第2章-建筑環(huán)境概論

1、第二章 建筑環(huán)境概論1主要內(nèi)容1、環(huán)境概述2、建筑內(nèi)環(huán)境3、建筑區(qū)域生態(tài)環(huán)境4、建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素22.1 環(huán)境概述2.1.1 環(huán)境的基本概念 中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法中定義“環(huán)境”：影響人類(lèi)生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過(guò)人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。u 環(huán)境包括：自然環(huán)境和人工環(huán)境。 自然環(huán)境：人類(lèi)出現(xiàn)之前就存在的，是人類(lèi)目前生存、生活和生產(chǎn)所必需的自然條件和自然資源的總體，對(duì)人類(lèi)的影響是根本性的。 人工環(huán)境：從狹義上講是指人類(lèi)根據(jù)生產(chǎn)、生活、科研、文化、醫(yī)療、娛樂(lè)等需要而創(chuàng)造的環(huán)境

2、空間，如人工氣候室、無(wú)塵車(chē)間、溫室、密封艙、各種建筑以及人工園林等。廣義上講是指由于人類(lèi)活動(dòng)而形成的環(huán)境要素，包括有人工形成的物質(zhì)、能量和精神產(chǎn)品以及人類(lèi)活動(dòng)過(guò)程中形成的人與人之間的關(guān)系。32.1 環(huán)境概述2.1.2 環(huán)境要素與環(huán)境的功能1、環(huán)境要素及其屬性 環(huán)境基質(zhì)，是指構(gòu)成人類(lèi)生存環(huán)境整體的各個(gè)獨(dú)立的、性質(zhì)不同而又服從整體演化規(guī)律的基本物質(zhì)組分。分為自然環(huán)境要素和人工環(huán)境要素。u 環(huán)境要素的屬性：(1)最差因子限制規(guī)律：受制于最差因子。(2)等值性：最差狀態(tài)時(shí)，具有等值性。(3)整體性大于各個(gè)體之和：環(huán)境要素并非簡(jiǎn)單的加和。(4)互相聯(lián)系及互相依賴(lài)：各因素之間的關(guān)聯(lián)性。42.1 環(huán)境概述2

3、.1.2 環(huán)境要素與環(huán)境的功能2、環(huán)境的功能(1)空間功能：提供棲息、生長(zhǎng)、繁衍的場(chǎng)所，并且是適合生存發(fā)展的場(chǎng)所。(2)營(yíng)養(yǎng)功能：提供生物生長(zhǎng)、繁衍所需的各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及資源、能源。(3)調(diào)節(jié)功能：要素本身的自我調(diào)節(jié)，要素對(duì)整體環(huán)境的調(diào)節(jié)作用。52.1 環(huán)境概述2.1.3 環(huán)境的特性1、環(huán)境自身的特性(1)環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)有時(shí)、空、量、序的變化的復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和開(kāi)放系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)內(nèi)外存在著物質(zhì)和能量的變化與交換。(3)在一定的時(shí)空尺度內(nèi)，若系統(tǒng)的輸入等于輸出，就會(huì)出現(xiàn)平衡，稱(chēng)作環(huán)境平衡或生態(tài)平衡。(4)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，未定型越大，系統(tǒng)越容易保持平衡。62.1 環(huán)境概述2.1.3 環(huán)境的特

4、性2、環(huán)境對(duì)于干擾所具有的特性(1)整體性：區(qū)域，無(wú)地區(qū)界線(xiàn)和國(guó)界。(2)有限性：空間、資源、能源、穩(wěn)定性、容納能力有限。(3)不可逆性：能量循環(huán)的不可逆性。(4)隱顯性：長(zhǎng)期作用的結(jié)果，容易被忽視。(5)持續(xù)性：污染物質(zhì)作用時(shí)間的長(zhǎng)效性。(6)災(zāi)害放大型：集中爆發(fā)后，危害性或?yàn)?zāi)害性的廣度和深度明顯放大。72.1 環(huán)境概述2.1.4 環(huán)境問(wèn)題1、環(huán)境問(wèn)題的概念u 廣義方面，環(huán)境問(wèn)題是由自然力或人力引起的生態(tài)平衡破壞，最后直接或間接影響人類(lèi)生存的發(fā)展中一切客觀存在的問(wèn)題。u 狹義方面，環(huán)境問(wèn)題是指由于人類(lèi)的生產(chǎn)和生活活動(dòng)，使自然生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，反過(guò)來(lái)影響人類(lèi)生存和發(fā)展的一切問(wèn)題。82.1 環(huán)境

5、概述2.1.4 環(huán)境問(wèn)題2、環(huán)境問(wèn)題的分類(lèi)u 第一類(lèi)環(huán)境問(wèn)題：也稱(chēng)原生環(huán)境問(wèn)題，是由于自然界固有的不平衡性所造成的對(duì)人類(lèi)環(huán)境的破壞，如地震、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、海嘯等，對(duì)于這類(lèi)環(huán)境問(wèn)題，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可逐步控制并減小其危害。u 第二類(lèi)環(huán)境問(wèn)題：也稱(chēng)次生環(huán)境問(wèn)題，是由于人們的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所造成的對(duì)環(huán)境的破壞，這類(lèi)環(huán)境問(wèn)題是人們?cè)诟咚侔l(fā)展經(jīng)濟(jì)時(shí)的副產(chǎn)物，即是現(xiàn)在所講的環(huán)境污染和生態(tài)環(huán)境破壞。92.1 環(huán)境概述2.1.4 環(huán)境問(wèn)題3、全球性環(huán)境問(wèn)題u 溫室效應(yīng)及全球變暖u 臭氧層耗損u 酸雨u 森林銳減u 水土流失、荒漠化u 物種減少、生態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)化u 淡水資源危機(jī)u 海洋環(huán)境污染u 固體廢棄物污染

6、u 有毒化學(xué)品污染102.1 環(huán)境概述2.1.5 可持續(xù)發(fā)展1、可持續(xù)發(fā)展的定義 我們共同的未來(lái)中的“可持續(xù)發(fā)展”：既滿(mǎn)足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿(mǎn)足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展的基本點(diǎn)：u 人類(lèi)應(yīng)堅(jiān)持以與自然相和諧的方式追求健康而富有生產(chǎn)成果的生活，這是人類(lèi)的基本權(quán)利，但是不應(yīng)以耗竭資源、污染環(huán)境、破壞生態(tài)的方式求得發(fā)展。u 當(dāng)代人在創(chuàng)造和追求今世的發(fā)展與消費(fèi)時(shí)，應(yīng)同時(shí)承認(rèn)和努力做到使自己的機(jī)會(huì)和后代人相平等，絕不能剝奪或破壞后代人合理享有同等發(fā)展與消費(fèi)的權(quán)利。1112132.1 環(huán)境概述2.1.5 可持續(xù)發(fā)展2、可持續(xù)發(fā)展的理論概要u 發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展的前提。u 全人類(lèi)共同努力

7、是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。3、可持續(xù)發(fā)展的基本原則(1)公平性：當(dāng)代人之間的公平；代際之間的公平；公平分配有限資源。(2)持續(xù)性：不能超越環(huán)境的承載能力。(3)共同性：廣泛認(rèn)識(shí)，全球角度。142.2 建筑內(nèi)環(huán)境2.2.1 建筑熱環(huán)境 主要反映在空氣的熱濕特性。1、室內(nèi)空氣溫度u 室內(nèi)溫度：室內(nèi)環(huán)境的空氣溫度，溫度對(duì)人體熱平衡的調(diào)節(jié)起著重要的作用，對(duì)人體的健康和舒適影響極大。152.2 建筑內(nèi)環(huán)境2.2.1 建筑熱環(huán)境2、室內(nèi)空氣濕度u 濕度：對(duì)熱平衡、熱感和溫度有重要作用。相對(duì)濕度大于80%為高氣濕；相對(duì)濕度小于30%為低氣濕；舒適氣濕為40%-70%。u 濕度H=濕空氣中水氣的質(zhì)量/濕空氣中絕

8、干空氣的質(zhì)量。u 相對(duì)濕度用空氣中實(shí)際水汽壓與當(dāng)時(shí)氣溫下的飽和水汽壓之比的百分?jǐn)?shù)表示，取整數(shù)。162.2 建筑內(nèi)環(huán)境2.2.1 建筑熱環(huán)境3、建筑熱環(huán)境的影響因素u 外部干擾：室外氣候因素，如室外空氣溫濕度、太陽(yáng)輻射、風(fēng)速、風(fēng)向變化以及鄰室的空氣溫濕度，均可以通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱、傳濕、空氣滲透使熱量和濕量進(jìn)出室內(nèi)，對(duì)室內(nèi)熱濕環(huán)境產(chǎn)生影響。u 內(nèi)部干擾：室內(nèi)各種設(shè)備、照明、人員等熱濕源。172.2 建筑內(nèi)環(huán)境2.2.2 建筑光環(huán)境u 保證人類(lèi)日?；顒?dòng)得以正常進(jìn)行，依靠自然光或燈光將室內(nèi)的景象映現(xiàn)在人的眼中。u 舒適的室內(nèi)光環(huán)境使人感到舒適和諧，可減少人的視覺(jué)疲勞，提高勞動(dòng)效率和學(xué)習(xí)效率，還對(duì)人的

9、視力健康和心理有直接的影響。182.2 建筑內(nèi)環(huán)境2.2.3 建筑聲環(huán)境u 建筑聲環(huán)境：建筑內(nèi)外噪聲和振動(dòng)問(wèn)題與室內(nèi)音質(zhì)問(wèn)題。u 良好的聲環(huán)境：保證居住者的健康、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保證工藝過(guò)程要求(錄音棚、演播室、 高保真音樂(lè)廳)。192.2 建筑內(nèi)環(huán)境2.2.4 建筑內(nèi)空氣環(huán)境202.2 建筑內(nèi)環(huán)境2.2.4 建筑內(nèi)空氣環(huán)境212.3 建筑區(qū)域生態(tài)環(huán)境2.3.1 建筑外空間與地形地勢(shì)u 建筑必須有足夠的空間，以便保證建筑有合理的日照、采光、通風(fēng)和熱環(huán)境。u 實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)中，以建筑密度、日照間距、防火間距來(lái)控制建筑外空間。u 地形地質(zhì)對(duì)建筑區(qū)域外環(huán)境是間接的，如影響建筑區(qū)域的溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速

10、等。222.3 建筑區(qū)域生態(tài)環(huán)境2.3.2 植被1、植被的生態(tài)功能u 吸收二氧化碳，釋放氧氣。u 凈化空氣，吸收有害氣體。u 阻擋、過(guò)濾和吸附煙塵和粉塵。u 阻隔放射性物質(zhì)及其輻射的傳播，并起到過(guò)濾和吸收作用。u 減少空氣中的含菌量。232.3 建筑區(qū)域生態(tài)環(huán)境2.3.2 植被2、改善局地氣候u 遮陽(yáng)庇蔭，葉面蒸騰作用降低氣溫、調(diào)節(jié)濕度，可改善城市局地氣候。u 大片綠地和水面對(duì)改善區(qū)域氣候有明顯作用，特別是在炎熱的夏季，大面積綠化可有效地降低城市氣溫。u 葉面蒸騰作用使得植物根部吸入的水分大量被蒸騰到空氣中，可提高空氣濕度。242.3 建筑區(qū)域生態(tài)環(huán)境2.3.2 植被3、降低噪聲u 樹(shù)木的枝葉

11、、枝條和樹(shù)干的結(jié)構(gòu)變化多樣，具有吸收聲能的作用，特別是高頻噪聲。u 樹(shù)木枝密葉稠，柔枝嫩葉具有的輕、柔、軟特點(diǎn)，聲能投射到樹(shù)葉上，樹(shù)葉的微震能夠被消耗。u 樹(shù)木枝葉縱橫交錯(cuò)、方向不一，對(duì)聲波具有多次無(wú)規(guī)則的發(fā)射，從而吸收聲能，消耗聲能。u 樹(shù)林中，風(fēng)吹樹(shù)葉聲和悅耳的鳥(niǎo)鳴，對(duì)噪音具有掩蔽作用，從而降低噪音的危害。252.3 建筑區(qū)域生態(tài)環(huán)境2.3.3 水環(huán)境u 水是一種重要的不可再生資源，是建筑中的循環(huán)物質(zhì)和一種能量的載體。u 水參與建筑的熱濕變化過(guò)程。262.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.1 太陽(yáng)輻射1、太陽(yáng)常數(shù)與太陽(yáng)輻射電磁波u 太陽(yáng)常數(shù)：在地球大氣層外，太陽(yáng)與地球的平均距離處，與太陽(yáng)光

12、垂直的表面上的輻射強(qiáng)度I0=1353W/m2。2、大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射波譜的影響u 太陽(yáng)輻射透過(guò)大氣層時(shí)，由于大氣對(duì)不同波長(zhǎng)射線(xiàn)的反射和吸收作用有所不同，因此在不同的太陽(yáng)高度角下，光譜的成分也不相同，太陽(yáng)高度角越高，紫外線(xiàn)及可見(jiàn)光成分越多，紅外線(xiàn)則越少。27太陽(yáng)的輻射波譜282.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.1 太陽(yáng)輻射3、大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的影響u 大氣層結(jié)構(gòu)不同，對(duì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的影響也不同。u 大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的影響主要表現(xiàn)在：吸收、散射和反射。292.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.1 太陽(yáng)輻射4、日照作用與效果u 日照：物體表面被太陽(yáng)光直接直接照射的現(xiàn)象。u 太陽(yáng)光：可見(jiàn)光(波

13、長(zhǎng)380-780nm)、紫外線(xiàn)(短波200-400nm)、紅外線(xiàn)(長(zhǎng)波780-4000nm)。u 日照強(qiáng)度大小和時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)人類(lèi)的行為產(chǎn)生影響。u 建筑設(shè)計(jì)中，日照分析即是要求設(shè)計(jì)者對(duì)建筑對(duì)于日照強(qiáng)度大小和時(shí)間長(zhǎng)短的分析內(nèi)容。302.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.2 室外微氣候u 微氣候：離地30-120cm高度范圍內(nèi)，在建筑周?chē)孛嫔霞拔菝?、墻面、窗臺(tái)等特定地點(diǎn)的風(fēng)、陽(yáng)光、輻射、氣溫與濕度。1、室外溫度u 室外氣溫：距地面1.5m高，出于背陰處的空氣溫度。u 影響地面附近氣溫的因素：(1)入射到地面上的太陽(yáng)輻射熱量(2)地表的覆蓋面(3)大氣以氣流的方式影響氣溫，垂直和水平運(yùn)動(dòng)。u 微氣候

14、范圍內(nèi)空氣層溫度隨著空間和時(shí)間的變化而變化，區(qū)域的溫度會(huì)受到地表反射率、地面的長(zhǎng)波輻射、氣流及地表受建筑物或植物遮擋情況的影響。312.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.2 室外微氣候2、濕度u 空氣濕度：空氣中水蒸氣的含量。u 相對(duì)濕度：空氣中水汽壓與飽和水汽壓的百分比。u 室外相對(duì)濕度的日變化：見(jiàn)下圖。322.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.2 室外微氣候3、風(fēng)u 風(fēng)：由于大氣壓差所引起的大氣水平方向上的運(yùn)動(dòng)。u 地表溫度不同是引起大氣壓力差的主要原因，也是風(fēng)的主要成因。u 分類(lèi)：大氣環(huán)流和地方風(fēng)。u 風(fēng)玫瑰圖：按照逐時(shí)實(shí)測(cè)的各個(gè)方向風(fēng)出現(xiàn)的次數(shù)，分別計(jì)算每個(gè)方向風(fēng)出現(xiàn)的次數(shù)占總次數(shù)的百分比，并按一定比例在各方位線(xiàn)上標(biāo)出，最后連接各點(diǎn)而成。332.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.2 室外微氣候4、降水u 降水量：降落到地面的雨、雪、冰雹等融化后，未經(jīng)蒸發(fā)或滲透流失而積累在水平面上的水層厚度，mm。u 降水時(shí)間：一次降水過(guò)程從開(kāi)始到結(jié)束的持續(xù)時(shí)間，h或min。u 降水強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的降水量。342.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.2 室外微氣候5、城市氣候(1)大氣污染對(duì)城市氣候的影響u 減弱太陽(yáng)入射輻射和日照時(shí)數(shù)u 增加城市煙霧頻率u 改變城市大氣的熱力性質(zhì)352.4 建筑區(qū)域環(huán)境的氣象要素2.4.2 室外微氣候5、城市氣候(2)特殊下墊