能量與材料的相互作用
本小節分為六個部分：
1 機械能與材料：彈性與強度
2 機械能與材料：屈服與斷裂
3 材料力學特性小結
4 熱能與材料
5 化學能與材料
6 聲能與材料
4 熱能與材料
熱能在影響建築，也是在告知我們建築的運作模式。熱的變化，通過輻射、傳導、對流，或它們的相互組合而進行。
輻射
通過電磁輻射傳遞熱能不需要媒介，也就是說可以在真空進行。太陽能就是通過宇宙的（近乎）真空，把能量輻射到地球，並影響了幾乎所有地表建築。輻射給材料帶來的能量要看它的波長。陽光的紫外線可以打斷有機分子，而長波的部分，如紅外線，則擅長穿透材料表面，可以讓內部分子獲得能量並熱🥵起來。
和太陽一樣的熱的物體很多。所有熱的物質都在往外輻射，這也是一種指標，稱為「輻射係數」。有一些特別熱的物體，譬如說，融化的金屬，發出的光能強大到讓人可以看得見。而其它的物體，有時候很熱，也不會有特別的光亮。但是它們的的確確在往外發射長波輻射，也就是紅外線。我們用於測體溫的機器就常用這個原理，裡面的人呈現暖色，環境呈現冷色，可以區分一個物體的熱輻射程度，進而測算溫度。對建築的檢測也經常使用紅外線攝影機，可以通過溫差，看到建築內部的滲水、開裂、空洞。
接受熱輻射的物體表面不一樣，他們的升溫速率也不一樣。我們最常看到的是黑色的表面升溫比白色的表面快，因為黑色反射光線少，而白色能反射走多數可見光。此外，材料表面的結構也會影響吸收輻射的效率。
傳導
材料當中的熱傳導，是指直接接觸的兩者，通過分子之間傳遞熱能。在固態的材料當中，這個傳遞過程是最強的，因為固態材料的分子和原子結合最緊密。在固態材料當中，又有傳導能力強弱不一的各種性能。
不容易導熱的建築材料，比如磚、灰、石，我們說它們的「熱慣性」大。容易吸熱導熱的，比如金屬，我們說它熱慣性小。若在同一個比較冷的溫度下，我們摸木材覺得親和，摸金屬覺得冰冷——並非它們溫度不同，而是它們傳走我們熱量的速率不同。因此，用熱慣性大的材料進行家居裝修，對人比較親和。
一個物體「燙手」的本質是：它把熱能給你的速率比你自身散熱的速率快！
對流
對流是通過流體循環來傳遞熱的方式，這一方式，可以看做傳導與動能的共同協作。人們常見的有氣態和液態對流，建築中應是氣態居多。對流比單純的輻射和傳導更加複雜，但是他的效率往往更高，並且能經常為人所利用。
東方傳統建築當中說的風水，都與對流相關。熱空氣上升，冷空氣下沉，形成「浮力」與動能，帶動空氣運作。水蒸氣進入空氣當中，又影響它的導熱散熱能力。善用這樣的自然能量轉換規律，可以讓我們的建築環境調節事半功倍。
