房屋建筑學(xué)課件2z物理環(huán)境基礎(chǔ)

1、第2章 建筑物理環(huán)境基礎(chǔ) 建筑物理環(huán)境基礎(chǔ)緒論建筑物理環(huán)境基礎(chǔ)緒論2.5 2.0 建筑物理環(huán)境基礎(chǔ)緒論 建筑的基本功能是滿(mǎn)足在自然環(huán)境不能保證建筑的基本功能是滿(mǎn)足在自然環(huán)境不能保證令人滿(mǎn)意的條件下，創(chuàng)造一個(gè)微環(huán)境來(lái)滿(mǎn)足居住令人滿(mǎn)意的條件下，創(chuàng)造一個(gè)微環(huán)境來(lái)滿(mǎn)足居住者的安全與健康以及生活生產(chǎn)過(guò)程的需要，因此者的安全與健康以及生活生產(chǎn)過(guò)程的需要，因此從建筑出現(xiàn)開(kāi)始，從建筑出現(xiàn)開(kāi)始，“建筑建筑”和和“環(huán)境環(huán)境”這兩個(gè)概這兩個(gè)概念就是不可分割的。念就是不可分割的。 愛(ài)斯基摩雪屋的外觀和室內(nèi)布置愛(ài)斯基摩雪屋的外觀和室內(nèi)布置愛(ài)斯基摩人愛(ài)斯基摩人( (因紐特人因紐特人) )的雪屋的雪屋 將獸皮襯在雪屋內(nèi)表面

2、，通過(guò)鯨油燈采暖，將獸皮襯在雪屋內(nèi)表面，通過(guò)鯨油燈采暖，可使室內(nèi)溫度達(dá)到可使室內(nèi)溫度達(dá)到1515月份月份干熱巴格達(dá)地區(qū)的傳統(tǒng)建筑干熱巴格達(dá)地區(qū)的傳統(tǒng)建筑 墻厚墻厚340-450mm340-450mm，屋面厚度，屋面厚度460mm460mm，利用土坯熱惰，利用土坯熱惰性。室外日夜溫差性。室外日夜溫差24 1624 164040） ，室內(nèi)溫差不，室內(nèi)溫差不到到 6 6 （22222828） 。中國(guó)四合院：中國(guó)四合院：座北朝南的典范座北朝南的典范（大陸氣候）（大陸氣候）華北地區(qū)由于冬季干冷，夏季濕熱，華北地區(qū)由于冬季干冷，夏季濕熱，為了能在冬季保暖防寒，夏季遮陽(yáng)為了能在冬季保暖防寒，夏季遮陽(yáng)防熱防雨

3、及春季防風(fēng)沙，就出現(xiàn)了防熱防雨及春季防風(fēng)沙，就出現(xiàn)了大屋頂?shù)拇笪蓓數(shù)摹八暮显核暮显骸薄?窯洞建筑窯洞建筑（西北華北黃土高原地區(qū)，土質(zhì)堅(jiān)實(shí)，干燥，西北華北黃土高原地區(qū)，土質(zhì)堅(jiān)實(shí)，干燥，壁立不倒，地下水位低，冬季寒冷晴燥、夏季有暴雨、春季多風(fēng)壁立不倒，地下水位低，冬季寒冷晴燥、夏季有暴雨、春季多風(fēng)沙、秋高氣爽、年溫差較大）沙、秋高氣爽、年溫差較大）濕熱地區(qū)的中國(guó)民居濕熱地區(qū)的中國(guó)民居中國(guó)少數(shù)民族民居中國(guó)少數(shù)民族民居 先祖盡心盡力地研究當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩砗蜌庀髼l件，先祖盡心盡力地研究當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩砗蜌庀髼l件，建造出了符合當(dāng)?shù)刈匀粭l件的建筑物。建造出了符合當(dāng)?shù)刈匀粭l件的建筑物。 隨著科學(xué)技術(shù)的隨著科學(xué)技術(shù)

4、的不斷進(jìn)步，除了使用前人經(jīng)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)造和改善自己的居住不斷進(jìn)步，除了使用前人經(jīng)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)造和改善自己的居住環(huán)境以外，人們開(kāi)始主動(dòng)創(chuàng)造受控的室內(nèi)環(huán)境，但也給環(huán)境以外，人們開(kāi)始主動(dòng)創(chuàng)造受控的室內(nèi)環(huán)境，但也給人們?cè)斐闪隋e(cuò)覺(jué)，以為隨著技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)有能力無(wú)人們?cè)斐闪隋e(cuò)覺(jué)，以為隨著技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)有能力無(wú)限制地改變自然環(huán)境，而不再會(huì)受其制約。把更多的精限制地改變自然環(huán)境，而不再會(huì)受其制約。把更多的精力都放到了文化和美觀的層面了?，F(xiàn)代人工環(huán)境技術(shù)的力都放到了文化和美觀的層面了?，F(xiàn)代人工環(huán)境技術(shù)的發(fā)展使人們不必再關(guān)心建筑本身的性能，例如：空調(diào)、發(fā)展使人們不必再關(guān)心建筑本身的性能，例如：空調(diào)、采暖就可以隨心所欲地獲

5、得要求的室內(nèi)環(huán)境。但被消耗采暖就可以隨心所欲地獲得要求的室內(nèi)環(huán)境。但被消耗掉的大量的能源導(dǎo)致的不僅是能源的緊缺和資源的枯竭，掉的大量的能源導(dǎo)致的不僅是能源的緊缺和資源的枯竭，而且還導(dǎo)致了大量污染物排放而造成的地球環(huán)境污染和而且還導(dǎo)致了大量污染物排放而造成的地球環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞。生態(tài)環(huán)境破壞。地球環(huán)境還可持續(xù)發(fā)展嗎？地球環(huán)境還可持續(xù)發(fā)展嗎？空調(diào)采暖的普及使空調(diào)采暖的普及使人們不再關(guān)心建筑人們不再關(guān)心建筑本身的性能本身的性能 工業(yè)技術(shù)的濫用導(dǎo)致自然對(duì)人類(lèi)報(bào)復(fù)事例的發(fā)生頻工業(yè)技術(shù)的濫用導(dǎo)致自然對(duì)人類(lèi)報(bào)復(fù)事例的發(fā)生頻率在提高。率在提高?！叭硕▌偬烊硕▌偬臁边€是還是“天人合一天人合一”？這是在如何

6、對(duì)待大自然方面的哲學(xué)思想上的對(duì)立。這是在如何對(duì)待大自然方面的哲學(xué)思想上的對(duì)立。 因此我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，無(wú)論工業(yè)技術(shù)發(fā)展到多因此我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，無(wú)論工業(yè)技術(shù)發(fā)展到多么高的水平，人們?nèi)匀恍枰私?、?ài)護(hù)我們的自然么高的水平，人們?nèi)匀恍枰私狻?ài)護(hù)我們的自然界，合理地利用自然界的資源來(lái)營(yíng)造我們想要的建界，合理地利用自然界的資源來(lái)營(yíng)造我們想要的建筑內(nèi)環(huán)境。筑內(nèi)環(huán)境。 如何滿(mǎn)足建筑環(huán)境舒適性要求？如何滿(mǎn)足建筑環(huán)境舒適性要求？如何調(diào)解舒適性與節(jié)能環(huán)保之間的矛盾？如何調(diào)解舒適性與節(jié)能環(huán)保之間的矛盾？建筑物理環(huán)境建筑物理環(huán)境 通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，我們要了解外部自然環(huán)境通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，我們要了解外部自然環(huán)境的特點(diǎn)以及對(duì)

7、建筑內(nèi)環(huán)境各種參數(shù)的影響；了解的特點(diǎn)以及對(duì)建筑內(nèi)環(huán)境各種參數(shù)的影響；了解人類(lèi)生活與生產(chǎn)過(guò)程中熱量、濕量、空氣污染物人類(lèi)生活與生產(chǎn)過(guò)程中熱量、濕量、空氣污染物等對(duì)建筑環(huán)境形成的作用；了解建筑環(huán)境中熱、等對(duì)建筑環(huán)境形成的作用；了解建筑環(huán)境中熱、空氣質(zhì)量、聲、光等環(huán)境因素控制的基本原理、空氣質(zhì)量、聲、光等環(huán)境因素控制的基本原理、基本方法和手段，為營(yíng)造一個(gè)滿(mǎn)足要求的人工微基本方法和手段，為營(yíng)造一個(gè)滿(mǎn)足要求的人工微環(huán)境提供理論依據(jù)。環(huán)境提供理論依據(jù)。 “建筑物理環(huán)境基礎(chǔ)建筑物理環(huán)境基礎(chǔ)”的課程內(nèi)容主要由建的課程內(nèi)容主要由建筑熱濕環(huán)境、建筑光環(huán)境、建筑聲環(huán)境、建筑空筑熱濕環(huán)境、建筑光環(huán)境、建筑聲環(huán)境、建筑

8、空氣質(zhì)量以及綠色建筑概論五部分組成。氣質(zhì)量以及綠色建筑概論五部分組成。 主要成因是外擾和內(nèi)擾的影響和建筑本身的熱工性能主要成因是外擾和內(nèi)擾的影響和建筑本身的熱工性能 外擾：室外氣候參數(shù)，鄰室的空氣溫濕度外擾：室外氣候參數(shù)，鄰室的空氣溫濕度 內(nèi)擾：室內(nèi)設(shè)備、照明、人員等室內(nèi)熱濕源內(nèi)擾：室內(nèi)設(shè)備、照明、人員等室內(nèi)熱濕源2.1 建筑熱濕環(huán)境是如何形成的是如何形成的? ?建筑傳熱學(xué)基礎(chǔ)？建筑傳熱學(xué)基礎(chǔ)？ 本節(jié)主要內(nèi)容有：本節(jié)主要內(nèi)容有：建筑保溫、建筑防潮、建筑防熱以及建筑保溫、建筑防潮、建筑防熱以及建筑中的太陽(yáng)能利用建筑中的太陽(yáng)能利用2.1 建筑熱濕環(huán)境建筑傳熱學(xué)基礎(chǔ)建筑傳熱學(xué)基礎(chǔ) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱作用過(guò)

9、程：無(wú)論是通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱傳圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱作用過(guò)程：無(wú)論是通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱傳濕還是室內(nèi)產(chǎn)熱產(chǎn)濕，其作用形式包括濕還是室內(nèi)產(chǎn)熱產(chǎn)濕，其作用形式包括對(duì)流換熱對(duì)流換熱（對(duì)流（對(duì)流質(zhì)交換）、質(zhì)交換）、傳導(dǎo)傳導(dǎo)（水蒸汽滲透）和（水蒸汽滲透）和輻射輻射三種形式。三種形式。對(duì)流換熱對(duì)流換熱(對(duì)流質(zhì)交換對(duì)流質(zhì)交換)輻射輻射導(dǎo)熱導(dǎo)熱(水蒸汽滲透水蒸汽滲透) 由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性的存在，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的得熱量與外擾由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性的存在，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的得熱量與外擾之間存在著衰減和延遲的關(guān)系之間存在著衰減和延遲的關(guān)系圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱過(guò)程的特點(diǎn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱過(guò)程的特點(diǎn) 不同的表面對(duì)輻射的波長(zhǎng)有選擇性，黑色表面對(duì)各種波不同的表面

10、對(duì)輻射的波長(zhǎng)有選擇性，黑色表面對(duì)各種波長(zhǎng)的輻射幾乎都是全部吸收，而白色表面可以反射幾乎長(zhǎng)的輻射幾乎都是全部吸收，而白色表面可以反射幾乎9090的可見(jiàn)光。的可見(jiàn)光。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面越粗糙、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面越粗糙、 顏色越深，吸收率就越高，顏色越深，吸收率就越高， 反射率越低。反射率越低。 非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽(yáng)輻射熱非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽(yáng)輻射熱太陽(yáng)輻射在玻璃中傳遞過(guò)程太陽(yáng)輻射在玻璃中傳遞過(guò)程 陽(yáng)光照射到單層半透明薄層時(shí)，陽(yáng)光照射到單層半透明薄層時(shí)，半透明薄層對(duì)于太陽(yáng)輻射的總半透明薄層對(duì)于太陽(yáng)輻射的總反射率、吸收率和透過(guò)率是陽(yáng)反射率、吸收率和透過(guò)率是陽(yáng)光在半透明薄層內(nèi)進(jìn)行反射、光

11、在半透明薄層內(nèi)進(jìn)行反射、吸收和透過(guò)的無(wú)窮次反復(fù)之后吸收和透過(guò)的無(wú)窮次反復(fù)之后的無(wú)窮多項(xiàng)之和。的無(wú)窮多項(xiàng)之和。 陽(yáng)光照射到雙層半透明薄層時(shí)，陽(yáng)光照射到雙層半透明薄層時(shí)，還要考慮兩層半透明薄層之間還要考慮兩層半透明薄層之間的無(wú)窮次反射，以及再對(duì)反射的無(wú)窮次反射，以及再對(duì)反射輻射的透過(guò)。輻射的透過(guò)。 熱量傳遞的計(jì)算模型熱量傳遞的計(jì)算模型1 1、穩(wěn)定傳熱、穩(wěn)定傳熱（P25P25）：如果室內(nèi)外空氣溫度都不隨時(shí)）：如果室內(nèi)外空氣溫度都不隨時(shí)間變化，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程稱(chēng)為穩(wěn)定傳熱。間變化，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程稱(chēng)為穩(wěn)定傳熱。建筑保溫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)建筑保溫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)2 2、非穩(wěn)定傳熱、非穩(wěn)定傳熱（P26P26

12、）：夏天室內(nèi)外空氣溫度都隨）：夏天室內(nèi)外空氣溫度都隨時(shí)間變化，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程稱(chēng)為非穩(wěn)定傳時(shí)間變化，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程稱(chēng)為非穩(wěn)定傳熱。熱。建筑防熱設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)建筑防熱設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 熱惰性指標(biāo)熱惰性指標(biāo)：表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)溫度波動(dòng)衰減快慢的：表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)溫度波動(dòng)衰減快慢的程度。該指標(biāo)高，則溫度波在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中衰減快，維護(hù)程度。該指標(biāo)高，則溫度波在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中衰減快，維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性好。結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性好。 室外空氣綜合溫度室外空氣綜合溫度t tsasa （Solar-air TemperatureSolar-air Temperature）是一個(gè)假想溫度，是一個(gè)假想溫度，考慮了太陽(yáng)輻射的作用對(duì)表

13、面換熱量的考慮了太陽(yáng)輻射的作用對(duì)表面換熱量的增強(qiáng)，相當(dāng)于在室外氣溫上增加了一個(gè)太陽(yáng)輻射的等效溫度值。增強(qiáng)，相當(dāng)于在室外氣溫上增加了一個(gè)太陽(yáng)輻射的等效溫度值。它它隨時(shí)間變化，可用來(lái)表征建筑室外熱作用的強(qiáng)弱。隨時(shí)間變化，可用來(lái)表征建筑室外熱作用的強(qiáng)弱。我國(guó)中緯度地區(qū)建筑物各朝向的我國(guó)中緯度地區(qū)建筑物各朝向的t tsasa水平面水平面 東西向東西向 南向南向 北向，北向，這表明夏季建筑防熱應(yīng)優(yōu)先考慮屋頂防熱和防東、西曬。這表明夏季建筑防熱應(yīng)優(yōu)先考慮屋頂防熱和防東、西曬。我國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)我國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)我國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)（我國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)（P26表表2-1）分區(qū)名稱(chēng)分區(qū)名稱(chēng)分分 區(qū)區(qū) 指

14、指 標(biāo)標(biāo)設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 要要 求求主主 要要 指指 標(biāo)標(biāo)輔輔 助助 指指 標(biāo)標(biāo)嚴(yán)寒地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度-10-10 C C日平均溫度日平均溫度55 C C的的天數(shù)天數(shù)145145天天須充分滿(mǎn)足冬季保溫，須充分滿(mǎn)足冬季保溫，一一 般可不考慮夏季防熱般可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)寒冷地區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度-100-100 C C日平均溫度日平均溫度55 C C的的天數(shù)天數(shù)9014590145天天應(yīng)滿(mǎn)足冬季保溫，部分應(yīng)滿(mǎn)足冬季保溫，部分地區(qū)兼顧夏季防熱地區(qū)兼顧夏季防熱夏熱冬冷夏熱冬冷地地 區(qū)區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度010010 C C，最熱月平均，最熱月平均溫度溫度253

15、02530 C C日均溫度日均溫度55 C C的天的天數(shù)數(shù)090090天，日均溫天，日均溫度度2525 C C的天數(shù)為的天數(shù)為4911049110天天須滿(mǎn)足夏季防熱，適當(dāng)須滿(mǎn)足夏季防熱，適當(dāng)兼顧冬季保溫兼顧冬季保溫夏熱冬暖夏熱冬暖地地 區(qū)區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度1010 C C，最熱月平均，最熱月平均溫度溫度25292529 C C日平均溫度日平均溫度2525 C C的天數(shù)的天數(shù)100200100200天天須充分滿(mǎn)足夏季防熱，須充分滿(mǎn)足夏季防熱，一般可不考慮冬季保溫一般可不考慮冬季保溫溫和地區(qū)溫和地區(qū)最冷月平均溫度最冷月平均溫度013013 C C，最熱月平均，最熱月平均溫度溫度1825

16、1825 C C日平均溫度日平均溫度55 C C的的天數(shù)天數(shù)090090天天部分地區(qū)應(yīng)考慮冬季保部分地區(qū)應(yīng)考慮冬季保溫，一般可不考慮夏季溫，一般可不考慮夏季防熱防熱 建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)的內(nèi)容建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、建筑保溫設(shè)計(jì)：減少由室內(nèi)（高溫）向室外（低溫）的熱流。、建筑保溫設(shè)計(jì)：減少由室內(nèi)（高溫）向室外（低溫）的熱流。包括：包括：控制體型系數(shù)控制體型系數(shù) 。 外表面積外表面積/體積體積合理布置建筑朝向。南向最佳合理布置建筑朝向。南向最佳 防止冷風(fēng)滲透防止冷風(fēng)滲透合理窗墻比合理窗墻比滿(mǎn)足最小熱傳阻（防結(jié)露）滿(mǎn)足最小熱傳阻（防結(jié)露）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)。單一、復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)（內(nèi)保溫、外保圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫

17、設(shè)計(jì)。單一、復(fù)合保溫結(jié)構(gòu)（內(nèi)保溫、外保溫、中間保溫）、窗戶(hù)保溫、熱橋保溫、墻角保溫等。溫、中間保溫）、窗戶(hù)保溫、熱橋保溫、墻角保溫等。建筑防潮設(shè)計(jì)建筑防潮設(shè)計(jì)實(shí)際水蒸汽分壓力實(shí)際水蒸汽分壓力飽和水蒸汽分壓力飽和水蒸汽分壓力溫度溫度通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的濕傳遞通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的濕傳遞 當(dāng)墻體內(nèi)實(shí)際水蒸汽分壓力高于飽和水蒸汽分壓力時(shí)，當(dāng)墻體內(nèi)實(shí)際水蒸汽分壓力高于飽和水蒸汽分壓力時(shí)，就可能出現(xiàn)凝結(jié)或凍結(jié)，影響墻體保溫能力和強(qiáng)度。就可能出現(xiàn)凝結(jié)或凍結(jié)，影響墻體保溫能力和強(qiáng)度。 建筑防潮設(shè)計(jì)包括：建筑防潮設(shè)計(jì)包括：滿(mǎn)足最小熱傳阻（防結(jié)露）滿(mǎn)足最小熱傳阻（防結(jié)露）加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)或設(shè)置圍護(hù)結(jié)構(gòu)的通風(fēng)層加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)或設(shè)置圍

18、護(hù)結(jié)構(gòu)的通風(fēng)層選擇有一定調(diào)濕能力的內(nèi)墻材料選擇有一定調(diào)濕能力的內(nèi)墻材料高濕環(huán)境下有組織引導(dǎo)表面冷凝水高濕環(huán)境下有組織引導(dǎo)表面冷凝水圍護(hù)材料層次布置使水蒸氣滲透圍護(hù)材料層次布置使水蒸氣滲透“進(jìn)難出易進(jìn)難出易”設(shè)隔汽層設(shè)隔汽層2、建筑防熱設(shè)計(jì)：、建筑防熱設(shè)計(jì)：減少傳入室內(nèi)的熱量并使室內(nèi)熱量盡快散出。減少傳入室內(nèi)的熱量并使室內(nèi)熱量盡快散出。建筑防熱設(shè)計(jì)包括：建筑防熱設(shè)計(jì)包括：屋頂隔熱（絕熱層、通風(fēng)間層、吊頂、屋頂隔熱（絕熱層、通風(fēng)間層、吊頂、 閣樓、蓄水、植被等）閣樓、蓄水、植被等）外墻隔熱（重點(diǎn)是東西墻，通風(fēng)間層、遮陽(yáng)、淺色等）外墻隔熱（重點(diǎn)是東西墻，通風(fēng)間層、遮陽(yáng)、淺色等）自然通風(fēng)設(shè)計(jì)（熱壓、風(fēng)

19、壓、建筑排列、風(fēng)口布置）自然通風(fēng)設(shè)計(jì)（熱壓、風(fēng)壓、建筑排列、風(fēng)口布置）窗口遮陽(yáng)（綠化遮陽(yáng)、構(gòu)件遮陽(yáng)、外遮陽(yáng)與內(nèi)遮陽(yáng)）窗口遮陽(yáng)（綠化遮陽(yáng)、構(gòu)件遮陽(yáng)、外遮陽(yáng)與內(nèi)遮陽(yáng)）熱壓通風(fēng)的基本概念熱壓通風(fēng)的基本概念hbaoo2h1中和面熱壓作用模擬的建筑模型熱壓作用模擬的建筑模型每層有上下兩個(gè)開(kāi)口每層有上下兩個(gè)開(kāi)口室內(nèi)空氣速度分布室內(nèi)空氣速度分布室內(nèi)空氣溫度分布室內(nèi)空氣溫度分布風(fēng)壓作用下的風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)自然通風(fēng)風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng) wwfKP 22 風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞模型實(shí)驗(yàn)風(fēng)壓和熱壓的聯(lián)合作用風(fēng)壓和熱壓的聯(lián)合作用風(fēng)壓和熱壓風(fēng)壓和熱壓的聯(lián)合作用的聯(lián)合作用hbKb

20、xbPawtwtnnxaPKaw氣流分布?xì)饬鞣植颊陉?yáng)方式遮陽(yáng)方式現(xiàn)有遮陽(yáng)方式現(xiàn)有遮陽(yáng)方式 內(nèi)遮陽(yáng)：普通窗簾、百頁(yè)窗簾內(nèi)遮陽(yáng)：普通窗簾、百頁(yè)窗簾 外遮陽(yáng)：挑檐、可調(diào)控百頁(yè)、遮陽(yáng)蓬外遮陽(yáng)：挑檐、可調(diào)控百頁(yè)、遮陽(yáng)蓬 窗玻璃間遮陽(yáng)：夾在雙層玻璃間的窗玻璃間遮陽(yáng)：夾在雙層玻璃間的 百頁(yè)窗簾，百頁(yè)可調(diào)控百頁(yè)窗簾，百頁(yè)可調(diào)控我國(guó)目前常見(jiàn)遮陽(yáng)方式我國(guó)目前常見(jiàn)遮陽(yáng)方式 內(nèi)遮陽(yáng)：窗簾內(nèi)遮陽(yáng)：窗簾 外遮陽(yáng)：屋檐、遮雨檐、遮陽(yáng)蓬外遮陽(yáng)：屋檐、遮雨檐、遮陽(yáng)蓬通風(fēng)雙層玻璃窗，內(nèi)置百頁(yè)通風(fēng)雙層玻璃窗，內(nèi)置百頁(yè)太陽(yáng)能在建筑中的利用：太陽(yáng)能在建筑中的利用：潔凈、可再生能源的熱利用和光利用潔凈、可再生能源的熱利用和光利用被動(dòng)式太

21、陽(yáng)能建筑被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑主動(dòng)式太陽(yáng)能熱利用主動(dòng)式太陽(yáng)能熱利用光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化直接得熱式直接得熱式被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑示意被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑示意集熱墻式集熱墻式附加陽(yáng)光間式附加陽(yáng)光間式光環(huán)境控制的意義光環(huán)境控制的意義2.2 建筑光環(huán)境采光、照明采光、照明 減少視覺(jué)疲勞，保證視覺(jué)健康和身心健康減少視覺(jué)疲勞，保證視覺(jué)健康和身心健康 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 降低能耗降低能耗 人工照明能耗人工照明能耗 空調(diào)能耗空調(diào)能耗9090年代末上海市公共建筑的一次能源消耗比例年代末上海市公共建筑的一次能源消耗比例%空空調(diào)調(diào)照照明明熱熱水水動(dòng)動(dòng)力力與與其其他他賓賓館館46.113.53

22、19.4商商場(chǎng)場(chǎng)40.533.710.715.2辦辦公公樓樓49.733.32.717醫(yī)醫(yī)院院30.313.941.814光的度量光的度量 光通量光通量 定義：光源的定義：光源的輻射通量輻射通量中被人眼感覺(jué)為光的中被人眼感覺(jué)為光的能量稱(chēng)為能量稱(chēng)為光通量光通量。 單位單位: : 流明流明(lumen(lumen，lm)lm)。定義：落在單位面積定義：落在單位面積被照面被照面上的光通量的數(shù)值。上的光通量的數(shù)值。表示被照面被照射的程度。表示被照面被照射的程度。單位：勒克斯單位：勒克斯(lux, lx) (lux, lx) 性質(zhì)：可疊加性。幾個(gè)光源同時(shí)照射被照面時(shí)，性質(zhì)：可疊加性。幾個(gè)光源同時(shí)照射被照

23、面時(shí)，實(shí)際照度為單個(gè)光源分別存在時(shí)形成照度的實(shí)際照度為單個(gè)光源分別存在時(shí)形成照度的代數(shù)和。代數(shù)和。照度照度 E E照照度度國(guó)際照明委員會(huì)國(guó)際照明委員會(huì)CIECIE對(duì)不同作業(yè)和活動(dòng)推薦的照度對(duì)不同作業(yè)和活動(dòng)推薦的照度作業(yè)或活動(dòng)類(lèi)型作業(yè)或活動(dòng)類(lèi)型 照度范圍照度范圍(lx)(lx)室外入口區(qū)域室外入口區(qū)域 20 30 5020 30 50短暫停留交通區(qū)短暫停留交通區(qū) 50 75 10050 75 100衣帽間、門(mén)廳衣帽間、門(mén)廳 100 150 200100 150 200講堂、粗加工講堂、粗加工 200 300 500200 300 500辦公室、控制室辦公室、控制室 300 500 750300

24、500 750縫紉、繪圖、檢驗(yàn)室縫紉、繪圖、檢驗(yàn)室 500 750 1000500 750 1000辨色、精密加工和裝配辨色、精密加工和裝配 750 1000 1500750 1000 1500手工雕刻、精細(xì)檢驗(yàn)手工雕刻、精細(xì)檢驗(yàn) 1000 1500 20001000 1500 2000手術(shù)室、微電子裝配手術(shù)室、微電子裝配 20002000亮度亮度 L定義：正在定義：正在發(fā)光發(fā)光 ( (或反光或反光) ) 表面表面的明亮程度。的明亮程度。亮度是與眼睛感覺(jué)有關(guān)的量，取決于進(jìn)入眼睛的光通量亮度是與眼睛感覺(jué)有關(guān)的量，取決于進(jìn)入眼睛的光通量在視網(wǎng)膜物象上的密度。在視網(wǎng)膜物象上的密度。亮度和照度有何區(qū)別

25、？亮度和照度有何區(qū)別？照了不一定亮！照了不一定亮！視覺(jué)與光環(huán)境視覺(jué)與光環(huán)境 良好的光環(huán)境是保證視覺(jué)功能舒適有效的基礎(chǔ)良好的光環(huán)境是保證視覺(jué)功能舒適有效的基礎(chǔ) 什么是良好光環(huán)境？什么是良好光環(huán)境？ 人們可以不必通過(guò)意識(shí)的作用強(qiáng)行將注意力集人們可以不必通過(guò)意識(shí)的作用強(qiáng)行將注意力集中到所要看的地方，就能不費(fèi)力氣而清楚地看到中到所要看的地方，就能不費(fèi)力氣而清楚地看到所有搜索的信息所有搜索的信息 獲得的信息與實(shí)際情況相符合獲得的信息與實(shí)際情況相符合 背景中也沒(méi)有視覺(jué)背景中也沒(méi)有視覺(jué)“噪聲噪聲” ” 干擾注意力干擾注意力顏色和亮度產(chǎn)生的心理效果顏色和亮度產(chǎn)生的心理效果 情緒感覺(jué)情緒感覺(jué) 積極色：暖色調(diào)高亮

26、度積極色：暖色調(diào)高亮度 消極色：冷色調(diào)低照度消極色：冷色調(diào)低照度 溫度感覺(jué)：紅熱藍(lán)冷，主觀溫差效果可達(dá)溫度感覺(jué)：紅熱藍(lán)冷，主觀溫差效果可達(dá) 3434 大小輕重感覺(jué)：明度影響。高明度者大而輕，大小輕重感覺(jué)：明度影響。高明度者大而輕， 低明度小而重低明度小而重舒適光環(huán)境評(píng)價(jià)舒適光環(huán)境評(píng)價(jià) 適當(dāng)?shù)恼斩然蛄炼人竭m當(dāng)?shù)恼斩然蛄炼人?合理的照度分布合理的照度分布 舒適的亮度分布：適合的亮度對(duì)比很重要舒適的亮度分布：適合的亮度對(duì)比很重要 宜人的光色：影響對(duì)物體顏色的判別和人的心宜人的光色：影響對(duì)物體顏色的判別和人的心理感覺(jué)理感覺(jué) 無(wú)眩光干擾無(wú)眩光干擾 光的方向性：使被視物體有立體感光的方向性：使被視物體

27、有立體感適當(dāng)?shù)恼斩然蛄炼人竭m當(dāng)?shù)恼斩然蛄炼人?亮度到一定程亮度到一定程度后，反而會(huì)度后，反而會(huì)超過(guò)眼睛的適超過(guò)眼睛的適應(yīng)范圍。當(dāng)物應(yīng)范圍。當(dāng)物體亮度超過(guò)一體亮度超過(guò)一定值時(shí)人眼會(huì)定值時(shí)人眼會(huì)感到刺眼，不感到刺眼，不能工作能工作。對(duì)于對(duì)于人眼視力而言，人眼視力而言，存在著最佳亮存在著最佳亮度度。合理的照度分布合理的照度分布 照度分布應(yīng)該滿(mǎn)足一定的均勻性。視場(chǎng)中各點(diǎn)照度相照度分布應(yīng)該滿(mǎn)足一定的均勻性。視場(chǎng)中各點(diǎn)照度相差懸殊時(shí)，瞳孔就經(jīng)常改變大小以適應(yīng)環(huán)境，引起視差懸殊時(shí)，瞳孔就經(jīng)常改變大小以適應(yīng)環(huán)境，引起視覺(jué)疲勞。覺(jué)疲勞。 一般認(rèn)為空間內(nèi)的照度最大值、最小值與平均值的相一般認(rèn)為空間內(nèi)的照度最大

28、值、最小值與平均值的相差不超過(guò)差不超過(guò)1/61/6是可以接受的。是可以接受的。 照度均勻度工作面最低照度照度均勻度工作面最低照度/ /工作面最高照度工作面最高照度 人工照明，照度均勻度需大于人工照明，照度均勻度需大于1/31/3；自然采光，照度；自然采光，照度均勻度需大于均勻度需大于1/101/10。有突出亮的面有突出亮的面有突出暗的面有突出暗的面亮度分布適宜亮度分布適宜眩光眩光 當(dāng)視野內(nèi)出現(xiàn)高亮度的光時(shí)當(dāng)視野內(nèi)出現(xiàn)高亮度的光時(shí), 使眼睛不能完全發(fā)揮機(jī)使眼睛不能完全發(fā)揮機(jī)能，這種現(xiàn)象成為眩光。能，這種現(xiàn)象成為眩光。 在眩光下，瞳孔會(huì)縮小，在眩光下，瞳孔會(huì)縮小，以提高視野的適應(yīng)亮度，也就降低了眼

29、睛的視覺(jué)敏以提高視野的適應(yīng)亮度，也就降低了眼睛的視覺(jué)敏感度。感度。 視力降低眩光：如白天眼睛正視太陽(yáng)，太陽(yáng)光直視力降低眩光：如白天眼睛正視太陽(yáng)，太陽(yáng)光直射工作面、夜間眼睛正視迎面而來(lái)的汽車(chē)燈光。射工作面、夜間眼睛正視迎面而來(lái)的汽車(chē)燈光。 不舒適眩光：一個(gè)很大的高亮度光源在接近視線不舒適眩光：一個(gè)很大的高亮度光源在接近視線的高度上，雖不會(huì)降低視力，但會(huì)引起視覺(jué)上的的高度上，雖不會(huì)降低視力，但會(huì)引起視覺(jué)上的不舒適。如看陽(yáng)光下的積雪等不舒適。如看陽(yáng)光下的積雪等。眩光產(chǎn)生的原因眩光產(chǎn)生的原因 不恰當(dāng)?shù)淖匀徊晒饪?，不合理的光亮度，不恰?dāng)?shù)牟磺‘?dāng)?shù)淖匀徊晒饪?，不合理的光亮度，不恰?dāng)?shù)膹?qiáng)光方向，都會(huì)在室內(nèi)造

30、成眩光現(xiàn)象。強(qiáng)光方向，都會(huì)在室內(nèi)造成眩光現(xiàn)象。 可能產(chǎn)生眩光的地方可能產(chǎn)生眩光的地方 玻璃辦公桌面玻璃辦公桌面 局部照明的展板局部照明的展板 不恰當(dāng)?shù)墓ぷ髅嬲彰鞑磺‘?dāng)?shù)墓ぷ髅嬲彰?黃種人眼睛的黑色素較白種人的多，對(duì)眩光的忍受黃種人眼睛的黑色素較白種人的多，對(duì)眩光的忍受力比白種人強(qiáng)。白種人比黃種人的耐暗程度強(qiáng)。力比白種人強(qiáng)。白種人比黃種人的耐暗程度強(qiáng)。光污染光污染 玻璃幕玻璃幕墻的反射墻的反射眩光不僅眩光不僅會(huì)影響司會(huì)影響司機(jī)視力，機(jī)視力，而且還會(huì)而且還會(huì)干擾附件干擾附件建筑的室建筑的室內(nèi)光環(huán)境。內(nèi)光環(huán)境。人工照明（略）人工照明（略） 特點(diǎn)特點(diǎn) 不受光氣候影響不受光氣候影響 不受建筑設(shè)計(jì)影響不受

31、建筑設(shè)計(jì)影響 控制方便控制方便 需要消耗大量電能需要消耗大量電能 增加夏天空調(diào)負(fù)荷增加夏天空調(diào)負(fù)荷天然采光天然采光 天然采光特點(diǎn)天然采光特點(diǎn) 節(jié)能：節(jié)能：104 lm /W104 lm /W 視覺(jué)效果好，不易導(dǎo)致視視覺(jué)效果好，不易導(dǎo)致視覺(jué)疲勞覺(jué)疲勞 健康，連續(xù)的單峰值光譜健康，連續(xù)的單峰值光譜滿(mǎn)足人的心理和生理需要滿(mǎn)足人的心理和生理需要 難度大，受光氣候條件和難度大，受光氣候條件和建筑設(shè)計(jì)制約建筑設(shè)計(jì)制約 采光與遮陽(yáng)有矛盾采光與遮陽(yáng)有矛盾有無(wú)采光窗的心理影響有無(wú)采光窗的心理影響人工照明效果人工照明效果天然采光效果天然采光效果天然采光標(biāo)準(zhǔn)天然采光標(biāo)準(zhǔn) 采光系數(shù)采光系數(shù)C C乘以各光氣候分區(qū)的光氣

32、候系數(shù)乘以各光氣候分區(qū)的光氣候系數(shù)K K即可得各分區(qū)采光系數(shù)。即可得各分區(qū)采光系數(shù)。采光窗窗地面積比采光窗窗地面積比P34.P34.側(cè)窗采光側(cè)窗采光側(cè)窗采光側(cè)窗采光 用于有外墻的房間用于有外墻的房間 窗臺(tái)高度變高時(shí)窗臺(tái)高度變高時(shí), ,室內(nèi)深處的照度變化不大，室內(nèi)深處的照度變化不大，近窗處的照度變化很大，而且出現(xiàn)拐點(diǎn)。近窗處的照度變化很大，而且出現(xiàn)拐點(diǎn)。窗臺(tái)高度不變窗臺(tái)高度不變, ,窗的上沿高度降低時(shí)的室內(nèi)照度變窗的上沿高度降低時(shí)的室內(nèi)照度變化，近窗處照度變小，離窗遠(yuǎn)處照度的下降明顯?；疤幷斩茸冃?，離窗遠(yuǎn)處照度的下降明顯。不同類(lèi)型玻璃的采光效果不同類(lèi)型玻璃的采光效果 通過(guò)采用乳白色玻璃，玻

33、璃磚等擴(kuò)散透光材料，可通過(guò)采用乳白色玻璃，玻璃磚等擴(kuò)散透光材料，可以在一定程度上提高房間深處的照度以在一定程度上提高房間深處的照度不同側(cè)窗位置對(duì)室內(nèi)照度的影響不同側(cè)窗位置對(duì)室內(nèi)照度的影響天窗采光天窗采光 用于內(nèi)區(qū)、中庭、頂層用于內(nèi)區(qū)、中庭、頂層天然采光控制：節(jié)能舒適天然采光控制：節(jié)能舒適 僅靠門(mén)窗天然采光的局限僅靠門(mén)窗天然采光的局限 天然采光受建筑設(shè)計(jì)制約天然采光受建筑設(shè)計(jì)制約 過(guò)強(qiáng)的光照導(dǎo)致不舒適過(guò)強(qiáng)的光照導(dǎo)致不舒適 控制天然采光的方法控制天然采光的方法 百頁(yè)控制百頁(yè)控制 光電玻璃控制光電玻璃控制 反射鏡控制反射鏡控制 天然采光與人工照明聯(lián)合控制天然采光與人工照明聯(lián)合控制百頁(yè)控制百頁(yè)控制光電

34、玻璃：根據(jù)室內(nèi)照度改變玻璃透光率光電玻璃：根據(jù)室內(nèi)照度改變玻璃透光率被動(dòng)反電極被動(dòng)反電極主動(dòng)電光層主動(dòng)電光層電解質(zhì)層電解質(zhì)層鋰離子鋰離子利用反射鏡：香港匯豐銀行利用反射鏡：香港匯豐銀行利用反射鏡：香港匯豐銀行利用反射鏡：香港匯豐銀行利用反射鏡利用反射鏡照射內(nèi)區(qū)照射內(nèi)區(qū)利用反射鏡照射內(nèi)區(qū)利用反射鏡照射內(nèi)區(qū) 利用反光鏡和利用反光鏡和吊頂反射吊頂反射英國(guó)議會(huì)大廈英國(guó)議會(huì)大廈2.3 建筑聲環(huán)境 基本概念基本概念 建筑隔聲與噪聲控制建筑隔聲與噪聲控制 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)（略）室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)（略） 人的聽(tīng)覺(jué)范圍人的聽(tīng)覺(jué)范圍 ( (可聞閾可聞閾) ) p p0 0=2=21010-5 -5 Pa- Pa- p p=20 Pa=20 Pa（痛閾痛閾） （20Hz- - -20000Hz)20Hz- - -20000Hz)基本概念基本概念 聲音的度量：聲音的度量：分貝標(biāo)度和聲級(jí)分貝標(biāo)度和聲級(jí)L L ，單位，單位dBdB 聲源聲級(jí)疊加：非線性！聲源聲級(jí)疊加：非線性！ 兩個(gè)相同聲源疊加，兩個(gè)相同聲源疊加， 聲級(jí)增加了聲級(jí)增加了 10 lg2 = 3 dB10 lg2 = 3 dB 聲音傳播遇到障礙物：