1、一. 建筑中的聲學1.概況建筑聲學是研究建筑環境中聲音的傳播，聲音的評價和控制的學科，是建筑物理的組成部分。2.歷史起源有關建筑聲學的記載最早見于公元前一世紀，羅馬建筑師維特魯威所寫的建筑十書。書中記述了古希建筑聲學臘劇場中的音響調節方法，如利用共鳴缸和反射面以增加演出的音量等。當時也曾使用吸收低頻聲的共振器，用以改善劇場的聲音效果。1517世紀，歐洲修建的一些劇院，大多有環形包廂和排列至接近頂棚的臺階式座位，同時由于聽眾和衣著對聲能的吸收，以及建筑物內部繁復的凹凸裝飾對聲音的散射作用，使混響時間適中，聲場分布也比較均勻。劇場或其他建筑物的這種設計，當初可能只求解決視線問題，但無意中卻取得了較

2、好的聽聞效果。16世紀，中國建成著名的北京天壇皇穹宇，建有直徑65米的回音壁，可使微弱的聲音沿壁傳播一二百米。在皇穹宇的臺階前，還有可以聽到幾次回聲的三音石。1819世紀，自然科學的發展推動了理論聲學的發展。到19世紀末，古典理論聲學發展到最高峰。20世紀初，美國賽賓提出了著名的混響理論，使建筑聲學進入力學范疇。從20年代開始，由于電子管的出現和放大器的應用，使非常微小的聲學量的測量得以實現，這就為現代建筑聲學的進一步發展開辟了道路。3.研究對象吸聲材料的組合布置和設計適當的反射面，以合理地組織近次反射聲等。聲學設計要考慮到兩個方面，一方面要加強聲音傳播途徑中有效的聲反射，使聲能在建筑空間內均

3、勻分布和擴散，如在廳堂音質設計中應保證各處觀眾席都有適當的響度。另一方面要采用各種吸聲材料和吸聲結構，以控制混響時間和規定的頻率特性，防止回聲和聲能集中等現象。設計階段要進行聲學模型試驗，預測所采取的聲學措施的效果。建筑聲學還要考慮室內聲場聲學參數與主觀聽聞效果的關系，即音質的主觀評價。可以說確定室內音質的好壞，建筑聲學測量作為研究。探索聲學參數與聽眾主觀感覺的相關性，以及室內聲信號主觀感覺與室內音質標準相互關系的手段，也是室內聲學的一個重要內容。在大型廳堂建筑中，往往采用電聲設備以增強自然聲和提高直達聲的均勻程度，還可以在電路中采用人工延遲、人工混響等措施以提高音質效果。室內擴聲是大型廳堂音

4、質設計必不可少的一個方面，因此，現代擴聲技術已成為室內聲學的一個組成部分。噪聲干擾，除與噪聲強度有關外，還與噪聲的頻譜持續時間、重復出現次數以及人的聽覺特性、心理、生理等因素有關。控制噪聲就是按照實際需要和可能，將噪聲控制在某一適當范圍內，其所容許的最高噪聲標準稱為容許噪聲級，即噪聲容許標準。4.室內聲學當室內幾何尺寸比聲波波長大得多時，可用幾何聲學方法研究早期反射聲分布，以加強直達聲，提高聲場的均勻性，避免音質缺陷。統計聲學方法是從能量的角度研究在連續聲源激發下聲能密度的增長、穩定和衰減過程(即混響過程)，并給混響時間以確切的定義，使主觀評價標準和聲學客觀量結合起來，為室內聲學設計提供科學依

5、據。當室內幾何尺寸與聲波波長可比時，易出現共振現象，可用波動聲學方法研究室內聲的簡正振動方式和產生條件，以提高小空間內聲場的均勻性和頻譜特性。室內聲學設計內容包括體型和容積的選擇，最佳混響時間及其頻率特性的選擇和確定，吸聲材料的組合布置和設計適當的反射面以合理地組織近次反射聲等。聲學設計要考慮到兩個方面。一方面要加強聲音傳播途徑中有效的聲反射，使聲能在建筑空間內均勻分布和擴散，如在廳堂音質設計中應保證各處觀眾席都有適當的響度。另一方面要采用各種吸聲材料和吸聲結構，以控制混響時間和規定的頻率特性，防止回聲和聲能集中等現象。設計階段要進行聲學模型試驗，預測所采取的聲學措施的效果。5.應用1.建筑物

6、空氣聲隔聲的能力取決于墻或間壁(隔斷)的隔聲量。2.直接對樓廠房間造成噪聲干擾。3.在機械設備下面設置隔振器，以減弱振動，是建筑設備隔振的主要措施。隔振器已由逐個設計發展成為定型產品。二. 建筑構造學1.概況建筑構造學是研究建筑物的構成、各組成部分的組合原理和構造方法的學科。主要任務是根據建筑物的使用功能、技術經濟和藝術造型要求提供合理的構造方案，作為建筑設計的依據。2.歷史中國先秦典籍考工記對當時營造宮室的屋頂、墻、基礎和門宙的構造已有記述。唐代的大唐六典，宋代的木經和營造法式，明代成書的魯班經和清代的清工部工程做法等，都有關于建筑構造方面的內容。公元前一世紀羅馬維特魯威所著建筑十書，文藝復

7、興時期的建筑四論和五種柱式規范等著作均有對當時建筑結構體系和構造的記述。在19世紀，由于科學技術的進步，建筑材料、建筑結構、建筑施工和建筑物理等學科的成長，建筑構造學科也得到充實和發展。3建筑結構建筑構造設計建筑結構是構成建筑物并為使用功能提供空間環境的支承體，承擔著建筑物的重力、風力撞擊、振動等作用下所產生的各種荷載;同時又是影響建筑構造、建筑經濟和建筑整體造型的基本因素。為此就要研究建筑物的結構體系和構造形式的選擇;影響建筑剛度、強度、穩定性和耐久性的因素;結構與各組成部分的構造關系等。建筑結構體系的類型，基本可分為:木結構建筑、磚混結構建筑和骨架結構建筑，裝配式建筑和工具式模板建筑，筒體

8、結構建筑、懸掛結構建筑薄膜建筑和大跨度結構建筑等。3.建筑物對于建筑物來說，屋頂、墻和樓板層等都是構成建筑使用空間的主要組成部件，它們既是建筑物的承重構件，又都是建筑物的圍護構件。它們的功能是用來抵御和防止風、雨、雪、凍、地下水、太陽輻射、氣溫變化、噪聲以及內部空間相互干擾等影響，為提供良好的空間環境創造條件。3.建筑功能按照建筑功能需要而設置的構件和設施，包括樓梯、臺階、陽臺、雨篷、欄桿、隔斷、門、宙、天宙、火墻、火炕和房屋管道配件等。建筑配件除滿足使用功能要求外，均有藝術造型方面的要求，在習慣上把中國古代屬于小木作范圍的如門、宙、欄桿、隔斷、固定家具以及頂棚、地面、墻面等構件歸入建筑裝修。

9、4.建筑裝飾單純為了滿足視覺要求而進行藝術加工的則歸入建筑裝飾。建筑裝修和裝飾同建筑的藝術表現和使用功能有密切關系。為此，就要研究構配件的功能、造型、尺度、質感、色彩以及照度等有關問題。為了防止建筑物在使用過程中受到各種人為因素和自然因素的影響或破壞，必須研究下述問題，并采取安全措施，如建筑防火、建筑防震建筑防爆、建筑防塵、建筑防腐蝕、建筑輻射防護、建筑屏蔽、地下，室防水、外墻板接縫防水以及變形縫等。5.建筑構造建筑構造是為建筑設計提供可靠的技術保證。現代化的建筑工程如果沒有技術依據，所作的，設計只能是紙上的方案，沒有實用價值可言。建筑構造作為建筑技術，自始至終貫穿于建筑設計的全過程，即方案設

10、計、初步設計、技術設計和施工詳圖設計等每個步驟。6.等級劃分對建筑物結構作質量上的等級劃分，有助于確定建筑險保險費率。 一等建筑: (1)房架用鋼骨水泥、磚石或鋼結構; (2)內外墻、地坪、樓坪、扶梯用鋼骨水 泥、磚石或鋼結構; (3)房頂用水泥、瓦片、磚石、鐵皮、石 棉、瀝青或油毛氈。 二等建筑: (l)房架、地坪、樓坪、扶梯用木結構; (2)內外墻主要用磚石、水泥或其它不易 燃燒的材料; (3)房頂用磚瓦、鐵皮、石棉、瀝青或鋪石屑的油毛氈。 三等建筑: 凡次于前兩等級的建筑物均屬三等建筑。同時按照建筑物重要程度可將建筑物分為四個等級，一類建筑:紀念性建筑和特別重要建筑，使用年限在100年以

11、上;二類建筑:普通建筑，使用年限為50100年;三類建筑:易于替換結構構件的建筑，使用年限為2550年;四類建筑:臨時性建筑，使用年限在十五年以下。三. 建筑力學 1 概況建筑力學是為建筑學專業的學生開設的一門理論性、實踐性較強的技術基礎課，旨在培養學生應用力學的基建筑力學本原理，分析和研究建筑結構和構件在各種條件下的強度、剛度、穩定性等方面問建筑力學題的能力。在正文中還介紹了兩版建筑力學的圖書信息。2.發展簡史力學知識最早起源于對自然現象的觀察和在生產勞動中的經驗。人們在建筑、灌溉等勞動中使用杠桿、斜面、汲水器等器具，逐漸積累起對平衡物體受力情況的認識。古希臘的阿基米德初步奠定了靜

12、力學即平衡理論的基礎。古代人還從對日、月運行的觀察和弓箭、車輪等的使用中，了解一些簡單的運動規律，如勻速的移動和轉動。但是對力和運動之間的關系，只是在歐洲文藝復興時期以后才逐漸有了正確的認識。16世紀到17世紀間，力學開始發展為一門獨立的、系統的學科。伽利略通過對拋體和落體的研究，在實驗研究和理論分析的基礎上，最早闡明自由落體運動的規律，提出加速度的概念，提出慣性定律并用以解釋地面上的物體和天體的運動。17世紀末牛頓繼承和發展前人的研究成果(特別是開普勒的行星運動三定律)，提出力學運動的三條基本定律，使經典力學形成系統的理論。根據牛頓三定律和萬有引力定律成功地解釋了地球上的落體運動規律和行星的

13、運動軌道。伽利略、牛頓奠定了動力學的基礎。此后兩個世紀中在很多科學家的研究與推廣下，終于成為一門具有完善理論的經典力學。3. 研究方法力學研究方法遵循認識論的基本法則：實踐理論實踐。力學家們根據對自然現象的觀察，特別是定量觀測的結果，根據生產過程中積累的經驗和數據，或者根據為特定目的而設計的科學實驗的結果，提煉出量與量之間的定性的或數量的關系。為了使這種關系反映事物的本質，力學家要善于抓住起主要作用的因素，撇棄或暫時撇棄一些次要因素。力學中把這種過程稱為建立模型。質點、質點系、剛體、彈性固體、粘性流體、連續介質等是各種不同的模型。在模型的基礎上可以運用已知的力學或物理學的規律，以及合適的數學工

14、具，進行理論上的演繹工作，導出新的結論。依據所得理論建立的模型是否合理，有待于新的觀測、工程實踐或者科學實驗等加以驗證。在理論演繹中，為了使理論具有更高的概括性和更廣泛的適用性，往往采用一些無量綱參數如雷諾數、馬赫數、泊松比等。這些參數既反映物理本質，又是單純的數字，不受尺寸、單位制、工程性質、實驗裝置類型的牽制。力學研究工作方式是多樣的：有些只是純數學的推理，甚至著眼于理論體系在邏輯上的完善化；有些著重數值方法和近似計算；有些著重實驗技術等等。而更大量的則是著重在運用現有力學知識，解決工程技術中或探索自然界奧秘中提出的具體問題。現代的力學實驗設備，諸如大型的風洞、水洞，它們的建立和使用本身就

15、是一個綜合性的科學技術項目，需要多工種、多學科的協作。應用研究更需要對應用對象的工藝過程、材料性質、技術關鍵等有清楚的了解。在力學研究中既有細致的、獨立的分工，又有綜合的、全面的協作。 4.環境力學環境力學是力學與環境科學相互結合而形成一門新興交叉學科，主要研究自然環境中的變形、破壞、流動、遷移及其伴隨的物理、化學、生物過程和導致的物質、動量、能量輸運，定量化描述環境的演化規律和對人類生存環境的影響。環境力學的發展十分有利于深化人們對環境問題中的物理過程和基本規律的認識，促進環境問題的定量化研究。21世紀的環境力學研究，既要注重學科發展的自身規律和要求，又要緊密結合國家需求和工程實際，將機理研

16、究、規律分析與防治措施有機地結合起來。結合中國的經濟和社會發展需求，中國的環境力學研究必須抓住一個基礎（復雜介質流動和多過程耦合）、兩個經濟發展地區（西部和沿海）、三個方面（水環境、大氣環境、災害與安全），確立重點發展領域，促進學科的發展。一方面，強調環境力學中的共性科學問題，包括：(1)環境流動與輸運的基本方程和求解方法；(2)氣、液、固界面的耦合；(3)多相、多組分、多過程，以及多尺度的耦合分析等；(4)“環境力學”中模型實驗的尺度效應問題等。另一方面，瞄準西部開發和沿海經濟開發，以及重大工程和影響的實際環境問題，包括：(1) 西部干旱、半干旱環境治理的動力學過程 土壤侵蝕機理、沙塵暴形成

17、和輸送機理、以及荒漠化治理；(2)以水或氣為載體的物質輸運過程污染物排放過程的精確預報、河口海岸泥沙、污染物輸運及其對生態環境的影響規律；(3)重大環境災害發生機理及預報 熱帶氣旋、風暴潮、洪水預測、滑坡、泥石流產生機理、全球變暖等。四. 建筑熱工學1.簡介建筑物常年經受室內外各種氣候因素的作用。屬于室外的氣候因素有太陽輻射、室外空氣的溫濕度、風、雨、雪和地下建筑物周圍的土壤或巖體的溫度和裂隙水等。這些因素所起的作用，統稱為室外熱濕作用。由于室外熱濕作用經常變化，建筑物圍護結構本身及由其圍成的內部空間的室內熱環境也隨之產生相應的變化。屬于室內的氣候因素有進入室內的陽光、空氣溫濕度、生產和生活散

18、發的熱量和水分等。這些因素所起的作用，統稱為室內熱濕作用。室內外熱濕作用的各種參數是建筑設計的重要依據，它不僅直接影響室內熱環境，而且在一定程度上影響建筑物的耐久性。2.建筑熱工規范保證建筑熱工質量的法定文件。它對改善建筑物使用功能，提高室內熱環境質量，延長建筑物使用壽命，發揮投資的經濟效益和節約能源等方面具有重要意義。技術經濟較發達的國家大都訂有建筑熱工規范，其基本內容包括：建筑熱工學的名詞、定義、符號和單位；室內外熱工計算參數和建筑氣候分區；對圍護結構保溫、隔熱、防潮和空氣滲透的技術要求；設計標準、計算方法和構造措施的有關規定等。建筑熱工規范一般隨著國家技術經濟的發展不斷修訂、補充、完善。

19、總的發展趨勢是在技術要求和規定中將功能、經濟和節能結合起來。3.建筑熱工測試測量室外熱濕參數、室內熱環境的參數和建筑材料熱物理性能，檢驗建筑熱工設計效果的技術。主要包括溫度、濕度、風速、熱流和微氣壓的測量。（1）溫度測量通常采用銅康銅熱電偶測量溫度。用熱電偶測量建筑材料表面溫度時，宜將導線沿等溫面布置，導線的長度約1015厘米。測量圍護結構內部溫度時，也可采用此法。用熱電偶測量空氣溫度時，應加通氣良好的鋁箔屏障罩，以減少環境熱輻射的影響。還可采用半導體溫度計、電阻溫度計、石英溫度計測量溫度。（2）空氣相對濕度的測量通常用通風式干濕球溫度計（阿斯曼溫度計）、毛發濕度計、電阻濕度計、顏色濕度計。把

20、干濕球溫度計中的水銀溫度計改為熱電偶，可遠距離測量空氣相對濕度。測量固體濕度的基本方法是吸收和烘烤稱重。（3）熱流測量可用熱流計、熱輻射強度計、對流熱流計等進行測量。熱流計是冷熱結點分別布置在電絕緣薄片兩個側面上的熱電堆。電絕緣薄片沿物體等溫線布置時，通過此薄片的比熱流q與熱電堆所產生的電動勢E成正比，即：q=cE。式中c是熱流計的系數。熱輻射強度計是冷熱結點同在一個面上的熱電堆。把熱結點涂黑，冷結點涂白，即可測定陽光的熱輻射強度；把熱結點涂黑，冷結點用鋁箔屏蔽，即可測定物體的熱輻射強度。為消除氣流的影響，還要在這類儀器上加一云母制成的罩。對流熱流（4）微風速測量 常用的儀器有：電熱風速計，是

21、根據一根通電流加熱的電熱絲，按不同風速下升溫不同的原理制成的；卡他溫度計，根據此溫度計的冷卻值測量微風速；多普勒激光風速計，根據照射于運動微粒上的單色激光的頻移效應測量風速；轉杯風速計，測量不定向的風速；葉片風速計，測量定向的風速。（5）微氣壓測量用橡皮管接到連通器上出現的水柱差來計量，為將這個水柱差放大，通常采用傾斜管讀數，稱傾斜微壓計。微壓計配上測壓管，還可測量流體中動壓力、靜壓力、全壓力以及風速。4.展望現代人對居住、勞動生產場所的熱環境要求不斷提高，建筑技術和設備不斷改進，建民用建筑設計都是以人為主體筑熱工學的研究內容也不斷深化。早期的建筑熱工設計一般都采用簡化的穩定或非穩定傳熱理論計

22、算，逐步被更精確的動態模擬計算所替代。建筑熱工學領域應用電子計算機技術后，又使過去若干難以計算的熱工課題，如墻和屋頂等轉角處三維溫度場的計算、房間內部熱環境變化（室溫波動）等，都可以用電子計算機獲得迅速和精確的計算結果。此外，隨著城市、鄉鎮建設的發展，以及城市熱環境的改變，建筑熱工學研究領域逐步擴大到建筑群體的熱環境的改善和利用。5.分支學科建筑學概述、建筑物理學、建筑光學、建筑熱工學、建筑聲學、建筑經濟學、建筑構造學、建筑設計學、室內聲學、室內設計學、園林學、城市規劃、土木工程、工程力學、水力學、土力學、巖體力學、濱海水文學、道路工程學、交通工程學、橋梁工程學、水利工程學。五.建筑設計學&#

23、160;1.簡介在古代，建筑技術和社會分工比較單純，建筑設計和建筑施工并沒有很明確的界限，施工的組織者和指揮者往往也就是設計者。在歐洲，由于以石料作為建筑物的主要材料，這兩種工作通常由石匠的首腦承擔;在中國，由于建筑以木結構為主，這兩種工作通常由木匠的首腦承擔。他們根據建筑物的主人的要求，按照師徒相傳的成規，加上自己一定的創造性，營造建筑并積累了建筑文化。建筑施工在近代，建筑設計和建筑施工分離開來， 各自成為專門學科。這在西方是從文藝復興時期開始萌芽，到產業革命時期才逐漸成熟;在中國則是清代后期在外來的影響下逐步形成的。2.建筑藝術藝術形象 由于人們在建筑物內是循著交通路線往來的，建筑的藝術形

24、象又是循著交通路線逐一展現的，所以交通路線的巧妙設計還影響人們對建筑物的藝術觀感。與使用功能布局同時考慮的，還有不同大小、不同高低空間的合理安排問題。這不只為了節省面積、節省體積，也為了內部空間取得良好的藝術效果。考慮藝術效果，通常不但要與使用相結合，而且還應該和結構的合理性相統一。建筑物形式 至于建筑物形式，常是上述許多內容安排的合乎邏輯的結果，雖然有它本身的美學法則，但應與建筑物內容形成一個有機的統一體。脫離內容的外形的美，是經不起時間考驗的;而扎根于建筑物內在因素的外形美，即內在美、內在哲理的自然表露，才是經得起時間考驗的美。建筑圖紙 施工圖和詳圖主要是通過圖紙，把設計者的意圖和全部的設

25、計結果表達出來，作為工人施工制作的依據。這個階段是設計工作和施工工作的橋梁。施工圖和詳圖不僅要解決各個細部的構造方式和具體做法，還要從藝術上處理細部與整體的相互關系 。包括思路上、邏輯上的統一性，造型上、風格上、比例和尺度上的協調等，細部設計的水平常在很大程度上影響整個建筑的藝術水平。3.設計程序為了使建筑設計順利進行，少走彎路，少出差錯，取得良好的成果，在眾多矛盾和問題中，先考慮什么，后考慮什么，大體上要有個程序。搜集資料 設計者在動手設計之前，首先要了解并掌握各種有關的外部條件和客觀情況:自然條件，包括地形、氣候、地質、自然環境等;城市規劃對建筑物的要求，包括用地范圍的建筑紅線、建筑物高度和密度的控制等，城市的人為環境，包括交通、供水、排水、供電、供燃氣、通信等各種條件和情況;使用