建筑环境学

面临的问题：
• “人定胜天”还是“天人合一”？ 西方传统哲学思想与东方传统哲学的 对立
建筑环境学定义
定义：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。
内容：根据使用功能不同，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。 意义和作用：从不同使用者和使用功能出发，研究 各种建筑环境，并为营造所需环境提供理论依据。
建议的大作业题目
• 对劳动卫生保护方面的问题进行总结综述 • 对“风水”学的初步分析 • 文献综述与分析：目前IAQ问题的研究焦点有哪 些？有哪些问题还有待解决？ • 对研究长期在空调环境中逗留人员的健康问题的文 献进行综述（SBS问题、IAQ或热环境的影响） • 任何你感兴趣的有关建筑环境的话题
– 不同小区布局对小区风场的影响 – 不同建筑设计的自然通风效果
建议的大作业题目
• 总结不同地域建筑特征与气候条件的关系
• 做一些场所的CO2浓度的现场实测和IAQ问卷调
查分析。
• 做一些光环境的现场实测和分析调查
• 做一些噪声环境的现场实测和分析调查 – 交通噪声对不同楼层的影响 – 不同窗类型、建筑构件对环境噪声的衰减作用 – 试试不同隔音或减噪措施的效果
– 热学
– 流体力学
– 物理学
– 心理学
– 生理学
– 建筑学 – 劳动卫生学 – 城市气象学
进度
• 绪论 1次
• 建筑外环境
• 空气环境
2次
3次
• 热湿环境
• 人体反应
3次
3次
• 讨论课
• 光环境
1次
1.5次
• 声环境
1.5次
考核
• 自选三个大作业
– 实验论文或报告（至少选一个） – 论述型论文 – 文献综述或翻译一篇国外文献
水族民居
苗族民居
海南黎族民居
贵州侗族吊脚楼
余姚河姆渡干栏式建筑
台湾现代民居
中国少数民族民居
布依族石屋：以石块砌墙，以石瓦盖顶。就地取
材，造价低廉，冬暖夏凉，不怕火灾，隔音性能好。
不严格要求物理环境的建筑
为宗教、政治服务，仅部分对采光有神秘性 要求
意大利狄奥多理陵墓
埃及卡纳克神庙
玛雅文明
人类对建筑环境的认识过程
干热地区——巴格达地区的传统建筑
墙厚340-450mm，屋面厚度460mm，利用土 坯热惯性。室外日夜温差24℃，室内不到 6℃。
屋顶表面温度
室外空气温度
室内空气温度
沙 漠 地 区 民 居
大陆气候的中国 民居
土窑洞借助土壤大热惯性， 达到冬暖夏凉的目的。
四合院建筑冬季有效地利 用了太阳能采暖和抵御北 风侵袭，屋顶设计避免了 夏季室内过热。
SBS: Sick Building Syndrome 两个概念：

由室内空气品质、室内热环境、室内声环境 和室内光环境等的恶化而引起的人体病态症 状。 （WHO概念） 症状:眼睛、鼻子和喉咙受到刺激，精神疲劳、头 痛、困倦、胸闷、过敏等症状，工作心不在 焉，工作效率下降等现象； 室内热环境长期稳定引起的人体隐性病态症 状。 （新概念） 症状:人体适应能力下降，生理抵抗力、免疫力减 弱。
病态建筑内主要四大污染源：
（1）物理污染：主要指空气中的粉尘、油烟、悬 浮微粒等对室内空气的污染。 （2）放射性污染：普通建材中的花岗岩、大理石、 页岩、硅等 （3）化学污染：主要有：甲醛、二甲苯、氨气、 一氧化碳、二氧化碳以及挥发性有机化合物等。
（4）生物污染：包括：霉菌、细菌、尘螨、病毒、 生物皮屑等等。
风水是什么？
玄学：
– 前人的经验＋神秘主义 迷信 – 原因：缺乏科学的认识和分析手段
科学：
– 环境因素影响人体的身体与心理健康 – 现代科学的发展提供了研究手段
关于风水(堪舆)的一些说法
以八卦五行、河图洛书等易学文化为基础； 注意建筑布局、空间分割、方位调整、色彩运用： “背山、面水、向阳”为最佳方位，宅院地势应 适当前低后高，“水口”、“气口”方位要重 视…… 认为不好的住宅物理环境对人的心理有影响，导 致影响人的命运； 涉及环境心理学、地理学、气象学、生态学、规 划学、建筑学等； 对自然现象解释不清的地方，陷入巫术，如消除 不利因素的“符镇法”。光、电、磁等波动均称 之为“气”，且无所不在，无所不包。
《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
课程内容
人体对热 湿环境的 反应
空气质 热湿 量环境 环境 声环境 光环境
建筑环境学涉及内容及其工程学
建 室内环境 建筑环境学 筑 开口设计 空气环境 外 建筑保温、隔热 环 热环境 设计；结露防止 境 音响设计 声环境 隔音设计、防振设计 建筑环境工程学
中国四合院：座北朝南的典范
利用太阳高度角的特点，仅在北方出现
窑洞建筑
突尼斯窑洞
陕北地坑窑
稀树草原的 建筑
蒙古包
百度文库
蒙古包的排烟与通风
以圆形为总风格，无棱 无角，呈流线形。包顶 为拱形，其承受力最强， 包身形成强固的整体。 草原上的沙暴和风雪， 不会使蒙古包陷于灭顶 之灾。搭盖坚固的蒙古 包，可经受冬春十级大 风，下雨落雪的时候， 把蒙古包的顶毡盖上， 它就形成了一个球状封 闭体。因此它还能经得 住草原上的大雨，而不 会漏进包里。
建筑的功能
安全、健康、舒适，维持高劳动生产率 – 住宅、影剧院、商场、 办公楼、体育场 馆等 生产工艺要求
– 生物实验室、制药厂、集成电路车间等
二者兼而有之
– 各种有人员的生产场所、 手术室、体育赛 场、舞台等
爱斯基摩雪屋的外观和室内布置
寒冷地区建筑
用干雪沏成，厚度500ｍｍ的墙体可以提 供较好的保温性能。当室外平均温度 －30℃时可维持室内－5℃以上。
• 成果形式
– 书面报告 – 期末报告会
建议的大作业题目
• 做一些热湿环境实验并加以分析，例如：
– 挂窗帘的影响
– 墙体的热响应（注意采暖期和非采暖期的不同） – 室外空气综合温度和辐射在建筑热环境中的作用 – 不同朝向房间的自然室温的区别 – 攀藤植物对墙体热过程的影响
– 不同下垫面对微气候的影响
通风工程
供热工程 空调工程 空调工程系统 等消声设计 建筑电气工程 建筑给排水工程
光环境
水环境
日照设计、采光设计 照明设计 建筑防雨等设计
工业和民用建筑室内环境要求
《建筑环境学》课程的地位
• 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
《建筑环境学》课程的特点
跨学科的边缘科学，包括：
地球环境还可持续发展吗？
空调采暖的普 及使人们不再 关心建筑的性 能
遍布全球的 玻璃和钢筋盒 子建筑
建筑能耗现状
目前美国社会能耗比例 当前世界能耗比例
中国能源构成：煤>60％
美国消耗世界能 源的25％ 中国要步美国后 尘吗？
大量耗能＝污染环境
中国能源消费结构
全球温室效应的发展趋势
病态建筑综合症
本课程主要参考文献
• • • • • • • • • 柳孝图，《建筑物理》，建筑工业出版社 ASHRAE Handbook －Fundamentals（49上有） D. A. 麦金太尔, 《室内气候》，上海科技出版社 P.O. Fanger, Thermal Comfort, R.E. Krieger出版社 彦启森等，《建筑热过程》，建筑工业出版社 学术杂志：Building Environment 学术杂志：Indoor Air 学术杂志：暖通空调 王鹏,《建筑适应气候》, 清华大学博士论文，2001
爱斯基摩人(因纽特人)的雪屋
将兽皮衬在雪屋内表面，通过鲸油灯采暖， 可使室内温度达到15℃
年较差30.5℃
月份
埃及的民居：干热地区建筑
干热地区——吐鲁番地区的半地窑式
吐鲁番地区室 外夏季室外可 达47℃，太阳 直射处，可达 80℃，沙面可 烤熟鸡蛋。 土坯散热快， 室内冬暖夏凉。 土壤的散湿减 缓干热气候的 负面影响
河南偃师汤泉沟穴居遗址
巢居
中低纬度文明带20－40纬度
为创造适宜环境而建造的建筑与文明发 展密切相关
古文明的发源地：
建筑物必须满足的要求
安全性：避免由于地震、台风、 暴雨等各种自然灾害所引起的 危害或人为的侵害 功能性：满足建筑的居住、办 公、营业、生产等功能 舒适性：居住者在建筑内的健 康，舒适性 美观性：有亲和感，社会文化 的体现
湿热地区的 中国民居
云南干阑竹楼：防雨， 防湿和防热。
湿热地区——干栏建筑:吊脚楼/鼓楼
一般为三层。楼板以下为 “地层”，顶棚以上为楼 层，中间层为居住层。就 其功能而言，地层一般为 牲畜圈及杂物间，也有将 厨房及碓房设置在此间的。 楼层主要是贮藏层。
湿热地区——干栏建筑:吊脚楼/鼓楼/土掌房
建筑环境学
Built Environment
唐山学院
第一章
绪论
本章内容
一、建筑与环境的关系
二、人类对建筑与环境关系的认识过程 三、建筑与环境关系的发展中存在的问题
人类活动的发展
越是高纬度地区，人类遗址的时间就越 晚 热带雨林：不需要建筑 建筑的出现：逐渐向两极移动 现代技术的发展：人类活动遍布全球
人类最早的居住方式： 树居和岩洞居
在热带雨林、热带草原等湿热地区的人
类主要栖息在树上，可避免外界的侵害，
是人类祖先南方古猿生活方式的延续。
随着人类向温带迁移，人类住所过渡到
了冬暖夏凉的岩洞居，适合年温差和日温 差都较大的地区。
人类最早的居住方式： 巢居和穴居
炎热或高海拔地区的穴居方式，可获得 相对稳定的室内热环境，顶部的天窗既 可采光又可排烟。
建议的大作业题目
• 做一些与热感觉有关的实验并进行分析 • 对一些有亲身体验的与热感觉有关的现象进 行分析 • 对一些有亲身体验的与光环境有关的现象进 行分析 • 分析光环境控制与建筑节能之间的关系或对 现有的研究成果进行一些检索和综述 • 协助研究生做一些有关建筑环境模拟或实验 研究的工作并写出工作报告