建筑物理环境基础

建筑为木结构，外墙底部用砖体砌筑，上部为木质预制墙
板。木质窗与墙体及窗棂间都进行了密封处理，外墙、屋 顶和首层地面均设保温层， 建筑外墙和屋顶的热传导系
数均较小，分别为0.20 w/m.k、0.14 w/m.k，底层地 面为0.30 w/m.k。
据预测此建筑的节能效果非常显著。与1997年常规的同 类建筑比较，节电为29％ ，节水30％，CO2排放减少36 ％，垃圾减少30 ％（汽车共享未计在内）。设计者认为 ，这是把生态和公益住宅相结合的好例子，它的节能和环
2建筑物理环境基础
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
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
公寓建成一座生态 的低能耗的建筑并
•一层平面
•鸟瞰图
•太阳能光电系统与雨水回收利用系统
•屋顶与外墙构造
建筑屋顶的西南分别装置两片 太阳能光电板，可供电能5.94 kw和4.32 kw，为住户提供部 分生活用电。屋顶的东南部分 则装置30 m2的太阳能集热器 为住户提供热水。
雨水和废水的利用在此例中也 得到了精心的设计。屋面的雨 水分别被收集入可渗漏的浅水 池和蓄水池。前者可为儿童提 供嬉水场所，后者则通过管道 接向洗衣机等作水源使用，并 为花园提供灌溉用水。由洗衣 机、淋浴和浴盆排放的“灰”水也 被收集于另一个蓄水池再导入 一个30 m2的芦苇洼进行自然 净化，然后进入收集井最终成 为抽水马桶冲洗水源。
•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
•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
“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。
•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 • 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3
•生态型多层商业建筑
•e 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
（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
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
•生态型高层商业建筑
•考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
•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： • 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
•海乐肯大厦 英国伦敦
•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： • 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
3、建筑声环境
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
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。
（2）室内空 气污染与人体 健康
•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
•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： • 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
(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
(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
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
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。
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
保效果足以使它成为一个范例，促使单身母亲公寓作为一 项持久的居住工程计划纳入21世纪的议事日程。与同类建 筑相比，该建筑的额外造价约为400马克/m2(使用面积) 。
德国盖尔森基斯恩科学技 术公园
此建筑从1989年开始规 划设计，于1995年完工 ，由慕尼黑的Kiessler事 务所设计。这是个生态能 源技术研究与开发中心， 为IBA （国际建筑展览组 织） 1995年在德国盖尔 森基斯恩公园举办的建筑 展览会中规模最大的一幢 建筑。
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
（3）室内空气 质量标准
《室内环境质 量标准》（ GB/T188832002）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
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。
以人、建筑和
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
（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
•科学技术公园总平面
它由300 m 长的玻璃长廊 连接起九幢平 行布置的楼房 组成，外形像 把梳子；玻璃 长廊布置在一 片形状不规则 的人工湖边， 这片人工湖被 利用来改善建 筑室内的气候
•科学技术公园剖面科学技术公园剖 面
• 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
•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
•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
北
西 东
南
•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 • 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 • 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