶的热阻和热

惰性。

熟悉炎热地区自然通风的设计原则和方法

总体规划。建筑分区和功能分区，低层建筑、卫生要求较高

的建筑应在夏季上风位；房屋排列，建筑群布局，行列式和

自由式比周边式的通风效果好，而行列式中错列和斜列比并

列好；朝向和间距，单独的或在坡地上的房屋最好朝向夏季

主导风向。平地建筑群采用行列式时，房屋宜高低相间，朝

向可与夏季主导风向成30°～60°角，间距为迎风面建筑檐高

1～2倍，且不得小于10m ，广州地区最佳朝向南偏西5°～

10°；建筑体形。2）建筑的平剖面处理原则。建筑布局采用

交错排列，前低后高或前后逐层加高的方式；正确选择平面

的组合形式，使用漏空隔断、屏门、推窗、格窗和旋窗等；

利用天井、楼梯间等增加建筑内部的开口面积，并利用这些

开口引导气流，组织自然通风；开口位置的布置应使室内流

场分部均匀；改进门窗及其他构造，使其有利于导风、排风和调节风量、风速等。3）房间开口的位置和大小。居住用房、浴室、厕所的通风开口面积不应小于房间的班面积的1/20；厨房的通风开口面积不应小于其他地板面积的1/10并不得小于0.8m 2；夏季自然通风的进风口，其下檐距室内地面的高度，应采用0.3～1.2m 。

各种采光口的采光特性 侧窗：常见测采光方式，根据位置可分为，单向侧窗、双向

侧窗、高侧窗、低侧窗采光。双向采光能够使室内环境获得较为充足的光线；单向采光用低窗时，靠窗区域较明亮，离窗远的区域则较暗，照度的均匀性较差；采用高窗时，有助于使光线射入房间较深的部位，提高照度的均匀性。天窗：顶部采光的光线自上而下，有利于获得才为充足（采光效率约为侧窗的8倍）和均匀的室外光线，并且很少受到遮挡，光照效果自然怡人在现代建筑设计和室内设计中经常采用。

1）矩形天窗，位置较高，不易形成眩光，为避免直射，天窗的玻璃最好朝南北向；2）锯齿形天窗，有有倾斜的顶棚做反射面，增加了反射光，采光效率比矩形天窗高，窗口一般朝北；3）天平窗，采光效率高，但设计时应注意采取防光污染、防直射阳光和防结露措施。4）横向天窗,天窗玻璃也宜朝南北；5）井式天窗，主要用于通风兼采光。 天然采光设计的一般步骤

步骤：1）了解设计对象对采光的要求，由视觉工作等级确定采光标准。2）合理选择采光口的形式、位置及开窗的可能面积3）用窗地比法初步估算采光口的尺寸4）作详细采光计算，以便进行采光设计或检验采光效果5）布置采光口，设计调光装置，保证采光质量

天然光环境处理技法：透光—在侧窗上采用大面积的玻璃，如玻璃幕墙、大面积的玻璃窗，可使室内外空间浑然一体，获得一种透明的感觉；遮光和控光—利用透光材料不同的透光特性来控制室内亮度分布，或利用各种遮光构件来遮挡或部分遮挡光线；滤光—金属镀膜着色玻璃及茶色玻璃具有滤光的性质，能减弱直射阳光，避免出现眩光，使室内环境柔和；混用光—在大空间、大跨度的房间内，由于开窗面积及层高的控制，室内距离较远处的天然光照度较小，因此，除了用天然光外，还用补充人工照明，形成天然光和人工光的混用光。

建筑照明设计的一般步骤 1）根据照明设计对象的用途和要求选择适当的照明方式；2）有视觉工作等级确定照明标准和照度值；3）正确选择光源和灯具，使之符合使用功能和照明质量要求；4）进行详细的照明计算，以便布置灯具或检验照明效果；5）合理布置灯具

噪声控制的一般原则方法

一）降低噪声源的声压级（根本措施）。1）改进结构，提高机器精度，合理操作，减少噪声源辐射；2）安装减振、消声器。二）控制噪声的传播途径。1）使强噪声源远离安静的地方；2）注意噪声的传播方向；3）建立隔声屏障或利用天然屏障；4）采用吸声材料，将传播的声能转化为热能；5）制定合理的城市防噪规划及民用建筑隔声措施。三）加强接受者的个人防护措施。1）带护耳器、头盔等。保护听觉器官；2）减少在强噪声中暴露的时间。

厅堂容积确定、体型设计和混响设计的一般方法

厅堂容积确定：1）保证足够的响度；2）保证合适的混响时间（每座容积率V/n ）

厅堂的体型设计：1）充分利用直达声。缩短直达声传播距离，限制纵向长度，听众席多时用挑台；适应声源指向性，听众席不超出声源正前方104°角范围；避免直达声能被室内部件遮挡或被听众吸收，提高声源位置或使地面有一定得坡度。2）争取和控制前次反射声（直达声后50s 内到达的的反射声，加强声源）。调节反射面的几何倾角；减少顶棚高度和两侧墙面间的距离，缩短反射声的延迟时间。在顶棚或墙面上交错布置吸声材料和反射面；组合建筑艺术处理；扩散体的尺寸要合适a ≥217/3）采用适当的扩散处理，使声场更均匀f ，b/a ≥0.15（f 入射声频率，a 扩散体宽度m ，b 扩散体凸出高度m ）。4）消除可能出现的声学缺陷。消除房间共振，合理选择房间尺寸、比例和形状，做吸声处理，防止因共振频率分部不均匀而出现“简并”现象；消除回声，在可能产生回声的部位布置吸声材料，也可改变反射方向或作扩散处理；消除声聚焦，令凹面的曲率半径接近厅堂高度的一半或两倍，使反射焦点落在听众席以外，也可进行吸声、扩散处理；消除声影区，控制挑台的开口比，D/H ≤1（音乐） ，D/H ≤2（语言）D-挑台深度，H-挑台下开口高度。

厅堂混响设计：1）确定适合厅堂使用要求和容积的混响时间及其频率特性。2）混响时间的有关计算（V 、S 、 α、A ）。3）室内装修材料的选择与布置。4）调整与修改

分清围护结构三种基本传热方式的特点：1.导热：当物体本身或相互接触的两个物体之间存在温差时，热量就从温度高的一端通过物体传往温度低的另一端。（固体之间）2.对流换热：当流体（气流或液体）与固定表面接触且它们之间存在温差时，依靠流体的流动就产生传热现象。空气与屋顶或墙壁表面之间的温差越大，或表面越光滑，换热量就越多。对流的方向和表面的状况也会影响换热的快慢。3.辐射换热：两个物体表面之间不需要接触而以辐射方式交换热量。两表

面间的辐射换热量取决于表面温度、发射和吸收辐射热的能力、表面的几何尺寸和相对位置。

理解人体的热舒适要求：必要条件：人体内产生的热量与向环境散发的热量相等，即保持人体的热平衡。充分条件：皮肤温度处于舒适的温度范围内（约36.5℃），人体按正常比例和速度散热而取得热平衡。

了解影响室内热环境的室外气候因素及城市气候的特征。影响室内热环境的因素：1.室内、外的热湿作用（尤其是室外的热湿作用）；建筑规划与设计（特别是单体建筑的平、剖面形式）。围护结构材料的性能及其构造方法。设备措施（空调、采暖、通风、以及灯具、家电等）和人体活动的影响。2.对室内气候的要求（取决于房间的使用性质）a 以满足人体生理卫生需要为主的房间（如居住、公共和一般生产房间）：保证人的正常生活和工作，维护人体健康。b 以满足生产工艺和科学实验要求为主的房间：气候标准按相应的规范和文献。3.城市气候特征：大气透明度差，太阳辐射减弱。气温偏高，形成“热岛效应”。降水增多。蒸发弱，空气湿度小。风速减小，风向不稳定。雾多，能见度低。说明反光材料和透光材料的基本光学性质。

提高楼板隔绝撞击声能力的措施:a 柔性面层（楼板上）：用地毯、橡胶地毡、软木砖、塑料地板，吸收部分冲击能量。b 弹性垫层（结构层与地面层之间）：用矿棉、玻璃棉、木丝板、泡沫塑料，减弱固体声。浮筑楼板，切断“声桥”。c 隔声吊顶（楼板下）：分离式构造，弹性连续，吊顶内铺设吸声材料，减少空气传声。

噪声评价数、等效声级和统计百分数声级的概念及其求法:噪声评价数（NR 值）：等于1000Hz 时倍频带声压级的分贝数，说明噪音干扰和危害程度。N R ≦15（超低噪声区）； 1545（有害噪声区） 等效声级：把间歇出现的变化的A 声波级 在一段时间内取能量的平均值。对于连续的稳态噪声，

统计百分数声级：在整个测量时间内，n%（10%、50%、90%）的噪声所超过的声压级（L10、L50、L90），说明起伏较大，时间较长的噪声情况（如交通噪声）。L90≦L50≦L10L10：峰值L50：平均值L90：背景噪声（本底噪声），即被噪声源未发声时，其它一切噪声的总和。

厅堂音质的评价标准:主观听音要求：a 响度合适。对语言60-80方；对音乐50-100方。b 清晰度高（主要对语言）。c 足够的丰满度（主要对音乐）：余音悠扬（活跃），坚实饱满（亲切），音色浑厚（温暖）。d 良好的空间感：方向感、距离感、环绕感。e 无回声、声聚集、声影、颤动回声等声学缺陷。f 低噪音：厅堂内背景噪声足够低。客观的声学技术指标:最佳的混响时间。其它：声压级、噪声级、反射声的时间分布和空间分布等