01 第1章 绪论

Transport Sector Residential Others
Source: IEA" Energy Balances OECD Countries" , IEA " Energy Balances Non-OECD Countries" ( excluding Combustible Renewable Energy Sources and Waste )
42
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
24
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
香港
遍布全球的玻璃和钢筋 盒子，与地域气候无关 芝加哥
25
世界各国能耗份额(2005年)
澳大利亚 非洲 1% 3% 巴西 2% 韩国 2% 印度 3% 加拿大 3% 日本 5% 俄罗斯 7% 中国 15% 其他国家 20% 美国 22%
43
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
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
4
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 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
5
5700 ℃
－5～35℃
－5～35℃
地
水
10～15℃ 35
0～30℃
人体热反应研究对建筑节能的意义
以北京地区的一间普 通朝南的办公室为例， 当室内设定温度从 24℃上升到28℃时
室内最大冷负荷降低 15% 整个供冷时间缩短 22%
室内环 境标准
24℃
28℃
自然 能源 常规 能源
常规 能源 自然 能源
意大利狄奥多理陵墓 埃及阿布辛贝神庙 玛雅文明
22
中国人对建筑环境的认识过程 风水？
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， 加上商业行为的需要
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
23
关于风水(堪舆)的一些说法
7
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。
河南偃师汤泉沟穴居遗址
8
巢居
古文明的发源地：20－40°纬度
为创造适宜居住环境而建造的建筑与人类 文明的发展与进步密切相关。
9
爱斯基摩雪屋的外观和室内布置
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℃时可维持室内温度－ 5℃以上。
kgce/(ca.a)
欧盟 1542
俄罗斯 1529 中国平均 中国城镇 599 印度 394 140 其他国家 421
其它 其他
世界平均 755
美国
日本
经合欧洲
俄罗斯
中国
中国城镇
印度
世界平均 世界平均
世界建筑能 耗份额
kgce/(m2.a)
商用建筑 ommercial Commercial 33 ％ 33%
41
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
20
布依族石屋（贵州）
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。
21
不严格要求物理环境的建筑
为宗教、政治服务，有的对采光有神秘性要求
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），太阳光线会 穿过神庙的大门，直 达65m深处的法老 像和太阳神像的脸上。
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”、相“阴宅”等。光、电、磁等波动 均称之为“气”，且无所不在，无所不包。
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
6
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。
提交成果形式：书面报告两份 考核方式与成绩比例
口头报告，自选一个大作业，30％ 书面报告（另一个大作业），20％ 基本问题开卷笔试，30％ 小作业，20％
40
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 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
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
33
课程内容
气流与通风 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
34
建筑与自然环境资源的关系
－10～0℃
天
20－28℃
经合欧洲 23%
26
Biblioteka Baidu
世界能耗统计数据 (1980-2003)
Final energy consumption（Milion TOE)
1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0
1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003 1980 1990 2003
发达国家界线
美国
More than 1 billion
100million ~1 billion
30million~ 10million~ 5million~ Less than 100 million 30 million 10 million 5 million
澳大利亚
超过生物圈人均承载力，低度发展
匈牙利 南非 巴西
韩国 意大利
世界人均生物圈承载力，忽略野生物种的需要
中国 印度
来源：世界自然基金会, 2006年 / Source: World Wildlife Fund, WWF, 2006 31
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
32
《建筑环境学》的任务
美国建筑能耗 占 34%
中国建筑能耗 占 20.4%
USA
Australia
UK
France Germany
Japan
South Korea
China
India
Thailand Vietnam
Industry Sector Commercial and Public Services Agriculture/Forestry
自然环境
38
人的感觉
不太舒服的环境
进度
绪论 建筑外环境 热湿环境 人体热湿反应 空气质量环境 气流与通风 声环境 光环境 讨论课（课外） 1次 2次 3次 3次 1.5次 1.5次 1.5次 1.5次 1次
39
考核
自选两个大作业，类型为：
实验论文或报告（至少选一个） 论述型论文或文献综述
室内空气温度
13
沙 漠 地 区 民 居
14
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。
15
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
16
窑洞建筑
突尼斯窑洞
陕北地坑窑
27
5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
美国 4714
世界各国人均建筑能耗 人均建筑能耗 [kg标煤/(人年)]
日本 2090
来源：国际能源便览2007 International Energy Outlook 2007, Energy Information Administration (EIA), 2007
室内环境标准决定了 自然（可再生）能源 利用的可能性
36
《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
37
《建筑环境学》课程的特点
跨学科的边缘科学，包括：
热学 流体力学 建筑物理 房屋建筑学 心理学 生理学 劳动卫生学 城市气象学
17
稀树草原的建筑 ——蒙古包
要求可移动，能 够抵御寒风，采用 可拆卸轻型结构和 保温材料建成。
18
安徽民居
利用天井遮阳、采光，进 行夜间通风，轻薄的内隔断热 容小，保证夏季夜间室内温度 能够迅速接近室外温度，使得 炎热的夏季室内保持凉爽。
19
湿热地区的中国民居
云南西双版纳 的干栏式竹楼：防 雨、防湿、 防晒、 通风好。
经合欧洲 17%
∇各国建筑一次能耗比例
澳大利亚 1% 韩国 2% 印度 2% 加拿大 4% 日本 7% 俄罗斯 4% 中国 12% 非洲 2% 其他国家 11% 美国 30%
∆ 各国社会一次能耗比例
巴西 2%
来源：Energy Information Administration. International Energy Outlook 2008, USA: EIA Publications, 2008
60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00
美国 50.35
日本
46.62
世界各国单位面积建筑能耗比较 单位面积建筑能耗 [kg标煤/(m2年)]
欧盟
25.69
俄罗斯
25.49
住宅
Residential Residential 67% 67％
中国平均 13.29
中国城镇 21.83 印度 6.98
建筑环境学
Built Environment
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系
1
第一章
绪论
2
建筑的功能
根本的功能：创造一个 微环境
安全与健康 生产过程需要
3
建筑的功能
安全、健康、舒适，维持高劳动生产率 住宅、影剧院、商场等 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 舞台、演播室、体育赛场、手术室等
美国
日本
经合欧洲
俄罗斯
中国
中国城镇
印度
28
中国能源构成：煤>60％
美国消耗世界能 源的22%，中国的 现代化过程应该步 美国的后尘吗？
大量耗能＝污染环境
29
全球温室效应的发展趋势
30
各国人类发展与生态足迹
Human development and ecological footprint
超过生物圈人均承 载力，高度发展
10
因纽特人(爱斯基摩人)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
11
埃及的民居：干热地区建筑
12
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℃，室内波动不到 6℃。
屋顶表面温度
室外空气温度