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3000字谈谈你对建筑物理环境的理解以及与建筑设计的关系
建筑物理环境与建筑设计
我们知道，建筑设计是一门高度复杂的学问，涉及到的内容实在太繁杂了，经济的，功能的，技术的，艺术的，法律法规的等等。这期间也涉及到了一个分支——建筑物理环境。那什么是建筑物理环境呢，建筑物理环境跟建筑设计是什么关系呢？
建筑物理环境，从传统的定义看主要包括建筑热工学，建筑光学和建筑声学，即系研究建筑中的热，光，声等物理现象和材料的热物理，光学及声学性能。那为什么我们要研究这些呢？我们知道，人总是生活在一定的物理场景中的，但并不是所有的自然物理环境都适合人类的生活很生存的，实际上，大部分的自然环境对于我们的正常生活都是不利的，因此我们有必要对我们生活在的环境进行改造和改善，以适应人类生活的需求。所以，设计建筑物的物理环境就是设计生活在建筑里的人的生活环境，使得生活在里面的人感到舒适，安全，甚至美观，从而改善人们的生存质量。因此建筑物理是建筑学的重要组成部分，它体现着建筑设计学科的科学属性，同时也体现着建筑设计的以人为本的宗旨——创造合理舒适的人类生活环境。
一：建筑物理环境的基本知识。
了解建筑物理环境的基本知识非常有必要，否则我们的环境设计就成了无源之水。1.建筑热环境（又名建筑热工学）。
一个建筑物必然分室内和室外两个部分，因而建筑热环境也就分为室内热湿环境和室外热湿环境。室外的各种热湿环境因素一般包括太阳辐射，空气的温度和湿度，风雨雪等；而属于室内热湿环境的因素如室内空气温度和湿度，生产和生活散发的热量与水分等。建筑热工学的任务是阐述建筑热工原理，论述如何通过建筑，规划设计的相应措施，有效地防护或利用室内外的热湿作用，合理的解决建筑的保温，隔热，防潮，节能等问题，以创造良好的室内环境，并提高维护结构的耐久性，降低建筑在使用过程中的采暖或空调能耗。当然，为了达到合理舒适的室内环境，往往需要配备一些必要的设备。但近年来，我们发现要做出最合理最经济的设计，只有首先充分发挥各种建筑措施的作用，再配备一些必不可少的设备，才是建筑节能的最高效的策略。
2.建筑光学
我们知道，光是人类生活中一个非常重要的元素。它是一种电磁辐射能，人们依靠不同的感觉器官从外界获得各种信息，其中80%来自视觉器官。良好的光环境是保证人们进行正常工作，学习和生活的必须条件，它对视力健康，对生活质量，对建筑的使用功能，对建筑的空间品质，对建筑的艺术美感都产生了直接的影响。因此我们要在建筑设计中对采光和照明问题给予足够的重视。建筑光学主要的理论知识有光度学基本知识，色度学基本知识，各种采光窗的采光特性，采光设计以及人工光的设备等。尤其值得注意的是，对于一些艺术性要求高的公共建筑照明形式和处理原则，光学原理的应用就显得特别重要了。
3.建筑声学 建筑声环境也是建筑室内的一个重要物理因素。从物理上讲，物体振动就会在周围产生声波，声波不断传播被人们听到就成为声音。从感觉上讲，有些声音是人们需要的，想听的，如互相交谈或者音乐欣赏，而有些声音则是不想听到，噪杂声，机器的轰鸣声等等，这些影响人们正常生活和工作的声音我们称为噪音，其中也包括了有人想听却干扰了别人休息的交谈声或音乐声。声音的大小，音调的高低与音色的不同，既是声音的物理特性，也与人对声音的感受有直接的关系，所以，建筑声环境的设计也是必不可少的，尤其是一些音乐厅，议会大厅等对声音比较重视的建筑场所。建筑物理环境除了热，光，声之外还有其它一些因素，例如建筑地段的高差，地形的变化，植被的生长等等。可以肯定的是，建筑物理环境对建筑的使用功能影响极大，因此对建筑设计也产生了不可忽视的影响。
二．建筑物理环境对建筑设计的影响
建筑物理环境对建筑物的设计是有很大影响的，在满足声光热基本合理，舒适的条件下，建筑间距，建筑朝向，建筑开窗面积，建筑空间处理，建筑室内温度等等都是有一定要求的。我们知道，功能，造型，空间是建筑的三个最主要内容和评价标准，而建筑物理环境对建筑的功能影响最大，同时，功能跟造型，空间也是统一的辩证关系，所以，建筑物理环境对功能起到影响的同时也就是对建筑的造型和空间有着直接的影响了。1.建筑热湿环境对建筑的影响。
建筑热湿环境对建筑使用功能有直接的影响，因此在不同地区不同基地里，建筑的结构，空间，造型等等都受到当地气候，气温，空气湿度的影响，例如我们可以看到在寒冷干燥的北方，建筑大都墙体厚实，开立面完整，开窗面积小，体量感沉重，建筑空间相对封闭。但在气候湿润炎热的西南地区，却盛行干栏建筑，木材架空的低沉可以防潮通风散热，二层以上的建筑做成排水的坡屋顶，建筑造型轻灵，空间相对通透。而在西北夏天炎热干燥冬天却寒冷的黄土高原上，为了适应当地的这种气候热湿环境，就地形开挖洞穴，成为著名的窑洞式建筑。而在极寒的北极圈国家，为了抵御终年严寒大风，建筑设计成了接近半球型的封闭冰窖，那样可以使建筑有着最小的散热面积，便于防寒，获得室内舒适的热环境。
西南的干栏式建筑
北方的民居
北极圈国家的冰窖房屋
我过黄土高原的窑洞
这些是就一个大的地理区域所形成的建筑风格，但今天，我们以现代的建筑材料和结构去设计出现代性的建筑时，又会受到当地热环境怎么样的影响呢？我们暂且看下面的例子。
英国伦敦市政厅
这个建筑的造型非常独特，这也是它吸引人们眼球的地方。但这个造型不是纯粹形式的结果，而是建筑师受了当地气候热湿环境的启发而定的。建筑朝南的一边阳光非常充足，日晒很严重，而且通风不怎么好，于是建筑师把建筑层层向南出挑，这样上一层的楼板就可以抵挡住阳光对下一层的强烈直射；然后建筑师把建筑的地下部分和中部掏空，成为一个很大的通风循环通道。我们看下面的分析图。
（建筑的朝向和光照的关系，还有中庭和地下通风设计。）这是个非常现代的建筑，用的是代表工业化时代的钢材和玻璃，建筑语言和造型都是现代的，但其设计手法受了当地热湿环境的影响是如此之大。2.建筑光环境对建筑设计的影响。
这个就更加明显了，在建筑艺术中，光是永恒的主角之一，以致大师门都说：建筑是光的艺术·····建筑是消耗了的光····设计空间就是设计光·····。从功能出发，建筑的进光设计影响到建筑的里面造型，例如学校医院这些公共建筑需要大量的光线，窗地比比较大，而现代博物馆出于对展品的保护，都不开窗或者只开小的天窗，造成里面完整和室内空间封闭，也因此博物馆都经常在非展厅的大厅设计成玻璃中庭，以弥补公共空间光线需要，以满足观众对自然光的需求。从艺术角度讲，对光的特殊设计会让建筑空间展现神秘的一面。
光之教堂——光形成的十字架 我们可以看一个现代建筑设计的例子——路易斯康的肯贝尔艺术博物馆。
弧形屋顶，造型美观。
作为博物馆，怎么让自然光能够参与其中呢？康一直认为自然光是能让建筑成为艺术的唯一光源，但自然光的直射和紫外线都对展品有损害，为了让自然光达到散射和滤过紫外线，康设计了弧形拱券屋顶，在屋顶开洞后在室内屋顶处加上反向弧形铝板，这样的巧妙构思一次性解决了功能上的问题，也创造了一个独特美丽的造型，内部空间也非常舒适丰富。3建筑声环境的影响。
对于建筑声环境对建筑设计的影响，我们看到的例子可能少些，但主要不是声环境不够重要，而是声环境随着光环境和热环境的设计已经基本解决了。其中声环境起到比较重要的是音乐厅，剧院和综合功能厅的设计。
为满足声学设计要求而使得室内空间变得异常丰富有趣。
（上海青浦区夏雨幼儿园——为免遭外面噪音影响，围墙的洞都是细长的缝，既可以满足儿童的好奇心又可以过滤掉外面的大部分噪音）
小结：
建筑设计是一门很复杂的学问，设计到的方面太多了。而建筑物理环境绝对是其中必不可少的一个方面。对建筑物理环境的处理和考虑会大大影响到建筑的功能，造型和空间。可以说，满足了建筑物理环境设计的建筑不一定是好建筑，但连基本的物理环境都不能满足的建筑肯定不是好建筑。
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