第四章建筑环境学
建筑环境学
现象成为终日日影，同样在一年中都没有日照的现象成为永久日影。
第三章：重点 1. 内扰，外扰，பைடு நூலகம்括什么
外扰：可通过围护结构的传热、传湿、空气渗透使热量和湿量进入 到室内，对室内热湿环境产生影响的因素，主要包括室外气候参数，如 室外空气温湿度、太阳辐射、风速、风向变化、邻室的温度。
15. 空气湿度 空气中水蒸气的含量。
16. 温湿度的关系， 一天中绝对湿度比较稳定，而相对湿度由于气温的日变化较大而变
化较大。
17.小区风场 （1）小区风场设计时要注意哪些东西
城市的主导风向 对污染程度不同的企业、建筑进行布局，把大量产生污染物的企业 或建筑布置在城市主导风向的下游位置 （2）小区风场形成机理 建筑物对来流风的阻碍和聚积作用 小区内太阳辐射导致各表面存在温差而产生自然对流。 （3）不当的规划设计导致的风场问题： 冬季造成热负荷增加 高风速影响人员行动 夏季自然通风不良 风速太低导致气体污染物无法有效排出
A.自然条件：市内风速，对天空长波辐射 云量：市区内云量大于郊区云量 太阳辐射：市内大气透明度较低。 下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性，地面材料，树皮，水
体的设置 B.人为影响（人为热）：交通、家电、炊事产热 空调采暖产热
由于城市下垫面特殊的热物理性质、城市内的低风速、城市内较大 的认为热等原因，造成城市的空气温度要高于郊区的温度，是城市热岛 产生的原因。 （4）危害：
14. 地源热泵工作原理 在制冷状态下，地源热泵机组内的压缩机对冷媒做功，使其进行 汽-液转化的循环。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所携带 的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由 水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地水、地下 水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，以 13℃以下的冷风的形式为房间供冷。 在供暖状态下，压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒流动方向 换向。由地下的水路循环吸收地表水、地下水或土壤里的热量，通过冷 凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的 同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量 吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形式 向室内供暖。
《建筑环境学》课件
本课程将介绍建筑环境学的重要概念和原理，以及其与人体健康、可持续性 发展和城市规划的关系。
课程介绍
课程概述
学习建筑环境学的基本概 念，包括建筑生态学、室 内空气质量和噪音控制。
课程目标
掌握建筑设计中考虑人体 健康和环境可持续性的关 键知识和技能。
课程内容
深入研究建筑能源与可持 续性、城市化与建筑规划 以及建筑与气候变化等主 题。
建筑环境与人体健康
1
室内空气质量
2
了解维护室内空气质量的重要性，提
供健康舒适的室内环境。
3
建筑生态学
探索绿色建筑设计，最大程度减少对 环境的负面影响。
噪音与震动控制
学习减少噪音和震动对人体健康和居 住质量的负面影响探索使用先进技术降低 建筑能耗的方法，例如 节能灯具和智能控制系 统。
2 可再生能源利用
研究利用太阳能和风能 等可再生能源以减少对 传统能源的依赖。
3 建筑物生命周期分
析
评估建筑的整个生命周 期对环境的影响，包括 建设、使用和拆除阶段。
城市化与建筑规划
城市化的影响
分析城市化过程中建筑环境变 化对人类生活和社会发展的影 响。
建筑规划原理
研究城市规划原则，包括用地 分配、建筑高度和道路布局等 方面。
建筑与城市可持续发展
探索如何通过建筑设计推动城 市可持续发展和环境保护。
建筑与气候变化
1 气候变化影响建筑
了解气候变化对建筑设计和建筑物运营的影响，如降雨量增加和气温升高。
《建筑环境学》重点知识要点
第一章绪论1、目前人们希望建筑物能够满足的要求包括：安全性、功能性、舒适性、美观性。
2、人类最早的居住方式：巢居和穴居。
3、建筑与环境发展过程中面临的两个问题是：如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾和研究和掌握形成病态建筑的原因。
4、建筑环境学的三个任务是：了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境、了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的、掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段。
第二章建筑外环境1、地球绕太阳逆时针旋转是公转，其轨道平面为66.5度。
2、赤纬是太阳中心与地球中心与地球赤道平面的夹角，一般为23.5～－23.5度之间，向北为正，向南为负3、地方平均太阳时是以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间的计时方式。
4、真太阳时是当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时的计时方式。
5、经国际协议，以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。
6、经国际协议，把全世界按世界经度划分为24时区，每个时区包含地理经度15度。
以本初子午线东西各7.5度为零时区，向东分12时区，向西也分为12时区。
7、每个时区都按照它的中央子午线的平均太阳时为计时标准，称为该时区的标准时。
8、当地时间12时的时角为0°，前后每隔1小时，增加15°。
9、北京时间等于世界时加上8小时10、太阳位置是地球上某一点所看到的太阳方向，常用太阳高度角和方位角来表示。
11、太阳高度角是太阳方向与水平线的夹角。
12、太阳方位角是太阳方向的水平投影偏离南向的角度。
13、影响太阳高度角和方位角的因素有：赤纬（季节的变化）、时角（时间的变化）、纬度（观察点所在位置）。
14、太阳常数一般取I。
=1353 W/㎡15、大气透明度越接近1，大气越清澈，一般取为0.65～0.75。
16、对于北京来说，法向夏季总辐射热量最大。
20、风向在陆地上常用16个方位来表示。
21、风速是指单位时间内风行进的距离，以m/s来表示。
建筑环境学
建筑环境学作为一门综合性的学科，建筑环境学探究的是建筑与环境之间的关系。
它包括了建筑设计、环境保护、室内设计等方面，从多个角度来了解建筑与环境的关系。
本文将结合建筑与环境的实际案例，对建筑环境学进行阐述。
建筑与环境的关系建筑与环境之间存在密切的关系，建筑的存在会对环境造成一定的影响。
因此，建筑师需要考虑以下几个方面：1. 建筑与城市规划城市规划是指对城市进行规划和设计，使其达到良好的社会和经济效益以及环境保护效益。
建筑的布局、高度和类型对城市规划起着重要的作用。
因为一个城市的建筑物高度，种类，位置对居民居住和工作的舒适度、安全度产生决定性的影响。
此外，建筑的风水和民俗等因素也会影响一个城市的形象和市民的安全感。
2. 建筑与环境保护建筑环境学的一个重要方面就是环境保护。
建筑需要考虑到自然资源的使用和废弃物的处理。
建筑可以通过使用可再生能源，例如太阳能，减少对环境的影响。
废弃物处理是另外一个需要考虑的问题，建筑师应该尽可能地减少建筑废物的数量。
同时，建筑材料的选择也是环境保护的重要方面。
选用环保材料能减少对环境的影响。
例如，可以使用可再生的木材来代替石材，这不仅能减少消耗资源，还能减少碳排放。
3. 建筑与景观设计景观设计是建筑环境学的一个重要方面。
因为建筑物与自然相互作用，使得景观更加美丽，增加城市的生态气息。
景观设计可以通过对建筑外立面和周围环境的装饰达到美化环境的目的。
一个好的景观设计在建筑物内部的视野和外部的视野都要被充分考虑。
案例分析下面将分别从城市规划、环境保护和景观设计三个方面来举例说明建筑与环境之间的关系。
1. 城市规划：上海外滩上海外滩是一个建筑与城市规划的成功案例。
上海外滩是上海的标志性建筑之一，它集中展现了历史的建筑和现代建筑之间的融合。
从远处来看，外滩拔地而起，形成了一座美丽的城市天际线。
建筑师在设计上考虑到了人性化，提高了游客的舒适度感受，教育了人们保护城市环境的重要性。
此外，由于外滩在江边上建造，因此建筑师还要确保建筑在特定天气条件下和水位上升的情况都能够保持安全和结构稳定。
《建筑环境学》第四章-课件-
①辐射 ②对流 ③
蒸发
Vo,Io,do,o
★空气状态参数
变化的途径:
Pqw
QWG
tw
①对流
②空气直接 混合
Pqn 热,湿,尘源
Vi,Ii,di,i
③蒸墙体发传热/湿性能——影响内/外扰对室内空气环境的作4用－4
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.1 太阳辐射与室外空气综合温度
建筑表面的辐射作用
ρ、α、τ——墙体表面反射率、吸收率、透射率
（ τ =0: 非透明体；＜1: 半透明体）
αs——表面的太阳吸收率
4－19
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能 αout
表面辐射特性:
对流 辐射
以外墙为例:
对流放热系数: w c f(N,R u e)
辐射放热系数:
w C r 1[2 1 T ( w )4 0 (T 1 0 a) i 4 0 ] r1/ 0 2 tw ( ta)i r 4 1 2 C 0 11 2 (1 T 2 m )3 0
并联作用→表面换热
qn n(n tn) n nc nr
串联作用 qwqqnq
4－21
4.1 影响室内热环境的物理因素
4.1.2 非透明体围护结构的热工性能
稳定传热量计算
➢多层均质墙体
θw
q
twtn
1w
di
i
1n
K0(twtn)
tw
tn
θn
twtn
twtn
Rw Ri Rn R0
K0、R0——墙体总传热系数,总传热热阻R0=1/K0, K≈f（墙体材质）——GB50176-93民用建筑热工设计规范等
《建筑环境学》课件
提高公众对建筑环境学的认识与参与
要点一
重要性
要点二
措施
建筑环境是人类生存和发展的重要基础，提高公众对建筑 环境学的认识与参与，有助于推动建筑环境设计的科学化 和民主化，促进人与自然的和谐共生。
政府和社会各界应加强宣传教育，提高公众对建筑环境学 的认识；同时，鼓励公众参与建筑环境设计和评价，发挥 社会监督作用，推动建筑环境设计的科学化和民主化。
详细描述
公共建筑如图书馆、博物馆、医院等，需要综合考虑建筑物的功能、空间布局、 采光、通风等因素，以满足不同人群的需求。同时，公共建筑的建筑环境学应用 还需要注重节能、环保和可持续发展，以实现绿色建筑的目标。
居住建筑的建筑环境学应用
总结词
居住建筑是人们生活的重要场所，其建筑环境学应用对于提高居民的生活质量 和健康水平具有重要作用。
THANKS
感谢观看
发展
现代建筑环境学的发展趋势是多元化 、智能化、绿色化，未来将更加注重 生态、健康、智能等方面的研究与应 用。
02
建筑环境学的核心概念
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
建筑环境与人类健康
建筑环境对人类健康的影响
建筑环境对人类健康的影响是多方面的，包括空气质量、 温度、湿度、光照等因素，这些因素对人体的生理和心理 状态都有显著影响。
06
案例研究与展望
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
国内外优秀建筑环境设计案例分析
国内优秀案例
北京奥运会主体育场鸟巢、上海中心大厦、 苏州博物馆等。这些案例在建筑环境设计方 面具有创新性和实用性，充分体现了建筑与 环境的和谐共生。
建筑环境学
建筑环境学
建筑环境学是研究建筑与环境之间关系的学科，旨在探索如何通过设计、规划和管理来创造适合人类生活和可持续发展的建筑环境。
建筑环境学包括以下方面的内容：
1. 建筑设计与环境影响：研究建筑设计对人体舒适度、室内空气质量、自然光照、采光和通风等方面的影响，以及如何通过设计来最大程度地减少对环境的负面影响。
2. 建筑物能源效率：研究如何通过建筑材料选择、外墙构造、建筑设备等方面的优化，使建筑物减少能源消耗，提高能源利用效率，降低对环境的影响。
3. 可持续建筑设计：研究如何在建筑设计和建造的各个阶段考虑可持续性，包括节能、环保、资源利用等方面，以实现长期的环境保护和社会经济效益。
4. 城市规划与建筑环境：研究城市规划与建筑环境之间的相互影响，以及如何通过城市规划来提供良好的建筑环境，满足人们的需求，改善城市生活质量。
5. 建筑智能化技术：研究如何应用智能化技术，如物联网、人工智能等，来优化建筑环境，提升建筑的舒适度、安全性和可持续性。
建筑环境学的目标是通过研究和应用科学、技术和艺术的知识，创造健康、舒适、可持续的建筑环境，同时降低对环境的影响，并促进社会和经济的可持续发展。
建筑环境学-第4章_人体对热湿环境的反应
厚 大 衣 ， 长 袖 衬 衫 ， 保 暖 内
衣 ， 长 内 裤
1.34
厚 三 件 套 西 衣 服 , 长 内 衣 裤 1.5
厚 毛 衣
0.37
厚 长 大 衣
0.63
厚 裤 子
0.32
工 作 服
0.2
夹 克
0.4
13
服装的热阻Icl
人运动时由于人体与空气之间存在相对流速， 会降低服装的热阻。 Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk – 0.24
食物分解氧化热量 人体的基本生理要求：
维持体温基本恒定！ 代谢率(Metabolic Rate)：
人体新陈代谢反应过程 中能量释放的速率。
2
人体的热平衡
热平衡方程 M W C R E S = 0
皮肤表面积 AD ＝ 0.202 mb 0.425 H 0.725
身高1.78m 体重65kg AD为1.8m2
to
hr tr hr
hcta hc
9
平均辐射温度:
一个假象的等温围合面的表面温度，它与 人体间的辐射热交换量等于人体周围实际的非 等温围合面与人体间的辐射热交换量。
k
k
tr
(Fnjtnj)/ Fnj
j1
j1
=
10
热质交换系数的确定
对流换热系数：专门针对人体的实验数据
受迫对流
hc= C v n
潜热散热量 Eres = 0.0173 M (5.867 Pa ) W/m2
24
人体的辐射散热
人体与外界的辐射换热方程
R fclfeff(Tc4lTr4)
0.8 0.4 0.7
0.78 0.72 0.7
建筑环境学第4章人体对热湿环境的反应
服装的热阻Icl 服装的透湿性 服装的表面积
服装的热阻Icl
一般指显热热阻 单位m2K/W和clo，其中1clo = 0.155 m2K/W 已知单件服装热阻： Icl = 0.161+0.835 Iclu,i
服装的热阻Icl
人运动时由于人体与空气之间存在相对流速 ，会降低服装的热阻。 Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk – 0.24
只有改变代谢率才 能改变人体核心温 度。
体温调节系统的工作原理
热感觉
研究方法：心理学 定义：人对周围环境“冷”“热”的主观描述。 特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能
感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以“ 冷”“热”与感受者的身体状态有关，不是完 全客观的。 “中性”的定义：不冷不热，人用于体温调节 消耗的能量最小。
冷、热感受器
冷、热感受器存在于：
外周温度感受器
皮肤 粘膜 内脏
中枢性温度敏感神经元
脊髓 延髓 脑干网状结构
冷、热感受器的位置
人体的体温调节系统
下丘脑具寒冷。
散热调节方式
血管扩张，增加血流，提高表皮温度 出汗
年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？
不是，只是老年人活动量小。
性别：女性比男性更喜欢热环境吗？
不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。
季节和一天中的时间会影响热舒适感吗？
尽管人体温有波动，但热舒适感没有明显变化
热感觉投票和热舒适投票
Thermal Comfort Vote & Thermal Sensation Vote
加。
人体排汗率 散湿量
决定因素
环境温度 核心温度(代谢率)
建筑环境学习题答案
《建筑环境学》第一部分建筑外环境1.1 地球绕日运动的规律地球与太阳之间的几何关系和定量描述模型。
1.2 太阳辐射太阳常数与太阳辐射的电磁波谱；地球表面上的太阳辐射能与各种影响因素之间的关系以及其能量的组成成分；太阳辐射作用与地球的热平衡关系；日照的作用。
1.3 室外气候自然室外气候形成特点和影响因素。
1.4 城市微气候由于人工的建设活动导致的城市微气候特点和影响因素，包括热岛效应、城市和小区风场、建筑物的布局与日照效果的关系。
1.5 我国气候分区特点我国两个主要的气候分区法以及不同区域的气候特点。
1.6 基本概念太阳时、太阳常数、太阳辐射、太阳辐射照度、太阳直射辐射、太阳散射辐射、有效天空温度、大气层消光系数、热岛效应。
第二部分建筑热湿环境2.1 太阳辐射对建筑物的热作用围护结构外表面所吸收的太阳辐射热；透明和半透明材料对太阳辐射的作用。
2.2 建筑围护结构的热湿传递与得热通过非透明围护结构和透明围护结构的热、湿传递特征；不同材料和结构的门窗和墙体的热过程特点；围护结构不稳定传热过程和传湿过程的数学模型。
2.3 以其他形式进入室内的热量和湿量室内产热产湿和空气渗透带来的得热的特点和定量描述方法。
2.4 冷负荷与热负荷负荷与得热的关系。
2.5 典型负荷计算方法原理国内外负荷计算方法的发展；不同类型负荷计算方法的适用条件；目前国内外典型的建筑热过程与负荷模拟分析软件。
2.6 基本概念维护结构、室外空气综合温度、夜间辐射、遮阳系数、得热、太阳得热系数、冷负荷、热负荷。
第三部分人体对热湿环境的反应3.1 人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础人体的热平衡、人体的温度感受系统、人体的体温调节系统、热感觉、热舒适等原理和理论体系。
3.2 人体对稳态热环境反应的描述热舒适方程、预测平均评价、有效温度和 ASHRAE 舒适区等，人体对稳态热环境反应的描述方法。
3.3 人体对动态热环境的反应人体对动态热环境的反应的研究历史与发展。
建筑环境学 pdf
建筑环境学建筑环境学是一门研究建筑内外空间环境的学科，涉及热学、流体力学、物理学、心理学、生理学、劳动卫生学、城市气象学、房屋建筑学、建筑物理等多个学科领域。
它旨在为人们创造健康、舒适、安全、高效的室内外环境，提高生活质量，降低能源消耗，保护生态环境。
本文将从建筑环境学的定义、内容、方法、发展趋势和挑战等方面展开讨论。
一、建筑环境学的定义建筑环境学是一门研究建筑内外空间环境的学科，旨在为人们创造健康、舒适、安全、高效的室内外环境。
它涉及热学、流体力学、物理学、心理学、生理学、劳动卫生学、城市气象学、房屋建筑学、建筑物理等多个学科领域。
建筑环境学关注建筑与自然环境、人工环境之间的相互关系，以及这些关系对人类生活、工作和生产的影响。
通过对建筑环境的深入研究，可以为建筑设计、施工、运营和管理提供科学依据，提高建筑物的使用价值，降低能源消耗，保护生态环境。
二、建筑环境学的内容1.建筑外环境：研究建筑周围的气候、地理、生态、景观等因素，以及这些因素对建筑物的影响。
包括太阳辐射、大气温度、湿度、风、降水等气象参数，以及城市热岛效应、气候变化等。
2.室内空气环境：研究室内空气质量、气流组织、温湿度等参数，以及它们对人类健康、舒适和室内环境质量的影响。
包括空气污染物、通风与空调、室内空气质量评价等。
3.建筑热湿环境：研究建筑内外热湿传递、温度分布、湿度控制等，以及它们对人类健康、舒适和能源消耗的影响。
包括建筑保温、隔热、供暖、制冷等。
4.建筑声环境：研究建筑内外声波传播、噪声控制、音质设计等，以及它们对人类健康、舒适和生产效率的影响。
包括吸声、隔声、降噪、音质设计等。
5.建筑光环境：研究建筑内外光线分布、照明设计、视觉舒适性等，以及它们对人类健康、舒适和生产效率的影响。
包括天然采光、人工照明、光污染控制等。
6.建筑环境的综合控制与评价：研究建筑内外环境的综合调控技术，以及建筑环境质量评价方法。
包括环境监测、控制系统、建筑环境评价等。
建筑环境学
1、建筑的功能：在自然环境不能保证令人满意的条件下，创造一个微环境来满足居住者的安全与健康、生活生产过程的需要。
2、建筑物必须满足的要求:安全性、功能性、舒适性、美观性3、建筑与环境关系的发展中存在的问题(1)建筑环境的舒适性要求与节能环保之间的矛盾(2)建筑环境与人体健康的问题4、学习《建筑环境学》的任务：任务一：了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境；任务二：了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的；任务三：掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段5、赤纬：地球中心和太阳中心的连线与地球赤道平面之间的夹角全年的赤纬角+23.5º~-23.5º之间变化6、时角h---表明时间的变化当时太阳入射的日地中心连线在赤道平面的投影与当地真太阳时12点时，日、地中心连线在赤道平面投影之间的夹角7、真太阳时：太阳在当地正南时为12点（T）。
当地平均太阳时(钟表时间T0) 。
时差：真太阳时与当地平均太阳时之差。
世界时：本初子午线。
时区标准时：中央子午线（Tm）。
8、太阳高度角：太阳光线与水平面的夹角。
太阳方位角：太阳至地面上某给定点的连线在地面上投影与当地子午线（南向）的夹角。
影响太阳高度角和方位角的因素：赤纬、时角、地理纬度。
9、太阳常数：大气层外，年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上的辐射照度1353W/m210、落到地球上的太阳辐射能量由三部分组成：（1）直射辐射：太阳直接照射到地面的部分。
（2）散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射（3）大气长波辐射：大气（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面辐射，为长波辐射。
在日间比例很小，可以忽略。
所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分11、影响大气对太阳辐射的削弱强度的因素：a地球上的法向表面太阳直射辐射照度IN = I0P m m = 1/sinb大气透明度P；c大气层质量m 12、大气对太阳辐射的削弱强度取决于：大气透明度及大气层质量13风：大气压差引起的大气水平方向的运动13、风的主要成因：地表增温不同——大气压力差——风14、风的分类：（1）大气环流:大气环流原因：赤道得到太阳辐射大于长波辐射散热，极地正相反。
《建筑环境学》教学大纲(建环)
《建筑环境学》课程简介课程内容：《建筑环境学》是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课，它是该专业区别于相近专业（例如热能与动力工程）的核心基础课程。
课程内容包括建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、室内空气环境营造的理论基础、建筑声环境、建筑光环境等。
通过本课程的学习，能够使学生了解和掌握：人类生活和生产过程需要什么样的室内、外环境；各种内外部因素是如何影响人工微环境的；改变或控制人工微环境的基本方法及原理。
同时通过本课程的学习，可以使学生熟悉有关建筑环境的基本概念，掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法，了解建筑环境学科研究的最新发展动态，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下坚实的理论基础。
Brief IntroductionCourse Description:Built Environment is a main professional foundation course of the major the Building Environment and Equipment Engineering. It is the core course which distinguishes this major from other close majors (for example the Heating Energy and Dynamic Engineering). The course contents consist of seven parts: the outside environment of building, the hot and wet environment of building, the reaction of human body to the hot and wet environment, the indoor air quality, the theoretical basis of making indoor air environment, the sound environment of building and light environment of building etc. By studying this course, students could comprehend and master what inside and outside environment does human need in life and process of production; how do inside and outside factors affect man-made micro-environment; the basic methods and principles of transforming or controlling the man-made micro-environment. At the same time, students could be familiar in basic concept about architecture environment and master basic theory and methods of establishing, analyzing and evaluating environment of building, and grasp recent developments of Architecture Environment. It could lay a solid theoretical foundation for studying professional courses and postgraduate courses in future.《建筑环境学》课程教学大纲一、教学内容第一章绪论1.1 建筑与环境的关系1.2 人类对建筑与环境关系的认识过程1.3 建筑与环境关系的发展中存在的问题1.4 “建筑环境学”的主要内容与地位。
建筑环境学 第四章 建筑物的热湿传递过程
消除围护结构内部冷凝的方法
核算围护结构的水蒸汽渗透阻值，此阻 值不能太小 调整各材料层的厚度、顺序等 采用渗透系数小的材料 设置水蒸汽隔层等
举例
参见《建筑热过程》第106页例题4－2 四所大学编《建筑物理》第67页例4－1
4.4 房间热湿平衡 4.4.1房间空气的热平衡 房间的热湿状况不仅与室外气象条件有关， 也与围护结构的情况密切相关，墙体和门 窗等围护结构的温度状况直接影响着房间 空气的热湿状况。
外扰
外扰包括室外空气温度、湿度、太阳 辐射、风速和风向以及相邻房间的传 热，有两种影响方式： 热交换：通过透明或半透明围护结构的 太阳辐射、围护结构的热传导（含相邻房 间） 空气交换（包括空气渗透和空调送风）： 通过门窗缝隙的为空气渗透，空调送风或 排风为空调通风
内扰
包括照明、设备、人体的散 热和散湿，两种方式： 对流散热 辐射散热
建筑环境学
第四章 建筑物的热湿传递过程
第四章 建筑物的热湿传递过程
4．1 影响房间热湿状况的因素 4．2 内外扰作用下房间的热传递 过程 4．3 围护结构的传湿 4．4 房间热湿平衡方程
4.1 影响房间热湿状况的因素
影响建筑物内热湿状况和空气环境的因 素有哪些？
影响房间热湿状况的因素
影响建筑物内热湿状况和空气环境的 因素 室外气象条件（含局部下垫面和建筑的影响） 室内发热量和产湿量 空调方式（含采暖、空调和自然通风等） 室内家俱、设备等蓄热（常被忽略！！） 所有这些因素可归纳为外扰和内扰（空调为广义的 外扰）
4.2内外扰作用下房间的热传递过程
内外扰如何影响房间的空气状态参 数 辐射不能直接影响空气状态参数 空气状态参数的改变途径：对流换热 和空气直接混合
几种典型的内外扰传递过程
建筑环境学复习（重点+解答+课后思考题+补充习题）
建筑环境学复习（重点+解答+课后思考题+补充习题）第⼀章绪论1.何谓建筑环境学？P5所谓建筑环境学,就是指在建筑空间内,在满⾜使⽤功能的前提下,如何让⼈们在使⽤过程中感到舒适和健康的⼀门科学。
根据使⽤功能的不同,从使⽤者的⾓度出发,研究室内的温度、湿度、⽓流组织的分布、空⽓品质、采光性能、照明、噪声和⾳响效果等及其相互间组合后产⽣的效果, 并对此作出科学的评价,为营造⼀个舒适,健康的室内环境提供理论依据。
2.建筑环境学的主要研究内容是什么？P5建筑环境学主要由建筑外环境、室内热湿环境、⼈体对热湿环境的反应、室内空⽓品质、⽓流环境、建筑声环境和光环境等若⼲个部分所组成。
3.建筑环境学的任务是什么？P5任务⼀：了解⼈和⽣产过程需要什么样的建筑室内、外环境任务⼆：了解各种内外部因素是如何影响⼈⼯微环境的任务三：掌握改变或控制⼈⼯微环境的基本⽅法和原理4.⾄今⼈们仍希望建筑能满⾜⼈类的哪些要求？P2安全性:能够抵御飓风、暴⾬、地震等各种⾃然灾害说引起的危害或认为的侵害。
功能性：满⾜居住、办公、营业、⽣产等不同类型建筑的使⽤功能。
舒适性：保证居住者在建筑内的健康与舒适。
美观性：要有亲和感，反应当时⼈们的⽂化追求。
5.建筑环境学在本专业学科中的地位是什么？P4专业基础平台之⼀，传热学、流体⼒学、⼯程热⼒学、建筑环境学第⼆章建筑外环境室外⽓候的七个参数：⼤⽓压⼒、地层温度、空⽓温度、有效天空温度、空⽓湿度、风、降⽔1.何谓地⽅平均太阳时、真太阳时、时⾓、时差、世界时、北京时间。
它们之间有何关系。
P910地⽅平均太阳时：是以太阳通过该地的⼦午线时为正12点来计算⼀天的时间。
世界时：以本初⼦午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。
真太阳时：以当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时，地球⾃转15度为⼀⼩时。
北京时间：东8时区的时间, 即以东经120度的平均太阳时为中国的标准。
（北京时间=世界时+8h）时⾓h：时⾓是指当时太阳⼊射的⽇地中⼼连线在地球⾚道平⾯上的投影与当前时间12点时⽇、地中⼼连线在⾚道平⾯上的投影之间的夹⾓。
建筑环境学4-6章总结
建筑环境学4~6章总结第四章人体对热湿环境的反应人体在化学反应中释放能量的速率叫做代谢率，人体的生理机能要求体温必须维持近似恒定才能保证人体的各项功能正常，所以人体的生理反应总是尽量维持人体重要器官的温度相对稳定。
如果将人看作一个系统，则人与环境的热交换同样遵守热力学第一定律。
因此，可以用热平衡方程来描述人与环境的热交换。
人体的热平衡方程可用 M – W – C – R – E – S = 0表示。
人体各部分的温度不同，代谢率高的器官温度较高。
一般说来，当环境温度下降时，表层温度下降；情绪上升时，表层温度上升；人体出汗之后，表层温度下降。
人体与外界的热交换的形式包括有对流、辐射、蒸发，影响因素包括有衣服热阻、环境空气温度、皮肤蒸发和呼吸散湿、空气流速、周围物体的表面温度等。
一般来说，人体的衣服热阻越大，则人体与外界的换热量越小；环境与人体温差越大，则人体与外界的换热量越大；周围物体的表面温度越高，人体热感越强。
影响人体与外界显然交换的几个环境因素有：平均辐射温度，操作温度，对流换热系数，对流质交换系数。
体温调节主要是依靠神经调节和体液调节来完成的。
人体体温的调节方法包括有调节皮肤表层的血流量、调节排汗量、提高产热量等。
贝氏标度的特点是热感觉与热舒适合二为一，也即其主要缺点。
ASHRAE七级热感觉标度的优点是精确指出了热感觉。
热舒适是表示对环境表示满意的状态，简写为TCV，其影响因素包括：冷热刺激的存在、刺激的延续时间、原有的热状态、皮肤温度、核心温度、环境温度、空气湿度、垂值温差、吹风感、辐射不均匀性、其他因素等。
预测平均评价（简写为PMV）是引入反映人体热平衡偏离程度的热负荷，得出的一个代表同一环境下绝大多数人热感觉的概念，采用7级分度。
它适用于稳态热环境中的人体热舒适评价。
预测不满意百分比（简写为PPD）表示人群对热环境的不满意百分比。
当室内热环境处于最佳的热舒适状态时，仍有5％的人不满意，因此ISO7730对PMV－PPD的推荐值在-0.5～＋0.5。
建筑环境学
风 机 地 下 室 风 机
地 下 室 排 风 管
中庭通风
建筑光环境是建筑环境中的一个非常重要
的组成部分。 优良的光环境，能充分发挥人的视觉功效，使人轻松、 安全、有效地完成视觉作业，同时又在视觉和心理上感到舒 适满意，而且极大的降低照明能耗。 明志楼作为集教学、办公和实验为一体的综合 大楼，优良的采光表更是极其重要。
建筑环境学主要包括建筑外环境、建筑热湿环境、人
体对热湿环境的反应、室内空气品质、气流环境、声环境、 和光环境七部分组成。
建筑物满足的要求
安 功 全 舒 能 性 美 适 性 观 性 性
明志楼的设计满足功能性
从室外气候看，成都地区一年中风 向主要以东北rth Online卫星地图上看， 明理楼、图书馆自然通风口朝向和明 志楼完全一样。
塑 钢 窗
明志楼吸声
为保证适宜的学习和办公环境，明志楼的装饰和结构设计 中体现了良好的声学性能。 多 孔 吸 专 声 材 料
薄 板 共 振 吸 声 结 构
共 振 吸 声 结 构
建筑群内风场的形成取决于建筑的布局。 建筑物的遮挡作用，会造成夏季建筑的自然 通风不良。 建筑布局尽可能保证后排建筑的自然通风。
明志楼人员密集，要保证适宜的室内空气 环境质量就需要合理的通风气流组织来营造。 室内空气环境的营造方法：自然通风和机械通风
散 流 器 排 地下室排风口 风 管 地下室通风口
优良的采光是明志楼功能性的重要体现。
楼梯间采光
窗户采光
天 窗
地下室采光
中空玻璃：具有保温、隔热、隔声性能以及防结雾。
3mm单玻璃传热系数为5.8W/（m²· ℃） 双玻铝塑窗，空气层12.7mm传热系数 为3.0 W/（m²· ℃）
(完整版)建筑环境学课后习题答案
《建筑环境学》课后习题第一章绪论1．何为建筑环境学？建筑环境中有待解决的问题是什么？2．建筑环境学研究的内容及其研究方法为何？第二章建筑外环境1．与建筑密切相关的气候因素有哪些？2．何为“平均太阳时”、“世界时”和“北京时”。
3．地球与太阳的相对位置可用哪些参数来表示，影响相对位置变化的主要因素是什么，为什么太阳离地球最远时而最热，离地球最近时却是寒冷天气。
4．到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成，辐射能量的强弱与哪些因素有关。
5．我国民用住宅建筑的最低日照标准是什么，日照时间与建筑物配置和外型有何关系。
6．日照与人体健康有何关系。
7．室外地表气温的升降主要取决于什么，影响的主要因素是什么？8．何为“日较差”和“年较差”，我国各地的“日较差”“年较差”遵循什么规律。
9．何为“霜洞”，何为“有效天空温度”；影响“有效天空温度的主要因素是什么”？10．相对湿度的日变化受哪些因素的影响，其变化规律如何，为何相对湿度的日变化在黎明前后最大，而午后却最小。
11．风可分为哪两大类，并解释其定义，我国气象部门是如何测定当地的风向与风速的，风玫瑰图的含意是什么？12．城市气候环境变暖且高于周边郊区农村的主要原因是什么？为什么在城市密集区易形成热岛现象。
13．我国建筑热工设计中为什么要按分区进行设计，是如何分区，分成几个什么区域。
第三章建筑环境中的空气环境1．室内空气环境主要由哪几部分组成，上人们为什么如此关心室内空气环境。
2．何为空气环境的“阈值”，根据人在空气环境中停留时间长短给出了几种阈值。
3．室内空气品质（IAQ）较狭义与广义上的定义是如何确定的。
4．了解室内空气品质的相关标准，以及国内外标准的差异。
5．何为室内环境品质（IEQ）。
6．室内空气污染的来源，污染的种类及其造成的危害为何。
7．为了减轻室内空气污染可采取哪三种途径；分别写出稳态和非稳态下的全面通风换气稀释方程，并解释其含意。
8．理论上的通风换气量是如何确定，工程设计中新风量如何确定，ASHRAE Standard62-1989R 给出的新标准如何。
建筑环境学（第四版）
建筑环境学（第四版）第一章绪论参考文献第二章建筑外环境第一节地球绕日运动的规律第二节太阳辐射第三节室外气候第四节城市微气候第五节我国气候分区特点本章符号说明思考题术语中英对照参考文献第三章建筑热湿环境第一节太阳辐射对建筑物的热作用第二节建筑围护结构的热湿传递第三节以其他形式进入室内的热量和湿量第四节冷负荷与热负荷第五节典型负荷计算方法原理介绍本章符号说明思考题术语中英对照参考文献第四章人体对热湿环境的反应第一节人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础第二节人体对稳态热环境反应的描述第三节人体对动态热环境的反应第四节其他热湿环境的物理度量第五节热环境与劳动效率第六节人体热调节的数学模型本章符号说明思考题术语中英对照参考文献第五章室内空气质量第一节室内空气质量简介第二节影响室内空气质量的污染源和污染途径第三节室内空气质量对人的影响及其评价方法第四节室内空气质量标准第五节室内空气污染控制方法第六节室内材料和家具的污染源散发特性思考题计算题本章符号说明术语中英对照参考文献第六章室内空气环境营造的理论基础第一节室内空气环境营造方法概述第二节自然通风第三节稀释法与置换法第四节局域保障法第五节室内空气环境的评价指标第六节主要评价指标的测量方法本章符号说明思考题术语中英对照参考文献第七章建筑声环境第一节建筑声环境的基本知识第二节人体对声音环境的反应原理与噪声评价第三节声音传播与衰减的原理第四节材料与结构的声学性能第五节噪声的控制与治理方法本章符号说明思考题术语中英对照参考文献第八章建筑光环境第一节光的性质与度量第二节视觉与光环境第三节天然采光第四节人工照明第五节天然采光的数学模型第六节光环境控制技术的应用本章符号说明思考题术语中英对照参考文献第九章工业建筑的室内环境要求第一节室内环境对典型工艺过程的影响机理第二节典型工业建筑的室内环境设计指标参考文献附录附录2-1 我国夏季空气调节大气透明度分布图附录2-2 全国建筑热工设计分区图附录2-3 建筑气候区划附录2-4 我国主要城市地面温度及温度波幅附录2-5 简要标准大气表附录4-1 一些成套服装的热阻附录4-2 常见单件服装的热阻附录4-3 不同活动强度下人体的耗氧量和心律附录5-1 香烟散发的气体污染物种类及发生量附录5-2 人体散发的气体污染物种类附录5-3 病态建筑综合征及其可能的相关因素附录5-4 部分国家地区和世界卫生组织室内空气质量标准指导汇总附录5-5 公共场所室内卫生标准国标一览附录7-1 民用建筑室内允许噪声级附录7-2 室内噪声级测量方法附录7-3 各种材料和构造的吸声系数附录8-1 照明工程常用材料的p和r值附录8-2 民用建筑照度标准值附录8-3 天然和人工光源的色温（或相关色温）附录8-4 窗子总透光系数Kτ附录8-5 侧窗采光的室内反射光增量系数K' ρ附录8-6 侧窗采光的室外遮挡物挡光折减系数Kω。
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35
辐射不均匀性（过高的辐射不均匀性会使室内人员感到
不舒适）
向量辐射温度：室内 两部分的平均壁面温度 差：Tv = Fpc ( Tc – T ) 向量辐射温度超过 10℃，人就感到不舒适
Tc
Tc－Tr (K)
a c
a
T Tr 辐射吊顶的位置、尺寸、 表面温度与舒适性的关系
36
辐射吹风感：房间内局 部低温辐射导致人体所
进食后时间的长短等：进食后代谢率增加，蛋 白质代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。
17
基础代谢率(BMR ，Basal Metabolic Rate) 定义：未进早餐前，保持清醒 静卧半小时，室温条件维持
在18~25℃之间测定的代谢
率：46 W/m2
6~10%
BMR变化范围：10~15%。超 过20％为病态。
22
热感觉的影响因素：
冷热刺激的存在
刺激的延续时间
人体原有的热状态
5℃
变热
感觉热
感觉冷
23
热感觉的适应性
温度的变化(℃)
28
30
适应温度（℃）
32
34
36
38
40
24
核心温度对热感觉的影响
温暖
中性 皮肤温度作用
热！ 核心温度作用
结论：热感觉最初取决于皮肤温度，而后 取决于核心温度。
与服装热阻的近似关系（用 于估算） fcl = 1.0 + 0.3 Icl
16
3.人体的能量代谢
(1)人体的能量代谢率M
人体的能量代谢影响因素多：
肌肉活动强度：绝对的影响 环境温度：偏高、偏低都增加代谢率
性别：男性高于女性
年龄：少年高于老人 神经紧张程度：紧张则代谢率高
参考文献：H. Hensel, Thermoreception and Temperature Regulation, London: Academic Press, 1981
21
四、热感觉
研究方法：心理学 定义：人对周围环境“冷”“热”的主观描 述。 特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能 感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以 “冷”“热”与感受者的身体状态有关，不 是完全客观的。 ―中性”的定义：人体处于热平衡，体温恒 定，不冷不热，人用于体温调节消耗的能量 最小。
20
人体各部位冷点和热点分布密度 (个/cm2)
部位 前额 鼻子 嘴唇 脸部其他部位 胸部 腹部 后背 上臂 前臂 冷点 5.4-8.0 8.0 16.0-19.0 8.4-9.0 9.0-10.2 8.0-12.5 7.8 5.0-6.5 6.0-7.5 0.3-0.4 1.7 0.3 1.0 热点 部位 手背 手掌 手指背 手指肚 大腿 小腿 脚背 脚底 冷点 7.4 1.0-5.0 7.0-9.0 2.0-4.0 4.4-5.2 4.3-5.7 5.6 3.4 热点 0.5 0.4 1.7 1.6 0.4
不希望的局部降温
面对冷表面的平均辐射 温度比其它部分部分的
平均辐射温度低 8K 以
上，将使人感到不舒适
8K
37
辐射不对称性与满意率的关系
38
其它因素：Fanger 的实验结论 人种：非洲人比北欧人喜欢热环境吗？
热舒适感觉一样，只是热带人对热环境有较强 适应力，寒带人对冷环境有较强适应力。
29
影响热舒适的因素
空气湿度
垂直温差
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流与吹风感
年龄、性别、季节、人种 辐射不均匀性
30
空气湿度
中性－热环境中，为什么潮湿的空气使人不舒服？ 答：空气的湿度的增加不能改变出汗量，但单位 面积的蒸发量下降会导致蒸发换热的表面积增大， 增加了人体的湿表面积，改变人体的润湿度，增 加黏着性，导致热不舒适性。 空气湿度对人体排汗量有影响吗？ 答：没有。只要皮肤没有完全润湿，空气湿度的增加就不 会减少人体的实际散热量，人的核心温度不会上升，
服装吸收部分汗液，只有 剩余部分汗液蒸发冷却皮 肤。使得需要更大蒸发量 才能在皮肤表面上形成同 样的散热量，因此服装的 存在增加了皮肤的蒸发换 热热阻。
15
(4)服装的表面积 服装的面积系数 fcl 定义：人体着装后的实 际表面积 Acl 和人体裸身 表面积AD 之比。有实验 数据。
表达式：fcl = Acl / AD
18
(2) 人体的机械效率
η=W/M
(3) 人体蒸发散热量E ●人体的皮肤蒸发散热量Esk Emax=( Psk－Pa)/[ Ie,cl＋1/(fcl he)] =he′(Psk－Pa) ●人体的呼吸散热散湿量 显热散热： Cres=0.0014M(34-ta) W/㎡ 潜热散热： Eres=0.0173M(5.867－Pa) W/㎡ (4) 人体与外界的辐射换热量R
Icl (clo)
0.36 0.57 0.61 0.96 1.34 1.5 0.37 0.63 0.32 0.2 0.4
12
●服装热阻的影响因素
(1)椅子对热阻的影响
椅子给人增加0.15 clo以下热阻 Icl = 0.748 Ach – 0.1
(2)行走对热阻的影响 人运动时由于人体与空气之间存在相对流速，会降低 服装的热阻。 Icl = 0.504 Icl + 0.00281Vwalk – 0.24
S——人体蓄热率，W/㎡ （式中各项均以人体 单位表面积的产热和散热表示）
6
S=0，表明人体正常； S>0，表明体温上升，人体不舒适; 当体温≥45℃，人死亡 ;
S<0,
表明在冷环境中，人体散热量增多。 当体温<36℃，称体温过低； 当体温<28℃，有生命危险； 当体温<20℃，一般不能复苏
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热感觉的测量：问卷调查
Bedford ¹ ASHRAE µ Æ µ ±¶ Í Ä ß ã ê È ´ Ï ê È ±Ê ±¶ 7 6 5 4 3 2 1 ý ·Å ¹ ¸ Ö ¯ Í « ¯ Í Ì Å ¹ î È Ê Ä ¯ Í Á Ë æ Ê µ Å ¹ æ £ ² ä º © Ê Ê ¨º À ² È £ î È Ê Ä ¸ ì Á Ë æ Ê µ Á ¿ « ¸ ì Ì Á ¿ ý ·Á ¿ ¸ Ö ¸ ì ASHRAE È · ¾ ±¶ Ð õ ê È 7 6 5 4 3 2 1 È Å ¯ Ô ¯ É Å ý £ Õ ³ Ô ¸ É Á Á ¸ À ä
5
人体的热平衡方程：
MWCRES=0
式中：M——人体能量代谢率，W/㎡；
W——人体所做的机械功，W/㎡ ；
C——人体外表面向周围环境通过对流 形式散发的热量，W/㎡ ； R——人体外表面向周围环境通过辐射形式散发 的热量，W/㎡ ； E——汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量， W/㎡ ；
年龄：老年人比年轻人更喜欢热环境吗？
不是，只是老年人活动量小。
性别：女性比男性更喜欢热环境吗？
不是，只是女性喜欢穿较轻薄的衣服。
10
1clo定义为：一个静坐者 在21℃空气温度、空气流 速不超过0.05m/s，相对湿 度不超过50%的环境中感到
舒适所需要的服装热阻。
11
若已知单件服装热阻，则 Icl = 0.161+0.835 Iclu,i
类型
短袖衬衣，短裤 长裤，短袖衬衫 长裤，长袖衬衫 长裤，长袖衬衫加短外衣 厚大衣，长袖衬衫，保暖内 衣，长内裤 厚三件套西衣服, 长内衣裤 厚毛衣 厚长大衣 厚裤子 工作服 夹克
故代谢率一定的情况下，排汗量不会改变。 在皮肤没有完全湿润的情况下，增加空气湿度会减
少人体散热量吗？ 答：不会。
31
垂直温差 尽管受试者处于热中性状态，头足温差仍然使人感
到不舒适。
28℃
20℃
32
33
ASHRAE Handbook：地板温度和不满意度的关系
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气流与吹风（ draught）
定义：人体所不希望的局部降温 但在“中性－热”环境下吹风往往是愉快 的 其它不舒适的原因
局部压力干扰、烦扰感、粘膜不适感
冷颤出现是人体感觉不舒适的原因 人头顶上的自然对流速度是 0.25 m/s，所以是人体对风 速可以觉察到的阈值，往往用来确定室内风速的设计标 准。 当空气流速≤0.5 m/s，麦金太尔(1979)等研究者的 实验表明，只要把空气温度调整得合适（提高空气 温度），就可以使空气的流动几乎觉察不到。
Tr
4
4 ( Fnj jTnj ) j 1
k
0
反映了环境空气温度ta和平均辐射温度 的 综合作用。
hr tr hcta to hr hc
9
3.服装的作用
服装的作用：保温和阻碍湿扩散 服装的热阻Icl
一般指服装本身的显热热阻
单位m2.K/W和clo，其中1clo = 0.155 m2.K/W
7
2. 关于热湿环境的术语
平均辐射温度 t r 或 Tr 定义：一个假想的等温围合面的表面温度， 它与人体间的辐射热交换量等于人体周围实际 的非等温围合面与人体间的辐射热交换量。
tr
(F
j 1
k
nj nj
t )
=
8
近似式： tr ( Fnj tnj )
j 1
k
准确的应该是四次方： 操作温度to：
R=fclfeff (T4cl－T4r)
(5) 不同环境条件和活动强度下，人体的散热和散湿 量
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二、人体的温度感受系统
20世纪初发现人的皮肤 上存在对冷敏感的区域 “冷点”和对热敏感的区 域“热点”
50mV
人体各部位的冷点数目明 显多于热点 为什么人对冷更敏感？ 答：人体各部位的冷点数目明显多于热 点，冷感受器位于贴近皮肤表面下 0.17mm的生发层中，热感受器位于皮 肤表面下0.3-0.6mm处。