第四章建筑环境学

第一章绪论1、目前人们希望建筑物能够满足的要求包括：安全性、功能性、舒适性、美观性。

2、人类最早的居住方式：巢居和穴居。

3、建筑与环境发展过程中面临的两个问题是：如何协调满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾和研究和掌握形成病态建筑的原因。

4、建筑环境学的三个任务是：了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境、了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的、掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段。

第二章建筑外环境1、地球绕太阳逆时针旋转是公转，其轨道平面为66.5度。

2、赤纬是太阳中心与地球中心与地球赤道平面的夹角，一般为23.5～－23.5度之间，向北为正，向南为负3、地方平均太阳时是以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间的计时方式。

4、真太阳时是当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时的计时方式。

5、经国际协议，以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。

6、经国际协议，把全世界按世界经度划分为24时区，每个时区包含地理经度15度。

以本初子午线东西各7.5度为零时区，向东分12时区，向西也分为12时区。

7、每个时区都按照它的中央子午线的平均太阳时为计时标准，称为该时区的标准时。

8、当地时间12时的时角为0°，前后每隔1小时，增加15°。

9、北京时间等于世界时加上8小时10、太阳位置是地球上某一点所看到的太阳方向，常用太阳高度角和方位角来表示。

11、太阳高度角是太阳方向与水平线的夹角。

12、太阳方位角是太阳方向的水平投影偏离南向的角度。

13、影响太阳高度角和方位角的因素有：赤纬（季节的变化）、时角（时间的变化）、纬度（观察点所在位置）。

14、太阳常数一般取I。

=1353 W/㎡15、大气透明度越接近1，大气越清澈，一般取为0.65～0.75。

16、对于北京来说，法向夏季总辐射热量最大。

20、风向在陆地上常用16个方位来表示。

21、风速是指单位时间内风行进的距离，以m/s来表示。

建筑环境学作为一门综合性的学科，建筑环境学探究的是建筑与环境之间的关系。

它包括了建筑设计、环境保护、室内设计等方面，从多个角度来了解建筑与环境的关系。

本文将结合建筑与环境的实际案例，对建筑环境学进行阐述。

建筑与环境的关系建筑与环境之间存在密切的关系，建筑的存在会对环境造成一定的影响。

因此，建筑师需要考虑以下几个方面：1. 建筑与城市规划城市规划是指对城市进行规划和设计，使其达到良好的社会和经济效益以及环境保护效益。

建筑的布局、高度和类型对城市规划起着重要的作用。

因为一个城市的建筑物高度，种类，位置对居民居住和工作的舒适度、安全度产生决定性的影响。

此外，建筑的风水和民俗等因素也会影响一个城市的形象和市民的安全感。

2. 建筑与环境保护建筑环境学的一个重要方面就是环境保护。

建筑需要考虑到自然资源的使用和废弃物的处理。

建筑可以通过使用可再生能源，例如太阳能，减少对环境的影响。

废弃物处理是另外一个需要考虑的问题，建筑师应该尽可能地减少建筑废物的数量。

同时，建筑材料的选择也是环境保护的重要方面。

选用环保材料能减少对环境的影响。

例如，可以使用可再生的木材来代替石材，这不仅能减少消耗资源，还能减少碳排放。

3. 建筑与景观设计景观设计是建筑环境学的一个重要方面。

因为建筑物与自然相互作用，使得景观更加美丽，增加城市的生态气息。

景观设计可以通过对建筑外立面和周围环境的装饰达到美化环境的目的。

一个好的景观设计在建筑物内部的视野和外部的视野都要被充分考虑。

案例分析下面将分别从城市规划、环境保护和景观设计三个方面来举例说明建筑与环境之间的关系。

1. 城市规划：上海外滩上海外滩是一个建筑与城市规划的成功案例。

上海外滩是上海的标志性建筑之一，它集中展现了历史的建筑和现代建筑之间的融合。

从远处来看，外滩拔地而起，形成了一座美丽的城市天际线。

建筑师在设计上考虑到了人性化，提高了游客的舒适度感受，教育了人们保护城市环境的重要性。

此外，由于外滩在江边上建造，因此建筑师还要确保建筑在特定天气条件下和水位上升的情况都能够保持安全和结构稳定。

建筑环境学
建筑环境学是研究建筑与环境之间关系的学科，旨在探索如何通过设计、规划和管理来创造适合人类生活和可持续发展的建筑环境。

建筑环境学包括以下方面的内容：
1. 建筑设计与环境影响：研究建筑设计对人体舒适度、室内空气质量、自然光照、采光和通风等方面的影响，以及如何通过设计来最大程度地减少对环境的负面影响。

2. 建筑物能源效率：研究如何通过建筑材料选择、外墙构造、建筑设备等方面的优化，使建筑物减少能源消耗，提高能源利用效率，降低对环境的影响。

3. 可持续建筑设计：研究如何在建筑设计和建造的各个阶段考虑可持续性，包括节能、环保、资源利用等方面，以实现长期的环境保护和社会经济效益。

4. 城市规划与建筑环境：研究城市规划与建筑环境之间的相互影响，以及如何通过城市规划来提供良好的建筑环境，满足人们的需求，改善城市生活质量。

5. 建筑智能化技术：研究如何应用智能化技术，如物联网、人工智能等，来优化建筑环境，提升建筑的舒适度、安全性和可持续性。

建筑环境学的目标是通过研究和应用科学、技术和艺术的知识，创造健康、舒适、可持续的建筑环境，同时降低对环境的影响，并促进社会和经济的可持续发展。

《建筑环境学》第一部分建筑外环境1.1 地球绕日运动的规律地球与太阳之间的几何关系和定量描述模型。

1.2 太阳辐射太阳常数与太阳辐射的电磁波谱；地球表面上的太阳辐射能与各种影响因素之间的关系以及其能量的组成成分；太阳辐射作用与地球的热平衡关系；日照的作用。

1.3 室外气候自然室外气候形成特点和影响因素。

1.4 城市微气候由于人工的建设活动导致的城市微气候特点和影响因素，包括热岛效应、城市和小区风场、建筑物的布局与日照效果的关系。

1.5 我国气候分区特点我国两个主要的气候分区法以及不同区域的气候特点。

1.6 基本概念太阳时、太阳常数、太阳辐射、太阳辐射照度、太阳直射辐射、太阳散射辐射、有效天空温度、大气层消光系数、热岛效应。

第二部分建筑热湿环境2.1 太阳辐射对建筑物的热作用围护结构外表面所吸收的太阳辐射热；透明和半透明材料对太阳辐射的作用。

2.2 建筑围护结构的热湿传递与得热通过非透明围护结构和透明围护结构的热、湿传递特征；不同材料和结构的门窗和墙体的热过程特点；围护结构不稳定传热过程和传湿过程的数学模型。

2.3 以其他形式进入室内的热量和湿量室内产热产湿和空气渗透带来的得热的特点和定量描述方法。

2.4 冷负荷与热负荷负荷与得热的关系。

2.5 典型负荷计算方法原理国内外负荷计算方法的发展；不同类型负荷计算方法的适用条件；目前国内外典型的建筑热过程与负荷模拟分析软件。

2.6 基本概念维护结构、室外空气综合温度、夜间辐射、遮阳系数、得热、太阳得热系数、冷负荷、热负荷。

第三部分人体对热湿环境的反应3.1 人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础人体的热平衡、人体的温度感受系统、人体的体温调节系统、热感觉、热舒适等原理和理论体系。

3.2 人体对稳态热环境反应的描述热舒适方程、预测平均评价、有效温度和 ASHRAE 舒适区等，人体对稳态热环境反应的描述方法。

3.3 人体对动态热环境的反应人体对动态热环境的反应的研究历史与发展。

建筑环境学建筑环境学是一门研究建筑内外空间环境的学科，涉及热学、流体力学、物理学、心理学、生理学、劳动卫生学、城市气象学、房屋建筑学、建筑物理等多个学科领域。

它旨在为人们创造健康、舒适、安全、高效的室内外环境，提高生活质量，降低能源消耗，保护生态环境。

本文将从建筑环境学的定义、内容、方法、发展趋势和挑战等方面展开讨论。

一、建筑环境学的定义建筑环境学是一门研究建筑内外空间环境的学科，旨在为人们创造健康、舒适、安全、高效的室内外环境。

它涉及热学、流体力学、物理学、心理学、生理学、劳动卫生学、城市气象学、房屋建筑学、建筑物理等多个学科领域。

建筑环境学关注建筑与自然环境、人工环境之间的相互关系，以及这些关系对人类生活、工作和生产的影响。

通过对建筑环境的深入研究，可以为建筑设计、施工、运营和管理提供科学依据，提高建筑物的使用价值，降低能源消耗，保护生态环境。

二、建筑环境学的内容1.建筑外环境：研究建筑周围的气候、地理、生态、景观等因素，以及这些因素对建筑物的影响。

包括太阳辐射、大气温度、湿度、风、降水等气象参数，以及城市热岛效应、气候变化等。

2.室内空气环境：研究室内空气质量、气流组织、温湿度等参数，以及它们对人类健康、舒适和室内环境质量的影响。

包括空气污染物、通风与空调、室内空气质量评价等。

3.建筑热湿环境：研究建筑内外热湿传递、温度分布、湿度控制等，以及它们对人类健康、舒适和能源消耗的影响。

包括建筑保温、隔热、供暖、制冷等。

4.建筑声环境：研究建筑内外声波传播、噪声控制、音质设计等，以及它们对人类健康、舒适和生产效率的影响。

包括吸声、隔声、降噪、音质设计等。

5.建筑光环境：研究建筑内外光线分布、照明设计、视觉舒适性等，以及它们对人类健康、舒适和生产效率的影响。

包括天然采光、人工照明、光污染控制等。

6.建筑环境的综合控制与评价：研究建筑内外环境的综合调控技术，以及建筑环境质量评价方法。

包括环境监测、控制系统、建筑环境评价等。

1、建筑的功能：在自然环境不能保证令人满意的条件下，创造一个微环境来满足居住者的安全与健康、生活生产过程的需要。

2、建筑物必须满足的要求:安全性、功能性、舒适性、美观性3、建筑与环境关系的发展中存在的问题(1)建筑环境的舒适性要求与节能环保之间的矛盾(2)建筑环境与人体健康的问题4、学习《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5、赤纬：地球中心和太阳中心的连线与地球赤道平面之间的夹角全年的赤纬角+23.5º~-23.5º之间变化6、时角h---表明时间的变化当时太阳入射的日地中心连线在赤道平面的投影与当地真太阳时12点时，日、地中心连线在赤道平面投影之间的夹角7、真太阳时：太阳在当地正南时为12点（T）。

当地平均太阳时(钟表时间T0) 。

时差：真太阳时与当地平均太阳时之差。

世界时：本初子午线。

时区标准时：中央子午线（Tm）。

8、太阳高度角：太阳光线与水平面的夹角。

太阳方位角：太阳至地面上某给定点的连线在地面上投影与当地子午线（南向）的夹角。

影响太阳高度角和方位角的因素：赤纬、时角、地理纬度。

9、太阳常数：大气层外，年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上的辐射照度1353W/m210、落到地球上的太阳辐射能量由三部分组成：（1）直射辐射：太阳直接照射到地面的部分。

（2）散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射（3）大气长波辐射：大气（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面辐射，为长波辐射。

在日间比例很小，可以忽略。

所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分11、影响大气对太阳辐射的削弱强度的因素：a地球上的法向表面太阳直射辐射照度IN = I0P m m = 1/sinb大气透明度P；c大气层质量m 12、大气对太阳辐射的削弱强度取决于：大气透明度及大气层质量13风：大气压差引起的大气水平方向的运动13、风的主要成因：地表增温不同——大气压力差——风14、风的分类：（1）大气环流:大气环流原因：赤道得到太阳辐射大于长波辐射散热，极地正相反。

《建筑环境学》课程简介课程内容：《建筑环境学》是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业基础课，它是该专业区别于相近专业（例如热能与动力工程）的核心基础课程。

课程内容包括建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、室内空气环境营造的理论基础、建筑声环境、建筑光环境等。

通过本课程的学习，能够使学生了解和掌握：人类生活和生产过程需要什么样的室内、外环境；各种内外部因素是如何影响人工微环境的；改变或控制人工微环境的基本方法及原理。

同时通过本课程的学习，可以使学生熟悉有关建筑环境的基本概念，掌握构建、分析、评价建筑环境的基本理论与方法，了解建筑环境学科研究的最新发展动态，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下坚实的理论基础。

Brief IntroductionCourse Description:Built Environment is a main professional foundation course of the major the Building Environment and Equipment Engineering. It is the core course which distinguishes this major from other close majors (for example the Heating Energy and Dynamic Engineering). The course contents consist of seven parts: the outside environment of building, the hot and wet environment of building, the reaction of human body to the hot and wet environment, the indoor air quality, the theoretical basis of making indoor air environment, the sound environment of building and light environment of building etc. By studying this course, students could comprehend and master what inside and outside environment does human need in life and process of production; how do inside and outside factors affect man-made micro-environment; the basic methods and principles of transforming or controlling the man-made micro-environment. At the same time, students could be familiar in basic concept about architecture environment and master basic theory and methods of establishing, analyzing and evaluating environment of building, and grasp recent developments of Architecture Environment. It could lay a solid theoretical foundation for studying professional courses and postgraduate courses in future.《建筑环境学》课程教学大纲一、教学内容第一章绪论1.1 建筑与环境的关系1.2 人类对建筑与环境关系的认识过程1.3 建筑与环境关系的发展中存在的问题1.4 “建筑环境学”的主要内容与地位。

建筑环境学复习（重点+解答+课后思考题+补充习题）第⼀章绪论1.何谓建筑环境学？P5所谓建筑环境学,就是指在建筑空间内,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。

根据使⽤功能的不同,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,为营造⼀个舒适,健康的室内环境提供理论依据。

2.建筑环境学的主要研究内容是什么？P5建筑环境学主要由建筑外环境、室内热湿环境、⼈体对热湿环境的反应、室内空⽓品质、⽓流环境、建筑声环境和光环境等若⼲个部分所组成。

3.建筑环境学的任务是什么？P5任务⼀：了解⼈和⽣产过程需要什么样的建筑室内、外环境任务⼆：了解各种内外部因素是如何影响⼈⼯微环境的任务三：掌握改变或控制⼈⼯微环境的基本⽅法和原理4.⾄今⼈们仍希望建筑能满⾜⼈类的哪些要求？P2安全性:能够抵御飓风、暴⾬、地震等各种⾃然灾害说引起的危害或认为的侵害。

功能性：满⾜居住、办公、营业、⽣产等不同类型建筑的使⽤功能。

舒适性：保证居住者在建筑内的健康与舒适。

美观性：要有亲和感，反应当时⼈们的⽂化追求。

5.建筑环境学在本专业学科中的地位是什么？P4专业基础平台之⼀，传热学、流体⼒学、⼯程热⼒学、建筑环境学第⼆章建筑外环境室外⽓候的七个参数：⼤⽓压⼒、地层温度、空⽓温度、有效天空温度、空⽓湿度、风、降⽔1.何谓地⽅平均太阳时、真太阳时、时⾓、时差、世界时、北京时间。

它们之间有何关系。

P910地⽅平均太阳时：是以太阳通过该地的⼦午线时为正12点来计算⼀天的时间。

世界时：以本初⼦午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。

真太阳时：以当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时，地球⾃转15度为⼀⼩时。

北京时间：东8时区的时间, 即以东经120度的平均太阳时为中国的标准。

（北京时间=世界时+8h）时⾓h：时⾓是指当时太阳⼊射的⽇地中⼼连线在地球⾚道平⾯上的投影与当前时间12点时⽇、地中⼼连线在⾚道平⾯上的投影之间的夹⾓。

建筑环境学4~6章总结第四章人体对热湿环境的反应人体在化学反应中释放能量的速率叫做代谢率，人体的生理机能要求体温必须维持近似恒定才能保证人体的各项功能正常，所以人体的生理反应总是尽量维持人体重要器官的温度相对稳定。

如果将人看作一个系统，则人与环境的热交换同样遵守热力学第一定律。

因此，可以用热平衡方程来描述人与环境的热交换。

人体的热平衡方程可用 M – W – C – R – E – S = 0表示。

人体各部分的温度不同，代谢率高的器官温度较高。

一般说来，当环境温度下降时，表层温度下降；情绪上升时，表层温度上升；人体出汗之后，表层温度下降。

人体与外界的热交换的形式包括有对流、辐射、蒸发，影响因素包括有衣服热阻、环境空气温度、皮肤蒸发和呼吸散湿、空气流速、周围物体的表面温度等。

一般来说，人体的衣服热阻越大，则人体与外界的换热量越小；环境与人体温差越大，则人体与外界的换热量越大；周围物体的表面温度越高，人体热感越强。

影响人体与外界显然交换的几个环境因素有：平均辐射温度，操作温度，对流换热系数，对流质交换系数。

体温调节主要是依靠神经调节和体液调节来完成的。

人体体温的调节方法包括有调节皮肤表层的血流量、调节排汗量、提高产热量等。

贝氏标度的特点是热感觉与热舒适合二为一，也即其主要缺点。

ASHRAE七级热感觉标度的优点是精确指出了热感觉。

热舒适是表示对环境表示满意的状态，简写为TCV，其影响因素包括：冷热刺激的存在、刺激的延续时间、原有的热状态、皮肤温度、核心温度、环境温度、空气湿度、垂值温差、吹风感、辐射不均匀性、其他因素等。

预测平均评价（简写为PMV）是引入反映人体热平衡偏离程度的热负荷，得出的一个代表同一环境下绝大多数人热感觉的概念，采用7级分度。

它适用于稳态热环境中的人体热舒适评价。

预测不满意百分比（简写为PPD）表示人群对热环境的不满意百分比。

当室内热环境处于最佳的热舒适状态时，仍有5％的人不满意，因此ISO7730对PMV－PPD的推荐值在-0.5～＋0.5。