אַפּליקאַציע פון פיזיק אין אַרכיטעקטור
ארכיטעקטור איז נישט נאר די קונסט פון דיזיינען עסטעטיש געפעלנדיקע און פונקציאנעלע געביידעס, נאר עס נעמט אויך אריין קאמפליצירטע וויסנשאפטלעכע דיסציפלינעס, אריינגערעכנט פיזיק. פיזיק שפילט א קריטישע ראלע אין זיכער מאכן אז געביידעס זענען זיכער, באקוועם און עפעקטיוו. אין דעם ארטיקל וועלן מיר אויספארשן די פארשידענע אנווענדונגען פון פיזיק אין ארכיטעקטור, אריינגערעכנט געביידע סטרוקטורן, ענערגיע, אקוסטיק און טערמישער באקוועמליכקייט.
בנין סטרוקטור
איינער פון די שליסל אַספּעקטן פון אַפּליקירן פיזיק צו אַרכיטעקטור איז צו פֿאַרשטיין בנין סטרוקטורן. פיזיק ליגט אונטער ווי בנינים שטייען און קענען אויסהאַלטן פֿאַרשידענע כוחות, סיי גראַוויטאַציאָנעלע און סיי לאַטעראַלע כוחות ווי ווינט און ערדציטערנישן. גרונט פּרינציפּן פון מעכאַניק, ווי דרוק, שפּאַנונג און דעפאָרמאַציע פון מאַטעריאַלן, שטאַמען אַלע פֿון דער שטודיע פון פיזיק.
ניוטאָנס געזעצן ווערן גענוצט צו רעכענען די כוחות וואָס ווירקן אויף בנין סטרוקטורן. ווען מען פּלאַנירט בריקן, הויך-שטאָקיקע בנינים, אדער אַנדערע סטרוקטורן, דאַרפן אַרכיטעקטור-אינזשענירן אַנאַליזירן די דרוקן און דריימאָמענטן וואָס סטרוקטורעלע מאַטעריאַלן דערפאַרן. למשל, ניוטאָנס דריטער געזעץ ("פֿאַר יעדער אַקציע איז דאָ אַ גלייכע און פאַרקערטע רעאַקציע") גיט די באַזע פֿאַר פֿאַרשטיין ווי ווענט שטיצן אַ דאַך און ווי פֿונדאַמענטן שטיצן אַ גאַנצן בנין.
מאָמענט פון אינערציע איז נאָך אַ וויכטיקער פיזיק באַגריף אין אַרכיטעקטור. עס באַשרײַבט ווי די פאַרשפּרייטונג פון מאַסע אין אַן אָביעקט אַפעקץ זײַן דריימאָמענט, וואָס איז באַטייַטיק אין באַשטימען אַ סטרוקטור ס קעגנשטעל צו לאָודז. אין הויך-שטאָקיקע בנינים, נוצן קאָמפּיוטער סימיאַליישאַנז דעם פּרינציפּ צו פאָרויסזאָגן ווי בנינים וועלן בייגן אָדער וויברירן אונטער ווינט אָדער ערדציטערניש לאָודז.
ענערגיע און ענערגיע עפעקטיווקייט
ענערגיע עפעקטיווקייט איז א הויפט פאקוס אין מאדערנער ארכיטעקטור. טערמאדינאמישע פיזיק שפילט א קריטישע ראלע אין דיזיינען ענערגיע-עפעקטיווע געביידעס. ענערגיע קאנסערוואציע פרינציפן ווערן אנגעווענדט צו זיכער מאכן אז געביידעס נוצן רעסורסן אפטימאל.
טערמישע איזאָלאַציע ניצט דעם קאָנצעפּט פון היץ קאַנדאַקשאַן. איזאָלאַציע מאַטעריאַלן ווערן אויסגעקליבן באַזירט אויף זייער פיייקייט צו רעדוצירן היץ לויפן אין און אַרויס פון אַ בנין. פיבערגלאַס, פּאָליסטירען פּינע, און מינעראַל וואָל זענען עטלעכע ביישפילן פון איזאָלאַציע מאַטעריאַלן געניצט צו מינאַמייז היץ אָנווער אין ווינטער און האַלטן קילקייט אין זומער.
זונ ענערגיע איז אויך א הויפט פאקוס, מיט זונ פאנעלן וואס ווערן אלץ מער געווענליך אין געביידע פלאן. דער פרינציפ פון פאטאוואקאטיק, וואס פארוואנדלט זונשייַן אין עלעקטריע, ווערט רעגירט דורך קוואנטום פיזיק. די פאנעלן זענען פאזיציאנירט אין ספעציפישע ווינקלען אויסגערעכנט צו מאקסימיזירן זונשייַן אינטענסיטעט איבערן גאנצן יאר.
אַקוסטיש
הויך-קוואַליטעט אַקוסטישע פּלאַן ערמעגליכט קול-קאָמפאָרט אין געביידעס ווי קאָנצערט זאַלן, טעאַטערס און לעקציע זאַלן. די פיזיק פון אַקוסטיקס העלפֿט אַרכיטעקטן פֿאַרשטיין ווי קלאַנג זיך אויפֿפֿירט אין פֿאַרשידענע פּלעצער און מאַטעריאַלן.
קלאַנג רעפלעקציע און אַבזאָרפּציע זענען שליסל קאָנצעפּטן אין אַרכיטעקטורישער אַקוסטיק. האַרטע ייבערפלאַכן ווי בעטאָן אָדער גלאָז רעפלעקטירן קלאַנג, בשעת ווייכע מאַטעריאַלן ווי טעפּעך אָדער אַקוסטישע פּאַנאַלז אַבזאָרבירן עס. אַ קאָמבינאַציע פון מאַטעריאַלן ווערט אויסגעקליבן צו שאַפֿן די געוואונטשענע אַקוסטישע סביבה. למשל, זאַלן ווערן דיזיינט מיט שלעפֿיקע ייבערפלאַכן און קלאַנג-אַבזאָרבירנדיקע מאַטעריאַלן צו זיכער מאַכן אַז דער קלאַנג וועט נישט איבערקלונגען צו שטאַרק, אָבער איז אויך נישט צו שטיל.
רעווערבעריישאַן צייט (RT) איז אַ געוויינטלעך קאַלקולירטער פּאַראַמעטער אין צימער אַקוסטישע פּלאַן. RT איז די צייט וואָס איז דארף פֿאַר אַ קלאַנג צו פאַרקלענערן זיך מיט 60 dB נאָכדעם וואָס די קלאַנג מקור איז אָפּגעשטעלט. פֿאַרשידענע צימערן דאַרפן פֿאַרשידענע RTs; קאָנצערט זאַלן האָבן טיפּיש לענגערע RTs צו פֿאַרבעסערן מוזיק, בשעת זיצונג צימערן דאַרפן נידעריקערע RTs צו קלעראַפייען רעדע.
טערמישע קאָמפאָרט
טערמישער קאָמפאָרט איז אַ קריטישער פאַקטאָר וואָס השפּעה האָט אויף דעם קאָמפאָרט און פּראָדוקטיוויטעט פון בנין באַוואוינער. די אַפּליקאַציע פון טערמאָדינאַמיק און היץ טראַנספער פיזיק אין בנין פּלאַן שפּילט אַ קריטישע ראָלע אין דערגרייכן אָפּטימאַלע טערמישע באדינגונגען.
HVAC (הייצונג, ווענטילאציע, און לופטקילונג) סיסטעמען ווערן דיזיינט ניצנדיק די פרינציפן פון פיזיק. היץ טראנספער (קאנוועקציע, קאנדוקציע, און ראדיאציע) און פליסיק דינאמיק ווערן גענוצט צו דיזיינען סיסטעמען וואס קענען עפעקטיוו רעגולירן טעמפעראטור, הומידיטי, און לופט שטראם איבער א געביידע. לופט פארשפרייטונג מוז זיין ארגאניזירט אזוי אז יעדער צימער קען דערגרייכן א באקוועמליכקייט זאנע, נעמליך א קאמבינאציע פון טעמפעראטור, רעלאטיווע הומידיטי, און לופט שטראם גיכקייט וואס שאפט א באקוועמע סביבה פאר אירע איינוואוינער.
נאַטירלעכע ווענטילאַציע איז אויך אַ דירעקטע אַפּליקאַציע פון פליסיק דינאַמיק און טערמאָדינאַמיק. קראָס ווענטילאַציע, וואו פרישע לופט גייט אריין דורך איין זייט פון אַ בנין און גייט ארויס דורך די אַנדערע, ניצט דרוק אונטערשיידן און נאַטירלעכע לופט שטראָם צו קילן און פרישן די אינעווייניקסטע לופט.
קאָמפּיוטער סימולאַציע און מאָדערנע טעכנאָלאָגיע
די אַנטוויקלונג פון קאָמפּיוטעריזירטער טעכנאָלאָגיע ווי CAD (קאָמפּיוטער-געשטיצטער דיזיין) ווייכווארג און בילדינג אינפֿאָרמאַציע מאָדעלינג (BIM) האט געבראַכט די אַפּליקאַציע פון פיזיק אין אַרכיטעקטור צו אַ העכערן לעוועל.
סטרוקטורעלע און לאסט סימולאציע ניצט ווייכווארג וואס מאדעלירט ווי סטרוקטורן וועלן זיך אויפפירן אונטער פארשידענע לאסט און סטרעס באדינגונגען. ענדליכע עלעמענט אנאליז (FEA) ערמעגליכט דעטאלירטע אנאליז פון מאטעריאל סטרעסן און שפּאַנונגען, וואס העלפט באשטימען א סטרוקטור'ס קעגנשטעל צו פארשידענע סצענארן, אריינגערעכנט שטארקע ווינטן, ערדציטערנישן, אדער אפילו אויפרייסן.
ענערגיע און טערמאדינאמישע מאדעלירן העלפט ארכיטעקטן און אינזשענירן דיזיינען מער ענערגיע-עפעקטיווע געביידעס. די סימולאציעס נעמען אין באטראכט פאקטארן ווי געביידע אריענטאציע, וואנט מאטעריאלן, פענצטער טיפן, און HVAC סיסטעמען צו רעכענען ענערגיע קאנסומאציע און פאראויסזאגן טערמישע באקוועמליכקייט.
אַקוסטישע סימולאַציע ערלויבט אַרכיטעקטן צו הערן ווי קלאַנג וועט קלינגען אין אַ פּלאַנירטן אָרט איידער עס ווערט געבויט. דאָס איז ספּעציעל נוצלעך אין דעם פּלאַן פון קאָנצערט זאַלן, טעאַטערס אָדער קאָנפֿערענץ צימערן, וואו קלאַנג קוואַליטעט איז שליסל.
קעסימפּולאַן
אינגאנצן, די אנווענדונג פון פיזיק אין ארכיטעקטור איז א גלאט-פארבינדונג פון קונסט און וויסנשאפט. פיזיק העלפט נישט נאר זיכער מאכן זיכערע און סטאבעלע געביידע סטרוקטורן, נאר טרייבט אויך אינוואציע אין ענערגיע עפעקטיווקייט, אקוסטיק, און טערמישער באקוועמליכקייט. דורך א טיפן פארשטאנד פון פיזישע פרינציפן און די נוצונג פון מאדערנער טעכנאלאגיע, קענען ארכיטעקטן שאפן געביידעס וואס זענען נישט נאר שיין און פונקציאנאל, נאר אויך ענערגיע-עפעקטיוו און סביבה-פריינדלעך. אזוי, דינט פיזיק אלס דער רוקן-ביין וואס פאראייניגט עסטעטיק און פונקציאנאליטעט אין מאדערנער ארכיטעקטור.
