2建筑物理环境基础PPT课件
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建筑物理第二讲建筑热环境基础知识11
流体与流体之间、流体与固体之间发生相对位 移时所产生的热量交换现象。 导热：
同一物体内部或相互接触的两物体之间由于分 子热运动，热量由高温处向低温转移的现象。
4
•太阳辐射照射的热量， 有20~30%被反射
• 暖气片辐射热，与空气接触 传热，被加热的空气变轻产生 对流，通过对流将热量传向室 内各处。
14
导热系数与温度、湿度、和密度的关系
b）湿度的影响 各种材料与潮湿的空气接触后，材料总会吸收一些
水分，材料受潮后，由于孔隙中有了水分，增加了水 蒸气扩散的传热量，还增加了毛细孔中液态水分所传 导的热量，导热系数将显著增大。 水和冰的导热系数分别为0.58 W/（m · K）、 2.33, W/（m · K）都远大于空气的导热系数 （0.03 W/（m · K） ），因此水或冰取代孔隙中 的空气必然使其导热系数加大。
第二讲：建筑热环境基础 知识
Zhang-Xiuxin
1
本讲主要内容：
2.1、 建筑中的传热现象 2.2、围护结构传热方式之一：导热 2.3 、围护结构传热方式之二：对流 2.4 、围护结构传热方式之三：辐射 2.5、建筑围护结构的传热过程
2
2.1 建筑中的传热现象
2.1.1 传热 热量的传递。在自然界中，只要存在温差
就会有传热现象，热能由高温部位传至低 温部位---围护结构的传热。 2.1.2传热方式 有三种 : 辐射 、对流和导热。建筑物的传 热大多是三种方式综合作用的结果.
3
辐射 对流 导热
辐射： 把热量以电磁波的形式从一个物体传向另一
个物体的现象。凡温度高于绝对零度的物体，都 可以发射同时也可以接受热辐射。 对流：
密度界限。（20℃时玻璃棉的密度界限为 50-60kg/m3）
同一物体内部或相互接触的两物体之间由于分 子热运动，热量由高温处向低温转移的现象。
4
•太阳辐射照射的热量， 有20~30%被反射
• 暖气片辐射热，与空气接触 传热，被加热的空气变轻产生 对流，通过对流将热量传向室 内各处。
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导热系数与温度、湿度、和密度的关系
b）湿度的影响 各种材料与潮湿的空气接触后，材料总会吸收一些
水分，材料受潮后，由于孔隙中有了水分，增加了水 蒸气扩散的传热量，还增加了毛细孔中液态水分所传 导的热量，导热系数将显著增大。 水和冰的导热系数分别为0.58 W/（m · K）、 2.33, W/（m · K）都远大于空气的导热系数 （0.03 W/（m · K） ），因此水或冰取代孔隙中 的空气必然使其导热系数加大。
第二讲：建筑热环境基础 知识
Zhang-Xiuxin
1
本讲主要内容：
2.1、 建筑中的传热现象 2.2、围护结构传热方式之一：导热 2.3 、围护结构传热方式之二：对流 2.4 、围护结构传热方式之三：辐射 2.5、建筑围护结构的传热过程
2
2.1 建筑中的传热现象
2.1.1 传热 热量的传递。在自然界中，只要存在温差
就会有传热现象，热能由高温部位传至低 温部位---围护结构的传热。 2.1.2传热方式 有三种 : 辐射 、对流和导热。建筑物的传 热大多是三种方式综合作用的结果.
3
辐射 对流 导热
辐射： 把热量以电磁波的形式从一个物体传向另一
个物体的现象。凡温度高于绝对零度的物体，都 可以发射同时也可以接受热辐射。 对流：
密度界限。（20℃时玻璃棉的密度界限为 50-60kg/m3）
建筑设计理论第二章建筑物理环境基础
材料的蓄热系数越大，温度波动受室外热量影响的幅度越小，材料的热稳定性 越好。
蓄热系数取决于导热系数、比热、密度 及热流波动的周期。
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
2）建筑热工设计分区
分区名称
分 主要指标
严寒地区 最冷月平均温度≤-10 C
寒冷地区 最冷月平均温度-10~0 C
区指 标
辅助指标 日平均温度≤5 C的天数
建筑设计理论 第二章建筑物理环境基础
建筑物理环境是指建筑室内空间与人体相关的各个物理要素的 总和，它包括建筑热环境、建筑声环境和建筑光环境三部分内容。
建筑物理的主要思想是“以人为本”，体现建筑的功能要求和 建筑人文理念。为了达到这一目的，就不可避免地向自然环境索 取更多的能源，并向环境排放更多的废弃物和无序能量，这就可 能带来严重的环境问题，破坏人与环境的和谐关系。
a、稳定传热
室内外空气温度都不随时间变化，通过维护结
构的传热过程称为稳定传热。
单层平壁导热：
条件：厚度为d，且宽高尺寸比厚度大得多
（即进行一维传热），设内、外表面温度为T i，T e
均不随时间变化（稳定传热）。
1、公式：
QTi TeF
d
Q ——— 总导热量，J或（w·h）
F ——— 垂直于热流方向的平壁的表面积,㎡
和对流辐射向室外散热 7、空气渗透和通风带走热量 8、地面传热。 9、室内水分蒸发，带走的热量（潜热） 10、致冷设备吸热。
热环境舒适的条件：1+2+3+4+5=6+7+8+9+10 即热能平衡
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
对流 辐射
吸热
对流 辐射
蓄热系数取决于导热系数、比热、密度 及热流波动的周期。
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
2）建筑热工设计分区
分区名称
分 主要指标
严寒地区 最冷月平均温度≤-10 C
寒冷地区 最冷月平均温度-10~0 C
区指 标
辅助指标 日平均温度≤5 C的天数
建筑设计理论 第二章建筑物理环境基础
建筑物理环境是指建筑室内空间与人体相关的各个物理要素的 总和，它包括建筑热环境、建筑声环境和建筑光环境三部分内容。
建筑物理的主要思想是“以人为本”，体现建筑的功能要求和 建筑人文理念。为了达到这一目的，就不可避免地向自然环境索 取更多的能源，并向环境排放更多的废弃物和无序能量，这就可 能带来严重的环境问题，破坏人与环境的和谐关系。
a、稳定传热
室内外空气温度都不随时间变化，通过维护结
构的传热过程称为稳定传热。
单层平壁导热：
条件：厚度为d，且宽高尺寸比厚度大得多
（即进行一维传热），设内、外表面温度为T i，T e
均不随时间变化（稳定传热）。
1、公式：
QTi TeF
d
Q ——— 总导热量，J或（w·h）
F ——— 垂直于热流方向的平壁的表面积,㎡
和对流辐射向室外散热 7、空气渗透和通风带走热量 8、地面传热。 9、室内水分蒸发，带走的热量（潜热） 10、致冷设备吸热。
热环境舒适的条件：1+2+3+4+5=6+7+8+9+10 即热能平衡
2.1建筑热环境
建筑物理环境基础
对流 辐射
吸热
对流 辐射
建筑物理.pptx
超导。
2019-10-22
感谢你的聆听
23
国际单位制SI基本单位
名称 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 平面角 立体角
单位 米 千克 秒 安培 开尔文 摩尔 坎德拉 弧度 球面度
代号 m Kg s A K mol Cd rad r
单位定义
2019-10-22
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24
7-1 传热的基本方式
一、平壁导热 二、对流换热 三、辐射换热
2019-10-22
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31
2019-10-22
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‹#›
2019-10-22
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‹#›
说明：
热阻
：在同样温差条件下，热阻越大，通过材料
层的热量越少；增加热阻的方法：加大平壁厚度或选用导
热系数小的材料。
导热系数 ：当材料层单位厚度内的温差为 10C 时，在 1小时内通过 1m2 表面积的热量。
建筑物理
建筑热工学 建筑 光学 建筑声学
主讲人： xxx
2019
2019-10-22
感谢你的聆听
1
教学安排
建筑物理共64学时。 教材：《建筑物理》，东南大学 柳孝图。 教学内容以教材为主，适当删减或补充，讲课次序不一
定全按教材。 考试内容以讲课和作业为准，请同学适当做好笔记。 考试：闭卷考试。
感谢你的聆听
35
作业 :
某钢筋混凝土墙(λ=1.74W/mk)厚20cm,内表面 温度25℃,外表面温度40 ℃,求通过墙体的热流 强度,并图示温度分布.
要求在课堂内完成.
2019-10-22
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国际单位制SI基本单位
名称 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 平面角 立体角
单位 米 千克 秒 安培 开尔文 摩尔 坎德拉 弧度 球面度
代号 m Kg s A K mol Cd rad r
单位定义
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7-1 传热的基本方式
一、平壁导热 二、对流换热 三、辐射换热
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说明：
热阻
：在同样温差条件下，热阻越大，通过材料
层的热量越少；增加热阻的方法：加大平壁厚度或选用导
热系数小的材料。
导热系数 ：当材料层单位厚度内的温差为 10C 时，在 1小时内通过 1m2 表面积的热量。
建筑物理
建筑热工学 建筑 光学 建筑声学
主讲人： xxx
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1
教学安排
建筑物理共64学时。 教材：《建筑物理》，东南大学 柳孝图。 教学内容以教材为主，适当删减或补充，讲课次序不一
定全按教材。 考试内容以讲课和作业为准，请同学适当做好笔记。 考试：闭卷考试。
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35
作业 :
某钢筋混凝土墙(λ=1.74W/mk)厚20cm,内表面 温度25℃,外表面温度40 ℃,求通过墙体的热流 强度,并图示温度分布.
要求在课堂内完成.
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建筑物理环境基础课件
比较分析
通过对不同设计方案或不同建筑类型 的比较分析，优化设计方案，提高建 筑环境的品质。
06
建筑物理环境与绿 色建筑
绿色建筑的概念与特点
绿色建筑的定义
绿色建筑是指在设计、施工、运行等全过程中，充分考虑节能、环保、经济、 适应性等方面，旨在降低对环境的负面影响，并提高人类生活质量的建筑。
绿色建筑的特点
建筑声环境的设计与优化
建筑设计阶段的考虑
在建筑设计阶段，需要考虑建筑物的布局、外形和结构，以减少室外噪声的干扰 。同时，还需要考虑室内空间的形状、大小和布局，以创造一个舒适的室内声环 境。
建筑材料的选择和使用
不同的建筑材料对声音的传播和吸收效果不同。在建筑设计中，应选择具有良好 隔音性能的建筑材料，如厚重的墙体、双层玻璃和隔音毡等。此外，还可以通过 在室内设置吸音材料和反射板等措施来改善室内声环境。
空间大小与形状
采光与通风
建筑空间的大小和形状直接影响到人们在 其中的活动范围和舒适度。
采光和通风是建筑物理环境的重要因素， 它们可以影响人们的视觉和呼吸健康。
温度与湿度
噪声与振动
温度和湿度对于人们的舒适度和健康状况 有重要影响，过高或过低的温度和湿度都 可能对人体造成不良影响。
噪声和振动可能会对人们的生活和工作产 生负面影响，因此需要采取措施进行控制 。
02
建筑热环境
热环境的基本概念
01
02
03
定义
热环境是指人类活动所处 的气候条件，包括气温、 湿度、风速、太阳辐射等 因素。
分类
根据热环境的构成要素和 特点，可以将其分为自然 环境和人工环境两种类型 。
影响因素
热环境受到地理位置、气 候条件、海拔高度、大气 环流等多种因素的影响。
建筑物理环境基础
建筑为木结构，外墙底部用砖体砌筑，上部为木质预制墙
板。木质窗与墙体及窗棂间都进行了密封处理，外墙、屋 顶和首层地面均设保温层， 建筑外墙和屋顶的热传导系
数均较小，分别为0.20 w/m.k、0.14 w/m.k，底层地 面为0.30 w/m.k。
据预测此建筑的节能效果非常显著。与1997年常规的同 类建筑比较，节电为29％ ，节水30％，CO2排放减少36 ％，垃圾减少30 ％（汽车共享未计在内）。设计者认为 ，这是把生态和公益住宅相结合的好例子，它的节能和环
2建筑物理环境基础
1、建筑热环境
建筑热环境主要包 括建筑保温、建筑 防潮、建筑防热、 建筑中太阳能利用 等方面。
1.1 建筑热环境基 础
（1）热传递的基本 方式
热传导——物体内 部高温处的分子向 低温处的分子连续 不断地传送热能的 过程
三种传热的基 本方式，在建 筑外围护结构 传热的过程中 表现为：其某 个表面首先通 过与附近空气 之间的对流与 导热以及与周 围其他表面之 间的辐射传热
公寓建成一座生态 的低能耗的建筑并
•一层平面
•鸟瞰图
•太阳能光电系统与雨水回收利用系统
•屋顶与外墙构造
建筑屋顶的西南分别装置两片 太阳能光电板，可供电能5.94 kw和4.32 kw，为住户提供部 分生活用电。屋顶的东南部分 则装置30 m2的太阳能集热器 为住户提供热水。
雨水和废水的利用在此例中也 得到了精心的设计。屋面的雨 水分别被收集入可渗漏的浅水 池和蓄水池。前者可为儿童提 供嬉水场所，后者则通过管道 接向洗衣机等作水源使用，并 为花园提供灌溉用水。由洗衣 机、淋浴和浴盆排放的“灰”水也 被收集于另一个蓄水池再导入 一个30 m2的芦苇洼进行自然 净化，然后进入收集井最终成 为抽水马桶冲洗水源。
建筑物理环境 课件
由明到暗 ~ 5’ / 35’
电影院 酒吧间 隧道口
8. 建筑光环境控制 – 采光与照明
最低/平均 > 0.7
立体造型 / 材料质感
绘画 / 容貌 / 菜肴
30°内弱对比
全视野无眩光
照度数值 对象尺寸
均匀度 防眩光 方向性 显色性 环境比
数量 质量
指标 规定
各种 工作面
工作 照明
主题造型需暗衬 冷暖强弱层次分 布局对位合整体 透光泛光结构明 古典细部宜匀照 间接晕光情调生 背景杂陈艳光补 平衡日光塑中心
建筑物理环境
精选版课件
课程定位
政策 法规
技术
建筑
经济
设计
精神 诉求
行为 模式
物质 功能
活动 尺度
人体 工学
舒适 度
环境 心理
物理 环境
课程内容
建筑 热工
建筑 光学
建筑 声学
热工 建筑 建筑 基础 保温 防潮
综合 建筑 建筑 措施 防热 日照
光学 光源 环境 基础 灯具 照明
天然 工作 景观 采光 照明 照明
窗上部设反光板 折光 / 扩散玻璃
指标 不定
艺术法则 操作指南
环境 照明
空间 界面
普适性 / 方向性 衰减快 / 不均匀 纵向均匀补偿
侧窗
采光
亮度 均匀
灯具 保障 布置 距高比
灯具 宽配光 选择 间接型
与工作照明显著差异
亮度 变化
主次 层次
效果 模式
开敞感 ~ 近中等/边明亮→扩散外向/舒展 透明感 ~ 泛光/高亮/边界虚化→结构消解 私密感 ~ 中暗/边亮→洞观窥探 舞台感 ~ 近明亮/边中等→张扬表现 轻松感 ~ 整体低亮/柔晕无眩→雅静/舒适 活力感 ~ 工照高亮均匀/边墙变化→平衡/活跃 恐怖感 ~ 中亮边暗/ 外泄光影扭曲→变异
电影院 酒吧间 隧道口
8. 建筑光环境控制 – 采光与照明
最低/平均 > 0.7
立体造型 / 材料质感
绘画 / 容貌 / 菜肴
30°内弱对比
全视野无眩光
照度数值 对象尺寸
均匀度 防眩光 方向性 显色性 环境比
数量 质量
指标 规定
各种 工作面
工作 照明
主题造型需暗衬 冷暖强弱层次分 布局对位合整体 透光泛光结构明 古典细部宜匀照 间接晕光情调生 背景杂陈艳光补 平衡日光塑中心
建筑物理环境
精选版课件
课程定位
政策 法规
技术
建筑
经济
设计
精神 诉求
行为 模式
物质 功能
活动 尺度
人体 工学
舒适 度
环境 心理
物理 环境
课程内容
建筑 热工
建筑 光学
建筑 声学
热工 建筑 建筑 基础 保温 防潮
综合 建筑 建筑 措施 防热 日照
光学 光源 环境 基础 灯具 照明
天然 工作 景观 采光 照明 照明
窗上部设反光板 折光 / 扩散玻璃
指标 不定
艺术法则 操作指南
环境 照明
空间 界面
普适性 / 方向性 衰减快 / 不均匀 纵向均匀补偿
侧窗
采光
亮度 均匀
灯具 保障 布置 距高比
灯具 宽配光 选择 间接型
与工作照明显著差异
亮度 变化
主次 层次
效果 模式
开敞感 ~ 近中等/边明亮→扩散外向/舒展 透明感 ~ 泛光/高亮/边界虚化→结构消解 私密感 ~ 中暗/边亮→洞观窥探 舞台感 ~ 近明亮/边中等→张扬表现 轻松感 ~ 整体低亮/柔晕无眩→雅静/舒适 活力感 ~ 工照高亮均匀/边墙变化→平衡/活跃 恐怖感 ~ 中亮边暗/ 外泄光影扭曲→变异
第2章建筑物理环境基础
心砖3、水泥砂浆热桥
外侧70粘土砖，50聚苯
板
1、充气石膏板2、空气 50 320
层3、粘土空心砖墙4、
水泥砂浆热桥外侧40聚
苯板
同上
100 370
1、石灰砂浆2、粘土空心 50 370
砖3、岩面或玻璃棉板4、
空气层5、GRC外挂板
同上
100 420
热惰性 指标
5.5
4.23
5.01 4.4 5.23
复习思考题
1、解释光通量、照度、发光强度、亮度的 含义及单位。
2、采光标准是用什么来表示的？ 3、采光系数是什么含义？ 4、天窗采光设计中哪一种采光效率最高，
要注意什么问题。 5、主动采光设计有什么作用？有哪几种？ 6、采光等级分为几级？一般住宅属于几级
2.3 建筑声环境
？ 6、屋顶隔热有什么措施？ 7、什么叫热压通风？ 8、什么叫主动式太阳能热利用？
2.2 建筑光环境
1、基本光度单位： 光通量Φ：表示光源发出的光能的多少。单位
为lm(流明)。 照度E: 表示照射到单位面积上光通量的多少。
单位为lx（勒克斯）。 发光强度I: 是光通量的空间密度，单位为Cd (
料如矿棉、泡沫塑料、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石 等
2、非稳定传热
夏天，室内外空气温度都随时间变化，通过维 护结构的传热过程称为非稳定传热。非稳定传 热计算是建筑防热设计的基础，也是夏热冬冷 和夏热冬热地区建筑节能设计的基础。
（A）室外综合温度，是室外空气温度与太阳辐 射当量之和：
t sa
te
ρ I ae
室外综合温度可用它来表征建筑室外热作 用的强弱，tsa是随时间变化的，建筑各 个朝向的Tsa不同。
建筑物理基本知识ppt课件
O
i
O
入射角i等于反射角
完整最新版课件
O
反射 O
21
完整最新版课件
22
3、声的透射 1）现象： 隔墙可以听到声音 2）定义： 声传播过程中，部
分声能被反射、部 分被吸收、部分透 过障碍物继续传播
本课程重点研究它的反面——不透声——隔声
完整最新版课件
23
4、吸声概念
1）声传播的能量分配
Eo=Er+E+E 能量守恒
完整最新版课件
43
三、响度级、总声级和A声级
1、声音既是一个客观物理量又是一个主观量。 频率相同，强度（声压级）不同——响度不同 强度（声压级）相同，频率不同——响度不同
例：Lp = 40 dB f：1000Hz 响 〉 100Hz 判断：频率不同，声压级（强度）不同的两个
声音其响度一定不同吗？
完整最新版课件
1、分贝相加：
L1
L2
L10lg10101010
Ln 1010
相同相加： LL110lgN
2、分贝平均： L10lgN 1101 L0 1101 L0 2
Ln 1010
3、分贝相减：
L
L2
L1 10lg1010 1010
完整最新版课件
41
4、运算特点：
1）不同声压级叠加，总声压级较其中大者的增加值≤3dB。 2）两个声压级间差值≥10dB（15dB）以上，总声压级较大
（１）《建筑物理》西安建筑科技大学，华南理工大学， 重庆大学，清华大学四校合编 西安建筑科技大学刘加平 主编
（２）《建筑物理》 东南大学
柳孝图 主编
（３）《建筑声学设计原理》 华南理工 吴硕贤 编著
i
O
入射角i等于反射角
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反射 O
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3、声的透射 1）现象： 隔墙可以听到声音 2）定义： 声传播过程中，部
分声能被反射、部 分被吸收、部分透 过障碍物继续传播
本课程重点研究它的反面——不透声——隔声
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4、吸声概念
1）声传播的能量分配
Eo=Er+E+E 能量守恒
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三、响度级、总声级和A声级
1、声音既是一个客观物理量又是一个主观量。 频率相同，强度（声压级）不同——响度不同 强度（声压级）相同，频率不同——响度不同
例：Lp = 40 dB f：1000Hz 响 〉 100Hz 判断：频率不同，声压级（强度）不同的两个
声音其响度一定不同吗？
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1、分贝相加：
L1
L2
L10lg10101010
Ln 1010
相同相加： LL110lgN
2、分贝平均： L10lgN 1101 L0 1101 L0 2
Ln 1010
3、分贝相减：
L
L2
L1 10lg1010 1010
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4、运算特点：
1）不同声压级叠加，总声压级较其中大者的增加值≤3dB。 2）两个声压级间差值≥10dB（15dB）以上，总声压级较大
（１）《建筑物理》西安建筑科技大学，华南理工大学， 重庆大学，清华大学四校合编 西安建筑科技大学刘加平 主编
（２）《建筑物理》 东南大学
柳孝图 主编
（３）《建筑声学设计原理》 华南理工 吴硕贤 编著
建筑环境概论教学课件PPT
h
16
2.2 建筑内环境
2.2.2 建筑光环境 保证人类日常活动得以正常进行，依靠自然光或灯光将室内 的景象映现在人的眼中。 舒适的室内光环境使人感到舒适和谐，可减少人的视觉疲劳， 提高劳动效率和学习效率，还对人的视力健康和心理有直接内环境
2.2.3 建筑声环境 建筑声环境：建筑内外噪声和振动问题与室内音质问题。 良好的声环境：保证居住者的健康、提高劳动生产率、保证 工艺过程要求(录音棚、演播室、 高保真音乐厅)。
h
7
2.1 环境概述
2.1.4 环境问题 2、环境问题的分类
第一类环境问题：也称原生环境问题，是由于自然 界固有的不平衡性所造成的对人类环境的破坏，如地震、
火山爆发、台风、海啸等，对于这类环境问题，随着科学技术的 发展，可逐步控制并减小其危害。
第二类环境问题：也称次生环境问题，是由于人们 的社会经济活动所造成的对环境的破坏，这类环境问题是
明显放大。 h
6
2.1 环境概述
2.1.4 环境问题
1、环境问题的概念
广义方面，环境问题是由自
然力或人力引起的生态平衡 破坏，最后直接或间接影响人
类生存的发展中一切客观存在 的问题。
狭义方面，环境问题是指由 于人类的生产和生活活动，使
自然生态系统失去平衡，反
过来影响人类生存和发展的一 切问题。
h
14
2.2 建筑内环境
2.2.1 建筑热环境 2、室内空气湿度
湿度：对热平衡、热感和温度有重要作用。相对湿度大于 80%为高气湿；相对湿度小于30%为低气湿；舒适气湿为 40%-70%。 湿度H=湿空气中水气的质量/湿空气中绝干空气的质量。 相对湿度用空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压
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2.2 建筑内环境
2.2.2 建筑光环境 保证人类日常活动得以正常进行，依靠自然光或灯光将室内 的景象映现在人的眼中。 舒适的室内光环境使人感到舒适和谐，可减少人的视觉疲劳， 提高劳动效率和学习效率，还对人的视力健康和心理有直接内环境
2.2.3 建筑声环境 建筑声环境：建筑内外噪声和振动问题与室内音质问题。 良好的声环境：保证居住者的健康、提高劳动生产率、保证 工艺过程要求(录音棚、演播室、 高保真音乐厅)。
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2.1 环境概述
2.1.4 环境问题 2、环境问题的分类
第一类环境问题：也称原生环境问题，是由于自然 界固有的不平衡性所造成的对人类环境的破坏，如地震、
火山爆发、台风、海啸等，对于这类环境问题，随着科学技术的 发展，可逐步控制并减小其危害。
第二类环境问题：也称次生环境问题，是由于人们 的社会经济活动所造成的对环境的破坏，这类环境问题是
明显放大。 h
6
2.1 环境概述
2.1.4 环境问题
1、环境问题的概念
广义方面，环境问题是由自
然力或人力引起的生态平衡 破坏，最后直接或间接影响人
类生存的发展中一切客观存在 的问题。
狭义方面，环境问题是指由 于人类的生产和生活活动，使
自然生态系统失去平衡，反
过来影响人类生存和发展的一 切问题。
h
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2.2 建筑内环境
2.2.1 建筑热环境 2、室内空气湿度
湿度：对热平衡、热感和温度有重要作用。相对湿度大于 80%为高气湿；相对湿度小于30%为低气湿；舒适气湿为 40%-70%。 湿度H=湿空气中水气的质量/湿空气中绝干空气的质量。 相对湿度用空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压
二建建筑工程课程讲义：物理环境、结构抗震
二建建筑工程课程讲义：物理环境、结构抗震2A311012 建筑物理环境技术要求一、室内光环境（三）人工照明光源的选择：热辐射光源、气体放电光源（1）开关频繁、要求瞬时启动和连续调光等场所,宜采用热辐射光源. （2）有高速运转物体的场所宜采用混合光源.（3）应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明,必须选用能瞬时启动的光源.（4）图书馆存放或阅读珍贵资料的场所,不宜采用具有紫外光、紫光和蓝光等短波辐射的光源.（5）长时间连续工作的办公室、阅览室、计算机显示屏等工作区域,宜控制光幕反射和反射眩光；在顶棚上的灯具不宜设置在工作位置的正前方,宜设在工作区的两侧,并使灯具的长轴方向与水平视线相平行.例：下列场所中,（）宜采用混合光源.A．开关频繁B．要求瞬时启动C．连续调光D．有高速运转物体答案：D解析：有高速运转物体的场所宜采用混合光源.例：长时间连续工作的办公室、阅览室、计算机显示屏等工作区域照明设计应考虑（）.A．控制光幕反射和反射眩光B．设置在工作位置的正前方C．不宜设在工作区的两侧D．长轴方向与水平视线相垂直答案：A解析：长时间连续工作的办公室、阅览室、计算机显示屏等工作区域,宜控制光幕反射和反射眩光二、室内声环境（二）噪声1.室内允许噪声级空气声隔声评价量：分隔卧室、起居室的分户墙与楼板：＞45dB分隔住宅和非居住建筑的楼板：＞51dB2.噪声控制对于结构整体性较强的民用建筑,应对附着于墙体和楼板的传声源部件采取防止结构声传播的措施；有噪声和振动的设备用房应采取隔声、隔振和吸声的措施,并应对设备和管道采取减振、消声处理.平面布置中,不宜将有噪声和振动的设备用房设在主要用房的直接上层或贴邻布置,当其设在同一楼层时,应分区布置；安静要求较高的房间内设置吊顶时,应将隔墙砌至梁、板底面；采用轻质隔墙时,其隔声性能应符合有关标准的规定.例：起居室内允许噪声级为等效连续A声级不应大于（）dB.A．37B．40C．42D．45答案：D解析：起居室(厅)的等效连续A声级不应大于45dB .（二）围护结构保温层的设置1.围护结构外保温相对其他类型保温做法的特点间歇空调的房间宜采用内保温；连续空调的房间宜采用外保温.旧房改造,外保温的效果最好.3.防结露与隔热冬季外墙表面防冷凝：要使外墙内表面附近的气流畅通；降低室内湿度,有良好的通风换气设施.防止夏季结露的方法：将地板架空、通风,用导热系数小的材料装饰室内墙面和地面.隔热的方法：外表面采用浅色处理,增设墙面遮阳以及绿化；设置通风间层,内设铝箔隔热层.例：建筑物高度相同、面积相等时,耗热量比值最小的平面形式是（）.A．正方形B．长方形C．圆形D．L型答案：C解析：平面形式为圆形时体形系数最小例：围护结构保温层的位置对建筑热工环境影响很大,下列描述正确的是（）.A．外保温可降低墙或屋顶温度应力的起伏,可减少防水层的破坏B．内保温外墙与楼板连接等处产生热桥,保温材料有可能在冬季受潮C．间歇使用空调的房问采用外保温；连续使用空调的房间采用内保温D．旧房改造为了节约能源而提高旧房的保温性能时,内保温的效果最好E．外保温对结构及房屋的热稳定性和减少保温层内部水蒸气凝结有利答案：ABE解析：间歇空调的房间宜采用内保温；连续空调的房间宜采用外保温.旧房改造,外保温的效果最好.2A311013 建筑抗震构造要求一、结构抗震相关知识1.抗震设防基本目标小震不坏、中震可修、大震不倒.二、框架结构的抗震构造措施框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处.一般是柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底,角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱.（一）梁的抗震构造要求1.梁的宜符合下列各项要求：截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比不宜小于4.2.梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%.（二）柱的抗震构造要求2. 柱纵向钢筋配置规定(1)柱的纵向钢筋宜对称配置.(4)边柱、角柱及抗震墙端柱在小偏心受压时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25 % .(5)柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区.3. 柱箍筋配置要求：柱的箍筋加密范围1）柱端,取柱面高度( 圆柱直径)、柱净高的1/6和500mm三者的最大值;2）底层柱的下端不小于柱净高的1/3 ;3）刚性地面上下各500mm ;4）剪跨比不大于2的柱、因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4 的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱,取全高.例：关于非抗震设计的框架结构,不同部位震害程度的说法,正确的有（）.A．柱的震害轻于梁B．柱顶震害轻于柱底C．角柱的震害重于内柱D．短柱的震害重于一般柱E．填充墙处是震害发生的严重部位之一答案：CDE解析：一般是柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底,角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱.例：按照抗震要求,柱的箍筋加密范围的规定正确的是（）. A．柱端为柱净高的1/6B．底层柱的下端不大于柱净高的1/3C．刚性地面上下各500mmD．剪跨比大于2的柱取全高答案：C解析：柱端,取柱面高度( 圆柱直径)、柱净高的1/6和500mm三者的最大值;底层柱的下端不小于柱净高的1/3 ;剪跨比不大于2的柱取全高.三、多层砌体房屋的抗震构造措施多层砌体结构材料脆性大,抗拉、抗剪、抗弯能力低,抵抗地震的能力差.在强烈地震作用下,多层砌体房屋的破坏部位主要是墙身,楼盖本身的破坏较轻.（一）多层砖砌体房屋的构造柱构造要求3.构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应在圈梁纵筋内侧穿过,保证构造柱纵筋上下贯通.4.构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面以下500mm,或与埋深小于500mm的基础圈梁连接.5.房屋高度和层数接近《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010表7.1. 2 限值时,纵、横墙内构造柱间距尚应符合下列要求：1 )横墙内的构造柱间距不宜大于两倍层高；下部1/3楼层的构造柱间距适当减小;2 )当外纵墙开间大于3.9m 时,应另设加强措施.内纵墙的构造柱间距不宜大于4.2m .（二）多层砖砌体房屋现浇混凝土圈梁的构造要求1.圈梁应闭合,遇有洞口圈梁应上下搭接.2.圈梁的截面高度不应小于120mm.（三）楼梯间构造要求3.装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接,8、9度时不应采用装配式楼梯段；不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌栏板.4.突出屋顶的楼梯间、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,所有墙体应沿墙高每隔500mm设2Ф6通长钢筋和Ф4分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或Ф4点焊网片.（四）多层小砌块房屋的芯柱构造要求（1）小砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm×120mm.（2）芯柱混凝土强度等级,不应低于Cb20.（4）芯柱应伸入室外地面下500mm或与埋深小于500mm的基础圈梁相连.（5）为提高墙体抗震受剪承载力而设置的芯柱,宜在墙体内均匀布置,最大净距不宜大于2.0m.例：多层砌体房屋的地震破坏部位主要是（）.B．圈梁C．楼板D．墙身答案：D解析：在强烈地震作用下,多层砌体房屋的破坏部位主要是墙身,楼盖本身的破坏较轻.例：下列多层砖砌体房屋楼梯间构造要求不正确的是（）. A．装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接B．8度地震设防时不应采用装配式楼梯段C．不应采用墙中悬挑式踏步楼梯D．6度及以下地震设防时方可采用无筋砖砌栏板答案：D解析：不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌栏板.例：多层砖砌体房屋突出屋顶的（）,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接.A．楼梯间C．烟道D．通风道E．垃圾管道答案：AB解析：突出屋顶的楼梯间、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接.。
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失热部分有五个方面: 6)通过外围护结构的传热和对流辐射向室
外散热 7)空气渗透和通风带走热量 8)地面传热 9)室内水分蒸发，水蒸汽排出室外所带走
的热量 10)制冷设备吸热
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2、建筑光环境
建筑光环境控制包括建筑采光设计、建筑 照明两部分内容。建筑采光设计就是设法 通过采光使光线进入室内。除了自然光的 利用，人工光源的发明使人类延续了自己 的活动时间，扩大了自己的活动空间。
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生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
简介 1. 建筑师：诺曼•福斯特 2. 建成日期
1997年6月 3. 地点
德国法兰克福 ห้องสมุดไป่ตู้. 建筑造价
2.2亿英镑 5. 主要特征
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(2) 人的热传递 为了保持体温，人体不间断的向周围环境
散发热量。 人体与室内环境的换热也是同时以辐射、
对流、导热三种方式进行。 人体的散热量决定于：室内空气温度、风
速、围护结构内表面温度。
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(3)围护结构传热方式 ①建筑中的热平衡 建筑的得热和失热主要包括十个方面 得热部分有五个方面: 1)通过墙和屋顶的太阳辐射得热 2)通过窗的太阳辐射得热 3)居住者的人体散热 4)电灯和其他设备散热 5)采暖设备散热
3、建筑声环境 建筑声环境主要研究在室内从事各种活动要求创
造的一个合适的声学环境的声音控制问题，它包 括三方面的内容，即室内音质设计、建筑隔声和 噪声控制。随着城市化程度的日益加剧，建筑隔 声和噪声控制问题成为各类建筑都有的一个普遍 性问题。相对而言，室内音质设计问题一般只限 于各类厅堂，如影剧院、音乐厅、体育馆、报告 厅、教室、礼堂和各类多功能厅等。
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绿色建筑的主要特征： （1）节约能源和利用可再生资源 充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及
采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然 通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利 用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件 的平面形式及总体布局。 在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑 资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力 求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的 节约用水。
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4、建筑空气质量 （1）概念 人的一声约有80%的时间在室内度过，室
内空气质量对人们的健康和舒适至关重要。
建筑病综合症：某些建筑物内由于空气污染、空气交换率 低，以致在建筑物内活动的人群产生了眼、鼻、咽、喉部 位有刺激感，头疼，易疲劳，呼吸困难，皮肤刺激，嗜睡， 哮喘等非特异症状。
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（2）室内空气污染与人体健康 ①室内化学污染 1）燃烧产物造成的污染 2）室内装修和家用化学品污染 3）空调引起的二次污染 4）其他污染： ②微生物污染 ③放射性物质污染
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（3）室内空气质量标准 《室内环境质量标准》（GB/T18883-2002）
规定了住宅和办公建筑室内空气质量参数。 （4）室内空气污染的控制 ①污染源控制 ②通风换气 ③采取空气净化装置 ④植物净化
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5、绿色建筑概论 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度
地节约资源（节能、节地、节水、节材） ，保护 环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效 的使用空间，与自然和谐共生的建筑。 “绿色建筑” 并不是指一般意义的立体绿化、屋 顶花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环 境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破 坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又 可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然 建筑、节能环保建筑等。
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绿色建筑的室内布局十分合理，尽量减少 使用合成材料，充分利用阳光，节省能源， 为居住者创造一种接近自然的感觉。
以人、建筑和自然环境的协调发展为目标， 在利用天然条件和人工手段创造良好、健 康的居住环境的同时，尽可能地控制和减 少对自然环境的使用和破坏，充分体现向 大自然的索取和回报之间的平衡。
前言
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1、建筑热环境 建筑热环境主要包括建筑保温、建筑防潮、建筑防热、建
筑中太阳能利用等方面。 1.1 建筑热环境基础 （1）热传递的基本方式 热传导——物体内部高温处的分子向低温处的分子连续不
断地传送热能的过程 热对流——流体(如空气)中温度不同的各部分相对运动而
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建筑照明设计通过人工光源的应用，改善 了建筑功能效益和环境质量，提高了人们 的视觉功效。照明还可以加强展示效果， 营造环境氛围。随着建筑照明技术的进步 和社会经济的发展，城市公共照明和景观 照明正在日趋扩大和完善。城市夜景照明 使城市充满了活力，促进了城市商业繁荣， 展示了城市历史文化风貌。
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（2）设计结合气候 （3）材料的循环利用 （4）尊重使用者、尊重基地环境 （5）整体的设计观
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绿色建筑设计策略： （1）与自然环境共生策略 （2）建筑节能及环境新技术的应用 （3）全寿命周期策略 （4）舒适健康的室内环境 （5）融入历史与地域的人文环境
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太阳能在建筑中的应用 （1）被动式太阳能建筑 （2）主动式太阳能利用 （3）太阳能发电
第二章 建筑物理环境基础
建筑物理环境是指建筑室内空间与人体的 各个物理要素的总和，包括建筑热环境、 建筑声环境和建筑光环境三个部分。
舒适的建筑物理环境不仅是人对建筑的基 本要求，还直接影响建筑的能源、资源消 耗，进而影响建筑与环境的关系及人类社 会的可持续发展。
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使热量发生转移 热辐射——温度较高的物质的分子在振动激烈时释放出辐
射波，热能按电磁波的形态传递
3
三种传热的基本方式，在建筑外围护结构 传热的过程中表现为：其某个表面首先通 过与附近空气之间的对流与导热以及与周 围其他表面之间的辐射传热，从周围温度 较高的空气中吸收热量；然后在围护结构 内部由高温向低温的一侧传递热量，此间 的传热主要是以材料内部的导热为主；接 下去围护结构的另一个表面将继续向周围 温度较低的空间散发热量。
失热部分有五个方面: 6)通过外围护结构的传热和对流辐射向室
外散热 7)空气渗透和通风带走热量 8)地面传热 9)室内水分蒸发，水蒸汽排出室外所带走
的热量 10)制冷设备吸热
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2、建筑光环境
建筑光环境控制包括建筑采光设计、建筑 照明两部分内容。建筑采光设计就是设法 通过采光使光线进入室内。除了自然光的 利用，人工光源的发明使人类延续了自己 的活动时间，扩大了自己的活动空间。
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生态型高层商业建筑
考莫兹银行总部大厦， 德国法兰克福
简介 1. 建筑师：诺曼•福斯特 2. 建成日期
1997年6月 3. 地点
德国法兰克福 ห้องสมุดไป่ตู้. 建筑造价
2.2亿英镑 5. 主要特征
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(2) 人的热传递 为了保持体温，人体不间断的向周围环境
散发热量。 人体与室内环境的换热也是同时以辐射、
对流、导热三种方式进行。 人体的散热量决定于：室内空气温度、风
速、围护结构内表面温度。
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(3)围护结构传热方式 ①建筑中的热平衡 建筑的得热和失热主要包括十个方面 得热部分有五个方面: 1)通过墙和屋顶的太阳辐射得热 2)通过窗的太阳辐射得热 3)居住者的人体散热 4)电灯和其他设备散热 5)采暖设备散热
3、建筑声环境 建筑声环境主要研究在室内从事各种活动要求创
造的一个合适的声学环境的声音控制问题，它包 括三方面的内容，即室内音质设计、建筑隔声和 噪声控制。随着城市化程度的日益加剧，建筑隔 声和噪声控制问题成为各类建筑都有的一个普遍 性问题。相对而言，室内音质设计问题一般只限 于各类厅堂，如影剧院、音乐厅、体育馆、报告 厅、教室、礼堂和各类多功能厅等。
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绿色建筑的主要特征： （1）节约能源和利用可再生资源 充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及
采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然 通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利 用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件 的平面形式及总体布局。 在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑 资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力 求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的 节约用水。
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4、建筑空气质量 （1）概念 人的一声约有80%的时间在室内度过，室
内空气质量对人们的健康和舒适至关重要。
建筑病综合症：某些建筑物内由于空气污染、空气交换率 低，以致在建筑物内活动的人群产生了眼、鼻、咽、喉部 位有刺激感，头疼，易疲劳，呼吸困难，皮肤刺激，嗜睡， 哮喘等非特异症状。
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（2）室内空气污染与人体健康 ①室内化学污染 1）燃烧产物造成的污染 2）室内装修和家用化学品污染 3）空调引起的二次污染 4）其他污染： ②微生物污染 ③放射性物质污染
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（3）室内空气质量标准 《室内环境质量标准》（GB/T18883-2002）
规定了住宅和办公建筑室内空气质量参数。 （4）室内空气污染的控制 ①污染源控制 ②通风换气 ③采取空气净化装置 ④植物净化
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5、绿色建筑概论 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度
地节约资源（节能、节地、节水、节材） ，保护 环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效 的使用空间，与自然和谐共生的建筑。 “绿色建筑” 并不是指一般意义的立体绿化、屋 顶花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环 境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破 坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又 可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然 建筑、节能环保建筑等。
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绿色建筑的室内布局十分合理，尽量减少 使用合成材料，充分利用阳光，节省能源， 为居住者创造一种接近自然的感觉。
以人、建筑和自然环境的协调发展为目标， 在利用天然条件和人工手段创造良好、健 康的居住环境的同时，尽可能地控制和减 少对自然环境的使用和破坏，充分体现向 大自然的索取和回报之间的平衡。
前言
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1、建筑热环境 建筑热环境主要包括建筑保温、建筑防潮、建筑防热、建
筑中太阳能利用等方面。 1.1 建筑热环境基础 （1）热传递的基本方式 热传导——物体内部高温处的分子向低温处的分子连续不
断地传送热能的过程 热对流——流体(如空气)中温度不同的各部分相对运动而
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建筑照明设计通过人工光源的应用，改善 了建筑功能效益和环境质量，提高了人们 的视觉功效。照明还可以加强展示效果， 营造环境氛围。随着建筑照明技术的进步 和社会经济的发展，城市公共照明和景观 照明正在日趋扩大和完善。城市夜景照明 使城市充满了活力，促进了城市商业繁荣， 展示了城市历史文化风貌。
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（2）设计结合气候 （3）材料的循环利用 （4）尊重使用者、尊重基地环境 （5）整体的设计观
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绿色建筑设计策略： （1）与自然环境共生策略 （2）建筑节能及环境新技术的应用 （3）全寿命周期策略 （4）舒适健康的室内环境 （5）融入历史与地域的人文环境
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太阳能在建筑中的应用 （1）被动式太阳能建筑 （2）主动式太阳能利用 （3）太阳能发电
第二章 建筑物理环境基础
建筑物理环境是指建筑室内空间与人体的 各个物理要素的总和，包括建筑热环境、 建筑声环境和建筑光环境三个部分。
舒适的建筑物理环境不仅是人对建筑的基 本要求，还直接影响建筑的能源、资源消 耗，进而影响建筑与环境的关系及人类社 会的可持续发展。
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使热量发生转移 热辐射——温度较高的物质的分子在振动激烈时释放出辐
射波，热能按电磁波的形态传递
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三种传热的基本方式，在建筑外围护结构 传热的过程中表现为：其某个表面首先通 过与附近空气之间的对流与导热以及与周 围其他表面之间的辐射传热，从周围温度 较高的空气中吸收热量；然后在围护结构 内部由高温向低温的一侧传递热量，此间 的传热主要是以材料内部的导热为主；接 下去围护结构的另一个表面将继续向周围 温度较低的空间散发热量。