建筑環(huán)境學(xué)第一章緒論

建筑環(huán)境學(xué)

BuiltEnvironment清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系1第一章

緒論2建筑的功能根本的功能：創(chuàng)造一個(gè)微環(huán)境安全與健康生產(chǎn)過(guò)程需要3建筑的功能

安全、健康、舒適，維持高勞動(dòng)生產(chǎn)率住宅、影劇院、商場(chǎng)等辦公樓、體育場(chǎng)館等

生產(chǎn)工藝要求生物實(shí)驗(yàn)室、制藥廠、集成電路車(chē)間等舞臺(tái)、演播室、體育賽場(chǎng)、手術(shù)室等二者兼而有之各種有人員的生產(chǎn)場(chǎng)所手術(shù)室、體育賽場(chǎng)、舞臺(tái)等4建筑物必須滿足的要求安全性：避免由于地震、臺(tái)風(fēng)、暴雨等各種自然災(zāi)害所引起的危害或人為的侵害功能性：滿足建筑的居住、辦公、營(yíng)業(yè)、生產(chǎn)等功能

居住者在建筑內(nèi)的健康，舒適性美觀性：有親和感，社會(huì)文化的體現(xiàn)5人類(lèi)活動(dòng)的發(fā)展

越是高緯度地區(qū)，人類(lèi)遺址的時(shí)間就越晚熱帶雨林：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(lèi)活動(dòng)遍布全球6人類(lèi)最早的居住方式：

樹(shù)居和巖洞居

在熱帶雨林、熱帶草原等濕熱地區(qū)的人類(lèi)主要棲息在樹(shù)上，可避免外界的侵害，是人類(lèi)祖先南方古猿生活方式的延續(xù)隨著人類(lèi)向溫帶遷移，人類(lèi)住所過(guò)渡到了冬暖夏涼的巖洞居，適合年溫差和日溫差都較大的地區(qū)。7人類(lèi)最早的居住方式：

巢居和穴居

炎熱或高海拔地區(qū)的穴居方式，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8古文明的發(fā)源地：20-40

緯度

為創(chuàng)造適宜居住環(huán)境而建造的建筑與人類(lèi)文明的發(fā)展與進(jìn)步密切相關(guān)。9因紐特人雪屋的外觀和室內(nèi)布置

用干雪沏成，厚度500ｍｍ的墻體可以提供較好的保溫性能。當(dāng)室外平均溫度－30℃時(shí)可維持室內(nèi)溫度－5℃以上。10因紐特人(愛(ài)斯基摩人)的雪屋將獸皮襯在雪屋內(nèi)表面，通過(guò)鯨油燈采暖，可使室內(nèi)溫度達(dá)到15℃年較差30.5℃月份11埃及的民居：干熱地區(qū)建筑12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℃，室內(nèi)波動(dòng)不到6℃。屋頂表面溫度室外空氣溫度室內(nèi)空氣溫度13沙漠地區(qū)民居14大陸氣候的中國(guó)民居

土窯洞借助土壤大熱慣性，達(dá)到冬暖夏涼的目的。四合院建筑冬季有效地利用了太陽(yáng)能采暖和抵御北風(fēng)侵襲，屋頂設(shè)計(jì)避免了夏季室內(nèi)過(guò)熱。15中國(guó)四合院：座北朝南的典范

利用太陽(yáng)高度角的特點(diǎn)，僅在北方出現(xiàn)南向垂直面夏季太陽(yáng)輻射照度最低，冬季較高冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季為東南風(fēng)太陽(yáng)總輻射照度(W/m2)16窯洞建筑陜北地坑窯突尼斯窯洞17稀樹(shù)草原的建筑

——蒙古包要求可移動(dòng)，能夠抵御寒風(fēng)，采用可拆卸輕型結(jié)構(gòu)和保溫材料建成。18安徽民居利用天井遮陽(yáng)、采光，進(jìn)行夜間通風(fēng)，輕薄的內(nèi)隔斷熱容小，保證夏季夜間室內(nèi)溫度能夠迅速接近室外溫度，使得炎熱的夏季室內(nèi)保持涼爽。19濕熱地區(qū)的中國(guó)民居云南西雙版納的干欄式竹樓：防雨、防濕、防曬、通風(fēng)好。20布依族石屋（貴州）

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。21

為宗教、政治服務(wù)，有的對(duì)采光有神秘性要求不嚴(yán)格要求物理環(huán)境的建筑意大利狄?jiàn)W多理陵墓埃及阿布辛貝神廟瑪雅文明每年在拉美西斯二世法老的登基日和生日（2月21和10月21日），太陽(yáng)光線會(huì)穿過(guò)神廟的大門(mén)，直達(dá)65m深處的法老像和太陽(yáng)神像的臉上。22中國(guó)人對(duì)建筑環(huán)境的認(rèn)識(shí)過(guò)程

風(fēng)水？

玄學(xué)：前人的經(jīng)驗(yàn)＋神秘主義迷信原因：缺乏科學(xué)的認(rèn)識(shí)和分析手段，加上商業(yè)行為的需要科學(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23關(guān)于風(fēng)水(堪輿)的一些說(shuō)法

以八卦五行、河圖洛書(shū)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”、相“陰宅”等。光、電、磁等波動(dòng)均稱(chēng)之為“氣”，且無(wú)所不在，無(wú)所不包。24地球環(huán)境還可持續(xù)發(fā)展嗎？遍布全球的城市建筑形式與技術(shù)已經(jīng)趨同化，與地域、氣候基本無(wú)關(guān)空調(diào)采暖的普及使人們不再關(guān)心建筑的物理性能香港芝加哥25世界各國(guó)能耗份額

各國(guó)社會(huì)一次能耗比例

各國(guó)建筑一次能耗比例來(lái)源：EnergyInformationAdministration.InternationalEnergyOutlook2008,USA:EIAPublications,20082010年，我國(guó)超過(guò)美國(guó)成為碳排放世界第一；人均碳排放超過(guò)世界平均26世界能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

(1980-2003)美國(guó)建筑能耗占34%中國(guó)建筑能耗占

20.4%27世界各國(guó)單位面積建筑能耗比較[kg標(biāo)煤/(m2年)]世界建筑能耗份額住宅商用建筑Commercial33％Residential67％世界各國(guó)人均建筑能耗[kg標(biāo)煤/(人年)]其他世界平均中國(guó)目前人均或者單位建筑面積能耗還遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，是否會(huì)繼續(xù)步他人的后塵？28中國(guó)能源構(gòu)成：煤>60％

美國(guó)消耗世界能源的22%，中國(guó)的現(xiàn)代化過(guò)程應(yīng)該步美國(guó)的后塵嗎？大量耗能＝污染環(huán)境29全球溫室效應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)30來(lái)源：世界自然基金會(huì),2006年/Source:WorldWildlifeFund,WWF,2006各國(guó)人類(lèi)發(fā)展與生態(tài)足跡

HumandevelopmentandecologicalfootprintMorethan1billion100million~1billion30million~100million10million~30million5million~10millionLessthan5million印度中國(guó)巴西南非韓國(guó)匈牙利意大利美國(guó)澳大利亞發(fā)達(dá)國(guó)家界線超過(guò)生物圈人均承載力，高度發(fā)展超過(guò)生物圈人均承載力，低度發(fā)展世界人均生物圈承載力，忽略野生物種的需要31面臨的問(wèn)題：

“人定勝天”還是“天人合一”？

西方傳統(tǒng)哲學(xué)思想與東方傳統(tǒng)哲學(xué)的對(duì)立32《建筑環(huán)境學(xué)》的任務(wù)

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33課程內(nèi)容空氣質(zhì)量環(huán)境熱濕環(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)境氣流與通風(fēng)34建筑與自然環(huán)境資源的關(guān)系天地水氣氣20－28℃－5～35℃－5～35℃0～30℃10～15℃－10～0℃5700℃充分利用環(huán)境可用的溫差來(lái)獲取自然能源，減少常規(guī)能源的使用。35人體熱反應(yīng)研究對(duì)建筑節(jié)能的意義以北京地區(qū)的一間普通朝南的辦公室為例，當(dāng)室內(nèi)設(shè)定溫度從24℃上升到28℃時(shí)室內(nèi)最大冷負(fù)荷降低15%整個(gè)供冷時(shí)間縮短22%室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)決定了自然（可再生）能源利用的可能性常規(guī)能源自然能源24℃常規(guī)能源自然能源28℃室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)36《建筑環(huán)境學(xué)》課程的地位

專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)之一

傳熱學(xué)流體力學(xué)工程熱力學(xué)建筑環(huán)境學(xué)37《建筑環(huán)境學(xué)》課程的特點(diǎn)

跨學(xué)科的邊緣科學(xué)，包括：熱學(xué)流體力學(xué)建筑物理房屋建筑學(xué)心理學(xué)生理學(xué)勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)城市氣象學(xué)不太舒服的環(huán)境人的感覺(jué)自然環(huán)境38進(jìn)度

緒論 1次建筑外環(huán)境 2次熱濕環(huán)境 3次人體熱濕反應(yīng) 3次空氣質(zhì)量環(huán)境 1.5次氣流與通風(fēng) 1.5次聲環(huán)境 1.5次光環(huán)境 1.5次討論課（課外） 1次39考核

自選兩個(gè)大作業(yè)，類(lèi)型為：實(shí)驗(yàn)論文或報(bào)告（至少選一個(gè)）論述型論文或文獻(xiàn)綜述提交成果形式：書(shū)面報(bào)告兩份考核方式與成績(jī)比例口頭報(bào)告，自選一個(gè)大作業(yè)，30％書(shū)面報(bào)告（另一個(gè)大作業(yè)），20％基本問(wèn)題開(kāi)卷筆試，30％小作業(yè)，20％40建議的大作業(yè)題目

做一些熱濕環(huán)境實(shí)驗(yàn)并加以分析，例如：掛窗簾的影響墻體的熱響應(yīng)（注意采暖期和非采暖期的不同）室外空氣綜合溫度和輻射在建筑熱環(huán)境中的作用不同朝向房間的自然室溫的區(qū)別攀藤植物對(duì)墻體熱過(guò)程的影響不同下墊面對(duì)微氣候的影響不同小區(qū)布局對(duì)小區(qū)風(fēng)場(chǎng)的影響不同建筑設(shè)計(jì)的自然通風(fēng)效果41建議的大作業(yè)題目

總結(jié)不同地域建筑特征與氣候條件的關(guān)系做一些場(chǎng)所的CO2濃度的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和IAQ問(wèn)卷調(diào)查分析。

做一些光環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和分析調(diào)查做一些噪聲環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和分析調(diào)查交通噪聲對(duì)不同樓層的影響不同窗類(lèi)型、建筑構(gòu)件對(duì)環(huán)境噪聲的衰減作用試試不同隔音或減噪措施的效果42建議的大作業(yè)題目

做一些與熱感覺(jué)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行分析對(duì)一些有親身體驗(yàn)的與熱感覺(jué)有關(guān)的現(xiàn)象進(jìn)行分析對(duì)一些有親身體驗(yàn)的與光環(huán)境有關(guān)的現(xiàn)象進(jìn)行分析分析光環(huán)境控制與建筑節(jié)能之間的關(guān)系或?qū)ΜF(xiàn)有的研究成果進(jìn)行一些檢索和綜述協(xié)助研究生做一些有關(guān)建筑環(huán)境模擬或?qū)嶒?yàn)研究的工作并寫(xiě)出工作報(bào)告43建議的大作業(yè)題目

對(duì)勞動(dòng)衛(wèi)生保護(hù)方面的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)綜述對(duì)“風(fēng)水”學(xué)的初步分析文獻(xiàn)綜述與分析：目前IAQ問(wèn)題的研究焦點(diǎn)有哪些？有哪些問(wèn)題還有待解決？

對(duì)研究長(zhǎng)期在空調(diào)環(huán)境中逗留人員的健康問(wèn)題的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述（SBS問(wèn)題、IAQ或熱環(huán)境的影響）

任何你感興趣的有關(guān)建筑環(huán)境的話題44師生交流

本周作業(yè)：請(qǐng)寫(xiě)出（二選一）你對(duì)本學(xué)科的看法談?wù)勀慵亦l(xiāng)民居的氣候適應(yīng)性聯(lián)系方式朱穎心：，，62782746(O)，系館219房間林波榮：，,62785691助教趙海湉

專(zhuān)用討論區(qū)：45本課程主要參考文獻(xiàn)ASHRAEHandbook－Fundamentals

D.A.麥金太爾,《