最新建筑物理考察报告(三篇)

建筑物理考察报告篇一

班级：建筑学xxxx 姓名：xxxx 学号：

摘要：地理环境和气候条件对建筑有较大影响，通过比较不同气候区的气候差异，并分析造成这些差异的原因，讨论在设计上采用何种措施，有效地提高建筑适应环境的能力，以创造一个良好的居住环境和活动空间。并通过分析各气候区代表建筑实例，尤其是传统民居，学习其中所体现出来的规划设计思想和浓郁的地方风格中包含的对环境的思考, 挖掘和继承其中所蕴含的建筑理念。

五大气候区及其代表城市：

关键字：气候区环境建筑调研报告

1、严寒地区：阿里市（西藏）

2、寒冷地区：北京

3、夏热冬冷地区：武汉

4、温和地区：昆明

5、夏热冬暖地区：广州 abstract: geographical environment and climate conditions for building has a great influence on the climate, key words: climate region environment construction survey report 正文：

一、夏热冬冷地区——代表城市武汉

地理位置及地貌：

武汉市位于江汉平原东部，长江中游与长江、汉水交汇处

（右图1）。东经113°41′-115°05′，北纬29°58′-31°22′。武汉市的地形以平原为主，兼有少量低山丘陵，江河湖泊水面成片，大体是“四分平原四分岗，半分丘陵半分山。”

这样的地形，加之位于中亚热带到北亚热带的过渡地带，便形成有地方特色的小气候效应。诸如江河的“沙洲效应”、湖区的“湖泊水体效应”、低山丘陵区的“山地逆温效应”、“坡地补偿效应”和市区的 “城市热岛效应”等。气候特征

武汉最显著的气候特征是“热”。

“后街小巷暑难当，有女开门卧竹床。花梦模糊蝴蝶乱，图1 阮郎误认作刘郎。”这是清道光年间叶调元的《汉口竹枝词》中的诗句，形象地当时描绘了武汉盛夏炎热，市民露宿街头的情景。虽无从考证，但可见历史上人们对武汉的印象就是“热”。而作为交通发达的商埠的武汉，其“火炉”之称就更是流传久远了。

武汉热，热得有“特色”。一是夜间温度高、温差小；

二是空气湿度大、风力小，导致人体散热不畅。造成这种“特色”的原因，除自然因素外，也有城市热岛效应增强的原因。

然而，武汉也有四季不同的气候。春季春雨绵绵，常有

大风，气温回升快，但升降剧烈，冷暖多变。初夏多梅雨、暴雨。盛夏高温干旱。秋季秋高气爽。秋季武汉高、低空分别受暖、冷高压所控制，上暖下凉，空气上升受到抑制，天空晴好，形成“秋高气爽”天气，平均气温在16～22℃。冬季常有低温冻害。武汉冬季天数占全年总天数的33．1％。日平均≤7．5 ℃

图2 天数占冬季总天数的83％，与同纬度地区相比，武汉冬季气温显得较低，同时寒潮活动频繁。

武汉还有一个显著的气候特征，那就是“雨水多”。

降水与温度武汉市雨量丰沛，雨热同季，但分配不均，易涝易旱。武汉市因受季风影响，降水丰沛，但分布不均，年际变化大。降水强度大，降水过于集中，持续时间又久，易造成洪涝灾害和土壤冲刷流失。

形成这种气候的原因：

1、水系

武汉是百湖之市，长江、汉水穿城而过，有着丰富的水资源（右图4）。水资源吸收热量快，放热慢，可起到降低气温的作用。图为我国最大的城中湖———东湖（右图5）。武汉市有得天独厚的水资源。全市江河纵横，湖港交织，长江、汉水交汇于市境中央，且接纳南北支流入汇，众多大小湖泊镶嵌在大江两侧，形成湖沼水网。以城区为中心，以长江为主干构成的庞大水网，保证了良好的森林植被以及生态环境。长江由汉南区进入武汉市，自西南向东北流，到天兴洲又折向东南，在左岭附近又折向东北，在新洲区大埠出境，流程150.5公里。长江武汉段水量大，年平均7100亿m

3、汛期长、水位变化显著。河道比较平直，但有丘陵逼近江岸，控制河道，使河道受约束，产生了天兴洲、白沙洲等淤积而成的沙洲。

2、武汉所属气候带武汉市属亚热带湿润季风气候，雨量充沛、日照充足，四季分明。总体气候环境良好，近几年30年来，年均降雨量1269毫米，且多集中在6-8月。年均气温15.8℃-17.5℃，年无霜期一般为211天-272天，年日照总时数1810小时-2100小时。由于武汉湖水很多，夏季热天如在蒸笼一般，闷热，称为火炉城市之一，与北方干燥天气有天壤之别；冬天较冷，没有空调的房里是没有像北方那样的暖气的，图5 图4 图3 最新动态：

而如今，在其他城市快速“变热”的同时，武汉却出现夏季平均最高气温呈下降趋势。在全球气候变暖的背景下，大气运动的规律发生了变化，如一向夏季在长江中下游地区逞威的西太平洋副热带高压，经常“北跳”，带来南北冷热异常。武汉夏季平均最高气温不升反降，如果这种变化趋势延续的话，武汉就有可能摘掉“火炉”的帽子。

实例分析：

利用气候——风解决气候问题(武汉)夏天，偏南风“岔”着吹过;冬天，北风口上又罩起一顶帽子。作为主动适应气候变化的尝试，“应变建筑”正在武汉起步。

率先进行这一努力的，是武昌长江边的融侨华府小区（右图6）。小区16栋房子不是均匀分布，而是呈倒“v”型分布，“缺口”对着东南方向。

小区房子的朝向、间距，都经过精确测算，确保夏天季候风以适当速度通过，带走内部热量。到了冬天，北风袭来时，位于倒“v”字底部的楼宇，正好挡住呼呼而来的冷风，如同在小区北面罩起一顶帽子，使小区、居民家的热量不被带走。

随着城市规模越来越大，高楼和人口越来越密集，“热岛效应”日趋明显。密集的高楼大厦不仅阻碍空气流通，影响热能的消散，玻璃幕墙又加剧了热岛效应。

研究已表明，如果进一步打通市区、市郊湖泊河流的联系，让流动水体形成风道，可明显改善城市通风状况，提高城市对高温的抵御能力。

图6 篇二：中学物理调研报告(26)xx中学初中物理教学现状调研报告

一、前言

为了更好地了解中学物理课程改革的情况，我们小组于2013年5月6日至5月10日到xxxx中学进行调研。从听课入手，开展到小组评课，和教师面对面对话，掌握了第一手材料，对初中物理教学现状有了一个初步的了解。

二、研究方法: 观察法访谈调查法

我们知道，物理学是在培养学生认识客观世界运动规律的能力，培养学生实事求是的科学态度，培养学生的创新思想、创新能力、创新精神，即培养科学素养方面具有强大功能。本次物理课程改革的基本理念之一是“注重科学探究，提倡学习方式多样化”,课程目标包括三个维度：知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观。课程改革的目的是使人适应社会，融入社会，进而推动社会的发展。所以无论是从课程自身的发展，还是从人才的培养出发，都要求课程“与时俱进”，要不断调整一成不变的学科本位观念。在新课程的改革下，还要充分发挥物理学的以实验为基础的特征，要挖掘物理学密切联系生活、生产、技术，联系其他自然学科的特征，充分发挥物理学全面体现“三维课程目标”的教育功能。于是我们在教材编写中，强调情境创设，重视实验探究，注重从整体上突出物理学的特征，体现物理学在物质、运动与相互作用、能量三个一级主题下的物理学三大功能，提出了能量为主线的教材体系，事实上是突出物理学的本质特征。

三、研究设计过程与结果显示及分析

同该校一些教师的对话中，了解到科技中学的物理教学现状：

（1）师资现状

1、教师数

该校现有物理专任教师7人，其中男教师6人，女教师1人。教师的数量基本满足教学需求，但青年教师居多，学科骨干很少，学科带头人少。

（2）教学现状

1、大部分教师能够适应新课程的教学要求

通过对话了解到，75%左右的教师适应新课程改革要求；50%左右的教师认为能较好把握、驾驭、使用新教材。说明该校大多数物理教师基本能胜任初中物理教学。

2、教学观念发生转变，课堂教学行为发生变化

平时听课结果显示广大教师的课堂教学组织形式发生变化。该校100%的物理教师能运

用多媒体进行课堂教学；50%左右的物理教师非常注重学生的主体地位，在质疑、对话、交流、实验、探究的学习方式上运用得比较突出，教师活动更多是对学生进行有效组织和学习指导，能结合学科特点和中考要求驾驭教材，多数教师对教材有新的认识和理解，对提高学生的能力与考试成绩有了正确的认识；50%教师能够结合学生特点，实施有效的针对性的教学。教学形式多样化，教学内容丰富多彩。满堂灌的教学现象减少，探究性学习过程得以增强。

3、课堂形式的变化

平时听课时观察到学生课堂的座位发生了变化。新课程改革学生的座位以小组形式围成一圈，六个人一组，课堂上方便学生进行小组讨论，探究性学习得以体现。（3）存在问题

1、教师队伍素质

从老师处得知，物理学科骨干教师缺乏，学科带头人少。物理专业教师占75%，专业理论整体水平偏低。从听课结果显示，该校物理教师的课堂教学水平也相对较低，教学经验、教学方法，教改教研工作也相对欠缺。

2、实验教学薄弱

学校实验器材有限，但大多能满足实验教学需要。学校实验设备较好，但缺乏专人管理。实验教学不能及时进行。部分教师课堂演示实验草草结束，忽略实验研究的过程和方法，达不到实验的目的。

3、教育观念较为陈旧

受应试教育的影响，部分教师的教育观念没有得到有效的转变，教学方式较为陈旧，教学方式较为单

一、机械、被动。仍有部分教师上课出现一言堂的现象，重讲解、轻引导，教学过程中忽视了物理概念、公式的形成过程，只注重公式的运用，没有让学生通过一系列的质疑、判断、比较、选择，以及相应的分析、综合概括等认识活动。

4、教学研究意识不高。

该校的物理教师没有开展有针对性的课题研究，没有积极主动探索教学实践中遇到的问题和困惑；广大教师教研意识较弱，参加教研活动很少，没有养成课后反思和良好的教研习惯。

5、教学辅助资料不足。

物理学科是一门实验学科，概念抽象，而与新教材配套的教学辅导用书、挂图、音像、阅读材料相对贫乏。给教师备课讲课、练习设计、点拨辅导等带来很大困难，影响教师备课

水平和上课效果。

四、研究主题的展开与讨论

（1）、物理教学活动形式的多样化。

1、大力开展物理实践活动。将物理知识与生活实际相结合，尽可能让学生接触生活知识，接触社会，使学习到的物理理论知识应用到社会实际当中处。

2、要求学生写课外物理知识兴趣调查报告，物理探究性学习笔记，心得体会。这样可以加强物理理论知识的理解，加深了学生与学生，学生与老倡导学师的思维方式的交流，从而更好改变教学方法去引导学生知识的成长。

3、学生搞小制做，搞小发明，小创造，科技手抄报。这些培养学生的激情，兴趣，培养他们动手动脑学习物理创新能力和动手能力。

4、每周开展一次物理科普知识讲座，使学生进一步了解物理科学，认识物理科学的奥秘，使他们树立了远大的理想，宏伟的目标，为物理事业作贡献，成为社会主义的接班人。

5、对学生学习物理知识随时开放物理实验室。让学生自主动手做实验，自我设计实验，培养学生发现问题和分析问题的能力及解决问题得能力，培养他们对物理探究问题的好奇心，进一步加强对物理知识的理解和运用。

（2）教师在教学过程中的变化。

1、教师在教学设计过程充分考虑到学生学习和掌握科学探究的物理方法，同时注意培养学生良好情感态度和价值观，在教学设计时刻体现物理探究性学习教学精神。

2、教师的教学方法注重新意，注重新旧知识章节的内容的联系和沟通;注重教学的过程中学生和教师之间的互动，平等参与的生动局面；注重学生和教师之间语言亲和感,使学生在学习上消除了以往的心理障碍.。教师经常性开展备课，讲课，评课，相互交流，取长补短，借鉴他山之石，培养我校共同探究，团结协作的精神。

3、教师把先进的教学设备带入课堂,把一些抽象的物理知识，通过机械设备播放展示，让学生直接去感知,从而培养学生抽象思维。(3)学生的学习情况发生巨大的变化。

2、在物理课上的学习氛围，由死气沉沉变成了激情高涨，学习的效率有明显的提高，认为物理教学课是一种真正教学享受课。

3、学生的流失有了明显的减少，“差生”学习过去十分“讨厌”的物理有了较大兴趣，举动向教师问的问题越来越多了。

五、调研的结论

（1）学生学习物理的方法有了明显的变化，学习方法多样化逐步形成。（2）大多数物理教师的行为正积极的朝课改要求方向转变。课堂教学开放性、师生关系民

主性、教学模式多样化、教学手段现代化等正成为教师的共识，但少数中老年教师存在消极抵触状态，教师培训形式单一等问题也同时存在。（3）学生对物理的学习兴趣有所提高，对物理的学习主动性也有所改进。

（4）建议：

1、要进一步研究物理探究性教学好的方法。建议教师从新课的课题引入做起，创设富有启发问题情景，鼓励学生积极去探究，注重学生的学习有成就感，有信心，在注重获知识的同时，获得知识的思维方法。

2、教研组的集体备课还要加强深度力度。集体备课，不能只是统一进度，统一选题，统一内容，应当在物理探究教法上进行研讨，同时注意对学生学法的指导。还要写教后感和教学反思，札记并教师之间互相交流，取百家之长。

3、注重课堂教学过程中的及时反馈，更多关注基础较差的学生，不仅要发现问题及时纠正，要多给他们展示的机会，使他们树立信心。

4、加强对青年教师的培养，使青年教师把握物理探究教学知识体系，认真学习教材，尽快把握常规教学的要求，建议对青年教师的备课，有一定硬性要求比如说一定要对每节课写出教学反思，典型课写出细案，以克服课堂教学的随意性，盲目性。

5、加强培训，提高教师综合能力。教师的教学能力是教师必须具备的基本素质是教师业务能力的综合表现。目前，在我校物理教师的教育教学水平不高的情况下，开展培训是加强教师队伍、是促进教师不断提高专业水平、教师教育教学综合能力的有效途径。

从科技中学初中物理的教学现状来看，此次课程改革还是相对成功的。这场课程改革既是每一个教师面临的严峻挑战，也是遇到的一个历史性发展机遇，希望每个教师要积极地、主动地迎接这一挑战，抓住机遇，提高自己水平。困难是客观的、也是共同的，为了素质教育伟大目标的实现，时代要求我们团结一致，振奋精神去主动迎接这一场划时代的挑战。

六、参考资料

[1]廖伯琴，张大昌，物理课程标准解读 [2]李新乡，物理教学论篇三：物理调研报告

诺贝尔奖与物理学

许自强，郎文秀

指导教师：陈浩

(沈阳师范大学物理与科学技术学院物理学)摘要: 诺贝尔奖是世界近代史上最久负盛誉的一项国际性大奖,从1901年颁发到2000年,已走过了整整一个

世纪。百年来,无数科学家在各个学科领域内为人类创造了宝贵的文化和科学财富。了解和研究这段历程,可以使

我们获得许多重要的借鉴与启迪。

关键词:诺贝尔物理学奖;物理学;一百年 0 引言

诺贝尔奖是以瑞典著名化学家诺贝尔的名字命名的包括自然科学和人文科学奖项的综合性、国际性大奖。它以诺贝尔的遗产的一部分兑为现金(共计920万美元),作为奖励基金,以其利息作为一年一度的奖金。按照诺贝尔的遗嘱,诺贝尔奖分设物理学、化学、生理和医学、文学、和平奖5个单项奖。到了1968年,瑞典银行在成立300周年时,决定设立诺贝尔经济学纪念奖金,每年由这家银行提供与当年诺贝尔奖金相同的金额,交给诺贝尔基金会统一使用。

自1901年首次诺贝尔物理奖颁发以来,现已经历了一个世纪。其间,除1916年、1931年、1940年、1941年、1942年,计五年停颁外,相继共颁发了94次,有159人次获此殊荣(巴丁一人获两次奖),其中,女物理学家2人。奖金由首次颁发的每项3.1万美元增加到1999年的每项94万美元。诺贝尔物理奖,是当今举世公认的、物理领域的最高荣誉奖,起着评审和鉴定基础研究成果的重大作用。在一定意义上说,一个国家,获诺贝尔物理奖人数的多少与其相应综合国力的大小密切相关。20世纪,从物理学科的研究领域看、是个划时代的微观、宇观世纪,在实验的基础上,建立了量子力学和相对论。由此,不但发展了量子化学、激光、半导体、等离子体、超导体、超级计算机、核能、宇宙学等。而且,给哲学还提供了深化和发展的素材。

实验,理论上的重大突破,必然要导致技术上的重大变革。当今,人们的物质文化生活,乃至思想观念正在发生着翻天覆地的变化,人类已由电子、核能时代,进入了信息化时代。

在这一划时代的历史进程中,诺贝尔物理奖的获得者,起了很重要的作用。因此,对百年来诺贝尔物理奖作一回顾与评析,是个十分有意的工作,做这个工作,必然要涉及到许多学科的知识,我们深感力不从心,不妥之处难免,敬请相关学者指正。1 诺贝尔物理学奖基本概况

诺贝尔物理学奖自1901年到2000年的一百年间,共计162人次获奖,见表1。表1 诺贝尔物理学奖获奖者国家分布

共有16个国家的物理学家曾获此殊荣,其中美国人占44%,而南半球国家无一人获奖。我们从中还可以看到,在第二次世界大战前的近40年间,德国共有11人获奖,居世界之最,可见当时世界科学研究的中心在德国。在第二次世界大战以后的60年间,美国人有67人次获得诺贝尔物理学奖,占二战后获奖中人数的58%。特别是80年代以后,大部分年份都有美国人获奖。

表2 诺贝尔物理学奖获奖者年龄分布

诺贝尔物理学奖获奖者平均年龄为52岁。其中英国物理学家布拉格于1915年获诺贝尔物理学奖时,年仅25岁,至今还保持着获诺贝尔奖年纪最轻的纪录。1978年获诺贝尔物理学奖的前苏联物理学家卡皮察已84岁高龄。

此外,1903年,居里夫妇获诺贝尔物理学奖,成为诺贝尔奖历史上首次双双获奖的夫妇。并且,居里夫人还于1911年获得诺贝尔化学奖。

美国物理学家巴丁以在半导体器件和超导领域做出的杰出贡献,分别于1956年和1972年两次获得诺贝尔物理学奖,成为世界上至今唯一一位在同一领域内两次获诺贝尔奖的伟大人物。

在诺贝尔物理学奖历史上,还有象布拉格、玻尔等父子双双获诺贝尔奖的传奇故事。

在诺贝尔奖获奖名录中,一些世界著名的高等学府尤其引人注目,见表3。

表3 获奖较多的著名高校

自1957年以来,先后共有5位华裔物理学家登上诺贝尔领奖台:1957年,31岁的李政道和35岁的杨振宁;1976年,40岁的丁肇中;1997年,49岁的朱棣文;1998年,59岁的崔琦。这是全球华人的骄傲。2 百年诺贝尔物理学奖与20世纪物理学发展史 2.1近代物理学的三大发现

阅读百年诺贝尔奖获得者的辉煌成就,似乎就是在阅读一部20世纪的物理学发展史。1901年,德国物理学家伦琴,因发现x射线而获得首届诺贝尔物理学奖,从此开始了现代物理学发展的光辉历程。到20世纪末,物理学看起来已达到相当完善的地步,一般物理现象似乎都能从相应的理论中得到说明。因此,相当多的人认为,物理学的基本框架已经构成,剩下的工作只是把一些物理常数测得更准确一些,把一些基本规律应用到各种具体的问题上去而已。1900年,著名物理学家开尔文在总结近百年来物理学所取得的成就时说:“在已经建成的科学大厦中,后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。但是,在物理学晴朗天空的远处,还有两朵小小的令人不安的乌云。”这两朵乌云是指以太漂移和黑体辐射两个用已有的物理学理论无法解释的十分重要的现象。物理学发展的事实表明,由于相对论和量子论的建立,导致物理学发生了一场革命,提出了与以往经典物理学理论完全不同的物理理论。19世纪末,这场物理学革命风暴来到之前,连续发生了三个重大事件,这就是x射线、放射性和电子的发现,它们被称为物理学的三大发现。1901年,德国物理学家伦琴发现x射线而获奖。1903年,法国物理学家贝克勒尔和居里夫妇因发现天然放射性元素铀、钋、镭而获奖。英国物理学家汤姆生,测出电子的荷质比而获1906年诺贝尔物理学奖,成为一位最先打开通向基本粒子物理学大门的科学家。

2.2 相对论的创立

第一个获得诺贝尔物理学奖的美国物理学家是1907年诺贝尔物理学得主迈克尔逊。他因创造精密的光学仪器和用以进行光谱学、度量学的研究,并精密测出光速而获奖。1882年,他和美国化学家、物理学家莫雷进行了著名的麦克尔逊-莫雷实验,按预期的效果,能够计算出地球相对于“以太”的绝对运动的数据,但测量结果没有发现任何显著的移动。这一结果使人们对关于宇宙的静止以太假说和关于光学的光行差假说产生了怀疑,从而为科学史上否定“以太”存在的概念提供了重要的根据,并促进了爱因斯坦狭义相对的建立。1904年,第二届诺贝尔物理学奖得主荷兰物理学家洛伦兹提出了高速运动的参考系与静止的参考系之间的时间空间坐标变换形式—“洛伦兹变换”。他提出的光速在不同媒质中具有不同数值和光在运动和静止物体中消失的时间不同等看法,为爱因斯坦创立相对论做了某些准备。

1905年,德国物理学家爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》,提出了以光速不变原理和狭义相对性原理为基础的狭义相对论。通过洛伦兹变换,爱因斯坦得到一系列重要结论,如运动的尺子缩短,运动的时钟变慢,光速不可逾越等。他还提出了质量和能量之间的重要关系式:e=mc2,把质量与能量统一起来,并在理论上预示了原子能利用的可能性。1916年,爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》,最后完成了广义相对论的创立。1921年,他因光电效应而获得诺贝尔物理学奖。在讨论为爱因斯坦授奖时,物理学界对相对论尚有争论,但瑞典皇家学会决定:“不管相对论与引力理论有何价值,将1921年的奖金授予物理学领域内作出过重要贡献的爱因斯坦”。

2.3 量子论的建立

量子理论的突破首先出现在黑体辐射能量密度随频率的分布规律上。1900年,德国物理学家普朗克了解到维恩(1911年诺贝尔物理学奖获得者)的半经验公式在长波段与观测有明显偏离,他提出了一个两参数公式。普朗克作出如下假定:物体吸收或发射电磁辐射,只能以“量子”的方式进行,打破经典物理学的连续性观念,满意地解释了他提出的辐射公式,解决了“紫外灾难”问题。这标志着量子论的诞生。但在相当长一段时间中,这个假设并没有引起人们的重视。

1905年,爱因斯坦却看到了它的重要性,提出了光量子假说,成功地解释了光电效应。1904年,汤姆生提出了著名的“葡萄干蛋糕”原子结构模型。1911年,汤姆生的学生卢瑟福的a粒子散射实验使他提出了与导师截然不同的核式模型。但这个模型却遇到经典理论分析上的极大困难。1913年,卢瑟福的学生玻尔把普朗克的量子化假设引进了卢瑟福的原子模型,提出了量子化轨道理论,即玻尔的氢原子理论。玻尔的理论一举解释了热辐射和光谱学的基本定律。1924年,法国物理学家德布罗意提出了实物粒子也具有波动性即物质波的概念,一切客体都具有波粒二象性。他用这种物质波理论解释了玻尔的模型和量子条件,并预言电子束在穿过小孔时也会出现衍射现象。1927年,美国科学家戴维逊等物理学家证实了电子衍射。波粒二象性的揭示,开创出一门专门研究微观世界运动规律的统一理论-量子力学。量子力学和相对论的结合,构成了现代物理学的理论基础。1926年,奥地利物理学家薛定谔发展了德布罗意的物质波思想,建立了描述微观粒子运动的波动力学方程。这个方程在量子力学中的地位,相当于经典力学中的牛顿方程。

同年,德国物理学家波恩对波函数做出了统计解释,认为微观粒子的波动性是一种几率波。

德国物理学家海森堡1925年沿着另一条途径为量子力学的创立奠定了基础。他建立了与薛定谔的波动力学在本质上一致的矩阵力学。1927年,他推出了测不准原理和测不准关系式。1928年,英国科学家狄拉克把相对论同量子力学结合起来,建立了相对论量子力学。量子力学建立后,围绕对量子力学的理论解释展开了激烈的哲学争论。1927年,玻尔提出了著名的互补原理,从哲学上对测不准关系加以概括,用以解释量子力学的基本特征-波粒二象性,成为量子力学的正统解释。

相对论的创建人爱因斯坦的名字家喻户晓,然而发展量子理论的物理学家的名字只有科技界人士才知晓,原因之一是由于量子理论并非主要由一位物理学家所创立,而是许多物理学家共同努力的结晶。在这征程中闪烁着普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡、波恩、泡利、德布罗意、薛定谔等光辉的名字。因为在量子物理学所做出的杰出贡献,他们都分别获得了诺贝尔物理学奖。20世纪量子物理学所碰到的问题是如此复杂和困难,以至没有可能斯望一位物理学家能单独把它发展成一个完整的理论体系,量子物理学的建立可以认为是物理研究工作方式的转变。

2.4 原子核物理学和基本粒子物理学 19世纪末的三大发现使人类从原子“实体”破门而入,随之而来的物质结构的秘密逐层被揭开,给人类展示出微观领域的丰富多采的自然图景。原子核物理学和基本粒子物理学相继建立起来了。诺贝尔物理学奖尤为重视基础理论研究,从英国科学家查德威克因发现中子而获1935年诺贝尔物理学奖以来,有关高能物理学方面获诺贝尔奖的占全部物理奖人数的近70%。1938年诺贝尔物理学奖获得者,意大利物理学家费米以从事原子物理和人工放射现象的研究而闻名于

世。他因查明了用中子轰击产生的新放射性元素,并发现了用慢中子实现核反应而获奖。成为在核物理方面第一个获诺贝尔物理学奖的科学家。1949年诺贝尔物理学奖获得者,日本科学家汤川秀树用数学的方法预见介子的存在。1950年英国物理学家鲍威尔因发现介子而获奖。1957年诺贝尔物理学奖获得者,美籍华人杨振宁、李振道提出在弱相互作用下的宇称不守恒定律,在理论上指出τ、θ是一种粒子,只是在弱相互作用领域其宇称不守恒。1965年诺贝尔物理学奖获得者,美国物理学家费曼、施温格、日本物理学家朝永振一郎对量子电动力学的研究,对基本粒子物理学有深刻影响,他们又假设了一种理论上的粒子称为夸克。

1969年诺贝尔物理学奖获得者,美国物理学家盖尔曼提出“夸克”粒子理论而获诺贝尔物理学奖。1976年诺贝尔物理学奖获得者,美籍华人丁肇中和美国物理学家里克特分别独立发现j/ψ粒子,使当时处于摇晃状态的夸克理论又获新生。1990年诺贝尔物理学奖获得者,美国物理学家杰罗姆、肯德尔、加拿大物理学家泰勒首次实验发现夸克的存在。1995年诺贝尔物理学奖获得者,美国物理学家珀尔、雷恩斯,发现了τ轻子和成功观察到电子反中微子,为建立轻子—夸克层次上的物质结构图像做出了重大贡献。夸克是不是还可再分,即它是否还有更深的内部结构,这正是科学家们进一步研究的课题,工作还正在进行中。人们对物质微观世界的认识是永无止境的。3 启示与展望历史是一面镜子,回顾百年来诺贝尔物理奖的历程,仅管启示很多,但最主要的还是培养人才、吸引人才、留住人才。

诺贝尔物理奖荣获者几乎都是来自世界一流的大学和重点实验室。因此,办好重点大学、建设好重点实验室是培养高素质人才的重要举措。人才培养出来了,关键还要留住人才,而要留住人才,最重要的是营造一个有利于人才成长与发展的环境。这就需要全社会共同参与。平等竞争,按德才、政绩、成果取酬,是营造这种环境的基础。这样既可留住人才、又可吸引人才。

百年来诺贝尔物理奖虽与我们无缘,但在基础研究方面我们已取得了很大成绩,再有十几年就有可能实现诺贝尔物理奖零的突破。

从鸦片战争到八年抗战,中华民族之所以会经受百年欺凌,一个重要的原因就是自己落后,当侵略者用枪炮瞄准我们的胸膛的时候,我们却只能挥舞大刀长矛去抵抗!这是一个深刻的历史教训。新中国刚一成立,就面临着核大国的核恐怖、核讹诈。于是,我们针锋相对,把基础研究与高科技融为一体,集中了一流的科学家,用不到20年的时间就先后研制成功了原子弹、氢弹、导弹、人造卫星、核潜艇。从而使我们的国威大振,受人欺凌的时代一去不复返了。这些成果的价值与诺贝尔物理奖获奖项目成果的价值相比并不差。

改革开放以来,我国的基础研究有了更大的突破。例如,1989年李新洲教授首次在理论上证明了,观测的宇宙必定是四维的,这是宇宙学研究中的一个突破性进展。科学家潘建伟撰写的《量子态隐形传输实验研究》篇四：中学物理调研报告(2)中学物理调研报告

题目：新课改背景下高中物理实验教学现状成员：

专业班级：时间：

新课改背景下高中物理实验教学现状

一、前言：

物理学中的物理概念、物理规律是从实际问题中抽象、概括出来的，高中物理实验对于建立于物理基本概念和理论有着不可取代的作用。高中物理实验教学既是物理知识教学的基础，也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段，在培养学生的科学素养上具有独特的地位和全方位的功能。因为物理

是一门以实验为基础的学科，实验室进行物理教学和物理研究的最根本方法。然而，由于长期受应试教育思想的影响，在很大范围内物理实验教学仍然处于“只讲不做”的状态。许多演示实验和学生分组实验未得到真正的重视和落实，实验教学效果十分低下。新课程认为物理实验功能的体现，不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果，更重要的要学生以学生为主体，创设良好的实验环境，让学生有目的的进行物理实验，通过观察、测量、数据处理等，是学生从中获取知识、培养学生实验能力、思维能力，发展学生的创造力。为此，我利用见习时间在德化一中对“新课改背景下高中物理实验教学现状”进行一次调查。

二、研究方法：

本次调查采取分层整群抽样的方法，本次调查对象为xxx的老师及学生，其中的人员为随机抽取。

本次的调查方法为：

（1）访谈调查5名老师，10名学生（2）学生问卷调查(300份)（3）上网查询

三、研究设计过程与结果显示及分析：

1、调查时间：

2013年5月2日—2013年5月9日

2、调查地点：

福建省德化第一中学

3、调查设置：（1）、访谈题目：新课改的措施有哪些？（2）、问卷调查表设置：

4、调查步骤：（1）制定问卷

（2）随机发放300份问卷（3）回收问卷

（4）访谈5名老师，10名学生，并作记录

5、调查结果显示及分析

问卷调查结果：本次统一在该校进行问卷调查，回收问卷300份，其中有

效问卷295份，占98.3%。

1、从表一：看出在新课程改革下，物理实验教学变化相对于以前来说，是比较大的。对全校的同学进行统计，同学们基本满意学校开设的实验，基本满意程度达到80.5%,同学对学校的实验不满意程度为0%。可见，新课改后，中学的物理实验的教学方面，设施方面都有所提高，同学们对物理实验满意程度有所提高。（如表一所示）

表一：学生对物理实验满意程度

2、从表二：可以看出7%以上的学生很少或根本没有做过物理实验，可见一部分学生并没有真正掌握科学探究的方法。（如表二所示）表二：是否做过物理实验饼图分布 3.从表

三、表四：那么在实验前，老师有无要求预习实验内容，而学生个人实际有无预习的调查问题上。98%的学生都选择了要求预习实验内容。这足以证明了，所有老师对实验的重视程度还是令人满意的，老师都是要求学生可以做好充分的准备。但是这个要求仅仅是学生按照常规的预习方式，是否收到了预习实验应该有的效果。还是有待考察的。个人主动预习层面上，有86%的学生表示偶尔有预习，有41.2%的同学选择了一直有预习，只有3%的同学选择了一直没有预习。从这个调查上来说老师的重视程度对学生的认真对待实验的态度是有影响的。只有老师认真对待了，学生才会意识到实验的重要性，才会认真准备实验，才可以真正的从实验中获取知识和启发。但是，预习实验的方式，预习的内容是否有待改进，这都是老师和教育工作者需要考虑的地方。从统计的数据可看出，女生做实验的兴趣比男生低，但女生的自觉性比较高。（如表

三、表四所示）

表三：不同年段不同性别对物理实验看法篇五：中学物理调研报告(50)课改实施的情况调研报告

一前言为了了解老师和同学对新课程改革了解的情况，特做此调查。调研时间：调研地点：

二研究方法：问卷分析法三研究设计过程与结果显示及分析本次调查采取分层整群抽样的方法，在里随机抽取参与课改的初中物理教师30人（男15人、女15人）、学生100人（男50人、女50人）。

调查问卷分教师问卷和学生问卷，内容主要从初中物理新课程实施保障系统、教师教学方式、学生学习方式、科学探究、课程评价制度五个方面入手编制，采用单项选择题、开放性选择题和开放性问答题的形式呈现。

实施调查时，研究者委托当地教研人员，亲自将问卷发放给教师和学生，讲清此次调查的目的、意义、方法和注意事项，问卷回答完毕当场收回。共收回有效教师问卷86份，有效学生问卷281份。采用excel 软件对数据进行管理和处理。

（一）初中物理新课程实施的保障系统 1.初中物理新课程实施环境

学校对物理课改的重视程度是顺利推行物理新课程的根本保障。本次调查中85%以上的教师认为学校重视此次物理课改，其余教师认为不重视或持不清楚的态度。教师是课程改革的执行者，他们对物理课程改革的适应情况是课改顺利推行的一个重要条件。目前大部分教师已经适应了本次课改，近30%的教师还不太适应。为了搞清楚物理课改的影响因素和教师存在的问题，我们做了进一步的调查，结果如图1所示：在此次物理课程改革当中，教师面临的最大困难来自两个方面，一是教学资源缺乏，二是传统思想对教师的束缚。这两个问题在很大程度上威胁着新课程改革顺利实施，如果这两个问题不能合理解决，物理课程改革很可能流于形式，无法顺利推行。教师在遇到困难的时候，9.72%的教师选择独立解决，84.72%的教师选择与同事商量解决，只有2.78%的教师向教研组长反映，1.39%的教师向校领导反映，1.39%教师选择不采取任何行动的消极态度。可见，绝大部分教师遇到困难并不向上级反映，造成上级并不清楚教师存在哪些困难。如何建立良好的管理体制，解决课程资源匮乏问题，建立与课程改革相适应的考评制度，是物理新课程改革能否顺利进行的关键。

图1 教师在物理课改中遇到的困难 2.课程资源的开发和利用

课程资源是新一轮国家基础教育课程改革所提出的一个重要观念，是指形成课程的要素来源以及实施课程的必要而直接的条件。按照课程资源空间分布的不同，大致可以分为校内和校外课程资源。［2］（211—213）以校内资源为主、校外资源为辅是本次课改的指导思想。调查显示：在教学中，教师除使用黑板、粉笔等常规的教具外，73.61%的教师表示常使用模型、模具演示，61.11%的教师常使用幻灯机，51.39%的教师常使用挂图，41.67%的教师常使用多媒体计算机，12.50%的教师常使用录音机，8.33%的教师常使用录像机，6.94%的教师常使用一些其他的教具。此外，可利用的校外课程资源见图2所示。

图2 可利用的校外课程资源从图2可以看出，可利用的校外课程资源集中在图书资料和电子资源。但在实际教学过程中仅19.44%的教师去学校图书馆、资料室查阅资料，8.33%的教师去校外图书馆收集资料；在对学生的调查中也得出一致的结果，仅有28.33%的学生认为学校图书馆有些方面能够满足自己学习的需要，其余学生认为校图书馆不能满足自己物理学习的需要。可见，校图书资料更新慢、数量不足、与教学内容脱节等局限性，使得校图书资料不能满足师生的需求。此外46.48%的教师认为学生从来不去校外图书馆等地去学习。校内图书馆有待进一步扩充更新以满足广大师生的需求。校外图书馆虽然便利，但并没有被广大师生所重视和利用。

物理是一门以实验为基础的学科，实验条件差会直接影响物理新课程的实施效果，在本次调查中，66.67%的教师认为实验条件差，该现象是物理课程资源缺乏的最主要原因。但是教师在教学中并没有因为条件差而放弃实验，28.23%的学生认为物理老师经常使用日常简易器材（如易拉罐、火柴、手电筒等）做实验，36.73%的学生认为老师有时这样做，21.09%的学生认为老师偶尔会这样，10.54%的学生认为老师从不这样做。可见，大部分物理教师在努力挖掘身边的可利用资源，利用日常生活的简易器材进行实验教学，以此弥补学校实验器材不足的问题。

（二）教师的教学方式 1.教学观念

教师是新课程实施的具体操作者，是初中物理课程改革的主体之一。物理教师教学观念决定着物理教学改革的深度、广度。传统教学是面向少数学生的精英教育，此次课改提倡让每一个学生得到全面发展，是面向全体学生的大众教育。调查发现：72.22%的物理教师在教学过程中重视全体学生的发展；针对学生物理学习上的个别差异，75.00%的教师使学生间形成相互帮助、相互学习的气氛；19.44%的教师采取个别指导的办法促进学生学习，其余教师采用与家长合作等办法来帮助学生进步。由此可见，物理教师在关注每一个学生身心发展的同时，也承认学生的个别差异，为了让不同学生在物理学习中得到不同的发展，物理教师创建相互学习、相互帮助的良好气氛来促进学生自主发展。

由于受到考评制度的影响，93.06%的教师重视学生学习能力的提高，55.56%的教师重视学生全面的发展，31.94%的教师重视学生特长的培养。教师是学生成长的引导者，教师如何定位物理教育目的，对物理新课程改革起着主导作用。从本次调查中可以看到，几乎所有的物理教师都非常重视学生学习能力的提高，使学生获得可持续发展的基本能力，但在培养学生特长方面并没有给予足够重视。2.教学行为

教学观念决定教学行为，教学行为决定着课程改革的成败。新课程的核心理念是为了每一个学生的发展。为实现这一理念，教师必须尊重每一个学生。在此次调查中显示：教师提出问题，学生答不上来或回答错误时，仅8.50%的学生认为物理教师会批评学生，其余学生认为物理教师会鼓励学生大胆回答，并启发学生思考。当学生提出超出教学要求的问题时，38.89%的物理教师采用包办的方式为学生详细解答，直到学生满意为止，58.34%的教师鼓励学生自行探究学习，建议学生到图书馆查资料或与同学讨论解决，仅有极少数的教师采用消极的态度和行为，告诉学生所提问题超出了教学要求，不必再考虑。此次新课程改革，期望以教师教学方式的改变来带动学生学习方式的改变。教师教学方式的转变是新课程实施的关键，此次调查中63.89%的物理教师从学生的实际考虑教学方法的选择，9.72%的物理教师从教材的实际考虑，6.94%的物理教师从教学条件考虑，19.44%的教师综合以上方面考虑教学方法的选择。在教学过程中，大多教师常常将物理知识和日常生活实际相联系进行教学，他们还特别重视学生学习方法的掌握。调查显示：51.36%的学生认为物理教师在课堂上经常进行学习方法的讲授，35.37%的学生认为有时进行，13.26%的学生认为物理教师很少进行或根本不讲授学习方法。

教师教学辅助方式的选择与应用也是物理课改的关键所在，调查结果如图3所示：

从图3可以看出，通过布置大量课外作业来提高学生学业成绩的做法，已经不再是物理教师常采用的辅助教学方式。教师根据学科特征，让学生自己动手做实验来增加学生的感性认知，培养学生的实践能力，并鼓励学生阅读有关参考书，可以培养学生自主学习的能力和独立解决问题的能力，让学生了解科技前沿知识；还可以采用成立课外兴趣小组、实地考察等方法培养学生学习物理的兴趣。

（三）学生学习方式

传统的学习方式是单

一、被动和陈旧的学习方式。现代的学习方式是以弘扬人的主体性为宗旨、以促进人的可持续性发展为目的，由许多具体方式构成的多维度、具有不同层次结构的开放系统。［2］（130—134）课标指出：学生是学习的主人，学生是发展的人、是独特的人、是具有独立意义的人。教师要引导学生从传统的学习方式转向现代学习方式。1.学习兴趣

现代学习方式与传统学习方式相比，主要区别是学习兴趣。学生有了学习兴趣，学习活动就不再是一种负担，而是一种享受、一种愉快的体验，有兴趣的学习事半功倍。在本次调查中，49.66%的学生对学习物理非常感兴趣，43.88%的学生有一定的兴趣，其余学生兴趣极低或不感兴趣。在整个物理学习过程中，34.69%的学生认为自己的兴趣、爱好、特长得到了充分的发展。79.93%的学生表示在以后的物理学习中，将更加努力地学习物理。以往有研究表明，物理课程是学生最不感兴趣的课程之一。该结果与本次调查结果不同，主要原因是课改以来，教师采用多种教学方式带动学生探究、实验等，学生由被动学习逐渐转变为主动学习，其学习兴趣得以发展。2.与他人的交往与他人的交往、互动是学生学习的一种重要方式，双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充，在这个过程中与他人分享彼此的思考、经验和知识，交流彼此的情感、体验与观念，从而达到共识、共享、共进，实现物理知识的理解和应用，成功完成科学探究过程，掌握科学方法，了解sts，树立科学世界观。在本次调查中，我们着重了解师生之间以及学生之间的交流互动，结果显示：68.06%的物理教师认为课堂教学中与学生互动充分，其余教师认为不充分，学生更多是被动听课。从学生角度来讲：37.41%认为经常与老师交流，59.52%经常与同学交流。当物理学习中遇到困难时，35.71%的学生认为自己能够得到老师及时的帮助，35.03%能够得到同学的及时帮助。我们可以看到：虽然教师认为和学生互动充分，但大多学生认为与教师交流互动不多，在遇到困难的时候也得不到教师的及时帮助，更多的转向同伴求助。为了顺利推行物理新课程，教师可以创造更多的与学生交流的机会，以便及时了解学生学习遇到的困难，并给予及时的帮助。四建议及对策针对调查中发现的问题,我认为学校和教育主管部门要转变教育观念,增加相应的教学投入,为学生学习创造良好的软、硬件环境;物理教师应不断提高自身素质,完善教学方法;建立学习型家庭,广泛利用社会资源,大力发展社会教育,拓展学生的物理学习空间;教师在教学过程中要注意指导高中生优化物理学习,形成健康的学习心理状态和良好的学习习惯;倡导多元化的物理评价体系,评价的内容要兼顾知识,能力和情感、态度与价值观等方面。

建筑物理考察报告篇二

关于建筑热工学相关问题调查研究

---以湖北工业大学等相关建筑为例

(张1 段2周3 郑4 周5 何6)

摘要：建筑热工学是研究建筑物室内外热湿作用对建筑围护结构和室内热环境的影响，是建筑设计时重要考虑依据。建筑热工学的主要任务是研究如何创造适宜的室内热环境，以满足各种办公、生产活动、人们工作和生活的需要。建筑物既要抗御严寒、酷暑，又要把室内多余的热量和湿气散发出去。对于特殊建筑，如空调房间、冷藏库等不仅要考虑热工性能，而且还要考虑投资和节能等问题，主要有研究对象建筑保温、隔热、通风、遮阳等。关键词：建筑热工学保温隔热通风遮阳

第一章保温

保温，即冬天能保暖、夏天能隔热，从原理上来说，主要就是通过一定的措施和方法，对建筑进行处理，以降低导热，对流，辐射等三种传热的效率。建筑设计人员在进行对房屋结构设计时，应该根据地区气候进行合理有效保温设计，以达到改善室内热环境目的。本次对建筑保温性能的调研活动，是围绕着以下几个方面，进行开展讨论的。1.1进行建筑体型设计时，主要在减少外围围护的结构面积

减少围护的结构面积主要指的是减少围合在建筑物四周的墙、门窗等面积。这种保温途径的原理是根据平壁在稳定的传热状态下总传热量公式q=q*τ*f推出的，在平壁的热流强度和传热时数不变的情况下，其总传热量影响因素主要在于其围护结构的面积，其结构的面积也小，其向外传递的热量也少。

这一种保温的途径在我们生活中十分常见，也是一种最基本的保温设计措施，本小组选择了湖北工业大学宿舍为案例（如图1.1.湖北工业大学西区17栋学生寝室），进行了调研分析，我们发现所有的4人间宿舍的均为如图1.2施工图所示，其进深为4.8m，面宽为3.2m，其余与外界的接触墙面的长度为3.2m，这样可以大大的降低与室外大气接触的表面积，从而在相同的容积的情况下，可以降低建筑的体型系数。然而，降低了围护结构面积，也会产生一些不利的影响。与室外的结构面积减少后，造成在安装门窗面积问题上产生一定限制，造成了寝室室内空气混浊，光线昏暗不良后果，给采光通风等方面带来了不良影响，因此在校园内的绝大部分教学教室设计上为了避免上述的不良后果，没有采用这种保温途径，其面宽往往大于它的进深。

1.2.进行建筑围护设计时，核心在采用高性能保温材料

我们以建筑保温中常关注的导热为例进行分析，导热系数λ是物质导热性能的标志，是物质的物理性质之一。λ的值越小，表示其导热能力越差，其保温效果就越好，相反，λ的值越大，其保温的效果就差。不同的保温材料，其导热系数有很大的差别，各自的保温效果也不尽相同，例如木材的导热系数在0.14~0.38，而水泥混凝土结构的导热系数在1.0以上，因此木材的保温效果相对于水泥混凝土结构的效果要好一些，这就是一些建筑采用木地板（如图1.3湖工北区第六教学楼木地板），木天花板（如图1.4江汉路sanfu百货商店木制天花板）的除了美观原因外的另外一个重要原因。当然，也不是仅仅只有木材可以作为保温材料，还有其他各种各样的有机无机保温材料，只是在选择时除了考虑其保温效果外，还要考虑其经济美观，防火等因素。影响材料的自身的导热系数除了材料自身的性质影响因素外，其密度和保温材料所处的环境温度也扮演着十分重要的因素。相同的材料在密度不同的情况下，其导热系数也有很大差距。不同的密度，说明其材料中孔隙率和性质状态不同，当空隙率也大时,则孔隙对导热影响比率越大,造成材料整体的导热系数降低。如图1.5所示的建筑中使用的空心砖就是采用使用了上述原理来达到保温的目的。

1.3．进行朝向与间距设计时，关键在合理控制日照量

我们都知道，一个建筑的保温性能再好，不如从源头开始，合理控制日照量，这个问题对于地理纬度和海拔较高严寒地区的冬天显得十分重要。对于寒冷地区，我们可以采用合理的朝向和合理的间距增加室外围护结构的受日照量，提高结构表面的温度，进而降低室内平壁与室外平壁的温度差，即温度梯度来减少传热速度，已达到保温目的。当然，对于炎热地区来说，我们应该减少外围护结构的受光照量，一是减少室内因受阳光辐射而升高的温度，二是降低室外向室内传递热量的速率。图1.6是我们在调研时拍下的湖工科技综合楼。由于设计时朝向朝西，而且建筑前面没有有效的的障碍物进行遮蔽，导致此楼室内温度特别高。

1.4.进行结构设计时，重点在密闭和防潮问题处理

冬季时期，室外气温低，当外界的冷空气流入室内，迅速与室内环境发生交汇作用，造成室内温度产生波动，因此我们在进行对建筑结构设计时，应该增加建筑的密封性，防止冷风渗透带来的不良影响。如图1.7所示的湖北工业大学第一教学楼走廊，为了防止冬季时期外界冷风进入，将走廊上安装了窗户。当为冬季时，关闭窗户，增加建筑密封性，当为夏季时，又可以通过打开窗户允许自然风通过来降低室内温度。增加建筑密封性，可以大大减少室内外热量进行交流，同时也可以减少建筑围护结构与室外接触面积，两者共同作用来达到达到保温目的，但是建筑密封性的提高，如果不采用有效措施，会降低室内光照强度，同时又会影响室内通风。

第二章隔热

建筑防热是指为防止室内过热和改善室内热环境所采取的综合措施。在从事建筑总体规划和单体建筑设计时要根据建筑物的使用要求采取防热措施。室内过热现象是指周围环境热辐射强，室内气温过高。一旦室内湿度大，空气流速小，使人体产生的热量和周围环境所能散发的热量失去平衡,人体散热困难,就会影响健康。为此，在从事建筑总体规划和单体建筑设计时要根据建筑物的使用要求采取防热措施。

2.1 室内过热的原因

室内过热的原因有：①在太阳辐射和室外气温的作用下，是的围护结构内表面和室内空气温度升高；②通过窗口进入室内的太阳辐射热（包括建筑物墙面、地面吸收太阳辐射热温度升高后，又向外辐射的热量），使部分地面、家具等吸热升温，加热室内空气；③自然通风过程中带进带出的热量；④室内生产或活动过程产生的余热，包括人体散热。2.2 隔热措施

隔热措施主要有以下几种：(1)减弱室外热作用。正确选择建筑的朝向和布局，可以有效地减少主要结构的日照量，从而降低室内温度。我们在上面提到的科技楼大致是坐东朝西的，白天受太阳光的直射，建筑吸收了太多的热量，如若无法有效的散热，室内温度就会较高。不过它的外围护结构主要采用灰白色材料，可以反射太阳光，减少辐射吸收。而且科技楼前有一大概两百多平米的绿色花坛，其后更有许多高大的常绿乔木，通过植物的光合作用可以有效地吸收热辐射，降低环境辐射和气温，并对高温气体起冷却作用（如图2.1科技楼航拍图）。同时该栋建筑后不远是巡司河，因水的比热容大，受温度的影响小，可以明显的降低周边室外温度。

(2)外围护结构的（白天）隔热与（夜间）散热。对屋顶和外墙，尤其是西墙，必须进行隔热处理。外围护结构隔热目的是控制外围护结构的内表面温度及其波动幅度，并使内表面最高温度同室外最高综合温度之间有一定的延迟时间。在外围护结构中，隔热要求最高的是屋顶，其次是西面的墙。①降低室外综合温度。在结构外表面采用浅色的涂料，并可利用光滑的饰面材料，例如瓷砖等以减少结构表面对太阳辐射的吸收。在屋顶或墙壁的外侧设置遮阳设施，例如遮阳幕墙等，以便有效地降低太阳辐射强度。在屋顶、墙边植树、种植攀缘植物或草皮，绿化环境（如图2.2湖工西区居民楼），可使作用在结构外表面的太阳辐射大为减弱;②合理地选择外围护结构。为了控制外围护结构内表面温度，要合理选择结构的热阻值（见建筑保温）和衰减值及其延迟时间;③采用带有通风间层的外围护结构。主要利用自然通风的风压作用，从间层内带走一部分热量，减少传入室内的热量，而且有利于白天隔热和夜间散热；④采用蓄水屋顶。利用水的蒸发，消耗屋面上的太阳辐射热。有浮盖蓄水屋顶、淋水屋顶等。

(3)房间的自然通风，排除房间余热。合理组织房间的自然通风，利用室内外气流的交换,可以调节室内的热环境，保持室内空气清新、排除余热、改善人体热舒适感。引进房间的风以干爽凉风为佳。建筑设计要选择合适的开口位置和面积，有利于组织穿堂风，以扩大室内气流的流场范围。居住区的总体布局、单体建筑设计方案和门窗的设置等，都应有利于自然通风。如图2.3科技楼楼层示意图所示，大门与后门之间由走廊连接，武汉夏季主导风向是东南风，科技楼又刚好坐东朝西，自然风可以径直而过，带走室内大量余热。大门和后门均宽4m,高2.2m，通风走廊宽1.5m，高3m。（详细内容见本文第三章）(4)窗口遮阳，阻挡直射阳光进入室内。遮阳的作用在于遮挡太阳直射辐射从窗口透入，减少对人体与室内的热辐射，降低室内温度。但同时遮阳设施也会对室内采光和通风产生一定的不利影响。遮阳设计要求：阻挡夏季直射阳光进入室内，以免过热，同时要不影响冬季必需的日照和阴天室内具有足够的照度。遮阳设施应起导风入室的作用，并兼作防雨构件。在构造上要不影响人们向外眺望的视野并经久耐用，简单轻便，造型美观。因此，合理的遮阳形式、正确的朝向、合适的构件尺寸以及材料的选择等是为达到最佳遮阳效果所必须考虑的因素。

(5)尽量减少室内余热。在民用建筑中，室内余热主要是生活余热和家用电器的散热。前者往往不可避免，对于后者则应该选择发热量小的灯具与设备，并布置在通风良好的位置，以便迅速排到室外。

需要特别指出的是，室内环境过热往往是多种元素造成的，因此，必须采取综合措施才能取得较好的效果。

第三章通风

建筑通风包括机械通风和自然通风，自然通风是一种节约能源的通风方式，学校里大部分都是自然通风。在经过许多实地考察后，我们得到许多应用不同通风技术的通风实例。3.1 热压通风建筑设计

建筑中庭设计是通过热压通风原理改善自然通风效果的一种设计。由于室内外温差造成热气向上，冷气向下。随着中庭的尺寸增加，热压通风效果会越来越好。图3.1是文科楼b座的中庭。中庭的周围是走廊，然后就是教室。该楼一共十二层，中庭属于大进深空间形式。利用这一种通风方式可以有效减少能源输出，达到节能减排的目的。然而自然通风是受限于天气的，只有在有风的时候才会相对凉快一些。中庭通风设计符合烟囱效应。中庭四周的建筑的热量由中间向上流，温度较低的空气向下流。可以看出，由于文科楼进深大，开口小，采光并不好。说明这个构造专门用来通风，采光则主要通过外部墙壁上的窗户来完成。3.2风压通风建筑设计

图3.2是湖北工业大学内的实训楼，它符合风压原理。武汉夏季主导风向是东南风向。实训楼坐西朝东，法线与武汉夏季风向有一点定差，风向投射角大概在30°~60°。夏天的时候风会吹到实训楼的正面。因此实训楼的正面就是迎风面，受到的压力大于大气压，形成正压区。风因为迎风面的阻挡，从底下的开口和建筑物两侧流过。实训楼后方的没有完全封住，有一个开口，形成对流。同时，根据伯努利流动空气原理，流动空气的压力随着风速的增加而减少。实训楼前方和后方的开口以及中间部分，形成通风通道。东风吹过时，其中会形成负压区。带动周围空气流动。实训楼实现了风压与热压共同作用。经过观察我们发现二教和文科楼也是按照这种构造来建设的。即在南北方向封闭，在东西方向部分开敞，形成有东至西的通风方向。3.3建筑窗户通风

图3.3是文科楼b座教室，可以看出窗户是推拉窗。只能半开，不能全开。教室两侧都设有窗户，形成对流通风。夏天的时候风从东南方向吹入，迎风那面的窗户作为迎风面的进风口，风吹入教室，从背风面的出风口流出，形成穿堂风。风压差越大，风阻越小，通风越流畅。应用全开形窗户会始通风效果达到最好。然而因为全开型的窗户危险系数较大，维修上所使用的费用也相对较高，因此学校里面的全开型窗户很少。室内通风分为单面通风，对流通风以及多样通风等。结构比较规律的建筑适合用单面通风和双面通风，结构灵活的建筑可以利用多样通风。单侧通风原理是风的浮力和絮流，通过窗户高差引起通风。纵观学校教室，绝大部分都是双面通风的结构。单面通风应该是在特殊情况下的一种选择。

3.4 机械排风自然补风

在某些情况下，不能通过自然通风来控制室内环境。这时就要用到机械通风。食堂内部炒菜做饭所释放的热量需要通过排风机来排出室内热量来处理。在民用建筑中，厨房内部需要安装排风扇来排除油烟，室内污浊气体被风机排出，室外干净气体从门窗进入。如图3.4中区食堂，图3.5襄阳二汽基地新区居民房。

第四章遮阳

在夏热地区，遮阳对降低建筑能耗，提高室内居住舒适性有显著的效果。其种类有：窗口、屋面、墙面、绿化遮阳等形式，在这几组措施中，窗口是无疑是最重要的。以下将对这几种形式分别进行说明。

窗口主要分为：固定窗口、活动窗口。固定外遮阳有水平、垂直、挡板遮阳三种基本形式。水平遮阳：能够遮挡从窗口上方射来的阳光。适用于南向外窗（如图4.1左华工分校行政中心）；垂直遮阳：能够遮挡从窗口两侧射来的阳光。适用于北向外窗；挡板遮阳。能够遮挡平射到窗口的阳光。适用于接近于东西向外窗。实际中可以单独选用或者进行组合，常见的还有综合（如图4.2右铁路司机学校教学楼）、固定百叶、花格遮阳等。固定遮阳不可避免的会带来与采光、自然通风、冬季采暖、视野等方面的矛盾。而活动遮阳可以根据使用者个人爱好及其他需求，自由的控制遮阳系统的工作状况。形式主要以遮阳卷帘，活动百页遮阳等等。

屋面遮阳：通过屋顶构件进行屋面遮阳，能有效遮挡太阳对屋面的直接辐射，同时也能结合立面造型，创造有性格的建筑形象。

墙面遮阳：主要是利用建筑遮阳板、电手动百叶，直臂滑轨窗蓬，遮阳蓬等机构进行，当然也可以通过绿化进行，绿化进行不适宜都市大面积墙面。

绿化遮阳：可以通过在窗外一定距离种树，也可以通过在窗外或阳台上种植攀援植物实现对墙面的遮阳，还有屋顶花园等形式。落叶树木可以在夏季提供遮阳，常青树可以整年提供遮阳。植物还能通过蒸发周围的空气降低地面的反射。常青的灌木和草坪对于降低地面反射和建筑反射很有用。例：建筑周围植树在建筑周边一定距离种树，可以对低层的户型提供有效的窗口与墙面遮阳。绿化墙面遮阳，一般选择爬腾植物如爬山虎、牵牛花、爆竹花等爬墙生长。必要的时候可以搭架拉绳，以辅助其生长。图4.3为铁路司机学校实训楼，既有植物用来遮阳，又有类似百叶窗的混凝土结构用来遮阳。

玻璃遮阳：玻璃自遮阳利用窗户玻璃自身的遮阳性能，阻断部分阳光进入室内。玻璃自身的遮阳性能对节能的影响很大.此外，利用玻璃进行遮阳时，必须是关闭窗户的，会给房间的自然通风造成一定的影响，使滞留在室内的部分热量无法散发出去。所以，尽管玻璃自身的性能是值得肯定的，但是还必须配合百叶等产品，才能取长补短。

参考文献：

华南工学院亚热带建筑研究室编：《建筑防热设计》，中国建筑工业出版社。东南大学柳孝图编：《建筑物理》，中国建筑工业出版社。

建筑物理考察报告篇三

关于建筑热工学相关问题调查研究

---以湖北工业大学等相关建筑为例

(张1 段2周3 郑4 周5 何6)

第一章保温

保温，即冬天能保暖、夏天能隔热，从原理上来说，主要就是通过一定的措施和方法，对建筑进行处理，以降低导热，对流，辐射等三种传热的效率。建筑设计人员在进行对房屋结构设计时，应该根据地区气候进行合理有效保温设计，以达到改善室内热环境目的。本次对建筑保温性能的调研活动，是围绕着以下几个方面，进行开展讨论的。进行建筑体型设计时，主要在减少外围围护的结构面积

这一种保温的途径在我们生活中十分常见，也是一种最基本的保温设计措施，本小组选择了湖北工业大学宿舍为案例（如图.湖北工业大学西区17栋学生寝室），进行了调研分析，我们发现所有的4人间宿舍的均为如图施工图所示，其进深为，面宽为，其余与外界的接触墙面的长度为，这样可以大大的降低与室外大气接触的表面积，从而在相同的容积的情况下，可以降低建筑的体型系数。然而，降低了围护结构面积，也会产生一些不利的影响。与室外的结构面积减少后，造成在安装门窗面积问题上产生一定限制，造成了寝室室内空气混浊，光线昏暗不良后果，给采光通风等方面带来了不良影响，因此在校园内的绝大部分教学教室设计上为了避免上述的不良后果，没有采用这种保温途径，其面宽往往大于它的进深。

.进行建筑围护设计时，核心在采用高性能保温材料

我们以建筑保温中常关注的导热为例进行分析，导热系数λ是物质导热性能的标志，是物质的物理性质之一。λ的值越小，表示其导热能力越差，其保温效果就越好，相反，λ的值越大，其保温的效果就差。不同的保温材料，其导热系数有很大的差别，各自的保温效果也不尽相同，例如木材的导热系数在~，而水泥混凝土结构的导热系数在以上，因此木材的保温效果相对于水泥混凝土结构的效果要好一些，这就是一些建筑采用木地板（如图湖工北区第六教学楼木地板），木天花板（如图江汉路sanfu百货商店木制天花板）的除了美观原因外的另外一个重要原因。当然，也不是仅仅只有木材可以作为保温材料，还有其他各种各样的有机无机保温材料，只是在选择时除了考虑其保温效果外，还要考虑其经济美观，防火等因素。影响材料的自身的导热系数除了材料自身的性质影响因素外，其密度和保温材料所处的环境温度也扮演着十分重要的因素。相同的材料在密度不同的情况下，其导热系数也有很大差距。不同的密度，说明其材料中孔隙率和性质状态不同，当空隙率也大时,则孔隙对导热影响比率越大,造成材料整体的导热系数降低。如图所示的建筑中使用的空心砖就是采用使用了上述原理来达到保温的目的。

．进行朝向与间距设计时，关键在合理控制日照量

我们都知道，一个建筑的保温性能再好，不如从源头开始，合理控制日照量，这个问题对于地理纬度和海拔较高严寒地区的冬天显得十分重要。对于寒冷地区，我们可以采用合理的朝向和合理的间距增加室外围护结构的受日照量，提高结构表面的温度，进而降低室内平壁与室外平壁的温度差，即温度梯度来减少传热速度，已达到保温目的。当然，对于炎热地区来说，我们应该减少外围护结构的受光照量，一是减少室内因受阳光辐射而升高的温度，二是降低室外向室内传递热量的速率。图是我们在调研时拍下的湖工科技综合楼。由于设计时朝向朝西，而且建筑前面没有有效的的障碍物进行遮蔽，导致此楼室内温度特别高。

.进行结构设计时，重点在密闭和防潮问题处理

冬季时期，室外气温低，当外界的冷空气流入室内，迅速与室内环境发生交汇作用，造成室内温度产生波动，因此我们在进行对建筑结构设计时，应该增加建筑的密封性，防止冷风渗透带来的不良影响。如图所示的湖北工业大学第一教学楼走廊，为了防止冬季时期外界冷风进入，将走廊上安装了窗户。当为冬季时，关闭窗户，增加建筑密封性，当为夏季时，又可以通过打开窗户允许自然风通过来降低室内温度。增加建筑密封性，可以大大减少室内外热量进行交流，同时也可以减少建筑围护结构与室外接触面积，两者共同作用来达到达到保温目的，但是建筑密封性的提高，如果不采用有效措施，会降低室内光照强度，同时又会影响室内通风。

第二章隔热

室内过热的原因

隔热措施主要有以下几种：(1)减弱室外热作用。正确选择建筑的朝向和布局，可以有效地减少主要结构的日照量，从而降低室内温度。我们在上面提到的科技楼大致是坐东朝西的，白天受太阳光的直射，建筑吸收了太多的热量，如若无法有效的散热，室内温度就会较高。不过它的外围护结构主要采用灰白色材料，可以反射太阳光，减少辐射吸收。而且科技楼前有一大概两百多平米的绿色花坛，其后更有许多高大的常绿乔木，通过植物的光合作用可以有效地吸收热辐射，降低环境辐射和气温，并对高温气体起冷却作用（如图科技楼航拍图）。同时该栋建筑后不远是巡司河，因水的比热容大，受温度的影响小，可以明显的降低周边室外温度。

(2)外围护结构的（白天）隔热与（夜间）散热。对屋顶和外墙，尤其是西墙，必须进行隔热处理。外围护结构隔热目的是控制外围护结构的内表面温度及其波动幅度，并使内表面最高温度同室外最高综合温度之间有一定的延迟时间。在外围护结构中，隔热要求最高的是屋顶，其次是西面的墙。①降低室外综合温度。在结构外表面采用浅色的涂料，并可利用光滑的饰面材料，例如瓷砖等以减少结构表面对太阳辐射的吸收。在屋顶或墙壁的外侧设置遮阳设施，例如遮阳幕墙等，以便有效地降低太阳辐射强度。在屋顶、墙边植树、种植攀缘植物或草皮，绿化环境（如图湖工西区居民楼），可使作用在结构外表面的太阳辐射大为减弱;②合理地选择外围护结构。为了控制外围护结构内表面温度，要合理选择结构的热阻值（见建筑保温）和衰减值及其延迟时间;③采用带有通风间层的外围护结构。主要利用自然通风的风压作用，从间层内带走一部分热量，减少传入室内的热量，而且有利于白天隔热和夜间散热；④采用蓄水屋顶。利用水的蒸发，消耗屋面上的太阳辐射热。有浮盖蓄水屋顶、淋水屋顶等。

(3)房间的自然通风，排除房间余热。合理组织房间的自然通风，利用室内外气流的交换,可以调节室内的热环境，保持室内空气清新、排除余热、改善人体热舒适感。引进房间的风以干爽凉风为佳。建筑设计要选择合适的开口位置和面积，有利于组织穿堂风，以扩大室内气流的流场范围。居住区的总体布局、单体建筑设计方案和门窗的设置等，都应有利于自然通风。如图科技楼楼层示意图所示，大门与后门之间由走廊连接，武汉夏季主导风向是东南风，科技楼又刚好坐东朝西，自然风可以径直而过，带走室内大量余热。大门和后门均宽4m,高，通风走廊宽，高3m。（详细内容见本文第三章）(4)窗口遮阳，阻挡直射阳光进入室内。遮阳的作用在于遮挡太阳直射辐射从窗口透入，减少对人体与室内的热辐射，降低室内温度。但同时遮阳设施也会对室内采光和通风产生一定的不利影响。遮阳设计要求：阻挡夏季直射阳光进入室内，以免过热，同时要不影响冬季必需的日照和阴天室内具有足够的照度。遮阳设施应起导风入室的作用，并兼作防雨构件。在构造上要不影响人们向外眺望的视野并经久耐用，简单轻便，造型美观。因此，合理的遮阳形式、正确的朝向、合适的构件尺寸以及材料的选择等是为达到最佳遮阳效果所必须考虑的因素。(5)尽量减少室内余热。在民用建筑中，室内余热主要是生活余热和家用电器的散热。前者往往不可避免，对于后者则应该选择发热量小的灯具与设备，并布置在通风良好的位置，以便迅速排到室外。

需要特别指出的是，室内环境过热往往是多种元素造成的，因此，必须采取综合措施才能取得较好的效果。

第三章通风

建筑通风包括机械通风和自然通风，自然通风是一种节约能源的通风方式，学校里大部分都是自然通风。在经过许多实地考察后，我们得到许多应用不同通风技术的通风实例。

热压通风建筑设计

建筑中庭设计是通过热压通风原理改善自然通风效果的一种设计。由于室内外温差造成热气向上，冷气向下。随着中庭的尺寸增加，热压通风效果会越来越好。图是文科楼b座的中庭。中庭的周围是走廊，然后就是教室。该楼一共十二层，中庭属于大进深空间形式。利用这一种通风方式可以有效减少能源输出，达到节能减排的目的。然而自然通风是受限于天气的，只有在有风的时候才会相对凉快一些。中庭通风设计符合烟囱效应。中庭四周的建筑的热量由中间向上流，温度较低的空气向下流。可以看出，由于文科楼进深大，开口小，采光并不好。说明这个构造专门用来通风，采光则主要通过外部墙壁上的窗户来完成。风压通风建筑设计

图是湖北工业大学内的实训楼，它符合风压原理。武汉夏季主导风向是东南风向。实训楼坐西朝东，法线与武汉夏季风向有一点定差，风向投射角大概在30°~60°。夏天的时候风会吹到实训楼的正面。因此实训楼的正面就是迎风面，受到的压力大于大气压，形成正压区。风因为迎风面的阻挡，从底下的开口和建筑物两侧流过。实训楼后方的没有完全封住，有一个开口，形成对流。同时，根据伯努利流动空气原理，流动空气的压力随着风速的增加而减少。实训楼前方和后方的开口以及中间部分，形成通风通道。东风吹过时，其中会形成负压区。带动周围空气流动。实训楼实现了风压与热压共同作用。经过观察我们发现二教和文科楼也是按照这种构造来建设的。即在南北方向封闭，在东西方向部分开敞，形成有东至西的通风方向。建筑窗户通风

图是文科楼b座教室，可以看出窗户是推拉窗。只能半开，不能全开。教室两侧都设有窗户，形成对流通风。夏天的时候风从东南方向吹入，迎风那面的窗户作为迎风面的进风口，风吹入教室，从背风面的出风口流出，形成穿堂风。风压差越大，风阻越小，通风越流畅。应用全开形窗户会始通风效果达到最好。然而因为全开型的窗户危险系数较大，维修上所使用的费用也相对较高，因此学校里面的全开型窗户很少。室内通风分为单面通风，对流通风以及多样通风等。结构比较规律的建筑适合用单面通风和双面通风，结构灵活的建筑可以利用多样通风。单侧通风原理是风的浮力和絮流，通过窗户高差引起通风。纵观学校教室，绝大部分都是双面通风的结构。单面通风应该是在特殊情况下的一种选择。

机械排风自然补风

在某些情况下，不能通过自然通风来控制室内环境。这时就要用到机械通风。食堂内部炒菜做饭所释放的热量需要通过排风机来排出室内热量来处理。在民用建筑中，厨房内部需要安装排风扇来排除油烟，室内污浊气体被风机排出，室外干净气体从门窗进入。如图中区食堂，图襄阳二汽基地新区居民房。

第四章遮阳

窗口主要分为：固定窗口、活动窗口。固定外遮阳有水平、垂直、挡板遮阳三种基本形式。水平遮阳：能够遮挡从窗口上方射来的阳光。适用于南向外窗（如图左华工分校行政中心）；垂直遮阳：能够遮挡从窗口两侧射来的阳光。适用于北向外窗；挡板遮阳。能够遮挡平射到窗口的阳光。适用于接近于东西向外窗。实际中可以单独选用或者进行组合，常见的还有综合（如图右铁路司机学校教学楼）、固定百叶、花格遮阳等。固定遮阳不可避免的会带来与采光、自然通风、冬季采暖、视野等方面的矛盾。而活动遮阳可以根据使用者个人爱好及其他需求，自由的控制遮阳系统的工作状况。形式主要以遮阳卷帘，活动百页遮阳等等。

屋面遮阳：通过屋顶构件进行屋面遮阳，能有效遮挡太阳对屋面的直接辐射，同时也能结合立面造型，创造有性格的建筑形象。

墙面遮阳：主要是利用建筑遮阳板、电手动百叶，直臂滑轨窗蓬，遮阳蓬等机构进行，当然也可以通过绿化进行，绿化进行不适宜都市大面积墙面。

绿化遮阳：可以通过在窗外一定距离种树，也可以通过在窗外或阳台上种植攀援植物实现对墙面的遮阳，还有屋顶花园等形式。落叶树木可以在夏季提供遮阳，常青树可以整年提供遮阳。植物还能通过蒸发周围的空气降低地面的反射。常青的灌木和草坪对于降低地面反射和建筑反射很有用。例：建筑周围植树在建筑周边一定距离种树，可以对低层的户型提供有效的窗口与墙面遮阳。绿化墙面遮阳，一般选择爬腾植物如爬山虎、牵牛花、爆竹花等爬墙生长。必要的时候可以搭架拉绳，以辅助其生长。图为铁路司机学校实训楼，既有植物用来遮阳，又有类似百叶窗的混凝土结构用来遮阳。

参考文献：

华南工学院亚热带建筑研究室编：《建筑防热设计》，中国建筑工业出版社。东南大学柳孝图编：《建筑物理》，中国建筑工业出版社。