下载文档原格式
建筑环境学第一章：建筑外环境1. 建筑外环境的概述建筑外环境是指建筑外部的环境，包括景观、道路、人行道、停车场、广场等。
它们直接影响了人们对建筑的印象和建筑的使用效果，同时也影响了鼓励人们步行、骑行、乘坐公共交通等可持续出行方式的能力。
2. 建筑外环境的功能2.1 满足日常需求建筑外环境的基本功能就是满足人们的日常需求，例如通行、停放、休息等。
因此，它们需要考虑到人们的行为习惯和需求，保证其便利性和实用性。
2.2 塑造建筑形象建筑外环境是建筑的门面，直接影响了人们对建筑的第一印象和对其性质的判断。
因此，在塑造建筑形象时，需要为其设计一个和谐的、一致的外观。
2.3 改善环境质量建筑外环境设计也可以通过改善环境质量，满足人们对居住和工作环境的基本风格和舒适度。
例如，可以增加绿化率、照明等方面的设计。
2.4 鼓励可持续出行建筑外环境的设计也可以促进可持续出行方式，如步行、骑行和乘坐公共交通等。
通过在设计中融入步行和骑行道路，同时确保景观和功能，可以尽可能地鼓励人们步行和骑行。
3. 建筑外环境设计的要素3.1 形式美建筑外环境的设计应该考虑到前述的建筑形象塑造，同时要反映地域文化、特点等。
因此，建筑外环境的设计应该考虑到建筑的风格，与周围环境协调一致同时突出建筑的特点与美感。
3.2 便捷性便捷性是建筑外环境设计的一个重要参考标准之一。
人们使用建筑外环境的主要目的是为了实现快捷、方便和舒适的交通出行和日常生活所需。
因此，建筑外环境设计需要体现对行人、车辆等的需求，主要包括天然遮荫、安全性道路标记、有效的路线、智慧交通…3.3 安全性安全性是建筑外环境设计的另一个重要要素，在设计中需要考虑人们的行为和可能出现的意外。
例如，建筑外墙应该有合适的高度和使用安全的建筑材料，尽可能减少干扰行人和车辆的因素。
同时在设计时充分考虑安全隐患点，例如人行道上的勾纹沟、道路反光等。
3.4 可持续性可持续性是建筑外环境设计的另一个关键要素。
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。
【简答部分】1 建筑环境学的课程内容主要由建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气品质、气流环境、声环境和光环境七个主要部分组成。
*3.影响到达地面的太阳辐射强度的因素：纬度%的影响（地理位置）：h,&一定，%上升，则B减小，太阳辐射强度减小；纬度&的影响（季节）：北半球夏季太阳高度角大，太阳辐射强度增大；时角h（昼夜）。
4.影响地面附近气温的因素：入射到地面上的太阳辐射量；地面的覆盖面；大气的对流作用。
*6.我国气候分区的原因：我国幅员辽阔，地形复杂，各地由于纬度、地势和地理条件不同，气候差异悬殊。
不同的气候条件对房屋建筑提出了不同的要求。
为了满足炎热地区的通风、遮阳、隔热、寒冷地区的采暖、防冻和保温的需要。
将全国划分成五个区：即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区。
7.我国对日照标准中的日照时间规定为：在一般民用建筑住宅中，日照标准为冬季冬至日首层住宅的满窗日照，时间不低于一小时。
8.内扰：主要包括室内设备、照明、人员等室内热湿源。
外扰：包括室外气候参数，如室外空气温湿度、太阳辐射、风速、风向变化，以及邻室的空气温湿度，均可通过维护结构的传热、传湿、空气渗透使热量和湿量进入到室内，对室内热湿环境产生影响。
9.玻璃是半透明体：玻璃对不同波长的辐射有选择性，普通玻璃对于可见光和波长为3微米以下的近红外线来说，几乎是透明的，但却能够有效地阻隔长波红外辐射，所以玻璃对辐射有一定的阻隔作用。
10.国内外常用的负荷求解法包括：稳态计算；动态计算；利用各种专用软件，采用计算机进行数值求解计算。
*11.透过玻璃的太阳辐射不等于建筑物的瞬时冷负荷：太阳辐射部分进入到室内后并不直接进入到空气中，而会通过长波辐射的方式传递到各维护结构内表面和家具的表面，提高这些表面的温度后，再通过对流换热方式逐步释放到空气中。
*12.室内照明和散热不直接转变为瞬时冷负荷，因为室内照明和散热具有显著的辐射热存在，由于各维护结构内表面和家具的蓄热作用，冷负荷与得热量之间就存在着相位差和幅度差，即时间上有延迟，幅度也有衰减。
建筑环境学第一章绪论一、建筑与环境的关系气候决定建筑，建筑适应气候。
建筑的功能：在自然环境无法保证令人满意的条件下，创造一个微环境来满足居住着的安全与健康以及生活与生产过程中的需要。
包括：安全性、功能性、舒适性、美观性。
二、建筑环境学的任务1.了解人类生活和生产过程需要什么样的室内、外环境。
2.了解各种内外部因素是如何影响人工微环境的。
3.掌握改变或控制人工微环境的基本方法和原理。
第二章建筑外环境第一节地球绕日运动的规律地轴的倾斜角：地轴与黄道平面的法线的交角始终保持23.5度。
赤纬：地球中心和太阳中心的连线与地球赤道平面的夹角。
地方平均太阳时：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。
世界时：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。
标准时：每个时区都按它的中央子午线的平均太阳时为计时标准，作为该时区的标准时，相邻两个时区的时间差为1小时。
真太阳时：以当地太阳位于正南向的瞬时为午时12时，地球自转15度为1小时。
时差：真太阳时与当地平均太阳时直接的差距。
时角：及太阳时角，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地真太阳时12点时，日地中心连线在赤道平面上的投影之间的交角。
太阳高度角：太阳光线与水平面见我的交角。
太阳方位角：太阳至地面上某给定点连线在地平面上的投影与当地子午线（南向）的夹角。
太阳偏东为负，太阳偏西时为正。
太阳常数：在地球大气层外，太阳与地球的年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射照度。
可见光的波长在0.38-0.76微米。
长波红外线所带的能量最大。
纬度越低，太阳高度角越大，紫外线及可见光的成分越多。
纬度越高，太阳高度角越小，红外线的成分增加。
坐北朝南的建筑格局有利于增大室内太阳辐射量。
大气对太阳辐射的削弱程度取决于射线在大气中行程的长度及大气层质量。
大气透明度是衡量大气透明度的标志。
大气质量反应了太阳光在大气层中通过距离的长短，取决于太阳高度角的大小。
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。
对建筑环境学的认识
建筑环境学是研究建筑环境的孕育和发展机理、建筑环境的形成条件和影响因素、建筑环境的维护和改善技术等方面的学科。
建筑环境学涉及到建筑物的室内环境和室外环境，它关注的是建筑环境的舒适性、健康性、安全性和可持续性等问题。
建筑环境学的研究内容包括建筑物的形态结构、建筑材料和建筑技术等方面，同时也涉及到气候、地理位置、人类活动等外部因素对建筑环境的影响。
建筑环境的健康性和舒适性与室内空气质量、采光、温度、湿度等因素密切相关，这些因素的合理设计和维护非常重要。
另外，建筑环境的安全性也是一个关键问题，涉及到建筑物的结构安全、火灾安全、水电气安全等多个方面。
随着节能环保意识的日益提高，建筑环境学在建筑设计和施工中的作用越来越受到关注。
建筑物的能源消耗和环境污染是当前社会所面临的严重问题，因此建筑环境学在推动建筑绿色化、可持续发展方面的作用日益凸显。
总之，建筑环境学是一个涉及多学科的综合性学科，它对于建筑的设计和建设、人们的居住生活以及环境保护等方面都有着重要的影响和作用。
- 1 -。
1、通过非透光围护结构热传导和通过非透光围护结构得热前者是考虑在内外扰动以及整个房间所有围护结构相互作用下通过一堵墙体的实际传热量后者是把一堵墙体割裂开来，仅考虑在内外扰动作用下通过一堵墙体的传热量目的在于把房间每一堵墙体的得热求出来，然后进行叠加，以求得通过整个房间围护结构的总得热量。
是一些简化手工工程算法的需要。
2各种得热进入空气的途径潜热得热、渗透空气得热，得热立刻成为瞬时冷负荷通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室内显热源散热对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷辐射得热部分先传到各内表面，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存在延迟。
3、得热与冷负荷的关系冷负荷与得热有关，但不一定相等决定因素：1、空调形式送风：负荷＝对流部分辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分热源特性：对流与辐射的比例是多少？围护结构热工性能：蓄热能力如何？如果内表面完全绝热呢？房间的构造（角系数）注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！4、室外空气综合温度人们常说的太阳下的“体感温度”是什么？室外空气综合温度与什么因素有关？高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气综合温度是否相同？请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温度比空气温度高多少？5、两种积分变换法总结谐波反应法的简化算法与冷负荷系数法形式一致。
为了便于手工计算，均把内外扰通过一个板壁形成的冷负荷分离出来，作为一个孤立的过程处理，不考虑与其它墙面和热源之间的相互影响。
只是在一定程度上反应了得热和冷负荷之间的区别，对辐射的影响作了很多简化。
如果房间与简化假定相差较远，则结果的误差较大，如内表面温度差别大、房间形状不规则、室内空气控制温度随时间变化等。
6、影响人体与外界热交换的因素环境空气温度：对流换热环境表面温度：辐射换热水蒸汽分压力（空气湿度）：对流质交换高温环境：增加热感低温环境：增加冷感！风速：对流热交换和对流质交换吹风感：Draught，冷感和对皮肤的压力冲击服装热阻：影响所有换热式7、热舒适方程与PMV指标特点总结舒适程度由对热中性的偏移程度确定，与偏移的时间长短没有关系，与人体原有的热状态无关，与人体热状态的变化无关。
只适用于稳态热环境。
PMV的计算是完全客观的，但指标的含义却是由主观感觉统计确定的。
是把主观感觉与客观物理条件联系的好办法。
8、气流分布与室内环境的关系气流组织包含的内容：风速分布（风速场或流场）温度分布（温度场）湿度分布（湿度场）污染物浓度分布（污染物浓度场，IAQ）总新风量满足要求，是否意味着IAQ一定满足要求？向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？室内空气更新的快慢如何？室内污染物被转移出去的速度如何？室内空气参数分布是否满足要求？9、气流分布(气流组织)评价的方法通风气流组织评价的三类参数描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气效率、送风可及性描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含量和排空时间、排污效率与余热排除效率、污染物年龄、污染源可及性与热舒适关系密切的有关参数，如：不均匀系数、空气扩散性能指标(ADPI)10、声环境控制的意义保证居住者的健康、提高劳动生产率、保证工艺过程要求11、舒适光环境评价适当的照度水平、照度标准与照度分布、舒适的亮度分布、适合的亮度对比很重要、适宜的显色性与色温、影响对物体颜色的判别和人的心理感觉、无眩光干扰12、天然采光特点：光效高：104 lm /W、视觉效果好，不易导致视觉疲劳健康，连续的单峰值光谱满足人的心理和生理需要难度大，受光气候条件和建筑设计制约采光与遮阳有矛盾人工照明特点：不受光气候影响不受建筑设计影响控制方便需要消耗大量电能增加夏天空调负荷13、天然采光控制：节能舒适仅靠门窗天然采光的局限天然采光受建筑设计制约过强的光照导致不舒适控制天然采光的方法：百页控制、光电玻璃控制、反射镜控制、天然采光与人工照明联合控制“建筑环境学”复习题1、建筑物一般应满足哪些方面的要求？2、建筑环境学的主要任务是什么？3、对建筑密切有关的气候要素有哪些？什么是太阳常数？其值大约为多少？5、简述太阳辐射强度与太阳高度角、朝向之间的关系。
6、落到地球表面的太阳辐射能由哪几部分组成？7、什么是空气温度？它和室外空气综合温度有什么区别与联系？8、为什么夏天中午人们在室外感觉到的温度比天气预报的空气温度高？请示意画出全天24小时空气相对湿度与空气温度的变化关系。
10、风的成因有哪些？11、描述风的两个主要参数是什么？（风向与风力）12、简述建筑小区风场形成的机理。
解释城市热岛现象形成的原因。
14、是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温度改变导致空气温度改变？为什么？15、为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？16、为什么室内空气环境日益受到人们的重视？17、简述空气污染客观评价指标的优缺点？室内空气品质的评价方法及优缺点。
19、室内空气污染物的来源有哪些？并举例说明。
20、室内污染物的种类有哪些？写出三种气体污染物。
21、如何控制室内污染物，以减轻室内的空气污染？22、建筑热湿环境是如何形成的?23、简述围护结构热过程的主要特点。
27、人们常说的太阳下的“体感温度”是什么？28、室外空气综合温度与什么因素有关？29、高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气综合温度是否相同？为什么？30、请试算一下盛夏太阳下的室外空气综合温度比空气温度高多少？31、简述通过非透明围护结构的热传导过程。
32、简述各种得热进入空气的途径。
33、简述得热量与冷负荷之间的关系。
34、为什么北方地区冬季供暖工况，用稳态传热方法计算热负荷，而夏季空调工况则用非稳态传热方法计算冷负荷？35、常用计算冷负荷的方法有哪两种？它们各自的物理模型和数学求解方法是怎样的？36.决定室内通风量大小的主要因素有哪些？37、室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？为什么？38、透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？39、室内照明和设备散热是否直接转变为瞬时冷负荷？40、为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？41、围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？42、影响人体与外界热交换的因素有哪些？43、影响热舒适的主要因素有哪些？44、试写出人体热舒适方程的物理解释。
45、PMV和PPD是指什么？46、人的代谢率主要是由什么因素决定的？人体的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改变而改变？47、试说明照度的定义、单位和性质。
48、舒适光环境包括哪几方面？49、天然采光有哪些特点及局限？怎样控制天然采光？？50、控制噪声的措施有哪些？51. 室外空气中CO2的浓度大约为多少？我国室内空气卫生标准规定的允许CO2 浓度为多少？52. CO2对人体有没有危害？为什么常用CO2浓度作为测定IAQ 的指标？53、全面通风稳定状态的关系式为：试说明上式各符号的物理意义；在室内允许污染物浓度一定时，如何减小通风量？54、水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是什么？55、简述消声器原理及其种类。
《建筑环境学》课后习题答案第一章： 绪论1．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，并对此作出科学评价，为营造一个舒、健康的室内环境提供理论依据。
有等解决问题是：①如何解决满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾；②如何解决“建筑病综合症”（Sick Building Syndrome – “SBS”）的问题。
2．研究的主要内容包括：建筑外环境、室内空气品质、室内热湿环境与气流环境，建筑声环境和光环境（即包含了建筑、传热、声、光、材料及生理学、心理学和生物学等多门学科的内容。
基于建筑环境学内容的多样性，相对独立性和应用的广泛性，人们是从各个不同学科的角度对其内容进行研究，研究室内各种微气候环境所形成的机理及其与人的生活环境、工作环境等相互间的关系。
第二章： 建筑外环境1．与太阳的光辐射，气温、湿度，风和降水等因素有关。
2C C MG -=2．以太阳通过某地区的子午线时为正午12点来计算一天的时间为平均太阳时；以本初子午线处的平均太阳时作为世界标准时（世界时）；以东经120℃的平均太阳时为中国标准（称为北京时间）。
3．相对位置可用纬度，太阳赤纬d，时角h，太阳高度角和方位角A表示，其中前三个参数、d、h是直接影响和A的因素，因为是表明观察点所在位置，d表明季节（日期）的变化；h是表明时间的变化。
当太阳离地球最远时，太阳光是垂直于直射地面的，具有很高的辐射强度，所以最热而形成了夏至，当太阳距地球最近时，太阳光是斜射地球表面的，其辐射强度很弱，因此最寒冷导致了冬至。
4．一部分为太阳直接照射到地面（即直射辐射）；另一部分是经过大气层散射后到达地面成为散射辐射，直射辐射与散射辐射之和称为太阳对地面的总辐射。
辐射能量的强弱取决于太阳辐射通过大气层时天空中各种气体分子、尘埃、微粒水粒对阳光的反射，散射和吸收共同影响。
5．民用住宅要求冬至日满窗日照时间不低于1h，日照时间与建筑物的配置，外型、高度和朝向均有关，对建筑物，正方形长方形结构简单，最大优点是都没有永久阴影和自身阴影，而且各朝向上冬季的阴影区范围都不大，能保证周围场地有良好的日照。
L形建筑会出现终日阴影和自身阴影遮蔽情况。
而凹形建筑虽然南北方向和东西场地没有永久阴影区，但在各朝向上转角部分的连接方向不同，都有不同程度的自身阴影遮蔽情况……6．日照中的紫外线具有强大的杀菌作用，尤其是波长在0.25~0.295范围内杀菌作用更为明显，波长在0.29~0.32的紫外线还能帮助人体合成维生素D，且维生素D能帮助人们的骨骼生长。
另一方面，过度的紫外线照射，也会危及人类的健康在0.32以上的高密度紫处线，对地球的生态环境和大气环流有重要影响，因这种波长紫外线能吸收大量的臭氧，导致臭氧层浓度降低造成紫外线辐射增强，对大气环境与人体健康都有不同程度危害。
7．地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因，它主要靠吸收地面长波辐射（波长在3~120）而升温，而直接接太阳辐射的增温是非常微弱的。
影响的主要因素有：①入射到地面上的太阳辐射热量，它取决定性作用；②地面覆盖的影响（如草地、森林、沙漠和河流及地形的变化）；③大气对流的强弱快慢的影响。
8．一日内气温的最高值和最低值之差称为气温的“日较差”；一年内最热月与最冷月的平均气温差称为气温的“年较差”。
