我對(duì)建筑物理環(huán)境的理解以及與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系

1、 我對(duì)建筑物理環(huán)境的理解以及與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系人總是生活在一定的物理場(chǎng)景中的，但并不是所有的自然物理環(huán)境都適合人類(lèi)的生活很生存的，實(shí)際上，大部分的自然環(huán)境對(duì)于我們的正常生活都是不利的，因此我們有必要對(duì)我們生活在的環(huán)境進(jìn)行改造和改善，以適應(yīng)人類(lèi)生活的需求。所以，設(shè)計(jì)建筑物的物理環(huán)境就是設(shè)計(jì)生活在建筑里的人的生活環(huán)境，使得生活在里面的人感到舒適，安全，甚至美觀(guān)，從而改善人們的生存質(zhì)量。因此建筑物理是建筑學(xué)的重要組成部分，它體現(xiàn)著建筑設(shè)計(jì)學(xué)科的科學(xué)屬性，同時(shí)也體現(xiàn)著建筑設(shè)計(jì)的以人為本的宗旨創(chuàng)造合理舒適的人類(lèi)生活環(huán)境。建筑物理環(huán)境主要包括以下三方面：1.建筑熱環(huán)境（又名建筑熱工學(xué)）。一個(gè)建筑物必然分室內(nèi)

2、和室外兩個(gè)部分，因而建筑熱環(huán)境也就分為室內(nèi)熱濕環(huán)境和室外熱濕環(huán)境。室外的各種熱濕環(huán)境因素一般包括太陽(yáng)輻射，空氣的溫度和濕度，風(fēng)雨雪等；而屬于室內(nèi)熱濕環(huán)境的因素如室內(nèi)空氣溫度和濕度，生產(chǎn)和生活散發(fā)的熱量與水分等。建筑熱工學(xué)的任務(wù)是闡述建筑熱工原理，論述如何通過(guò)建筑，規(guī)劃設(shè)計(jì)的相應(yīng)措施，有效地防護(hù)或利用室內(nèi)外的熱濕作用，合理的解決建筑的保溫，隔熱，防潮，節(jié)能等問(wèn)題，以創(chuàng)造良好的室內(nèi)環(huán)境，并提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的耐久性，降低建筑在使用過(guò)程中的采暖或空調(diào)能耗。當(dāng)然，為了達(dá)到合理舒適的室內(nèi)環(huán)境，往往需要配備一些必要的設(shè)備。但近年來(lái)，我們發(fā)現(xiàn)要做出最合理最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，只有首先充分發(fā)揮各種建筑措施的作用，再配備一些

3、必不可少的設(shè)備，才是建筑節(jié)能的最高效的策略。2.建筑光學(xué)我們知道，光是人類(lèi)生活中一個(gè)非常重要的元素。它是一種電磁輻射能，人們依靠不同的感覺(jué)器官?gòu)耐饨绔@得各種信息，其中80%來(lái)自視覺(jué)器官。良好的光環(huán)境是保證人們進(jìn)行正常工作，學(xué)習(xí)和生活的必須條件，它對(duì)視力健康，對(duì)生活質(zhì)量，對(duì)建筑的使用功能，對(duì)建筑的空間品質(zhì)，對(duì)建筑的藝術(shù)美感都產(chǎn)生了直接的影響。因此我們要在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)采光和照明問(wèn)題給予足夠的重視。建筑光學(xué)主要的理論知識(shí)有光度學(xué)基本知識(shí)，色度學(xué)基本知識(shí)，各種采光窗的采光特性，采光設(shè)計(jì)以及人工光的設(shè)備等。尤其值得注意的是，對(duì)于一些藝術(shù)性要求高的公共建筑照明形式和處理原則，光學(xué)原理的應(yīng)用就顯得特別重要了

4、。3.建筑聲學(xué)建筑聲環(huán)境也是建筑室內(nèi)的一個(gè)重要物理因素。從物理上講，物體振動(dòng)就會(huì)在周?chē)a(chǎn)生聲波，聲波不斷傳播被人們聽(tīng)到就成為聲音。從感覺(jué)上講，有些聲音是人們需要的，想聽(tīng)的，如互相交談或者音樂(lè)欣賞，而有些聲音則是不想聽(tīng)到，噪雜聲，機(jī)器的轟鳴聲等等，這些影響人們正常生活和工作的聲音我們稱(chēng)為噪音，其中也包括了有人想聽(tīng)卻干擾了別人休息的交談聲或音樂(lè)聲。聲音的大小，音調(diào)的高低與音色的不同，既是聲音的物理特性，也與人對(duì)聲音的感受有直接的關(guān)系，所以，建筑聲環(huán)境的設(shè)計(jì)也是必不可少的，尤其是一些音樂(lè)廳，議會(huì)大廳等對(duì)聲音比較重視的建筑場(chǎng)所。建筑物理環(huán)境除了熱，光，聲之外還有其它一些因素，例如建筑地段的高差，地形的

5、變化，植被的生長(zhǎng)等等?？梢钥隙ǖ氖?，建筑物理環(huán)境對(duì)建筑的使用功能影響極大，因此對(duì)建筑設(shè)計(jì)也產(chǎn)生了不可忽視的影響。2 建筑物理環(huán)境對(duì)建筑設(shè)計(jì)的影響在古代，風(fēng)水師們非常重視住宅的朝向和日照，常常追求“向陽(yáng)府第”，而讓人不住“背陰之宅”。還強(qiáng)調(diào)山墻與院墻的設(shè)計(jì)，這些除了爭(zhēng)取好的住宅日照，改善住房的衛(wèi)生條件外，還對(duì)保持住宅的氣溫有極大的關(guān)系。住宅的小氣候要能保證居住者機(jī)體溫?zé)岬拇笾缕胶?，不使體溫調(diào)節(jié)機(jī)能長(zhǎng)期處于緊張狀態(tài)，能有良好的溫?zé)岣杏X(jué)，正常的工作效率和休息水面。夏季室內(nèi)微氣候受太陽(yáng)輻射，圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能和室內(nèi)通風(fēng)情況等影響較大，因而主要以選擇適宜的住宅內(nèi)部設(shè)計(jì)和主要房間的合理朝向，創(chuàng)造穿堂風(fēng)，加強(qiáng)

6、綠化，遮陽(yáng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱作用。冬季室內(nèi)主要受室外氣溫，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱性能，門(mén)窗漏風(fēng)量和采暖條件的影響。為保證冬季室內(nèi)的溫度，一般是才喲過(guò)較厚且保溫較好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，密閉的門(mén)窗。在空氣濕度方面，影響也是非常大的，空氣濕度高可增加機(jī)體的傳導(dǎo)而流散熱量，引起體溫下降，同時(shí)過(guò)濕的空氣還不利于人體帶走體內(nèi)熱量的汗水蒸發(fā)。如長(zhǎng)期生活在寒冷潮濕的環(huán)境中，容易患感冒，風(fēng)濕病等。所以，在設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候，如果當(dāng)?shù)貧夂驖穸容^大的話(huà)，就應(yīng)該增加建筑的通風(fēng)和日照，這樣能降低濕度。相關(guān)案例分析梅納拉商廈1.項(xiàng)目概況梅納拉商廈位于馬來(lái)西亞雪蘭莪州，是一座高15層，面積為10340平方米的辦公樓。建筑師為漢沙和楊經(jīng)文。設(shè)計(jì)者在

7、建筑物的內(nèi)部和外部采取了雙氣候的處理手法，使之成為適應(yīng)熱帶氣候環(huán)境的低耗能建筑。植物栽培在樓上向內(nèi)凹的平臺(tái)上，螺旋式上升，創(chuàng)造了一個(gè)遮陽(yáng)且富含氧的環(huán)境?？紤]到將來(lái)可能安裝太陽(yáng)能電池，遮陽(yáng)頂提供了一個(gè)圓盤(pán)環(huán)狀的空間，被一個(gè)由鋼和鋁合金構(gòu)成的棚架遮蓋著。梅納拉商廈向我們展示了作為復(fù)雜的氣候“過(guò)濾器”的寫(xiě)字樓建筑在設(shè)計(jì)、研究和發(fā)展方向上的風(fēng)采。楊經(jīng)文簡(jiǎn)介：楊經(jīng)文，1948年出生于馬來(lái)西亞檳榔嶼，曾在英國(guó)格洛斯特郡的切爾滕納姆大學(xué)學(xué)習(xí)，而后到劍橋進(jìn)修。1975年獲得劍橋大學(xué)博士學(xué)位。他對(duì)熱帶城市建筑可持續(xù)性的研究和成果，真正反映出當(dāng)代建筑師對(duì)城市類(lèi)型建筑生態(tài)問(wèn)題的理性思考。他所設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用的生

8、物氣候優(yōu)先和低能源耗費(fèi)原則，極大程度地利用了城市環(huán)境中的有利因素，并盡可能地減少了建成環(huán)境對(duì)周邊生態(tài)要素產(chǎn)生的到作用。這一努力為其所在區(qū)域甚至整個(gè)城市環(huán)境的協(xié)同發(fā)展做出了積極的貢獻(xiàn)。盡管他的方法和具體的建筑設(shè)計(jì)原則有特定的地域性，是特別針對(duì)當(dāng)?shù)厮幍臐駸釟夂蛱岢龅?，但是他的建筑可持續(xù)性思想?yún)s具有普遍的借鑒意義2.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)（1）綠色植物遮陽(yáng)設(shè)計(jì)螺旋上升的植物:立面和空中庭院中的植物，從樓的一側(cè)護(hù)坡開(kāi)始，沿著建筑表面螺旋上升。種植在樓上向內(nèi)凹的平臺(tái)上，這些中庭引導(dǎo)涼爽空氣流穿過(guò)建筑的過(guò)渡空間，創(chuàng)造了一個(gè)遮陽(yáng)且富含氧的環(huán)境。建筑使用自動(dòng)化系統(tǒng)的排列，通過(guò)設(shè)備和調(diào)節(jié)空氣的植物來(lái)減少能量消耗。(2)

9、可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)板設(shè)計(jì)受日曬較多的東、西朝向的窗戶(hù)都裝有鋁制散熱片和遮陽(yáng)板。而南北向采用鍍膜玻璃窗以獲取良好的自然通風(fēng)和柔和的光線(xiàn)。協(xié)調(diào)了通風(fēng)采光與節(jié)能的關(guān)系。每層辦公室都有陽(yáng)臺(tái)，也有推拉式落地玻璃門(mén)，來(lái)控制自然通風(fēng)的范圍。電梯間、樓梯間和衛(wèi)生間都使用自然通風(fēng)和自然光照射，電梯間無(wú)需增壓防火。 （3）自然通風(fēng)設(shè)計(jì)凹空間和空中庭院：在建筑受熱的一側(cè)，設(shè)置內(nèi)凹的空間來(lái)遮陽(yáng)，可以采用的形式有凹入的窗子，陽(yáng)臺(tái)和小尺度的空中庭院。除了遮蔭,這些院子應(yīng)設(shè)通高的玻璃門(mén)使辦公人員隨意出入，領(lǐng)略建筑周?chē)淖匀痪坝^(guān)，這些空間的功能靈活多樣，可作為避難處、綠化平臺(tái)，允許將來(lái)增建洗手間或廚房。（4）建筑采光優(yōu)化窗戶(hù)的處理時(shí)建筑熱環(huán)境，光環(huán)境控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。商廈將日曬較多的東西朝向的窗戶(hù)裝上鋁合金遮陽(yáng)百葉，以控制光線(xiàn)的射入，南北方向采用鍍膜玻璃以獲取良好的自然通風(fēng)和柔和的光線(xiàn)。為避免入射造成的不適，辦公室被置于樓的正中，保證其良好的自然采光。 3綜合評(píng)估梅納拉商廈融合了楊經(jīng)文的生物氣候理論觀(guān)念，是生態(tài)的，環(huán)保的、節(jié)能的典范。同時(shí)也給了對(duì)于生態(tài)概念和技術(shù)的理解和把握。雖然這是眾多實(shí)例中的一個(gè)，但從中可以較為系統(tǒng)清晰地看到理論和實(shí)踐的完美結(jié)合。并應(yīng)明確，生物氣候?qū)W是一種方法論，是在不斷探索中總結(jié)出來(lái)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，應(yīng)靈活的因地因時(shí)因氣候而應(yīng)用。他的應(yīng)用獲得了建筑低能耗、地能源費(fèi)，對(duì)我國(guó)目前的國(guó)情是經(jīng)濟(jì)可行的。