建筑环境学一章

1建筑环境学BuiltEnvironment建筑环境学建筑环境学BuiltEnvironment环境科学与工程学院环境科学与工程学院建筑环境与设备工程系建筑环境与设备工程系雷勇刚雷勇刚201020102建筑环境学第一章建筑环境学第一章课程中文名称：建筑环境学课程英文名称：BuiltEnvironment总学时数：48先修课程：高等数学、工程热力学、流体力学、传热学考核方式：考试任课教师：雷勇刚办公地点：土木馆Email：[e-mail]课程及任课教师介绍3建筑环境学第一章建筑环境学第一章建筑环境学定义：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。建筑环境学定义：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。跨学科的边缘科学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明其全明其全析其微析其微4建筑环境学第一章建筑环境学第一章空气质空气质量量热湿热湿环境环境声环境声环境光环境光环境人体对热人体对热湿环境的湿环境的反应反应知识性实用性趣味性5建筑环境学第一章建筑环境学第一章《建筑环境学》课程的地位专业基础平台之一本专业四大专业基础课传热学流体力学工程热力学建筑环境学本学科区别于其他学科的核心基础课6建筑环境学第一章建筑环境学第一章1.建筑与环境的关系2.建筑与环境关系的认识过程3.建筑与环境发展中存在的问题4.‘建筑环境学’研究任务和内容绪论7建筑环境学第一章建筑环境学第一章一.建筑与环境的关系8建筑环境学第一章建筑环境学第一章从低纬度地区向高纬度地区发展越是高纬度地区，人类遗址的时间越晚热带雨林：不需要建筑建筑的出现：逐渐向两极移动科技的高度发达：人类活动遍布全球人类活动的发展9建筑环境学第一章建筑环境学第一章建筑与文明发展密切相关世界上古文明的发源地都位于南北纬世界上古文明的发源地都位于南北纬2020－－4040之间之间功能上：适应气候生存的需要形式上：人类启蒙文化的反映10建筑环境学第一章建筑环境学第一章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。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，以适应该地区年温差和日温差都较大的特点。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，以适应该地区年温差和日温差都较大的特点。巢居穴居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，适应气候能力更强构木为巢11建筑环境学第一章建筑环境学第一章用冰块和雪沏成，厚度用冰块和雪沏成，厚度500500ｍｍ的墙体ｍｍ的墙体可以提供较好的保温性能。当室外平均可以提供较好的保温性能。当室外平均温度－温度－3030℃℃时可维持室内－时可维持室内－55℃℃以上。以上。严寒地区建筑爱斯基摩雪屋严寒地区建筑爱斯基摩雪屋严寒地区建筑12建筑环境学第一章建筑环境学第一章年较差年较差30.530.5℃℃月份将兽皮衬在雪屋内表将兽皮衬在雪屋内表面，通过鲸油灯采暖，面，通过鲸油灯采暖，可使室内温度达到可使室内温度达到1515℃℃13建筑环境学第一章建筑环境学第一章巴格达地区的传统建筑干热地区建筑屋顶表面温度屋顶表面温度室外空气温度室外空气温度室内空气温度室内空气温度墙厚墙厚340340--450mm450mm，屋面厚度，屋面厚度460mm460mm，利用土坯热，利用土坯热惯性。室外日夜温差惯性。室外日夜温差2424℃℃，室内波动不到，室内波动不到66℃℃。。14建筑环境学第一章建筑环境学第一章吐鲁番地区室外夏季室外可达47℃，太阳直射处，可达80℃。土坯热惯性，室内冬暖夏凉。土壤的散湿减缓干热气候的负面影响吐鲁番地区半地窑式建筑15建筑环境学第一章建筑环境学第一章云南干阑竹楼湿热地区建筑干栏建筑一般处于亚热带，多雨潮湿，加之树林茂密，豺狼虎豹野猪经常出没其间一般为三层。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。防雨，防湿和防热。防雨，防湿和防热。防雨，防湿和防热。16建筑环境学第一章建筑环境学第一章N水族干栏式建筑水族民居苗族民居贵州侗族吊脚楼海南黎族民居余姚河姆渡干栏式建筑17建筑环境学第一章建筑环境学第一章布依族石屋：以石布依族石屋：以石块砌墙，以石瓦盖块砌墙，以石瓦盖顶。就地取材，造顶。就地取材，造价低廉，冬暖夏价低廉，冬暖夏凉，不怕火灾，隔凉，不怕火灾，隔音性能好。音性能好。布依族石屋（贵州）18建筑环境学第一章建筑环境学第一章蒙古包用木料、毛毡建造，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，可抵御沙暴和雨雪侵袭，搭盖坚固的蒙古包，可经受冬春十级大风草原建筑19建筑环境学第一章建筑环境学第一章大陆气候中国民居土窑洞借助土壤大热惯土窑洞借助土壤大热惯性，达到冬暖夏凉的目的。性，达到冬暖夏凉的目的。20建筑环境学第一章建筑环境学第一章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。四合院建筑冬季有效地利用了太阳能采暖和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，抵御北风侵袭，屋顶设计避免了夏季室内过热。屋顶设计避免了夏季室内过热。座北朝南的典范21建筑环境学第一章建筑环境学第一章建筑建筑环境环境建筑的功能建筑的功能建筑的功能创造一个微环境创造一个微环境安全健康生活和生产22建筑环境学第一章建筑环境学第一章建筑满足的要求安全性，抵御地震、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和舒适性。美观性，有亲和感，反映当时人们的文化追求。23建筑环境学第一章建筑环境学第一章二.人类对建筑与环境关系认识过程24建筑环境学第一章建筑环境学第一章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玄学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科学25建筑环境学第一章建筑环境学第一章三.建筑与环境关系发展中存在的问题26建筑环境学第一章建筑环境学第一章高能耗环境污染病态建筑综合症空调采暖的普及使们不再关心建筑的性能遍布全球的玻璃和钢筋盒子建筑人定胜天天人合一？？建筑与环境发展面临的问题27建筑环境学第一章建筑环境学第一章目前美国社会能耗比例目前美国社会能耗比例当前世界能耗比例当前世界能耗比例1.高能耗28建筑环境学第一章建筑环境学第一章我国城镇建筑采暖用煤占总消费的我国城镇建筑采暖用煤占总消费的1111％％29建筑环境学第一章建筑环境学第一章我国城镇建筑用电占全国的我国城镇建筑用电占全国的2222％％是同纬度国家的是同纬度国家的22--33倍倍30建筑环境学第一章建筑环境学第一章我国建筑能耗已占总能耗的我国建筑能耗已占总能耗的30%30%左右左右我国处于建设高峰期，每年新增建筑我国处于建设高峰期，每年新增建筑2020亿亿平方米。平方米。在新建建筑中，在新建建筑中，9595％％仍旧属于高能耗建筑，单位建仍旧属于高能耗建筑，单位建筑面积采暖能耗为气候相近国家的筑面积采暖能耗为气候相近国家的33倍倍左右左右““十一五十一五””期间，我国建筑节能的目标是要达到节约期间，我国建筑节能的目标是要达到节约1.011.01亿吨亿吨标准煤，减排标准煤，减排44亿亿多吨二氧化碳。新建建筑多吨二氧化碳。新建建筑节能节能50%50%，四个直辖市和北方重点城市实现节能，四个直辖市和北方重点城市实现节能65%65%建筑节能意义重大建筑节能意义重大31建筑环境学第一章建筑环境学第一章案例一：热泵技术在建筑中应用案例一：热泵技术在建筑中应用案例一：热泵技术在建筑中应用热泵技术是在高位能的拖动下，将热量热泵技术是在高位能的拖动下，将热量从低位热源从低位热源流向高位热源的技术流向高位热源的技术。它可以把不能直接利用的低品。它可以把不能直接利用的低品位热能位热能((如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等如空气、土壤、水、太阳能、工业废热等))转转化为可利用的高位能，从而达到化为可利用的高位能，从而达到节约部分高位能节约部分高位能((煤、煤、石油、天然气、电能等石油、天然气、电能等))的目的的目的建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。建筑空调系统由于必源（制冷机）和热源（锅炉）。建筑空调系统由于必须有冷源（制冷机），如果须有冷源（制冷机），如果让它在冬季以热泵的模式让它在冬季以热泵的模式运行，则可以省去锅炉和锅炉房。运行，则可以省去锅炉和锅炉房。不仅节省初投资，不仅节省初投资，而且减轻了供暖造成的空气污染而且减轻了供暖造成的空气污染32建筑环境学第一章建筑环境学第一章热泵流程图热泵流程图热泵主要有水源热泵、地源热泵、空气源热泵和复合热泵33建筑环境学第一章建筑环境学第一章热泵机组热泵机组34建筑环境学第一章建筑环境学第一章某地源热泵空调系统与传统系统一年运行费用比较某地源热泵空调系统与传统系统一年运行费用比较采用地源热泵系统要比传统空调系统节约63%，节省运行费用28万元35建筑环境学第一章建筑环境学第一章北京工业大学体育馆采用热泵技术北京工业大学体育馆是2008年北京奥运会羽毛球和艺术体操的比赛场馆36建筑环境学第一章建筑环境学第一章案例二：太阳能与建筑结合案例二：太阳能与建筑结合案例二：太阳能与建筑结合采用主动太阳能能量供给系统、低温辐射地板采暖与制冷系统、新风和新风预处理系统、绿色照明和光导管技术。建筑自身节能超过75%中德超级节能别墅37建筑环境学第一章建筑环境学第一章太阳能与建筑一体化38建筑环境学第一章建筑环境学第一章2010世界太阳城大会主会场，总建筑面积7.5万平方米，采用全球首创太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等与建筑结合技术，建筑节能70%太阳谷国际会议中心(山东德州）39建筑环境学第一章建筑环境学第一章超级太阳能建筑，超过5000块中型太阳能板吸收产生50万KWh的能量日本太阳方舟40建筑环境学第一章建筑环境学第一章人们称之为人们称之为““半导体照明工程半导体照明工程””LEDLED产品产品节能、环保、寿命长节能、环保、寿命长..消耗能量较同光消耗能量较同光效的白炽灯减少效的白炽灯减少80%80%,,能持续发光能持续发光100100，，000000小时小时LEDLED目前价格较高目前价格较高,,主要在大的公共场所主要在大的公共场所,,城镇街城镇街道的路灯系统等采用道的路灯系统等采用20072007年我国年我国LEDLED室外景观照明产值达到室外景观照明产值达到6060亿亿元，元，室内景观照明约室内景观照明约1010亿亿元元LEDLED必将是未来照明光源的必将是未来照明光源的发展趋势发展趋势，实现照，实现照明节能的明节能的重要途径重要途径案例三：LED技术案例三：案例三：LEDLED技术技术41建筑环境学第一章建筑环境学第一章北京工业大学体育馆采用北京工业大学体育馆采用水源热泵系统制冷水源热泵系统制冷北京科技大学体育馆、奥运场馆地下车库采用北京科技大学体育馆、奥运场馆地下车库采用光导管照光导管照明系统（明系统（LEDLED技术）技术）奥运村、丰台体育中心、国家游泳中心等奥运场馆均安奥运村、丰台体育中心、国家游泳中心等奥运场馆均安装了装了太阳能热水器太阳能热水器国家体育馆、奥运大厦和丰台垒球馆采用了国家体育馆、奥运大厦和丰台垒球馆采用了太阳能光伏太阳能光伏发电系统发电系统奥运村微能耗幼儿园示范工程：用了蓄冷技术、光导管奥运村微