导图社区建筑物理（西建大刘加平）

建筑物理（西建大刘加平）

这是一篇关于建筑物理思维导图，完整拆解了建筑光学（采光与照明）、建筑声学、建筑热工、建筑色彩、室外物理环境等关键章节，覆盖从基础概念、原理公式到设计规范、高频考点的全部核心内容，清晰标注各章节重点难点、考试常考点与知识层级关系，帮助学习者构建系统化的建筑物理知识框架，大幅提升复习备考效率。对于建筑学考研学生而言，该模板可直接作为建筑物理考研复习的核心资料，清晰呈现各章节考点分布：建筑光学部分详解采光系数、采光标准、照明计算、天然光与人工光设计要点；建筑声学梳理吸声隔声原理、噪声控制、厅堂音质设计、建筑声学材料应用等高频考点；建筑热工涵盖围护结构热工性能、保温隔热设计、热环境评价、建筑节能设计等关键内容；建筑色彩与室外环境模块则系统讲解色彩原理、建筑色彩设计应用及室外物理环境优化要点，解决建筑物理知识点零散、公式繁多、理解困难的痛点，帮助考生快速建立知识体系，精准把握考研命题方向。对于建筑学专业本科生与注册建筑师考生，该模板适配课程期末复习、执业资格考试备考需求，可作为建筑物理知识梳理与考点速查工具，同时也可辅助建筑设计从业者在方案设计阶段快速掌握采光、照明、隔声、热工性能优化要点，适配建筑学考研复习、建筑学专业课程学习、注册建筑师考试备考、建筑设计方案优化等多场景需求。

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编辑于2026-05-21 20:18:29

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建筑物理（紫色：名词解释，黄色：重点，浅红色：简答）

1. 第一章建筑热工学基础知识

1：室内热湿环境

1.1室内湿热环境构成要素（热环境评价四标准）

室内空气温度

空气湿度

气流速度

环境辐射温度

1.2人体热舒适度

建筑热环境的设计目标

舒适

健康

高效

空气温度直接影响人体对流换热，它的高低在很大程度上直接影响人体对流换热，夏季适宜温度：24-28℃，冬季：16-22℃

空气湿度直接影响人体蒸发散热，室内正常湿度为30%-60%。

空气温度与湿度共同影响人体的舒适与健康

适当的气流速度（直接影响对流换热和蒸发换热和室内空气更新）0.1-0.3m/s

环境物体表面辐射温度影响人的辐射换热量从而影响人体热舒适度

热舒适必要条件：人体内产生的热量＝向环境散发的热量

1.3室内热环境评价方法和标准：最简单方便应用广泛的指标是空气温度

有效温度ET：包含因素

空气温度

空气湿度

气流速度

热感觉PMV-PPD:包含六因素，七个程度

空气温度

空气湿度

气流速度

环境辐射温度

人的活动量

人体衣着情况

1.4湿空气的物理性质

湿空气组成：干空气＋水蒸气

水蒸气分压力：指一定温度下湿空气中水蒸气部分所产生的压力

未饱和湿空气的总压力

饱和状态湿空气中水蒸气分压力：Ps--饱和水蒸气分压力

空气湿度：表明空气的干湿程度

绝对湿度：单位体积空气所含水蒸气重量f，饱和状态下的绝对湿度fmax

相对湿度：一定温度，一定大气压下，湿空气的绝对湿度f，与同温同压下饱和水蒸气量fmax的百分比

露点温度:在大气压力一定时，空气含湿量不变的情况下，未饱和水蒸气因冷却而达到饱和的温度

当空气开始结露时，相对湿度＝1

冬季玻璃内表面结露的原因

1：玻璃保温性能低，内表面温度低于室内空气温度

2：较热的室内空气遇到较冷的玻璃表面，出现水蒸气凝结的现象

2：室外热湿环境

2.1室外湿热环境：是指作用在建筑物外围护结构上的一切热湿物理量的总称。

空气温度：空气温度的日变化和年变化都是周期性的，因为太阳辐射是周期的

太阳辐射：总辐射量=直接辐射+散射辐射

冬天：南向比东西北三个朝向接受太阳辐射多

夏天：南向比东西两个方向接受的太阳辐射少

空气湿度：气温高，水面大的地区，空气温度高。

同一个地区，绝对湿度变化不大，相对湿度变化剧烈，因为空气中水蒸气分压力随温度变化而变化

风：水平方向的气流

大气环流：赤道和两极出现温差，引起大气从赤道到两极的经常性活动

地方风：局部地区增温不均或者冷却不均所产生的气流

水陆风

山谷风

林原风

2.2建筑气候分区

2.3城市气候及其成因

城市气候：城市化引起城市区域气候因子变化而出现的一类特殊气候现象

空气温度和辐射温度

热岛效应：城市区域空气的平均温度、瞬时温度的空间分布大于郊区。平均辐射温度形成的热岛强度大于空气温度形成的热岛强度。

城市风和紊流

风特征：平均风速小于郊区，风向无规律，有强风区和风影区

城市风（污染风）：由城市热岛效应引起的热力紊流

湿度和降水

市区因为硬质铺地自然蒸发量少，空气湿度低于郊区，因为尘埃浓度高，导致雾和云的量高，降雨量高于郊区。

太阳辐射和日照

高浓度的尘埃和云雾使得太阳辐射强度小于郊区，日照较郊区差

城市气候形成原因

高密度的建筑物改变了地表的性态

高密度的人口分布改变了能源与消费资源结构

3：围护结构传热的三种方式

3.1导热

导热：指物体中存在温差时，由于直接接触的物质质点作热运动而引起的热能传递过程

温度场：某一时刻物体内各点的温度分布

等温面：温度场中同一时刻由相同温度各点相连城的面

热流密度：在单位时间内，通过等温面上单位面积的热量。

温度梯度：温度差Δt与沿发现方向两等温面之间的距离Δn的比值的极限

傅立叶定律：均质物体内各点的热流密度与温度梯度的大小成正比

导热系数λ：在稳定条件下，1m厚的物体，两侧板表面温差为1℃时，1h内通过1㎡所传导的热量，单位w/（m·K）

保温材料（绝热材料）：工程上通常把导热系数小于0.25的材料作为保温材料。

影响因素

物质的种类

结构成分

干密度

湿度

压力

温度

λ值：金属＞非金属＞液体＞气体

不流动的空气是良好的绝热材料

导热系数：建筑钢材＞钢筋混凝土＞水泥砂浆＞砖、砌体＞加气混凝土＞矿棉、岩棉

3.2对流

对流传热：只发生在流体之间。有温差的流体之间的热交换。

表面的对流换热：流体与壁面有温差时产生的热传递，包括空气对流传热+空气分子间导热+空气分子与壁面分子间导热。

紊流区→过渡区→层流区

3.3辐射

辐射传热：依靠物体表面向外发射热射线（以电磁波传递热能）来传递能量的现象。

物体辐射分类，按照物体辐射光谱特性

黑体

灰体

非灰体

3.5温室效应

普通玻璃对于短波辐射几乎是透明材料，对于长波辐射几乎是不透明体，建筑通过玻璃获取大量太阳辐射，使室内构件吸收辐射而温度升高，但是室内构件辐射的长波辐射不能通过玻璃透过去，从而提高室内温度。冬天有利，夏天避免。

4：围护结构传热的三个过程

表面吸热

结构本身传热

表面放热

表面换热：热量在围护结构的内表面和室内空间或者在外表面和室外空间进行传递的现象，对流+换热

2. 第二章建筑维护结构的传热计算与应用

1 稳定传热

1.1一维稳定传热：当平壁各点温度均不随时间而变化，则通过这个界面的热流强度亦不随时间而变化，且都相等。

1.2 热阻R

定义：围护结构本身或者其中某个材料阻抗传热能力的物理量

多层平壁的热阻=各层热阻之和

最小传热阻

规定最小传热阻的目的是为了限制通过围护结构的传热量过大

防止内表面冷凝

限制内表面与人体之间的辐射换热量过大而使人体受凉

平壁传热系数：在稳定条件下，围护结构两侧空气温差为1k，1h内通过1㎡的面积传递的热量

1.3 封闭空间层的热阻：建筑设计中常用封闭空气层作为围护结构的保温层

传热方式：封闭空间内两个表面~导热、对流、辐射综合作用

主要方式：对流和辐射换热

影响因素：间层厚度、间层位置、形状、间层密闭性、热流方向、间层表面辐射率

如何提高空气间层传热阻？

减少辐射换热量

将空气间层布置在围护结构的冷测，降低间层的平均温度，可以减少辐射换热量，但是效果不显著。

最有效的是在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料，铝箔

改变构造

设置多层空气间层（间层厚度50mm最合适）

2 建筑保温与节能

采暖期：某一地区建筑设计计算采暖天数，为累年日平均气温低于或等于5℃的天数

采暖度日数：室内基准温度为18℃与采暖期室外平均温度之间的温差和采暖期天数的乘积

建筑耗热量指标

由通过围护结构的传热量和通过门窗缝隙的空气渗透、空气调节耗热量两部分组成，不包括建筑内部得热（包括炊事、照明、家电和人体散热）

3 周期不稳定传热

3.1 周期不稳定传热

不稳定传热

当外界热作用随时间而变时，围护结构内部的温度和通过围护结构的热流量亦发生变化

周期不稳定传热

外界热作用随时间呈现周期性变化

和谐波热作用的传热特征

室外温度和平壁表面温度，内部任一截面处温度都是同周期的谐波动（周期不变）

从室外空间到平壁内部，温度波动振幅逐渐减小，这种现象叫做温度波动的衰减（振幅相减）

从室外空间到平壁内部，温度波动的相位逐渐向后推延，这种现象叫做温度波动的相位延迟，即出现最高温度的时刻向后推迟

总衰减度：在建筑热工中，把室外温度振幅Ae与由外侧温度谐波作用引起的平壁内表面温度振幅Aif之比称为温度波的穿透衰减度，简称平壁的总衰减度

3.2 蓄热系数S：在建筑热工中，把某一均质半无限大壁体一侧受到谐波热作用时，迎波面上接受的热流波幅Aq，与该表面的温度波幅Ao之比成为材料的热系数。单位w/（㎡·K）

其值越大，材料的热稳定性越好，表面温度波动越小

同一种材料，热作用的波动周期约长，材料的蓄热系数越小，表面温度波动越大

蓄热系数大，内表面温度＞室内温度

蓄热系数小，内表面温度随室内温度变化而变化

表面蓄热系数Y：在周期作用下，物体表面的温度升高或者降低1k时，在1h内1㎡表面积储存或释放的能量。单位w/（㎡·k）

3.3 热惰性指标

热惰性指标D：表征材料层或者维护结构收到波动热作用后，背波面上对温度波衰减快慢程度的无量纲指标，也就是说明材料层抵抗温度波动能力的一个特性指标，围护结构材料层D值越大，温度波在其间的衰减越快，围护结构的热稳定性越好

区分热惰性

热惰性是指在一定时间内对于某种材料加一定量的热，材料表面的温度改变快慢的性质，围护结构的热惰性是指围护结构对外界温度波动的抵抗能力。热惰性越大，建筑物内表面温度受外表面温度波动影响就越小。

4 建筑隔热设计控制

4.1 室外综合温度影响因素

室外空气温度的加热作用

太阳短波辐射的加热作用

结构外表面的有效长波辐射的自然散热作用

4.2 夏季太阳辐射温度对于建筑表面影响程度

屋顶＞西墙＞东墙＞南墙＞北墙

4.3 自然通风外围护结构应该满足的隔热指标

3. 第三章建筑保温与节能

1 保温设计原则/策略

1.1 建筑保温与节能设计策略

充分利用太阳能

防止冷风不利影响

门窗结构透风，严寒地区设置门斗

选择合理的建筑形式和平面形式

减少凹凸曲折，外表面积减小

房间具有良好的热工性能，建筑具有整体保温和蓄热能力

建筑保温系统科学，节点构造设计合理

建筑物具有高效舒适的供热系统

1.2 建筑保温与节能设计目的

保证室内热环境舒适度，同时控制建筑物采暖耗能

提高能源利用率

2 非透明围护结构的保温与节能

2.1 最小传热阻

在建筑热工设计与计算中，容许采用的围护结构传热阻的下限值

规定最小传热阻的目的：限制通过维护结构的传热量过大，防止内表面冷凝，以及限制内表面与人体之间的辐射换热量过大而使人体受凉

2.2地面温度控制

地面对人体热舒适度感及健康的影响最大是厚度约3-4mm的面层材料

严寒、寒冷地区公共建筑的周边地面热阻≥2.0；非周边地面热阻≥1.8

严寒地区出现冬季冻脚的原因?

越靠近外墙，地板的温度越低，单位面积的热损失越多，在沿外墙内侧周边1m的范围内，地面温度之差可达5℃左右。

避免：沿底层外墙内侧周边做局部保温处理

3 保温材料与构造

3.1 保温材料

绝热材料

导热系数＜0.3并能用于绝热工程的材料

孔隙率

材料中孔隙所占的体积与材料整体体积的百分比N＝V1/V2

重量湿度

试样中所含水分的重量与绝干状态下试样重量的百分比。

体积湿度

湿试样中水分所占的体积与整个试样体积的百分比。

保温材料分类

材质构造

多孔的

板状的

松散的

化学成分

有机材料

软木、木丝板

无机材料

泡沫混凝土、矿棉、岩棉

材料受潮后导热系数增大原因

水蒸汽扩散传热

毛细液态水分子传热。

导热系数：水-0.58；空气-0.03；冰-2.33

3.2 保温类型

保温构造分类

单设保温层

用导热系数很小的材料做保温层，而其保温作用，由于不要求保温承重，选择的灵活性较大。

封闭空气间层

维护结构中的空气层厚度一般以4~5cm为宜。阶层表面最好采用强反射材料，如铝箔。

保温与承重相结合

空心板，空心砌块，轻质实心砌块等，既能承重，又能保温。

混合型构造

当单独使用某一种方式不能满足保温要求或未达到保温要求而造成经济技术上不合理时，采用复合构造。

单设保温层复合构造的形式以及特点

内保温

保温层设在承重层的室内一侧。

外保温

保温层在承重层的室外一侧。

夹心保温

保温层设置在两层密实结构层的中间。

外保温优缺点

优点

保温层处于结构层外侧，有效保护主体结构，大大降低了主体结构内部温度应力的起伏，提高了结构的耐久性。

由于一般保温材料的线性膨胀系数比钢筋混凝土小，故外保温对减少防水层的破坏有利

对结构及房间的热稳定性有力。

对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结有利

减少热桥处的热损失，防止热桥内表面结露

对于旧房的节能改造，外保温处理效果更好

缺点

只有在规模不太大的建筑，才能准确判断外保温是否能提高房间热稳定性。

墙体外保温构造上比内保温复杂，必须有保护层。

采用外保温，屋顶保温层上的防水层蒸汽渗透阻很大，容易内部结露，同时防水层暴露在大气中，极易老化破坏。

内保温特点

内表面温度波动大，热稳定性差——短时间内使用的采暖房间可使室内温度快速上升。如影剧院观众厅，体育馆

无法加强内外墙体连接处以及外墙与楼板连接处的热桥保温

承重结构直接接触室外，温度波动大

保温材料有可能在冬季受潮

占用房间面积

内保温则由于外表面是由强度大密实材料构成，饰面层的处理比较简单，影响室内二次装修。

夹心保温优缺点

优点

对内侧墙面和保温材料形成有效保护

对保温材料的选材要求不高

对施工条件和施工季节要求不高，不影响冬季施工

缺点

在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比偏厚

内外侧墙体之间需要有连接件连接，构造较传统墙体复杂。

外围护结构的热桥较多

外侧片墙受室外气候影响大，昼夜温差和冬夏温差大，容易造成墙体开裂和雨水渗透

抗震性能差

3.3 热冷桥

3.4 倒铺屋面

即防水层不设在保温层上边，而是倒过来设在保温层下。从上到下，分别为结构层、防水层、保温层、覆盖层

特点

倒铺屋面即防水城层设在保温层下边，可防止防水层直接暴露在大气中，受日晒，交替冻融等作用而破坏和老化。

倒铺法不仅有可能完全消除内部结露的可能性，又使防水层得到保护，从而大大提高其耐久性

但这种方法对保温材料要求更高了，且目前都要在保温层上铺设某种覆盖层加以保护，可以用大阶砖，混凝土，预制板，卵石，砾石等。

4 透明围护结构保温与节能

4.1 透明围护结构传热特点

在外维护结构中所占面积大，30%~60%

内表面温度低，极易形成冷辐射

失热量比外强和屋顶的失热量大。

4.2 外窗保温原则

控制窗墙面积比，适宜比值为30%~60%。

提高气密性，减少冷风渗透。

实腹钢窗:将橡皮条固定在窗框上

木窗:设密封条和减压槽

提高窗框的保温性能

薄壁实复型改为空心型，利用封闭空气间层提高保温能力

开发塑料构件

开发断桥隔热复合型窗框材料

窗框与墙之间的连接处理成弹性构造，缝隙采用防潮型保温材料填充，并用密封胶密封

改善玻璃的保温能力

增加窗扇层数，采用双层或三层窗

双玻中空玻璃窗——Low-e中空玻璃

空心玻璃砖代替平板玻璃。

使用保温窗帘

4.3 外门保温设计原则

尽可能使用保温性能好的材料

做好门缝处理

利用遮阳构件

4.4 严寒地区外门、窗、幕墙的细部设计构造要求(了解)

5 被动式太阳能利用

分类

需要机械动力——主动式

不需要机械动力——被动式

直接受益式

集热墙式

附加日光间式

4. 第四章建筑维护结构的传湿与防潮

1 建筑维护结构的传湿

1.1建筑外围护结构受潮原因

结构中材料的原始湿度

施工过程中进入结构材料的水分

毛细管作用，从土地渗透到维护结构中的水分

雨、雪影响渗透到维护结构中的水分。

使用管理中的水分，例如漂白车间、食品制造车间

由于材料的吸湿作用，从空气中吸收水分

空气中的水分在维护结构表面和内部发生冷凝

1.2 冷凝

定义:当部分维护结构表面温度低于附近空气露点温度时，表面出现冷凝水的现象

表面冷凝:由于水蒸气含量较多，而温度高的空气遇到冷的表面所致

内部凝结:当水蒸气通过外围护结构时，遇到结构内部温度达到或低于结露的界面点时，水蒸气即形成凝结水

材料的吸湿:把一块干的材料试件置于湿空气中，材料事试件会从空气中逐步吸收水蒸气而受潮的现象

冷凝界面:在水蒸气渗透的途径中，若材料的水蒸气渗透系数出现由大变小的界面，因水蒸气自此受到较大的阻力，最易发生冷凝现象，习惯上把这个最易出现冷凝且凝结最严重的界面叫做维护结构内部的冷凝界面

平衡湿度:当材料试件与某一状态(一定的气温和一定的相对湿度)的空气处于热湿平衡时，材料的温度与周围空气温度一致(热平衡)，试件的重量不再发生变化(湿平衡)，这时的材料湿度称为平衡湿度

φ=100%(相对湿度)条件下的平衡湿度叫做最大吸湿湿度

1.3内部冷凝检验

冷凝危害

当水蒸气接触结构表面时，若表面温度低于露点温度，水蒸气会在表面冷凝成水。表面冷凝水将妨碍室内卫生，某些情况下还将直接影响生产和房间的使用

水蒸气通过维护结构时，在结构内部材料的孔隙中冷凝成水珠或冻结成冰，这种内部冷凝现象危害更大

内部出现冷凝水，会使保温材料受潮，材料受潮后导热系数λ增大，保温能力降低

由于内部冷凝水的冻融交替作用，抗冻性差的保温材料便遭到破坏，从而降低结构的使用质量和耐久性

检验

外侧有卷材或其他密闭防水层的平屋顶结构，以及保温层外侧有密实保护层的多层墙体结构，当内侧结构层为加气混凝土和砖等多孔材料时，应进行冷凝验算。

1:计算维护结构内部水蒸气分压力，并绘制水蒸气分压力P的分布曲线。

2:根据室内外空气温度ti和te，确定各层温度，并做出相应的饱和水蒸气分压力Ps的分布线

3:根据P和Ps线是否相交，来判断维护结构内部是否出现冷凝现象。相交，内部出现冷凝；不相交，内部不出现冷凝

1.4水蒸气渗透

水蒸气渗透系数

1m厚的物体，两侧水蒸气分压力差为1Pa，1h内通过1㎡面积渗透的水蒸气量，用μ表示，单位:g/(m·h·Pa)

水蒸气渗透阻

围护结构或者某一材料，两侧水蒸气分压力为1Pa，通过1㎡面积渗透1g水蒸气所需要的时间，用H表示，单位(m·h·Pa)/g

2 维护结构的防潮

2.1防止和控制表面冷凝

正常房间

保持外围护结构内表面附近的空气流畅

维护结构表面采用蓄热系数较大的材料，减少供热设备放热不均引起的维护结构内表面温度波动。利用蓄热量调节作用减少周期性冷凝

高湿房间（冬季相对湿度>75%）

根据房间不同，使用性质不同，采取不同措施

高湿房间内，维护结构内表面设防水层

间歇性处于高湿条件的房间为避免形成水滴，内表面增设吸湿能力强且本身又耐潮湿的饰面层或涂层，如SWA高级水性树脂

连续性的高湿条件下，又不允许屋顶内表面的凝水滴落在设备和产品上的房间，设吊顶将滴水有组织的排走，加强屋顶内表面附近的通风，防止水滴产生

加强屋顶内表面附近的通风

2.2防止和控制内部冷凝

合理布置材料层的相对位置

材料厂的布置应尽量在蒸汽渗透的道路上做到“进难出易”

“进难出易”——将水蒸气渗透系数大的材料(保温层)布置在水蒸气流出的一侧，导热系数大，水蒸气渗透系数小的密实材料(结构)布置在水蒸气流入的一侧

设置隔汽层

保证维护结构内部正常失状况所必须的蒸汽渗透阻

隔气层应布置在水蒸气流入的一侧，对采暖房应布置在保温层内侧，对于冷库建筑应布置在隔热层外侧

设置通风间层或泄气通道

冷测设置密闭空气层

在保温层外侧设置密闭空气层，使处于较高温度测的保温层经常干燥(引湿空气——收汗效应)

3 夏季结露与防止措施

3.1夏季结露的成因

差迟凝结

春末室外空气温度和湿度骤然增加，建筑物中的物体表面温度由于热容量的影响而缓慢上升，滞后若干时间而低于室外空气温度，以致高温高湿的空气流过室内低温表面时，必然发生大强度的表面凝结

结露的必要充分条件

室外空气温度高，湿度大，空气饱和或接近饱和

室内某些表面热惰性大，使其温度低于室外空气的露点温度

室外高温高湿空气与室内低温表面发生接触

3.2防止夏季结露的措施

提高表面温度，减少表面接触。以及从建筑构造设计、材料的选取和建筑的使用管理。

3.3防止地面泛潮

地面结露的成因

梅雨季节，室外气温及湿度骤增，地面热惰性大，表面温度变化迟缓，温度较高的接近饱和的水蒸气与低温表面接触时会产生表面凝结，俗称“泛潮”。对于地面来讲，木地板很少泛潮，水磨石地面却有可能出现一层水层

地面分类

湿地面

密度大、蓄热能力强

水磨石、瓷砖、水泥

吸湿地面

有微孔，吸收表面冷凝水

防潮砖

干地面

表面温度紧跟气温变化

三合土、木地板

地面泛潮的防止措施

地面的面层宜采用蓄热系数小的材料，减小表面温度与空气温度差

梅雨季节地面发生短暂性的冷凝实属难免，因此表面材料已采用微孔较多的材料，比如陶制防潮砖，以便在冷凝时水被吸入，从而使表面不显得潮湿，以后再蒸发出去

南方梅雨季节内，地下水位高的地区，会因毛细血管作用加重地面的潮湿程度，故应加强垫层的防潮能力。比如采用粗砂，三合土等垫层

室外空气进入室内时入直接与地面接触，就容易形成地面结露。若室外空气先与室内空气混合后再与地面接触，就会大大减少地面路结露的机会。过去南方民居中，万能上常设腰门和较高的门槛，对减少地面结露是有好处的。

在使用时，当室外空气的相对湿度较高的时候，关闭门窗以防止室外空气流入，而当室外空气较干燥时，开窗换气。

防止地面泛潮，只要使地表面温度始终高于空气的露点温度

5. 第五章建筑防热与节能

1 热气候特征与防热途径

1.1 建筑防热的目的与内容

目的

抵挡夏季室外热作用、防止室内过热。

内容

城市规划中正确选择建筑的布局形式和建筑朝向

选用适宜的维护结构隔热方式。

采用合理的窗户遮阳方式

充分利用自然通风

建筑环境的绿化

1.2热气候特征

我国炎热地区只累年最热月平均气温高于或等于25℃的地区。

湿热地区

南方地区，华中地区，西南地区

建筑特色:布置灵活、平面开敞、多设内院或屋顶花园，底层架空，遮阳，通风，减低辐射。建筑需要注意防潮和自然通风。

干热地区

西北地区、新疆吐鲁番

建筑特色:建筑多设内院、墙厚、开小窗、布局紧密，需要防日辐射和风沙，外维护结构隔热要求较高，多利用蒸发降温和夜间长波辐射降温。如新疆“阿以旺”

炎热地区气候特点

气温高且持续时间长

太阳辐射照度大

相对湿度大年降水量大

季风旺盛，风向多为东南和男

1.3室内过热产生的原因

热量通过外围护结构传入室内

通过窗口直接进入的太阳辐射热

自然通风过程中带入的热量

室内生产生活余热

2 防热措施

2.1防热的主动措施

机械通风降温

空调设备降温

2.2防热的被动措施

减弱室外热作用

外围护结构隔热

房间自然通风

窗口遮阳

利用自然能

3 屋顶与外墙的隔热设计（重点在做法）

3.1外围护结构的隔热设计原则

合理布置朝向，隔热重点在屋顶，其次是东西墙。

降低室外综合温度

结构外表面用浅色平滑材料—锦砖

在屋顶或外墙设置遮阳设施

结构外表面用对于短波辐射吸收率小，长波辐射率大的材料

外维护机构内部设置通风间层

合理选择外围护结构的隔热能力

利用水的蒸发和植物对太阳能的转化作用降温(蓄热屋顶/植被屋顶)

屋顶和东西墙应进行隔热计算

充分利用自然能源

空调建筑维护结构传热系数应符合国家标准

3.2屋顶隔热措施

南方炎热地区屋顶隔热构造主要分类

实体材料和带有封闭气层的隔热屋顶

通风间层隔热屋顶

阁楼屋顶

其他方式

植被隔热屋顶—植被覆土100mm

蓄水屋顶—水蒸发降温，水深150mm为宜

加气混凝土蒸发屋面—多孔材料层—松散的沙层

淋水玻璃屋顶

成品隔热板屋顶

倒铺屋面

3.3外墙隔热措施

空心砌块墙(常用中型砌块)

钢筋混凝土空心大板墙

轻骨料混凝土砌块墙(节能保温效果显著)

复合墙体

4 窗口遮阳

4.1遮阳的目的与要求

目的

防止室内过热

防止较高亮度产生眩光

防止直射阳光中的紫外线，使物品受损

要求

夏天防止日照，冬天不影响必须的房间日照

晴天遮挡直射阳光，阴天保证房间足够照度

减少构件挡风作用，好好能导风入室

能兼做防雨构建，并避免雨天影响通风

不阻挡眺望视野

构造简单，经济耐久

注意与造型统一

4.2遮阳的形式与效果

形式分类

水平式

垂直式

综合式

挡板式

遮阳效果

4.3遮阳的构造设计

遮阳板面组合形式

遮阳板面构造形式

板面做成百叶

部分百叶

中间为百叶，顶层为实体，前加吸热玻璃遮挡

遮阳板安装要求

通常将版面做成百叶形式

版面距墙有一定距离

材料外表面吸热系数小，内表面辐射系数小。朝阳面涂浅色发亮油漆，背面涂无光泽油漆避免眩光

起到一定的导风入室的作用

5 房间的自然通风

5.1自然通风的组织

由于建筑物的开口处存在着空气压力差而产生的空气流动

造成空气压力差的原因

热压

风压

风向投射角

假设将风向投射线与房屋墙面的夹角，风向投射角越小，越有利于通风

建筑与风向

如果正吹，风向投射角为0，屋后漩涡区较大，为保证最后一排房屋的通风，两排房屋的间距一般要达到前幢建筑的4-5倍

投射角从0增加到60，风速降低50%

房间所需穿堂风必须满足两个要求

气流路线流过人的活动区域

有必要的风速0.3m/s以上

5.2建筑朝向、间距与建筑群布局

朝向选择原则:首先要争取房间自然通风，同时也应该综合考虑防止太阳辐射以及防止夏季暴雨的袭击等。垂直于夏季主导风向，避免太阳辐射过多

房屋间距

建筑群布局

行列式

周边式

自由式

房间开口和通风措施

房间开口的位置和面积

进出口设在中央，气流直通，对室内气流分布更有利(不易达到)

进风口低于出风口有利于通风

进风口小于高于出风口有利于提高风速

内纵墙利用隔断可调节室内较低部位通风

子主题

门窗装置和通风构造

建筑平面和剖面处理原则

6建筑防热设计中可利用的自然能源

太阳辐射能—阳台外挂集热器

有效长波辐射—白天反射系数大的材料，夜间散热

被动蒸发降温—水蒸气蒸发吸热，利用吸湿材料

夜间对流—白天关窗，夜间开窗通风

地冷空调—夏天地面温度低于大气温度

6. 第六章建筑日照

1 日照基本原理

评价

日照时数：表示太阳照射的时数

日照率：实际日照时数与同时间内的最大可照时数的百分比

避免日照

防止室内过热

避免眩光

避免化学作用

建筑日照

建筑日照设计应该当考虑：日照时间、面积变化范围

日照作用

有利作用:易于人体健康，提高室内温度

不利作用:过量日照造成室内过热，产生眩光，损害物品

从日照角度确定适宜的建筑距离和朝向的目的

获得必要的阳光

增加冬季室温

利用紫外线卫生效果

2 地球和太阳运行规律

公转

地球按照一定轨道绕太阳运动

黄道面

地球公转轨道平面

赤道

地球自转周长最长的圆周线

赤纬角δ

太阳光线与地球赤道面所夹圆心角

时角Ω

太阳所在位置与南向位置夹角

正午时时角＝0 Ω＝15(h-12)

太阳方位角

太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南线所夹的角As

太阳方位角正南为0点，顺时针为正值（下午），逆时针为负值（上午）

太阳高度角

太阳光线与地平面间夹角hs

影响太阳高度角和方位角的因素

赤纬角-表明季节即日期变化

时角-表明时间变化

地理纬度-表明观察点所在地方差异

7. 第七章建筑光学基本知识

7.1视觉

眼睛的主要组成部分和功能

瞳孔

水晶体

视网膜

感光细胞

椎体细胞:在明亮环境下决定色觉、视觉敏锐度，分辨物体细部和颜色

杆体细胞:在黑暗环境中决定明暗感觉，不能分辨物体细部和颜色

人的视觉活动特点

引起视感觉光谱辐射波长范围380nm——780nm

波长＞780nm:红外线、无线电波

波长＜380nm:紫外线、X射线

双眼不动的视觉范围:水平180°，垂直130°，上方60°、下方70°

中心视野向外直到30°范围内是视觉清楚区，观看物件总体最有利，通常站在离展品高度2-1.5倍的距离观赏展品最清楚

中心视野

班取水对应的角度约为2°，具有最高的视觉敏锐度，能分辨最细小的部位。

明视觉

能够辨认很小的细部，具有颜色感觉对外界明亮变化适应能力强

暗视觉

由杆体细胞起作用，只有明暗感觉，无颜色感觉，无法辨别细部。

明适应

由暗到明的适应(3-6s)

暗适应

由明到暗的适应(10-35min)

光谱光视效率

人眼观看同样功率的辐射，在不同波长时感觉到的明亮程度不一

光谱光视效率曲线

在特定光度条件下产生相同视觉感觉时，波长λm和波长λ的单色光辐射通量的单色光辐射通量的比

辐射通量

辐射源在单位时间内发出的能量Φ

7.2光度单位

光通量

根据辐射对于标准观察者的作用导出的物理量Φ，单位lm

发光强度

是光通量的空间密度，符号I单位cd

照度

表示被照面上的光通量密度，符号为E，单位lx

发光强度和照度的关系

距离平方反比定律

亮度

发光体在视线方向上单位投影面积上的发光强度。

亮度和照度的关系

立体角投影定律

7.3材料光学性质

在光的传播过程中，遇到介质(玻璃、空气、墙)时，入射光通量Φ一部分被反射，一部分被吸收，一部分通过介质进入另一侧空间 p+α+τ＝1

反射

光反射比:反射光通量与入射光通量之比

常见材料光反射比

室内表面材料光反射比值越高，室内越明亮；比值越小，证明量应相应增加。值不是越高越好，在不同场合下用不同的适宜范围。

规则反射

扩散反射

吸收

透射

光透射比:透射光通量与入射光通量之比。

规则透射

扩散透射

混合透射

7.4可见度及其影响因素

可见度

人眼辨识物体存在或形状的难易程度

可见度影响因素

亮度

最低亮度:10⁻⁵asb

刺眼亮度:16sb

舒适照度:1000-3000lx

物件的相对尺寸

亮度对比

识别时间

眼睛看物体时，只有物体发出光能足够形成一定的刺激，才能产生视觉感觉。

识别时间×亮度=常数(邦森⁻罗科斯定律)，物体越亮差距时间越短。

避免眩光

按影响分类(结果)

按形成分类(原因)

7.5颜色

颜色

有彩色和无彩色部分组成的视知觉属性，分为光源色和物体色。

光源色

能发光的物理辐射体，灯，天空，太阳。

物体色

物体所具有的颜色

光反射比为1，理想完全反射体，为纯白色；光反射比为0，理想无反射体，为黑色

物体的表观颜色属性

色调、明度、彩度

颜色加法定律(格拉斯曼定律)

颜色A+颜色C=颜色B+颜色D

色差ΔE

色知觉差异，色空间两个颜色点之间的距离

色温

某一光源的色品与某一温度下的黑体的色品完全相同的温度

Tc(K)800-900k为红色，3000k为黄白色，5000k为白色，8000-10000k为淡蓝色