探究应用物理学在城市建设中的巧妙运用

张发铭

摘要：城市建设中涉及到众多应用物理学知识。基于此，本文首先介绍了应用物理学在新城区开发与城市规划中的运用，分析了应用物理学原理及科学技术在城市建设中的运用，研究了工程设计中应用物理学的运用，希望通过本文，我们能够对城市建设中应用物理学的运用有更进一步地认识。

关键词：应用物理学;城市;建设发展

城市的建设是比较复杂的，且具有一定系统性，這其中包含城市污染的处理、建筑工程的设计和运用、城市的规划等众多方面，应用物理学在其中得到了十分普遍的运用。当前，应用物理学理论已经较为完善，在城市物理环境的检测及评估中发挥着重要作用，以下针对应用物理学和城市建设之间的关联展开具体论述。

一、应用物理学在新城区开发与城市规划中的运用

自从步入二十一世纪以来，国家城市化建设发展的脚步也正在逐渐加快，大量农村人口涌向城市，加之交通行业的快速发展，促进了城市经济的快速发展，但从某种意义上来讲，也给城市环境造成了一定程度的破坏。当前之于城市物理环境的研究主要聚焦于如下几个层面：首先是光环境给人体造成的不利影响;其次是城市噪音产生的危害;最后是城市热环境效应。另外，电磁辐射也会对人们的身体健康产生一定影响，成为了备受人们关注的焦点问题之一，创造健康型的城市物理环境旨在令光、热、声音等物理环境因素之于人们的影响降低到人们可以接受的范围内，即给人们创建适合开展各种不同活动的环境条件。

城市物理环境包含众多方面因素，如社会的发展、建筑的设计以及城市的规划等，除却政府有关部门发布的相关政策与管理之外，由建筑设计和城市规划的层面入手，对水体和绿化等自然景观的生态效益予以高度关注，当作改进与提升城市物理环境质量的基本构架与净化体系是具有一定可行性的。

地面的铺装和城市建筑在城市物理环境中起到十分重要的作用，通过建筑设计和城市规划等方式保证建筑物朝向的合理性，令建筑物具有更加良好的保温隔热效果，充分运用太阳能，运用这些措施以达到节能降耗的目的，于城市物理环境的营建十分有益[1]。关于透水性铺装，其在城市热岛的缓解、噪音的吸收、地表温度的降低等众多方面都具备较为显著的优势，使以往不透水地面的铺装形式得到一定改进，透水性铺装的运用创造了更加良好的城市物理环境。另外，交通的规划、产业的布局及其城市人口等系统之外的要素在城市物理环境中也发挥着十分关键的作用。因此，需要对上述三要素和系统外界环境之间的关联性进行综合考虑，在这些要素和周围环境之间的作用与联系中认识并改进系统，做出相应调整，以保证系统每个要素相互之间更加有序，确保每个要素在系统功能改善方面的作用得以良好发挥。对城市绿化、水体配置及其城市铺装做出优化处理，使其环境效益获取充分发挥，这与城市物理环境质量之间是密不可分的。在针对噪声污染、电磁污染、光污染等污染问题实施处理时，应用物理学通常是将相关物理学知识运用其中，改造城市灯光、使用降噪设施等，特别是对于新城区的开发而言，伴随着科学技术的发展，今后新城市所面对的隐患问题将会被逐步解决。

二、应用物理学原理及科学技术在城市建设中的运用

就理论范畴而言，应用物理学包含多个专业领域的知识，如计算机技术、生物医学物理、电子技术等领域的基础理论知识、实验方法及相关技术，其中的能源开发、自动控制、能量物理学等有关技术在城市建设发展中发挥着十分重要的作用。例如，武汉光谷的成功建立，意味着汇聚光电能量的大型娱乐场所已经走进了我们的生活，同时成为了一个地区的标志。又如，采用光纤通信，相较于传统信息传输方式而言，传输得到明显提升，同时更加精准，实际存储量的大幅增加可以使人们在任何时间和地点都能够获取信息，学习知识。与此同时，半导体的大力研发，明显节约了信息传输中电力的消耗，令那些处于偏远地带的人们同样可以获取及时的电力供应。

本文从一个方面举例说明应用物理学的运用，汽车是比较典型的，其是城市活动的主要标志之一。汽车变速的基本原理，即时功率P=FV，V代表的是汽车的行驶速度，F代表的是汽车的牵引力[2]。功率保持不变的情况下，速度和牵引力之间是呈现反比例的关系。汽车在上坡的过程中，调节为低速行驶，可以加大牵引力，在平坦的道路中行驶时，可以使用高速挡，这样能够获取更大的速度。另外，汽车中的防抱死系统，配置ABS的汽车，当车轮将要到达另一个锁死点时，轮胎上装有的传感器会给防抱死系统发送相应信号，这样刹车系统便暂停操作，如此刹车就会在抱死与不抱死之间循环进行，电子式的防抱死刹车，其是不断地进行刹车和放松，和机械点刹存在一定相同之处，能够有效规避刹车过程中出现车轮侧滑以及方向失控的现象，减短刹车的距离，确保车辆行驶更加安全。此外，玻璃加热器、车灯构造、玻璃贴膜中也都包含着极为丰富的物理学知识。

三、工程设计中应用物理学的运用

城市建设过程中的工程设计，通常都是城市建筑的设计施工，这里从高校应用物理学专业理论课程的层面进行分析，可以更为清楚地展现应用物理学和工程设计之间的关联。大多数高校应用物理学专业都设有普通物理学、理论物理、固体物理学、高等数学、材料物理等。在城市建筑物中通常包含大量的弧度与曲线，这就需要用到高等数学中的微积分，其是测量与计算的基础，同时城市建设中相关数据信息的统计中也同样需要用到高等数学。普通物理学中所包含的光学、力学、热学等方面知识，在城市建设的各种机械化操作中同样具有十分普遍的运用。

四、结束语

应用物理写是物理学体系中一个十分重要的基本构成部分，今后的发展中其应与其它专业领域知识相结合，在城市的建设中发挥重要作用。诚然，科学体系的进步与发展，人才是主要的推动力，相关的专业工作人员应努力学习，更加良好的掌握应用物理学知识，以为城市建设作出贡献。

参考文献

[1]罗智能. 浅谈应用物理学在城市建设中的运用[C]// 同行2015年9月（上）. 0.

[2]刘广文. 基本物理学原理在建筑工程中的应用[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2011（28）.

[3]白亚乡，胡玉才，杨桂娟.应用物理学专业人才培养模式的研究与实践[J].教育教学论坛，2017（05）：203-204.

[4]吴俊芳，张崇辉，翟学军，王秋萍.应用物理学专业实践就业基地建设探索[J].高教学刊，2016（02）：190-191.