第1章_建筑材料与人居环境

1建筑材料与人居环境李成峰材料科学与工程学院Email：[e-mail]2课程安排说明1，第10周周一（五一假期停课）2，课程时间安排：A，《建筑材料与人居环境》B，观看典型建筑工程的视频资料3，课程考核方式：考查题目:谈谈你对某种建筑材料或建筑工程或它们与人居环境关系的认识要求：A，引用资料与自我发挥并举，查阅的资料要注明B，字数不少于4000字C,第13周最后一次课下课前交起D，不要打印稿3课程目的了解建筑材料、建筑工程与人居环境之间的关系熟悉不同建筑材料在建筑工程的风格设计、功能实现中所起的作用了解建筑材料在生产、运输和施工过程对人居环境的影响，树立环境保护意识4《建筑材料与人居环境》内容1人居环境概论2建筑材料的进步与人类生存环境的变化3自然条件、风土与建筑特点4材料特性与建筑物风格521世纪的建筑特点及新型材料6家居环境的评价与室内装修材料7高层建筑与材料8智能建筑与智能化材料9路面材料、道路铺筑与出行环境10材料的进步与桥梁的发展11尖端建筑技术与新型材料12地球环境、能源、资源与建筑材料13新型金属材料14新型混凝土材料5参考资料校图书馆藏：建筑材料与人居环境，杨静，清华大学出版社，20011.建筑材料类2.建筑工程类建筑工程概论建筑工程经济学3.与人居环境的关系方面：建筑材料、能源与环境，朝向生态可持续发展建筑工程与环境保护网络电子资源6第1章人居环境概论§1.1人居环境与可持续发展概念的提出§1.2“人居环境”问题的现状§1.3人居环境的范围§1.4建筑材料与人居环境7§1.1人居环境与可持续发展概念的提出人居环境(人类住区)“人类生存、从事生产、进行各种社会活动所在的环境”。包括生活环境、工作环境、社会公共环境和地球环境可持续发展其宗旨就是既要满足当代人类的需求，又不对后代人的需求构成危害8从萌芽到形成的过程18世纪英国产业革命起,环境和生态平衡开始遭到破坏到20世纪60年代为止，人类还没有“环境、生态”等概念。学术界：1962年，美国雷切尔·卡森《寂静的春天》1968年，“罗马俱乐部”《增长的极限》高生产、高消耗、高消费、高排放民间：1970年，美国参议员G·纳尔逊“地球日”,尼斯·海斯响应并组织游行4月22日全美的“地球日”联合国：1972年6月5日瑞典斯德哥尔摩《联合国人类环境会议宣言》1992年6月3日巴西里约热内卢《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》9关于人居环境：1976年联合国召开第一次人类住区国际会议,正式接受了人类聚居的概念《21世纪议程》中，专设了“人类住区”一个章节，集中讨论了关于改善人类住区的社会、经济和环境质量以及所有人的，特别是城市和乡村贫民的生活和工作环境等问题关于可持续发展：1987年世界环境与发展委员会正式提出了“可持续发展”其宗旨就是既要满足当代人类的需求，又不对后代人的需求构成危害人居环境和可持续发展概念的确定10中国－高度重视1994.3.25国务院通过了《中国21世纪议程》包括了可持续发展总体战略、社会与人口可持续发展、经济可持续发展和资源与环境的合理利用与保护四个部分并在其中设立了“人类住区可持续发展”一章，充分体现了我国政府对人居环境的高度重视。112010年我国的环保目标在“九五”规划中明确规定,目标是:基本改变生态环境恶化的状况，城乡环境质量有比较明显的改善，建成一批经济快速发展、环境清洁优美、生态良性循环的城市和地区。12§1.2“人居环境”问题的现状§1.2.1世界环境城市化进程的加快，带来了经济的繁荣，工业的兴盛城市人口的增加，导致交通拥挤，住房短缺，噪音、粉尘及垃圾污染严重，环境恶化。20085020206013具体表现形式1．能源消耗不断增长煤、石油及天然气作为工业燃料、动力个人消费，如汽车运输业能耗占全球石化燃料消费量的一半。2．自然环境及生态平衡面临着危机煤炭燃烧产生的气体、粉尘，采矿、冶金工业中的废弃物等1955-72年日本的富山县神通川流域的骨痛病-镉3．全世界尚有近一半的人口居住条件不好城市居民中的40～50％住在贫民区14§1.2.2中国近况1．人口众多，资源短缺表1.42．城市化速度大于城市住区配套设施的建设速度表1.52006年42.99%15§1.2.2中国近况（续）3．环境污染严重(1)水域污染废水处理合格率15%(2)大气污染(3)垃圾围城现象普遍(4)城市噪声污染日趋严重4．住房不足仍然是城市人口的一大问题到目前为止，上海人均居住面积已增至15.5平方米2020年，全国城镇人均居住面积35平方米16§1.3人居环境的范围17§1.3.1生活环境按不同的层次和开放程度划分18§1.3.2工作环境办公面积，室内温、湿度条件，空气清新程度，噪声、光线等物理环境条件；通讯、打字、计算、复印等办公设备；休息室、吸烟室、健身房等有利于身体健康、解除疲劳等附属设备；厂区、办公楼室外的道路、绿化美化环境。19§1.3.3社会公共环境社会公共环境是指人们除家庭生活和工作之外所在的环境，包括：商店、医院、行政部门、银行、邮局等生活服务设施影剧院、音乐厅、歌舞厅、旅馆、饭店、别墅、体育等文化娱乐设施；道路、铁路、地铁、车站、电车、公共汽车等公共交通设施。20§1.3.4地球环境地球为人类提供了合适的生存环境和必要的资源阳光、空气、水、土地、矿藏、河流、海洋、森林、草原、绿地等，构成了人类生存的大环境21§1.4建筑材料与人居环境土木建筑活动人居环境22§1.4.1材料建造了人类的物质文明天然的石材－埃及金字塔烧制的粘土砖、琉璃瓦和青砖－故宫钢铁、水泥、混凝土等－埃菲尔铁塔塑料、铝合金、不锈钢等新型材料－摩天大楼平地而起的高楼，耸入云端的高塔，横跨海洋的大桥，穿越高山和海底的隧道23§1.4.2建筑材料的进步改善了人类的生存环境到18世纪为止，传统的建筑材料主要有石材、木材、土、草、砖瓦、石灰和石膏等以18世纪的英国产业革命为契机，钢铁、水泥、混凝土和钢筋混凝土等材料的出现进入20世纪以来，塑料、铝合金、不锈钢等新型建筑材料24§1.4.3材料的大量生产加快了资源、能源的消耗并污染环境20世纪40年代开始，世界人口的急剧增加和经济的飞速发展－土木建筑的空前活跃原材料的消耗：2010年，预计全世界的钢产量达13.5亿吨(t),我国的钢产量6.09亿t，2009年世界水泥产28亿t，中国水泥年产量已达到16.3亿t。能源消耗：到目前为止，我国单位GDP能耗是美国的5－6倍，是日本的10倍以上，须大力节能降耗25两会代表委员关注建设资源节约型社会-2007年如何把能耗降下来？钢铁业电力业水泥业照明业建筑业有色金属业化肥业纺织业汽车业石化业26照明业：我国照明用电量相当于两座三峡电站的发电量如果城镇居民每户都将一个40瓦的白炽灯换成同样亮度的8瓦节能灯，单灯日照时间按6小时计算，每年每户可节电70度，全国1.4亿多户城镇居民，就能节省近1/8座三峡电站的发电量。27建筑业建筑采暖、空调、热水供应、炊事、照明、电梯等建筑能耗“猛于虎”，如果不加控制，建筑能耗占全社会总能耗的比例将从现在的27.8%(2007年)到十一五末期的35％我国单位建筑面积能耗是发达国家的2～3倍以上，超过发达国家的总和，建筑能耗高，而且能源利用效率很低。2002年全国各电网空调制冷负荷共达4500万kW，相当于2.5个三峡电站的满负荷工作，预计到2010年，全国制冷电力高峰负荷将增加1倍以上。28环境节能楼－清华大学29建筑外形不由建筑师决定能源分析师分析现场的情况，包括周围建筑物、自然气候条件，再利用计算机进行模拟，从而决定盖什么形状的楼最节能自己供电效率高安装500千瓦的天然气机组，自己发电，对于燃气机组而言，发电效率只有30%；节能楼利用效率可以达到80%。另外还安装了太阳能板发电，尽管功率只有20千瓦，但它还有一个重要的功能－遮阳。调温用水不用风吊顶上密密地排布着铜制的毛细管，冬天，发电的热量用于取暖，夏天，发电的余热又可以产生冷水在管道中流动，即溴化锂吸收式制冷机，溴化锂水溶液在常温和低温下强烈地吸收水蒸气，但在高温下又能将其吸收的水分释放出来，吸收与释放周而复始就制成了源源不断的冷水。幕墙材料四周使用的都是内充氩气的双层玻璃30§1.4.4建筑材料的性能影响环境质量建筑材料的性能和质量，直接影响建筑物或结构物的安全性、耐久性、使用功能、舒适性、健康性和美观性。31小结材料是人类与自然之间的媒介，是从事土木建筑活动的物质基础。材料的性能和质量决定了施工水平、结构形式和建筑物的性能，直接影响人类的居住环境、工作环境和城市景观。建筑材料与人居环境的质量、与土木建筑活动的可持续发展性密切相关。开发并使用性能优良、节省能耗的新型材料，以保障人类合理地解决生存与发展、实现“与自然协调”。32谢谢大家！33关于长江三峡工程1，采取何种方法在波涛汹涌的长江上建筑三峡大坝？2，运行在长江上的货船、客船如何通过大坝？3，国外专家对大坝的兴建有何质疑，大坝设计者又是如何应答的？请思考：你如何看待的长江三峡大坝工程的兴建？（三峡工程的好处、劣处及其解决对策）