01第一章緒論

1、建 筑 環(huán) 境 學(xué),主講：王 錫,第 一 章,緒 論,室內(nèi)環(huán)境 建筑環(huán)境 城市環(huán)境 自然環(huán)境,自然環(huán)境與建筑環(huán)境,基本內(nèi)容,建筑物所需滿足的要求 各地建筑經(jīng)驗(yàn) 建筑環(huán)境學(xué)歷史發(fā)展 建筑環(huán)境學(xué)的定義 建筑環(huán)境學(xué)主要研究?jī)?nèi)容及研究方法 建筑環(huán)境學(xué)的意義和作用,建筑物必須滿足的要求,安全性（結(jié)構(gòu)專業(yè)） 功能性（建筑專業(yè)） 美學(xué)性（建筑專業(yè)） 健康舒適性 （建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)）,安全性,滿足由于地震、臺(tái)風(fēng)、暴雨等各種自然災(zāi)害所引起的危害結(jié)構(gòu)專業(yè) 多地震地區(qū)抗震8級(jí) 沿海地區(qū)防臺(tái)風(fēng)、防暴雨,功能性,滿足建筑的居住、辦公、營(yíng)業(yè)、生產(chǎn)等功能 建筑專業(yè) 住宅筒子樓、多居室多廳、別墅 商場(chǎng) 寫字樓 有音質(zhì)要

2、求的廳堂電影院、歌劇院、報(bào)告廳 體育場(chǎng)（館）多功能體育場(chǎng)、專業(yè)體育場(chǎng)、足球場(chǎng)、籃球館、乒乓球館 工業(yè)廠房食品、金屬、生活用品、制藥廠,美學(xué)性,美觀大方、莊嚴(yán)雄偉，而非水泥森林的城市建筑 建筑專業(yè),不嚴(yán)格要求物理環(huán)境的建筑,為宗教、政治服務(wù)，僅部分對(duì)采光有神秘性要求,意大利狄奧多理陵墓,埃及卡納克神廟,瑪雅文明,健康舒適性,使用對(duì)象在建筑內(nèi)的健康、舒適性,溫濕度適宜,建筑環(huán)境與 能源應(yīng)用專業(yè),良好的視覺和聽覺環(huán)境,良好的空氣品質(zhì)，少有害物質(zhì)，多有益物質(zhì),人類活動(dòng)的發(fā)展,熱帶雨林：不需要建筑 建筑的出現(xiàn)：逐漸向兩極移動(dòng) 現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展：人類活動(dòng)遍布全球,越是高緯度地區(qū)，人類遺址的時(shí)間就越晚,古文明

3、的發(fā)源地：2040緯度,為創(chuàng)造適宜環(huán)境而建造的建筑與文明發(fā)展密切相關(guān),樹居和巖洞居人類最早的居住方式之一,濕熱，棲息在樹上 可避免外界的侵害，是人類祖先南方古猿生活方式的延續(xù),熱帶雨林、熱帶草原等,溫帶,冬暖夏涼的巖洞居 適合年溫差和日溫差都較大的地區(qū),巢居和穴居人類最早的居住方式之一,炎熱或高海拔地區(qū) 可獲得相對(duì)穩(wěn)定的室內(nèi)熱環(huán)境 頂部的天窗既可采光又可排煙,河南偃師湯泉溝穴居遺址,巢居,從巢居和穴居發(fā)展為真正意義上的建筑,各地建筑經(jīng)驗(yàn),北極圈的愛斯基摩人 圓頂小屋 華北地區(qū)四合院 西北、華北黃土高原窯洞 稀樹草原的建筑 蒙古包 西雙版納傣族干闌 東北地區(qū)火炕、火墻、火爐 貴州 布依族石屋 干

4、熱地區(qū)建筑,地形 氣候 就地取材,愛斯基摩雪屋,寒冷地區(qū)建筑,干雪，500mm，較好的保溫性能。 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15,愛斯基摩人(因紐特人)的雪屋,室外平均溫度30時(shí)，可維持室內(nèi)5以上,四合院：座北朝南的典范,冬季：有效利用太陽(yáng)能采暖、抵御北風(fēng)侵襲； 夏季：屋頂設(shè)計(jì)避免室內(nèi)過(guò)熱,僅出現(xiàn)在北方,四合院,利用太陽(yáng)高度角的特點(diǎn),窯洞建筑,陜北地坑窯,借助土壤大的熱慣性， 達(dá)到冬暖夏涼的目的,突尼斯窯洞,稀樹草原的建筑,蒙古包,蒙古包的排煙與通風(fēng),以圓形為總風(fēng)格，無(wú)棱無(wú)角，呈流線形。包頂為拱形，其承受力最強(qiáng)，包身形成強(qiáng)固的整體。 能經(jīng)受沙暴和風(fēng)雪 能經(jīng)受冬春十級(jí)風(fēng)

5、 能經(jīng)得住大雨 將頂氈蓋上，形成球狀封閉體,濕熱地區(qū),一般處于亞熱帶，多雨潮濕，加之樹林茂密，豺狼虎豹野豬經(jīng)常出沒的地方,干闌建筑,防雨、防濕、防熱,干闌建筑:吊腳樓/鼓樓,樓板以下為“地層”：牲畜圈及雜物間，或包含廚房及碓房 頂棚以上為樓層：主要是貯藏層 中間層：居住層,水族民居,苗族民居,貴州侗族吊腳樓,海南黎族民居,余姚河姆渡干欄式建筑,臺(tái)灣現(xiàn)代民居,干闌建筑:吊腳樓/鼓樓/土掌房,布依族石屋,以石塊砌墻，以石瓦蓋頂。就地取材，造價(jià)低廉，冬暖夏涼，不怕火災(zāi)，隔音性能好。,石頭王國(guó)貴州石頭寨,土坯散熱快，室內(nèi)冬暖夏涼。土壤的散濕減緩干熱氣候的負(fù)面影響,吐魯番地區(qū)室外夏季室外可達(dá)47，太陽(yáng)直

6、射處，可達(dá)80，沙面可烤熟雞蛋。,吐魯番地區(qū)的半地窯式干熱地區(qū),沙漠地區(qū)民居,埃及的民居,巴格達(dá)地區(qū)的傳統(tǒng)建筑,墻厚340-450mm，屋面厚度460mm，利用土坯熱慣性。室外日夜溫差24（1640），室內(nèi)溫度波動(dòng)不到 6（2228）。,建筑環(huán)境發(fā)展的五個(gè)階段,排出室內(nèi)有害物質(zhì),提高空氣品質(zhì),有效利用資源合理排放廢棄物,滿足室內(nèi)環(huán)境,同時(shí)降低建筑能耗,人工控制室 內(nèi)溫濕度,原始社會(huì)躲避自然環(huán)境的傷害,安全,舒適,節(jié)能,健康,生態(tài),建筑環(huán)境設(shè)計(jì)目標(biāo)的演繹過(guò)程,歷史發(fā)展（1）,1-4世紀(jì)，古羅馬時(shí)代，據(jù)考察有將熱空氣從床下送入房間的裝置。 18世紀(jì)，英國(guó)，由于工業(yè)革命的興起，城市人口急劇膨脹，只有

7、一部分才有取暖。 19世紀(jì)后期，歐洲出現(xiàn)了保持人體舒適和維持健康的必要的通風(fēng)換氣法規(guī)。 1881年夏季，美國(guó)20任總統(tǒng)詹姆斯病于白宮 用冰制冷此次研究，我們得到了更好的室內(nèi)條件，在醫(yī)院及其他的公共場(chǎng)所，人們應(yīng)該保護(hù)自己以免遭受污濁空氣的傷害，盡管我們不能在一年中都得到比室外環(huán)境更舒適和健康的空氣，但這次確實(shí)是一次極好的研究機(jī)會(huì)。,歷史發(fā)展（2）,1901年，即上世紀(jì)初，開利（Willis.H.Carrier）在印刷廠首次應(yīng)用了空調(diào)裝置（全年運(yùn)行并帶有噴水室的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)） 1921年，醫(yī)院有了空調(diào) 1922年，由開利研制出了第一臺(tái)離心式冷凍機(jī)。 我國(guó)于1931年首先在上海紡織廠安裝了帶噴水室的

8、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其冷源為深井水，隨后，也在一些電影院和銀行實(shí)現(xiàn)了空氣調(diào)節(jié)。,歷史發(fā)展（3）,英國(guó)的L.Hill在1916年模擬人體向環(huán)境散熱，發(fā)明了卡特溫度計(jì)。 1930年H.M.Vermon發(fā)明黑球溫度計(jì)，可以測(cè)出氣溫，風(fēng)速和輻射熱的綜合影響。 1935年，根據(jù)黑球溫度的概念，導(dǎo)出了平均輻射溫度。美國(guó)供熱冷凍空調(diào)學(xué)會(huì)（ASHRAEAmerican Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers）的前身ASHVE在1923年給出了通過(guò)人體熱舒適感覺而得出的評(píng)價(jià)室內(nèi)熱濕環(huán)境的指標(biāo)： 有效溫度ET-Effective

9、Temperature,歷史發(fā)展（4）,1934年耶魯大學(xué)為了“提高人們的健康和居住的舒適性，推進(jìn)供暖、通風(fēng)和衛(wèi)生領(lǐng)域的研究、教育、技術(shù)和科學(xué)的發(fā)展”，成立了John B.Pierce Laboratory，該實(shí)驗(yàn)室通過(guò)研究人體的熱平衡提出了作用溫度（OT-Operative Temperature）的概念。 第二次世界大戰(zhàn)期間，為了使得士兵能在酷暑與寒冷中安全作戰(zhàn)，同時(shí)也為了預(yù)知士兵的生命危險(xiǎn)，以陸軍和空軍為主進(jìn)行了一系列的研究。,歷史發(fā)展（5）,1949年發(fā)表“體溫調(diào)節(jié)生理學(xué)和著衣科學(xué)”，Yaglou并在該書中指出了ET的一些缺陷。 1966年ASHRAE發(fā)表了新的舒適線。 1971年發(fā)表

10、了標(biāo)準(zhǔn)有效溫度SET*，沿用至今 1967年丹麥工業(yè)大學(xué)的P.O.Fanger提出了人體與環(huán)境的熱平衡方程，并在1970年發(fā)表了PMV-PPD指標(biāo)。 PMV-Predicted Mean Vote預(yù)期平均評(píng)價(jià) PPD-Predicted Percentage of Dissatisfied預(yù)期不滿意百分率,建筑環(huán)境學(xué)的研究范疇,廣義：建筑的內(nèi)外兩個(gè)方面建筑的綠化配套、自然通風(fēng)、大氣質(zhì)量ect. （與其他專業(yè)有關(guān)）,狹義：建筑內(nèi)部建筑學(xué)要滿足各項(xiàng)功能的基本要求，尤其是使用對(duì)象在建筑內(nèi)的健康舒適性。,對(duì)建筑環(huán)境進(jìn)行研究的一門學(xué)科,建筑環(huán)境學(xué)的定義,所謂建筑環(huán)境學(xué)，就是指在建筑空間內(nèi)，在滿足使用功能

11、的前提下，如何讓人們?cè)谑褂眠^(guò)程中感到舒適和健康的一門科學(xué)。 具體地說(shuō)，根據(jù)使用功能的不同，從使用者的角度出發(fā)，研究室內(nèi)的溫度、濕度、氣流組織的分布、空氣品質(zhì)、采光性能、照明、噪聲和音響效果等及其相互間組合后產(chǎn)生的效果，并對(duì)此做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，為營(yíng)造一個(gè)舒適、健康的室內(nèi)環(huán)境提供理論依據(jù)。,溫度：冬：1824；夏：2528 濕度：40%60% 氣流組織：流速 0.2 0.3m/s 空氣品質(zhì)：潔凈度 采光性能：盡可能的利用天然光源 照明：強(qiáng)度不可太大也不可太小 噪聲：50dB 音響效果：歌劇院、影劇院等,主要研究?jī)?nèi)容及研究方法,建筑外環(huán)境 建筑熱濕環(huán)境 人體對(duì)熱濕環(huán)境的反應(yīng) 室內(nèi)空氣品質(zhì) 通風(fēng)與氣流組

12、織 建筑聲環(huán)境 建筑光環(huán)境 工業(yè)建筑的室內(nèi)環(huán)境要求,室內(nèi)空氣品質(zhì),熱濕環(huán)境,聲環(huán)境,光環(huán)境,人體對(duì)熱濕環(huán)境的反應(yīng),建筑外環(huán)境,通風(fēng)與氣流組織,建筑環(huán)境學(xué)在住宅建筑中的運(yùn)用,溫度場(chǎng) 速度場(chǎng) 聲場(chǎng) 照度分布,物理對(duì)象 (室內(nèi)環(huán)境空間),熱力學(xué) 傳熱學(xué) 流體力學(xué) 聲學(xué) 光學(xué) 有關(guān)知識(shí),運(yùn)用有關(guān)知識(shí)對(duì)物理對(duì)象運(yùn)用物理概念，進(jìn)行數(shù)學(xué)處理得到分析解或數(shù)值解：,舒服,溫度、速度、聲強(qiáng)、照度等狀態(tài)參數(shù),建筑環(huán)境學(xué)研究方法,建筑外環(huán)境,影響室內(nèi)氣候（環(huán)境）有內(nèi)外兩大因素： 室外：太陽(yáng)輻射、室外氣候（氣溫、濕度、風(fēng)、降水等） 室內(nèi)：人員、照明、各種工藝設(shè)備及電氣設(shè)備 本章介紹地球繞日規(guī)律、大氣對(duì)太陽(yáng)波的影響、日照

13、的作用以及建筑物外形配置與日照的關(guān)系，以及室外氣溫、濕度、風(fēng)、降水等氣候特征。,建筑環(huán)境中的熱濕環(huán)境,在一般的民用建筑中，影響人舒適感的最主要因素是溫度和濕度。 本章主要了建筑中熱濕環(huán)境的形成，以及影響熱濕環(huán)境因素形成房間負(fù)荷的過(guò)程和原理，即室內(nèi)熱濕環(huán)境與各種內(nèi)、外擾之間的響應(yīng)關(guān)系。,人體對(duì)熱濕環(huán)境的反應(yīng),從使用對(duì)象人出發(fā)，從人的生理、心理角度著手，分析人體對(duì)熱環(huán)境的反應(yīng)，從而總結(jié)出規(guī)律。,建筑環(huán)境中的空氣環(huán)境,是人們生活和工作中最重要的環(huán)境之一，約80%以上的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的，因此室內(nèi)空氣品質(zhì)好壞是人們健康生活保證的關(guān)鍵。 空氣污染的指標(biāo)與來(lái)源、污染物種類及造成的污染，以及削弱污染的方法。

14、,青島裝修房污染十年不散,青島市檢測(cè)人員共深入委托檢測(cè)的近100戶居民家中，對(duì)居室空氣中甲醛、苯、氡等有毒污染物的含量進(jìn)行了實(shí)地檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)： 百分之百的居室中甲醛含量都超過(guò)了國(guó)家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，最高的超標(biāo)30倍，個(gè)別家庭在裝修10年后仍然超標(biāo)。 而來(lái)源于油漆、花崗石等建筑裝修材料的苯、氡等有害污染物超標(biāo)比例則相對(duì)較小。,美容院裝修毒倒八女工,2003年 7月1日廣州市，有 8 名在工業(yè)大道中某美容院打工的少女，由于吸入美容院裝修時(shí)殘留的有毒氣體而被送往珠江醫(yī)院急救，醫(yī)生初步診斷后判定為苯中毒。其中 3 名中毒程度較深的女孩長(zhǎng)時(shí)間昏迷不醒。,?？谑覂?nèi)裝修污染物超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重,2002年6月末，海南

15、省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站對(duì)海口地區(qū)一些單位辦公室和個(gè)人住宅室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)表明，這些裝修完工10天至兩年不等的房間，80存在甲醛、氨、苯、氡氣等污染物濃度超標(biāo)現(xiàn)象，其中，甲醛污染尤甚。 ?？邶埨ツ夏匙≌^(qū)的梁女士家：在關(guān)閉窗戶4小時(shí)后，臥室內(nèi)甲醛不同程度超標(biāo)，其中一小臥室竟超標(biāo)近3倍。 ?？诮鹳Q(mào)區(qū)一住戶陳某反映，他去年9月入住新居后，感到室內(nèi)氣味刺鼻，其家人常有喉部不適等癥狀。經(jīng)檢測(cè)，室內(nèi)氨超標(biāo)。,合肥室內(nèi)裝修污染問題嚴(yán)重,室內(nèi)甲醛濃度最高的竟然超標(biāo)100倍。 自2002年7月份開始，截至12月10日，合肥市衛(wèi)生防疫站室內(nèi)裝修監(jiān)測(cè)辦公室對(duì)該市近200戶室內(nèi)污染物進(jìn)行了檢測(cè)，其中： 共檢測(cè)室內(nèi)甲醛

16、樣品248戶次，超標(biāo)216戶次，超標(biāo)率87.1%； 混苯67戶次，超標(biāo)項(xiàng)次28戶次，總超標(biāo)率41.79%； 伽瑪射線檢測(cè)500余戶，明顯較高的4戶，某戶新購(gòu)的地磚，伽瑪射線檢測(cè)結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)50%以上。,通風(fēng)及氣流組織,室內(nèi)空氣環(huán)境與氣流組織的關(guān)系 常見的氣流組織形式 氣流組織的描述方法和評(píng)價(jià)指標(biāo) 氣流組織的測(cè)量與計(jì)算方法 典型的氣流組織示例,建筑聲環(huán)境,建筑聲學(xué)大體可分為廳堂音質(zhì)、振動(dòng)和噪聲控制。 噪聲產(chǎn)生的生理效應(yīng) 引起聽覺疲勞直至耳聾，另可引起頭暈、頭疼、耳鳴、多夢(mèng)、失眠、心慌、記憶力減退、注意力不集中、工作效率下降等癥狀。 本章中主要介紹如何消除或適當(dāng)?shù)販p少室內(nèi)噪聲以創(chuàng)造一個(gè)可接受的聲學(xué)

17、環(huán)境,建筑光環(huán)境,光環(huán)境的優(yōu)劣也是評(píng)價(jià)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)，室內(nèi)舒適的光環(huán)境可以減少人的視覺疲勞，提高工作效率，對(duì)人的視力健康有很好的作用。 本章從視覺心理、視覺生理方面介紹光環(huán)境對(duì)人的影響。,工業(yè)建筑的室內(nèi)環(huán)境要求,了解室內(nèi)環(huán)境對(duì)典型工藝過(guò)程的影響，及這些典型工業(yè)建筑的室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)。,建筑環(huán)境學(xué)的意義和作用,從不同使用者和使用功能出發(fā)，研究各種建筑環(huán)境，并為營(yíng)造所需環(huán)境提供理論依據(jù) 影響室內(nèi)環(huán)境的因素，及什么樣環(huán)境是舒適和健康的 任務(wù)一：了解人和生產(chǎn)過(guò)程需要什么樣的建筑室內(nèi)環(huán)境 任務(wù)二：了解各種內(nèi)外部因素是如何影響建筑環(huán)境的 任務(wù)三：掌握改變或控制建筑環(huán)境的基本方法和手段,課程的特點(diǎn),跨學(xué)

18、科的邊緣科學(xué)，包括： 熱學(xué) 流體力學(xué) 心理學(xué) 生理學(xué) 建筑學(xué) 勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué) 城市氣象學(xué),人類對(duì)建筑環(huán)境的認(rèn)識(shí)過(guò)程風(fēng)水是什么？,玄學(xué)： 前人的經(jīng)驗(yàn)神秘主義 原因：缺乏科學(xué)的認(rèn)識(shí)和分析手段 科學(xué)： 環(huán)境因素影響人體的身體與心理健康 現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展提供了研究手段,關(guān)于風(fēng)水(堪輿)的一些說(shuō)法,以八卦五行、河圖 洛書等易學(xué)文化為基礎(chǔ)； 注意建筑布局、空間分割、方位調(diào)整、色彩運(yùn)用：“背山、面水、向陽(yáng)”為最佳方位，宅院地勢(shì)應(yīng)適當(dāng)前低后高，“水口”、“氣口”方位要重視 認(rèn)為不好的住宅物理環(huán)境對(duì)人的心理有影響，導(dǎo)致影響人的命運(yùn)； 涉及環(huán)境心理學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)、規(guī)劃學(xué)、建筑學(xué)等； 對(duì)自然現(xiàn)象解釋不清的地方，陷入巫術(shù)，如消除不利因素的“符鎮(zhèn)法”。光、電、磁等波動(dòng)均稱之為“氣”，且無(wú)所不在，無(wú)所不包。,地球環(huán)境還可持續(xù)發(fā)展嗎？, 遍布全球的玻璃和鋼筋盒子建筑,空調(diào)采暖的普及使人們不再關(guān)心建筑的性能,建筑能耗現(xiàn)狀,美國(guó)社會(huì)能耗比例,當(dāng)前世界能耗比例,中國(guó)能源構(gòu)成：煤60,美國(guó)消耗能源的25 中國(guó)要步美國(guó)后塵嗎？,大量耗能污染環(huán)境,全球溫室效應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì),面臨的問題,“人定勝天”還是“天人合一”？,國(guó)內(nèi)：中國(guó)建筑學(xué)會(huì)：暖通空調(diào)專業(yè)委員會(huì) 中國(guó)制冷學(xué)會(huì)：空調(diào)熱泵專業(yè)委員會(huì),國(guó)外：美國(guó)供熱制冷空調(diào)工程師學(xué)會(huì) （ ASHRAE ：American Society of Heating, Refriger