建筑物理环境与设计分析

2019-01-13朱天荣

中国建材科技 2019年3期

朱天荣

（甘肃医学院公共课教学部，甘肃平凉 744000）

在进行建筑设计时，，要对物理环境的要求充分实现，从而提高建筑的舒适性、安全性与美观性，给人们提供一个良好的生活环境。对物理环境的实现程度就是对设计要求的把握程度，对建筑的性能具有重要的影响。随着建筑行业的发展，建筑技术越来越丰富，对建筑物理环境要求的实现程度越来越高，为人们提供了更为舒适的生活环境。

1 建筑物理环境概述

1.1 建筑物理环境的概念

建筑物理环境是建筑室内空间与人体相关的各个物理要素总和，包括热环境、声环境、光环境，人们通过感官接触物理环境，并因此形成不同的心理状态。建筑热环境的作用在于外界环境与建筑的热交换、建筑与室内人的热交换，热环境控制的主要内容包括保温、防潮、日照、防热以及太阳能利用；光环境控制包括建筑的采光与照明设计；声环境包括室内音质设计、建筑隔音与噪声控制三方面的内容，其中音质设计一般限于厅堂等建筑物如音乐馆、影剧院等，隔音与噪声控制是建筑普遍存在的问题。

1.2 建筑物理环境对设计的要求

建筑物理环境是建筑设计时必须要考虑的因素，建筑设计对于物理环境的技术要求程度决定着建筑设计的高度，最终影响到人们居住的舒适度。随着当前人们对于建筑各项要求提高，在进行建筑设计时，必须在建筑的热、声、光三方面全面的把握，要求建筑设计能够及时掌握当前的前沿技术，同时要具有较高的审美鉴赏能力与对各项要素的把控能力，设计要在保障质量的基础上全面提升舒适性与美观程度。

2 建筑物理环境的要求与技术

2.1 热环境

建筑的热环境包括建筑与外界环境的热交换控制、建筑与室内人的热交换，对热环境控制的最终目标是为人们提供温度适宜的居住环境，因此对室内热环境的要求需要热舒性满足舒适条件，人体皮肤处于舒适温温度内，汗液蒸发率处于舒适的蒸发范围内。

在保温设计上，我国不同地区对室内热工设计要分区与设计要求均有不同，在严寒地区要求满足冬季保温，可以不考虑夏季防热，夏热冬暖地区要求满足夏季防热，可以不考虑冬季保温。建筑设计在保温方面包括保温综合处理与外围护结构保温构造设计：建筑保温综合处理可以通过控制体型系数、合理布置建筑朝向、防止冷风渗透以及合理规划窗墙面积比的措施，通过科学计算与设计实现保温技术要求；建筑维护结构保温设计要求围护结构的传热阻不能低于最小传热阻，其主体部分构造分为单一材料结构与复合保温结构，单一材料结构如空心板、加气混凝土等，兼具承重与保温的功能；复合保温结构由保温层与承重层复合而成，依照其所处位置可分为内保温、外保温与中间保温，复合保温结构具有多种优点，不但能够持续保温，还能够提升建筑安全性能，同时也兼具节能减排功能，促进建筑可持续发展。

在防热设计上，夏热冬暖地区必须考虑夏季防热设计，如广州等地，建筑隔热设计主要包括围护结构设计、自然通风设计、遮阳设计。围护结构设计中要重点进行屋顶设计，屋顶防热设计包括绝热层屋顶、吊顶防热屋顶、阁楼隔热屋顶等。其次是外墙隔热设计，其设计的重点内容是东西墙，在空调建筑的朝向设计也十分重要。在通风设计时要考虑到建筑的朝向，合理设计通风口，合理的通风设计能够良好的改善室内气压条件，达到有效隔热。在窗口遮阳设计上可以采用绿植与构件配合设计，合理设计内遮阳与外遮阳的内容，外遮阳可以采用活动遮阳板，同时搭配绿化以提升遮阳效率，而窗帘、百叶窗等都能够起到良好的遮阳效果，其效果相较外遮阳较差，但胜在调节灵活、使用方便，还能够有效防止眩光等，兼具保温与装饰的功能。

太阳能的利用是建筑热环境控制的重要方面，随着绿色建筑理念的兴起，太阳能在建筑利用中越来越广泛，如太阳能电池板、热水器等。太阳能利用包括主动利用与被动利用。被动利用是建筑不利用其它动力，只依靠太阳能进行供暖，在白天通过太阳能供暖，并通过建筑构件蓄暖已达到夜间供暖的目的。而主动利用太阳能则是利用机械动力完成热循环，采用光伏发电系统与建筑的一体化完成供暖，并且做到合理放暖，做到室内温度控制，其优点在于控制更为精准，缺点在于消耗较大，并且需要相关专业人员进行管理。因此在设计时需要综合考虑。

2.2 光环境

建筑光环境包括建筑采光与室内照明。良好的光环境能够营造和谐温馨的生活氛围，从从而提高建筑居住的舒适度，建筑光环境设计需要优先考虑自然采光，其次要做好照明设计。建筑自然采光包括被动式采光与主动式采光，被动式采光是利用侧窗与天窗等采光窗进行采光，在设计时侧窗采光的进深一般控制在1.5-2倍最佳，利用透光材料本身的特性来控制光线；天窗设计时室内采光面积要达到采光口的2.5倍，同时需要做好遮阳措施。主动式采光设计是增加室内自然光的照射面积，改善室内光环境，使自然光更全面的照射在室内，从而达到节省照明，节约能源的目的，在设计时通过采光窗与遮光措施配合达到采光与保密目的。