302堂建築物理環境入門課――――
Q&A解說 + 插圖圖解 = 輕鬆學習建築物理環境！
◎逐頁問答詳解，搭配精繪插圖，循序漸進介紹建築物理環境知識
◎完整說明細節和整體概念，詳盡導讀空氣、溫度、日照、光、色彩、聲音等要點
◎每頁、每項獨立章節，3分鐘即可輕鬆讀完一個單元
◎日本暢銷建築書作家親授掌握物理環境之道，充實建築知識的必備書
★專業審訂：
國立台灣大學土木系教授兼系主任、土木水利工程學會理事長、中華民國結構工程學會理事長 呂良正
國立台灣大學土木系博士班 唐瑢書
最有趣的建築物理環境入門書――――
建築知識的學習起點，一次弄懂建築物理環境的門道！
建築物理環境領域包羅廣泛，舉凡空氣、熱、光、色彩、聲音等等，應用科學和工程方法來營造更適宜居住的環境者，都是建築物理環境的研究範疇。了解相關基本知識並善加應用，就能打造出更好的住居環境。
本書依不同的範疇和細項來解說建築物理環境知識，詳述空氣的加熱冷卻和除濕、舒適度指標、換氣方式和懸浮微粒問題、熱傳導和隔熱、日照日射和紫外線、照明和光源、色彩原理、吸音隔音，完整蒐羅提升住居品質的要點。
全書302個單元，主題含括最入門至較深入的內容，所有說明皆附有圖解，透過圖像化的方式，讓困難的理論變得簡單易懂，容易應用。
對於想了解建築物理環境知識或具體運用於生活中的人，本書都提供了讓人樂在其中的輕鬆學習方式！
建築物理環境9大章節超級學習術――――
入門前的入門書，基礎前的基礎學！
1 空氣線圖
2 溫熱環境指標
3 換氣
4 熱傳導
5 日照、日射
6 光
7 色彩
8 聲音
9 默記事項
具体描述
建筑环境的深度探寻：超越基础的工程与设计实践 一本关于建筑物理环境的书籍，其深度与广度远超基础概念的介绍，聚焦于复杂系统的集成、高级模拟技术、可持续性策略的量化评估，以及在不同气候区和使用场景下的精细化设计控制。 本书旨在服务于那些已经掌握了建筑热工、声学、光学等基础物理原理的专业人士、高级研究人员及行业资深工程师。它不着眼于“什么是热桥”或“什么是混响时间”，而是深入探讨如何通过前沿的数值模拟工具来预测和优化这些现象，并将其转化为可操作的设计规范和性能指标。 第一部分：高级传热与能源性能模拟的量化分析 本部分将建筑热环境的探讨提升至动态模拟和能耗预测的层面。我们不再满足于稳态分析，而是深入研究瞬态热响应，这对理解建筑的动态行为和能源负荷至关重要。 1. 动态热力学模型与数值方法： 深入剖析有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）以及计算流体力学（CFD）在建筑热模拟中的高级应用。重点介绍如何构建高精度、多尺度的模型，以准确捕捉建筑围护结构、内部热源以及通风系统之间的复杂耦合作用。讨论网格划分策略对模拟精度和计算效率的影响，以及如何处理边界条件中的不确定性。 2. 建筑能源性能的生命周期评估（LCA）集成： 超越传统的年度能耗计算，本书着重于将建筑的能源性能评估融入到其全生命周期（从材料生产到拆除或再利用）的考量中。探讨如何量化“嵌入式能源”（Embodied Energy）与“运营能源”（Operational Energy）之间的平衡，并介绍领先的LCA软件和数据库的应用，以指导低碳材料的选择。 3. 传热路径的精细化识别与控制： 细致分析非传统传热机制，如辐射俘获效应（Radiative Trapping）在高性能幕墙系统中的影响，以及如何通过材料表面纹理和光谱选择性涂层来调控长波和短波辐射的交换。讲解如何使用红外热成像数据和逆向工程方法，对现有建筑的热损失进行精确溯源，为深度节能改造提供科学依据。 --- 第二部分：室内空气质量（IAQ）与污染物迁移的复杂流体动力学 本书将室内空气质量（IAQ）的管理从单纯的通风率计算，转向对气流组织、污染物源头控制及气溶胶传播路径的精细化模拟。 1. 高级计算流体力学（CFD）在气流组织中的应用： 详细阐述如何运用三维瞬态CFD模型来模拟复杂空间（如大跨度空间、多层中庭）内的人员活动、热柱和通风模式的相互作用。讨论湍流模型（如$k-epsilon$和SST模型）的选择对预测射流扩散和室内气流混合效率的影响。重点分析个性化送风系统（如射流/射流送风）的优化设计，以实现“按需”空气质量控制。 2. 污染物源头控制与迁移路径追踪： 系统性地分析建筑材料、家具及外部环境输入（如臭氧、氡气）的释放动力学模型。介绍粒子追踪（Particle Tracking）技术，用于可视化和量化特定污染物（如气溶胶携带的病原体）在不同通风策略下的暴露风险。探讨污染物在建筑表面沉积、再悬浮和通过结构缝隙渗透的机制。 3. 活体测试与传感器网络集成： 介绍如何在实际运行环境中部署高密度传感器网络（IoT技术），实时采集温度、湿度、CO2及挥发性有机化合物（VOCs）数据。讨论数据融合技术，如何将实时监测数据校准和验证CFD模型，从而构建一个持续优化的建筑环境控制闭环系统。 --- 第三部分：光环境的感知质量与动态调控策略 本书超越了对照度标准的简单满足，聚焦于视觉舒适度（Visual Comfort）、人因工程学在照明设计中的应用，以及日光采集的动态优化。 1. 视觉舒适度的量化指标与高级渲染： 深入探讨眩光评估的新标准，如UGR（统一眩光等级）的局限性，并引入如“相对增量眩光”（RCS）等更精细化的指标。讲解如何使用基于物理的渲染（PBR）技术，将光照模拟结果与人眼视觉系统（如Luminance-Contrast模型）结合，以评估视觉体验的真实质量。 2. 日光采集的动态优化与自适应系统： 讲解如何通过分析太阳路径数据和建筑几何形状，设计复杂的日光导向系统（如光导管、动态遮阳百叶）。重点讨论如何集成建筑管理系统（BMS）与光传感器，实现遮阳和人工照明的协同调光，确保在最大化自然光利用的同时，维持持续的视觉舒适度，同时最小化能源消耗。 3. 非视觉光环境影响的探究： 探讨人造光和自然光对人体生理节律（昼夜节律，Circadian Rhythm）的影响。介绍如何设计和实施基于人本照明（Human-Centric Lighting, HCL）的系统，通过精确控制光照的色温和照度变化，来提升居住者的警觉性、情绪状态和睡眠质量。 --- 第四部分：建筑声学的高级控制与主动降噪技术 本部分面向需要处理复杂噪声源和特殊声学环境的挑战，如对隔声要求极高的医疗建筑、高精度实验室或高密度居住空间。 1. 结构声传播与振动控制： 深入研究机械设备（如HVAC系统、电梯）通过结构耦合产生的低频噪声和结构传递声（STC）的传播机理。讲解如何运用振动隔离技术（如阻尼垫、浮筑楼板系统）和结构声学分析工具（如边界元法BEM）来预测和最小化低频声能的传递。 2. 室内声场控制与吸收材料的创新应用： 探讨传统吸声材料在控制低频驻波方面的局限性，并介绍新型声学设计策略，如多孔材料的声阻抗匹配设计、亥姆霍兹共振器阵列的优化布局。重点分析如何在保证声学性能的同时，满足美学和防火等级的要求。 3. 主动声学控制（ASC）与噪声抵消系统： 介绍有源噪声控制（ANC）系统在解决特定区域低频噪声问题中的工程应用。讨论麦克风、扬声器和数字信号处理（DSP）算法的集成，以在建筑构件（如通风管道或特定房间）内实时生成反相声波，实现对指定频率噪声的有效抵消。 --- 第五部分：跨域集成与气候适应性设计的前沿挑战 本部分着眼于将上述物理环境要素置于全球气候变化和特定地域需求的宏观背景下进行综合考量。 1. 极端气候条件下的高性能建筑策略： 针对热带湿热气候、严寒气候和沙漠气候，系统梳理差异化的被动和主动策略。例如，在湿热区，如何优化除湿负荷与通风策略的平衡；在寒冷区，如何平衡极端的围护结构热阻与自然采光需求。探讨如何通过气候模拟来定义区域性的“安全阈值”和“性能边界”。 2. 建筑物理环境的韧性与适应性（Resilience）： 探讨建筑系统在面对气候突变（如长时间停电、极端高温）时的恢复能力。分析如何通过分散式能源系统、被动生存策略（Passive Survivability）的设计，确保在外部系统失效时，室内环境仍能维持基本的宜居性。 3. 多物理场耦合的优化迭代流程： 最后，本书强调现代建筑设计不再是线性、孤立地解决空气、温度、光和声的问题。它将指导读者如何构建一个多目标优化框架，利用遗传算法或代理模型（Surrogate Models），在多个相互冲突的物理指标之间，找到最优化的设计平衡点，以实现真正意义上的高性能、健康和可持续的建筑环境。
著者信息
原口秀昭
1959年生於東京都。1982年東京大學建築學科畢業。1986年東京大學碩士課程修畢。現為東京家政學院大學生活設計學科（生活デザイン学科）教授。
著作：
《20世紀的住宅──空間結構的比較分析》（20世紀の住宅―空間構成の比較分析，鹿島出版會）
《路康的空間結構──以軸測圖解讀20世紀的建築家》（ルイス・カーンの空間構成―アクソメで読む20世紀の建築家たち）
《一級建築師考試超級記憶術》（1級建築士受験スーパー記憶術）
《二級建築師考試超級記憶術》（2級建築士受験スーパー記憶術）
《結構力學超級解法術》（構造力学スーパー解法術）
《建築師考試 建築法規超級解讀術》（建築士受験 建築法規スーパー解読術）《漫畫結構力學入門》（マンガでわかる 構造力学）
《漫畫建築物理環境入門》（マンガでわかる 環境工学）
《建築的數學・物理教室》（ゼロからはじめる 建築の「数学・物理」教室）
《圖解木造建築入門》（ゼロからはじめる 「木造建築」入門）
《建築的設備教室》（ゼロからはじめる 建築の「設備」教室）
《圖解RC造建築入門》（ゼロからはじめる 「RC造建築」入門）
《圖解S造建築入門》（ゼロからはじめる 「S造建築」入門）
《圖解建築室內裝修設計入門》（ゼロからはじめる 建築の「インテリア」入門）
《圖解建築施工入門》（ゼロからはじめる 建築の「施工」入門）
《圖解建築結構入門》（ゼロからはじめる 建築の「構造」入門）
《圖解結構力學練習入門》（ゼロからはじめる 「構造力学」演習）
《圖解RC造+S造練習入門》（ゼロからはじめる 「RC+S構造」演習）
《圖解建築物理環境入門》（ゼロからはじめる 「環境工学」入門）
《圖解建築計畫入門》（ゼロからはじめる 「建築計画」入門）
《圖解建築設備練習入門》（ゼロからはじめる 建築の「設備」演習）
《圖解RC造施工入門》（ゼロからはじめる 「RC造施工」入門）
《圖解建築入門》（ゼロからはじめる 建築の「歴史」入門，以上彰國社）
1959年生於東京都。1982年東京大學建築學科畢業。1986年東京大學碩士課程修畢。現為東京家政學院大學生活設計學科（生活デザイン学科）教授。
著作：
《20世紀的住宅──空間結構的比較分析》（20世紀の住宅―空間構成の比較分析，鹿島出版會）
《路康的空間結構──以軸測圖解讀20世紀的建築家》（ルイス・カーンの空間構成―アクソメで読む20世紀の建築家たち）
《一級建築師考試超級記憶術》（1級建築士受験スーパー記憶術）
《二級建築師考試超級記憶術》（2級建築士受験スーパー記憶術）
《結構力學超級解法術》（構造力学スーパー解法術）
《建築師考試 建築法規超級解讀術》（建築士受験 建築法規スーパー解読術）《漫畫結構力學入門》（マンガでわかる 構造力学）
《漫畫建築物理環境入門》（マンガでわかる 環境工学）
《建築的數學・物理教室》（ゼロからはじめる 建築の「数学・物理」教室）
《圖解木造建築入門》（ゼロからはじめる 「木造建築」入門）
《建築的設備教室》（ゼロからはじめる 建築の「設備」教室）
《圖解RC造建築入門》（ゼロからはじめる 「RC造建築」入門）
《圖解S造建築入門》（ゼロからはじめる 「S造建築」入門）
《圖解建築室內裝修設計入門》（ゼロからはじめる 建築の「インテリア」入門）
《圖解建築施工入門》（ゼロからはじめる 建築の「施工」入門）
《圖解建築結構入門》（ゼロからはじめる 建築の「構造」入門）
《圖解結構力學練習入門》（ゼロからはじめる 「構造力学」演習）
《圖解RC造+S造練習入門》（ゼロからはじめる 「RC+S構造」演習）
《圖解建築物理環境入門》（ゼロからはじめる 「環境工学」入門）
《圖解建築計畫入門》（ゼロからはじめる 「建築計画」入門）
《圖解建築設備練習入門》（ゼロからはじめる 建築の「設備」演習）
《圖解RC造施工入門》（ゼロからはじめる 「RC造施工」入門）
《圖解建築入門》（ゼロからはじめる 建築の「歴史」入門，以上彰國社）
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