建筑物理复习资料最终版.doc

(完整word)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)：qλ=（θi-θe） /R
多层平壁的稳定热导：热阻-—∑R=R1+R2+……+Rn，热流密度：qλ=(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R0=Ri+∑R+Re ,其中Ri =1/αi ,∑R=R1+R2+……+Rn ， Re=1/αe
热流密度q=（ti-te) /R0
*熟练掌握外围护结构的隔热计算；求室外综合温度最高值tsa，max 及出现时间τtsa,max
1室外综合平均值+αs /αe
2太阳辐射热等效温度的振幅Ats=αs（Imax-）/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
tsa，max=15h。τImax=8h（东墙）,12h（屋顶）、16h(西墙)
4 Imax 与te,max出现的时差：△τ=|τImax-τte，max｜
5室外综合温度的振幅及最大值Atsa=（Ate+Ats）β (时差修正系数β根据Ats/ Ate及△τ查表得到） tsa，max =+Atsa
6室外综合温度最大值出现的时间
τtsa,max =τte，max±×△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＊ctghs＊cosγs，w ,两翼挑出长度D=H*ctghs*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/r2
照度E，lx勒克斯=lm/m2 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=E1+E2+…+En。
亮度L,sb熙堤,cd/ m2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。Lα=Iα/（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/ r2 （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/r2(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/r2
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=Alcosα/r2
采光系数和采光系数标准值的概念
采光系数C，% C=×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：pmin=2×10-5Pa（听阀），pmax=2×10Pa（痛阀)。声压级Lp,dB分贝）Lp=20lg p/p0其中基准声压p0=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Lp1叠加（总声压级Lp≠nLp1）Lp= Lp1+10lg n.2）连个不相等声压级叠加(Lp1 ＞Lp1）则Lp= Lp1+N
△Lp1- Lp2 （dB)
0～1
2～3
4～9
≥10
N（dB)
3
2
1
0

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= 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， m2 A=S×α S-构件材料表面积，m2.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=
＊混响时间的定义及其计算方法
1混响时间T60，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：）T60=
V-房间容积,m3;A—室内表面总吸声量,m2，A=∑S.伊林公式（应用条件：声场充分扩散，声吸收式均匀的)T60= 。当→1时，-ln（1—)→∞, T60→0。
当→0（较小）时，—ln(1—)≈, 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T60.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:
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。
。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/ m2(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/m2)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/ m2(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/m2)隔声能力较差：=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)。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≥ 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）Leq,dB(A)：把间歇出现变化的A声级LA在一段时间内取能量的平均值。在正态分布条件下，。对于连续的稳态噪声，Leq=LA。

太阳高度角和方位角的定义
太阳高度角hs:太阳光线与地平面的夹角。日出日落时hs=0；正午时hs最大。
太阳方位角As：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≤te,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。tsa=te+ts=te+αsI/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0.8m2；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、、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。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：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