建筑物理环境基础

（2）设计结合气候 （3）材料的循环利用 （4）尊重使用者、尊重基地环境 （5）整体的设计观
绿色建筑设计策略： （1）与自然环境共生策略 （2）建筑节能及环境新技术的应用 （3）全寿命周期策略 （4）舒适健康的室内环境 （5）融入历史与地域的人文环境
太阳能在建筑中的应用 （1）被动式太阳能建筑 （2）主动式太阳能利用 （3）太阳能发电
（3）室内空气质量标准 《室内环境质量标准》（GB/T18883-2002）
规定了住宅和办公建筑室内空气质量参数。 （4）室内空气污染的控制 ①污染源控制 ②通风换气 ③采取空气净化装置 ④植物净化
5、绿色建筑概论
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度 地节约资源（节能、节地、节水、节材） ，保护 环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效 的使用空间，与自然和谐共生的建筑。
(2) 人的热传递
为了保持体温，人体不间断的向周围环境 散发热量。
人体与室内环境的换热也是同时以辐射、 对流、导热三种方式进行。
人体的散热量决定于：室内空气温度、风 速、围护结构内表面温度。
(3)围护结构传热方式 ①建筑中的热平衡 建筑的得热和失热主要包括十个方面 得热部分有五个方面: 1)通过墙和屋顶的太阳辐射得热 2)通过窗的太阳辐射得热 3)居住者的人体散热 4)电灯和其他设备散热 5)采暖设备散热
建筑声环境主要研究在室内从事各种活动要求创 造的一个合适的声学环境的声音控制问题，它包 括三方面的内容，即室内音质设计、建筑隔声和 噪声控制。随着城市化程度的日益加剧，建筑隔 声和噪声控制问题成为各类建筑都有的一个普遍 性问题。相对而言，室内音质设计问题一般只限 于各类厅堂，如影剧院、音乐厅、体育馆、报告 厅、教室、礼堂和各类多功能厅等。
一次，设置空中花园，直至建筑屋顶） 2. 中庭 使凉空气能通过建筑的过度空间。 3. 绿化种植为建筑提供阴影和富氧环境空间 4. 曲面玻璃墙在南北两面为建筑调整日辐射得热量。构造细部使浅绿色的玻璃成为通风滤过器，
从而使室内不至于完全被封闭 5. 每层 办公室都设有外阳台和通高的推拉玻璃门以便控制自然通风的程度 6. 所有楼 电梯和卫生间都是自然采光和通风 7. 屋顶露台由钢和铝的支架结构所覆盖，它同时为屋顶游泳池及顶层体育馆的曲屋顶（远期有安
第二章 建筑物理环境基础
建筑物理环境是指建筑室内空间与人体的 各个物理要素的总和，包括建筑热环境、 建筑声环境和建筑光环境三个部分。
舒适的建筑物理环境不仅是人对建筑的基 本要求，还直接影响建筑的能源、资源消 耗，进而影响建筑与环境的关系及人类社 会的可持续发展。
1、建筑热环境
建筑热环境主要包括建筑保温、建筑防潮、建筑防热、建 筑中太阳能利用等方面。
1.1 建筑热环境基础
（1）热传递的基本方式
热传导——物体内部高温处的分子向低温处的分子连续不 断地传送热能的过程
热对流——流体(如空气)中温度不同的各部分相对运动而 使热量发生转移
热辐射——温度较高的物质的分子在振动激烈时释放出辐 射波，热能按电磁波的形态传递
三种传热的基本方式，在建筑外围护结构 传热的过程中表现为：其某个表面首先通 过与附近空气之间的对流与导热以及与周 围其他表面之间的辐射传热，从周围温度 较高的空气中吸收热量；然后在围护结构 内部由高温向低温的一侧传递热量，此间 的传热主要是以材料内部的导热为主；接 下去围护结构的另一个表面将继续向周围 温度较低的空间散发热量。
商业办公综合建筑 建筑面积20,530平方米 主要立面为东西向 6. 气候区：温带
实例3
生态型多层商业建筑
海乐肯大厦 英国伦敦
图2 建筑平面。 选自〈Architecture and the Environment: Bioclimatic Building Design〉 P205
1 零售商店 2 零售装卸区 3 装卸区 4 小汽车提升梯 5 银行 6 游泳池 7 入口休息厅 8 服务 9 保安 10 杂品存放 11 办公 12 中庭游泳池 13 中庭屋顶 14 凉塔 15 露台 16中庭
外观
窗细部
实例3
生态型多层商业建筑
海乐肯大厦 英国伦敦
建筑室内
实例3
生态型多层商业建筑
海乐肯大厦 英国伦敦
建筑外观
实例3
建筑外观
生态型多层商业建筑
帕沃占总部大厦 英国考文垂
1. 建筑师： 拜奈思 （Bennetts Associates）
2. 设计与建造日期： 1991-1994
3. 地点：英国考文垂 4. 主要特征：
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
简介 1. 建筑师：诺曼•福斯特 2. 建成日期
1997年6月 3. 地点
德国法兰克福 4. 建筑造价
2.2亿英镑 5. 主要特征
60层高塔楼 建筑面积130,000平方米 6. 气候区：温带
实例1
生态建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
建筑外观
黏土砖板
现浇混凝土楼板 由电脑自动 控制的可开 启窗
双层透明 玻璃加低 辐射涂层
组合供热 窗下板
架空提 升地板
建筑窗细布构造设计示意
建筑生态设计示意
实例4
单身母亲公寓
这是一个很新的实例，从1996年10月开始设计建造，尚 未最后完工。建筑位于汉诺威2000年世界博览会展览中 心附近，建筑师为M.布林克曼和康哈迪，委托者为拉岭镇 的圣托马斯教区，是为单身母亲提供的公益住宅。建筑师 的设计出发点是把该 公寓建成一座生态的低能耗的建筑 并避免所谓的标准化平面。建筑为3层，共有10套1～4居 室、面积从27～84 m2的住宅，便于单身妇女和有不同 数目孩子的单身母亲居住，其中部分户型为跃层式。总建 筑面积为750 m2。为了利于节能和促进社交，底层部分 设计为公共空间，有宽敞的门厅、洗衣房、会议室和茶水 间，贮藏室独筑于主体建筑之外，为屋顶覆草的单层建筑。 汽车实行共享，故只提供三个停车位。
室和花园都成为无柱的开敞空间。 8. 建筑平面为每边60米长的等边三角形，每边都向外微曲以取得最大的办公空间 9. 楼电梯和服务空间被安排在平面的三个角上，以加固象村落一样成簇安排的办公
室和花园
实例1
生态型高层商业建筑
米那亚大厦，马来西亚
简介： 1. 建筑师：杨经文 2. 建成日期： 1992年8月 3. 地点：马来西亚 4. 建造费用: 590万英镑 5. 主要特征：
4 层高办公建筑 建筑面积 13,600 平方米
实例4
生态型多层商业建筑
帕沃占总部大厦 ，英国考文垂
建筑中庭透视
实例4

生态型多层商业建筑
帕沃占总部 大厦 英国考文垂
建筑室内
实例4
生态型多层商业建筑
帕沃占总部大厦 ，英国考文垂
建筑室内透视
实例4
生态型多层商业建筑
帕沃占总部大厦 ，英国考文垂
遮阳和天光放 射架
装太阳能电池的可能性）提供遮阳 和自然采光 8. 被围和的房间形成一个核心桶，通过交流空间的设置消除了黑暗空间 9. 一套自动检测系统被用于减少设备和空调系统的能耗
实例2
生态型多层商业建筑
建筑外观
海乐肯大厦 英国伦敦
简介： 1. 建筑师：舍帕得·罗伯逊 2. 建成日期： 1996年10月 3. 地点：英国伦敦 4. 建造费用: 2,900,000 英镑 5. 主要特征：
“绿色建筑” 并不是指一般意义的立体绿化、屋 顶花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环 境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破 坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又 可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然 建筑、节能环保建筑等。
绿色建筑的室内布局十分合理，尽量减少 使用合成材料，充分利用阳光，节省能源， 为居住者创造一种接近自然的感觉。
失热部分有五个方面: 6)通过外围护结构的传热和对流辐射向室
外散热
7)空气渗透和通风带走热量 8)地面传热 9)室内水分蒸发，水蒸汽排出室外所带走
的热量
10)制冷设备吸热
2、建筑光环境
建筑光环境控制包括建筑采光设计、建筑 照明两部分内容。建筑采光设计就是设法 通过采光使光线进入室内。除了自然光的 利用，人工光源的发明使人类延续了自己 的活动时间，扩大了自己的活动空间。
建筑照明设计通过人工光源的应用，改善 了建筑功能效益和环境质量，提高了人们 的视觉功效。照明还可以加强展示效果， 营造环境氛围。随着建筑照明技术的进步 和社会经济的发展，城市公共照明和景观 照明正在日趋扩大和完善。城市夜景照明 使城市充满了活力，促进了城市商业繁荣， 展示了城市历史文化风貌。
3、建筑声环境
一层平面
鸟瞰图
太阳能光电系统与雨水回收利用系统
建筑屋顶的西南分别装置两片
实例3
生态型多层商业建筑
海乐肯大厦 英国伦敦
图9 外观局部， 选自 〈Architecture and the Environment: Bioclimatic Building Design〉 P206
实例3
生态型多层商业建筑
海乐肯大厦 英国伦敦
生态设计细部分析
实例3
生态型多层商业建筑
海乐肯大厦 英国伦敦
30层（163米）高圆柱体塔楼 6. 气候区：亚热带
建筑外观
实例2
生态型高层商业建筑
米那亚大厦，马来西亚
建筑外观
建筑西向外观
实例2
生态型高层商业建筑
米那亚大厦，马来西亚
建筑形式
绿化分析 建筑生态设计分析
朝向分析
遮阳设施
实例2
生态型高层商业建筑
米那亚大厦，马来西亚
主要（生态）设计特征： 1. 空中花园从一个三层高的植物绿化护堤开始，沿建筑表面螺旋上升。 (平面中每三层凹进
实例1
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
生态设计分析
建筑剖面
实例1
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
1 提升梯 2 办公空间 3 办公室 4 空中庭院 5 露台 6 中庭 7 文件提升间 8 厨房 9 女厕 10 男厕 11 残疾人厕所 12 消防通道
平面
实例1
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
局部生态设计示意
实例1
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
建筑中庭
实例1
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
建筑中庭
实例1
生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
主要（生态）设计特征： 1. 多个冬季花园围绕建筑主体塔楼盘旋而上。建筑侧面被四层高的花园所分割 2. 建筑主体中通高的中庭与花园连通，象烟囱一样为内向的办公室提供100%的自然通 风 3. 利用混凝土的储热性能为建筑提供自然夜间降温 4. 利用自动监控的垂直遮阳板系统为建筑物提供遮阳和日照控制 5. 利用时间和运动监测器实行节能人工照明控制 6. 采用多层立面系统实现建筑节能 7. 成对的剪力墙在角落围和起来，以支撑承托八层建筑的大跨梁。这些大梁使办公
4、建筑空气质量
（1）概念
人的一声约有80%的时间在室内度过，室 内空气质量对人们的健康和舒适至关重要。
建筑病综合症：某些建筑物内由于空气污染、空气交换率 低，以致在建筑物内活动的人群产生了眼、鼻、咽、喉部 位有刺激感，头疼，易疲劳，呼吸困难，皮肤刺激，嗜睡，
哮喘等非特异症状。
（2）室内空气污染与人体健康 ①室内化学污染 1）燃烧产物造成的污染 2）室内装修和家用化学品污染 3）空调引起的二次污染 4）其他污染： ②微生物污染 ③放射性物质污染
以人、建筑和自然环境的协调发展为目标， 在利用天然条件和人工手段创造良好、健 康的居住环境的同时，尽可能地控制和减 少对自然环境的使用和破坏，充分体现向 大自然的索取和回报之间的平衡。
绿色建筑的主要特征： （1）节约能源和利用可再生资源 充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及
采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然 通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利 用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件 的平面形式及总体布局。 在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑 资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力 求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的 节约用水。