建筑環(huán)境學課件

工業(yè)建築的室內(nèi)環(huán)境要求

§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理一、棉紡織工業(yè)工藝要求保證工藝需要的相對濕度保持相對穩(wěn)定的溫度恒溫恒濕空調(diào)棉纖維具有吸濕和放濕性能，含濕量直接影響纖維強度以及纖維之間和纖維與機械之間相互摩擦產(chǎn)生的靜電大小，與紡織工藝和產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)系密切；棉纖維外表有一層棉蠟，當溫度低於18.3℃時棉蠟硬化，高於18.3℃時棉蠟軟化，可紡性增強；純棉與混紡吸濕性不同，車間的溫濕度要求不同；工人勞動衛(wèi)生需要?？刂浦饕獙ο蟆?室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理二、半導體器件控制主要對象：塵埃粒子。要求：生產(chǎn)環(huán)境的潔淨度空氣潔淨度級別工作間名稱ISO2光刻、半導體加工區(qū)ISO3工作區(qū)、半導體加工區(qū)ISO4、ISO5工作區(qū)、半導體服務(wù)區(qū)ISO6服務(wù)區(qū)、多層加工區(qū)、公用區(qū)ISO7服務(wù)區(qū)、表面處理ISO8服務(wù)區(qū)淨化空調(diào)§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理原因：矽材料的高純度要求生產(chǎn)環(huán)境的潔淨度；積體電路的加工精度要求生產(chǎn)環(huán)境的潔淨度。塵粒對積體電路所造成的缺陷：對表面的污染，工藝處理中存留在晶片的表層；基片內(nèi)侵入不純物，達到一定濃度後，造成次品；造成圖形缺陷?！?室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理原因：對膠片有危害。三、膠片要求：生產(chǎn)環(huán)境的潔淨度淨化空調(diào)控制主要對象：塵埃和某些有害氣體。塵埃惰性塵?；钚詨m埃(粒徑＜1)阻礙膠片感光形成斑點降低解象力膠片劃傷容易與周圍物質(zhì)發(fā)生化學反應或者凝聚成大顆粒使乳化劑發(fā)生變化影響膠片的感光性能有害氣體對膠片的危害：H2S與乳膠劑發(fā)生化學反應；揮發(fā)性酸蒸汽使乳膠劑PH值發(fā)生變化，改變膠片的感光度；過氧化氫會氧化乳膠劑?！?室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理原因：防止一定數(shù)量及粒徑的微粒子隨藥物進入血液循環(huán)系統(tǒng)，引起各種有害癥狀；防止藥品受微生物的污染。四、制藥工業(yè)要求：生產(chǎn)環(huán)境的潔淨度淨化空調(diào)控制主要對象：微粒子、細菌、真菌?！?室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理醫(yī)藥工業(yè)室內(nèi)空氣參數(shù)要求工作類別空氣溫度（℃）空氣相對濕度備註夏季冬季無菌分裝等發(fā)熱量不大時≯22℃發(fā)熱量大時≯25℃20≯55≯的房間內(nèi)的空氣溫度是按滿足人的舒適要求而定的，因夏季穿兩套無菌工作服，冬季無菌工作服內(nèi)不能穿毛衣等內(nèi)衣針劑2518≯65穿一件無菌工作服片劑一般一般≯55集中式淨化空調(diào)系統(tǒng)§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理針劑生產(chǎn)的局部淨化措施片劑生產(chǎn)的局部除塵裝置§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理五、醫(yī)學應用要求：微生物污染控制控制主要對象細菌真菌原因防止感染提高手術(shù)成功率避免術(shù)後後遺癥應用手術(shù)室病房醫(yī)學實驗生物潔淨室指在預定的環(huán)境或物質(zhì)中存在著不希望存在的微生物§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理P3實驗室空調(diào)系統(tǒng)§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理生物安全室§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理卷繞式中效篩檢程式§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理六、宇航工業(yè)原因：防止把地球上任何微生物帶入宇宙或者其他任何一個別的星球，造成交叉污染；避免破壞今後對有機物起源的研究；避免使宇宙空間的生態(tài)平衡發(fā)生不利的變化。要求：嚴格控制空氣中的浮游塵粒和浮游生物粒子§1室內(nèi)環(huán)境對典型工藝過程的影響機理微生物潔淨室空氣淨化超淨淨化一般淨化中等淨化一般淨化：一般處理，無確定的控制指標要求。中等淨化：對空氣中懸浮微粒的品質(zhì)濃度有一定要求。超淨淨化：對空氣中懸浮微粒的大小和濃度都有嚴格要求含塵濃度：潔淨室處於空態(tài)、靜態(tài)和動態(tài)狀態(tài)下，在工作區(qū)或第一工作區(qū)內(nèi)測得的單位體積空氣中所含有的塵粒數(shù)即作為潔淨室指標。各國採用的量綱體制：英制、公制、國際單位。§2典型工業(yè)建築的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計指標§2典型工業(yè)建築的室內(nèi)環(huán)境設(shè)計指標溫濕度：首先應滿足生產(chǎn)工藝要求；當生產(chǎn)工藝對溫濕度沒有要求時，潔淨室的溫度=20～26℃，相對濕度＜70%；人員淨化用房和生活間溫度=16～28℃。正壓值：門關(guān)閉狀態(tài)下，室內(nèi)靜壓大於室外的數(shù)值。有門窗相通的不同級別的相鄰房間，其潔淨度高的靜壓值應大於潔淨度低的靜壓值。有潔淨度的靜壓值應大於非潔淨區(qū)的靜壓值。其靜壓差≮5Pa。新風量：其值應取下列風量的最大值：亂流潔淨室總風量的10～30%；單相流潔淨室總送風量的2～4%；補償室內(nèi)排風和保持室內(nèi)正壓值所需的新鮮空氣量；保證室內(nèi)每人每小時的新鮮空氣量≮40m3。本章小結(jié)瞭解工業(yè)建築室內(nèi)環(huán)境要求理解室內(nèi)環(huán)境要求的原因掌握工業(yè)建築控制對象

建築光環(huán)境

§1光的性質(zhì)與度量一、基本光度單位及相關(guān)關(guān)係光通量照度發(fā)光強度光亮度（亮度）基本光度單位之間的關(guān)係§1光的性質(zhì)與度量輻射功率(輻射通量)輻射體單位時間內(nèi)以電磁輻射的形式向外輻射的能量其中可被人眼感覺的可見光能量光通量表明光源的發(fā)光能力作用表示人眼觀看同樣功率的輻射在不同波長時感覺明亮程度不一樣的特性?！?光的性質(zhì)與度量式中—光通量，lm；V(λ)—光譜光視效率；—波長為λ的單色輻射能通量，W；Km—最大光譜光視效能，明視覺時=683lm/W?！?光的性質(zhì)與度量2.照度E當光通量均勻分佈在被照面A上時，被照面的照度：E=Φ/A（lx）E=dΦ/dAlx幾個光源同時照射被照面時：其上的照度為單個光源分別存在時的照度的代數(shù)和。受照平面上接受的光通量的面密度1lx=1lm/1㎡晴天中午室外地平面上的E=80000～120000lx陰天中午室外地平面上的E=8000～20000lx40W白熾燈下1m處的桌面上的E=200～300lx月光下的E=幾個lx§1光的性質(zhì)與度量3.發(fā)光強度光源在給定方向上單位立體角元內(nèi)發(fā)射的光通量表徵光源或者發(fā)光表面在某一個特定方向上的發(fā)光能力rSΩcd1cd=1lm/1Sr§1光的性質(zhì)與度量定量表示某一正在發(fā)射光線的表面的明亮程度。是光度單位中唯一能引起眼睛視感覺的量。亮度物理亮度視亮度4.光亮度（亮度）物體在視線方向單位面積上發(fā)出的發(fā)光強度物理亮度的國際通用單位：尼脫(nt)，1nt=1cd/1㎡，表示1㎡表面上,沿法線方向發(fā)出1坎德拉的發(fā)光強度；熙提sb，1sb=104nt，表示1c㎡表面上發(fā)出1cd時的亮度單位。發(fā)光面法線與視線方向夾角主觀上感覺到的物體明亮程度與所處環(huán)境的明暗程度有關(guān)§1光的性質(zhì)與度量（1）發(fā)光強度和照度的關(guān)係點光源產(chǎn)生照度的基本公式距離平方反比定律5.基本光度單位之間的關(guān)係§1光的性質(zhì)與度量照度的反余弦定律（朗伯余弦定律）適用於點光源當光源尺寸小於至被照面距離的1/5時，該光源被視為點光源§1光的性質(zhì)與度量（2）亮度和照度的關(guān)係立體角投影定律某一發(fā)光表面在被照面上形成的照度僅和發(fā)光表面的亮度及其在被照面上形成的立體角投影有關(guān)§1光的性質(zhì)與度量二、光的反射與透射光線入射角等於反射角

入射光線、反射光線及反射表面的法線處於同一平面1.定向反射和透射1)定向反射(發(fā)生在表面光滑的不透明材料上）2)定向透射（發(fā)生在透明材料上）兩個表面平行：透過的光線方向與入射光方向保持一致；兩個表面不平，各處薄厚不勻：透過材料的光線互不平行，隔著它看到的物體形象就發(fā)生變形。光源的亮度和發(fā)光強度因材料的吸收和反射而會有所降低呢?！?光的性質(zhì)與度量§1光的性質(zhì)與度量均勻擴散反射材料：氧化鎂、石膏、大部分無光澤、粗糙的建築材料如粉刷塗料、乳膠漆、無光塑膠牆紙、陶板面磚等；均勻擴散透射材料：乳白玻璃、半透明塑膠等。2.擴散反射和擴散透射表面粗糙的不透明材料半透明材料（1）均勻擴散材料將入射光線均勻地向四面八方反射或透射，從各個角度看，被照表面或透射表面亮度完全相同，看不見光源形象。透過它看不見光源形象，只能看見材料的本色和亮度上的變化Think，他們都可以用在哪些地方呢？§1光的性質(zhì)與度量均勻擴散反射材料的亮度：均勻擴散透射材料的亮度：最大發(fā)光強度在表面的法線方向，其他方向的發(fā)光強度:(朗伯餘余弦定律)§1光的性質(zhì)與度量同時具有定向和擴散兩種性質(zhì)在定向反射(或透射)方向，具有最大的亮度，而在其他方向也有一定亮度。具有這種性質(zhì)的反光材料：光滑的紙、油漆表面、粗糙金屬表面等透光材料：磨砂玻璃等（2）定向擴散材料§2視覺與光環(huán)境視覺眼睛的構(gòu)造與亮度閾限視野與視場對比感受性（對比敏感度）視覺敏銳度視覺速度視覺適應一、眼睛與視覺特徵眼睛最初以一種光學的方法對待光，和照相機的方法一樣生成一張物理圖象，然後這張圖象被人的大腦以心理和生理的方法解釋§2視覺與光環(huán)境§2視覺與光環(huán)境錐狀細胞主要集中在視網(wǎng)膜的中央部位稱作“黃斑”的黃色區(qū)域?qū)獠幻舾校诹炼龋?cd/m2環(huán)境中才發(fā)揮作用，稱明視覺具有辨認細節(jié)和顏色的能力，隨亮度增加而增強，反應迅速桿狀細胞在離中央窩20°附近密度最大對光非常敏感，但不能分辨顏色，在亮度＜0.01cd/m2的暗環(huán)境中主要是桿狀細胞起作用，稱暗視覺在暗環(huán)境下人眼沒有顏色感覺，也無法分辨物體細節(jié)，對外部亮度變化的適應能力低，反應緩慢視網(wǎng)膜：眼睛光程的末端，視神經(jīng)的開始，上有兩種類型的感光細胞（錐狀、桿狀）§2視覺與光環(huán)境§2視覺與光環(huán)境視野：觀察者正視前方時，頭和眼睛都保持不動時，所察覺到的空間範圍，受眼眉、臉頰的影響，視看範圍有局限。中心視野：在視軸1~2°範圍內(nèi)，具有最高的視覺靈敏度，能分辨最細小的細部，黑暗環(huán)境下該範圍不產(chǎn)生視覺近背景視野：從視野中心往外30°範圍，視覺清晰度最好，是觀看物體總體時最有利的位置相當於站在離展品高度的2～1.5倍的距離觀賞展品視場：觀察者頭部不動但眼睛可以轉(zhuǎn)動時，所看到的空間範圍，包括單眼視場和雙眼視場§2視覺與光環(huán)境§2視覺與光環(huán)境對比感受性(對比敏感度)亮度對比係數(shù)C：視野中目標與背景的亮度差△L和背景亮度Lb之比對比感受性Sc：閾限對比（人眼剛能知覺的最小亮度對比）的倒數(shù)該值可隨照明條件變化，同觀察目標的大小和呈現(xiàn)時間也有關(guān)系§2視覺與光環(huán)境視角α：物體的尺寸大小對眼睛形成的張角。視覺敏銳度（視力）視覺敏銳度：人憑藉視覺器官感知物體的細節(jié)和形狀的敏銳程度，表示視覺系統(tǒng)分辨細小物體的能力。該值可隨背景亮度、對比、細節(jié)呈現(xiàn)時間、眼睛的適應狀況等因素變化§2視覺與光環(huán)境視覺速度（1/t）指物體從出現(xiàn)到形成視知覺所需時間的倒數(shù)視覺適應視覺適應暗適應明適應色適應§2視覺與光環(huán)境當出現(xiàn)環(huán)境亮度變化過大的情況：應考慮在其間設(shè)置必要的過渡空間，使人眼有足夠時間適應；在需要人眼變動注視方向的工作場所：視線所及各處的亮度差別不宜過大，以免視疲勞。注意：人在流動過程中可能出現(xiàn)視覺適應問題?！?視覺與光環(huán)境二、顏色對視覺的影響1.顏色的形成顏色表觀色物體色直接看到的光源的顏色光被物體有選擇性地反射或透射後對人眼所產(chǎn)生的顏色感覺2.顏色的度量顏色無彩色有彩色白淺灰中灰深灰黑從白到黑的一系列中性灰色無彩色以外的各種顏色§2視覺與光環(huán)境色調(diào)(色相)明度彩度(飽和度)有彩色的屬性各顏色彼此區(qū)分的特性顏色相對明暗的視感覺特性彩色的純潔性無彩色的屬性明度§2視覺與光環(huán)境表色系統(tǒng)CIE1931國際照明委員會標準色度系統(tǒng)孟塞爾表色系統(tǒng)用以光的等色實驗結(jié)果為依據(jù)的，由進入人眼能引起有彩色和無彩色感覺的光輻射表示的體系，即以色刺激表示的體系建立在對表面顏色直接評價基礎(chǔ)上，用構(gòu)成等感覺指標的顏色圖冊表示的體系可相互轉(zhuǎn)化被建築師用來區(qū)分建築表面顏色顏色定量表色系統(tǒng)（或稱色度系統(tǒng)）使用規(guī)定的符號按一系列規(guī)定和定義表示顏色的系統(tǒng)§2視覺與光環(huán)境光譜軌跡上光譜色彩度最高，顏色的座標點距光譜軌跡愈近，其彩度愈高，顏色愈純，距白點愈近，彩度愈低，顏色愈淡根據(jù)某顏色的座標點與白點的連線與光譜軌跡的且與座標點同側(cè)的交點判斷色調(diào)通過白點的任一直線與光譜軌跡的兩交點即互補色的波長§2視覺與光環(huán)境孟賽爾表色系統(tǒng)是目前國際通用的物體色表色系統(tǒng)。按顏色的三個基本屬性：色調(diào)H、明度V、彩度C對顏色分類和標定。任一種顏色的表示：HV/C=色調(diào)明度/彩度無彩色的表示：NV/=中性色明度/§2視覺與光環(huán)境色感的共通性：色性相近的顏色對個體視覺的影響及產(chǎn)生的心理效應的相互聯(lián)繫、密切相通的性質(zhì)，是顏色對人體產(chǎn)生的心理感受的一般特性。3.

顏色產(chǎn)生的心理效果顏色對人體產(chǎn)生的心理效果直接影響到光環(huán)境的品質(zhì)。明度對輕重感的影響比色相大表現(xiàn)不安的、溫柔的和嚮往的情緒顏色積極色（或主動色）→消極色（或被動色）→能夠產(chǎn)生積極的、有生命力的和努力進取的態(tài)度§2視覺與光環(huán)境三、視覺功效§2視覺與光環(huán)境四、舒適光環(huán)境的要素與評價標準適當?shù)恼斩人疁适孢m的亮度比適宜的色溫與顯色性避免眩光干擾適當?shù)恼斩人疁收斩染鶆蚨?照度最低值照度平均值§2視覺與光環(huán)境§2視覺與光環(huán)境舒適的亮度比室內(nèi)表面推薦值觀察對象與工作面之間3：1觀察對象與周圍環(huán)境之間10：1光源與背景之間20：1視野內(nèi)最大亮度差40：1§2視覺與光環(huán)境§2視覺與光環(huán)境適宜的色溫與顯色性光源的顏色品質(zhì)的表徵色表顯色性光源本身的表觀顏色光源對其照射的物體顏色的影響作用兩者都取決於光源的光譜組成不同光譜組成的光源可能具有相同的色表,而其顯色性大不相同色表完全不同的光源可能具有相等的顯色性所以兩者缺一不可§2視覺與光環(huán)境光源的色表的定量表示：色溫色溫：當一個光源的光譜與黑體在某一溫度時發(fā)出的光譜相同或相近時的黑體的熱力學溫度相關(guān)色溫：當一個光源的光譜與黑體在某一溫度時發(fā)出的光譜最接近時的黑體的熱力學溫度適用於具有連續(xù)光譜的光源適用於具有不連續(xù)光譜的光源色表類別色表相關(guān)色溫(K)用途1暖＜3300客房、臥室、病房、酒吧2中間3300～5300辦公室、教室、商場、診室、車間3冷＞5300高照度空間、熱加工車間§2視覺與光環(huán)境§2視覺與光環(huán)境顯色性：物體在待測光源下的顏色同它在參照光源(日光)下的顏色相比的符合程度顯色類別一般顯色指數(shù)範圍適用場所舉例ⅠA≥90顏色匹配、臨床檢驗、美術(shù)館B80～90家庭、旅館、餐館、商店、辦公室、學校、醫(yī)院、印刷、油漆和紡織工業(yè)、需要的工業(yè)操作Ⅱ60～80工業(yè)建築、辦公室、學校Ⅲ40～60顯色要求低的工業(yè)建築Ⅳ20～40§2視覺與光環(huán)境避免眩光干擾直接眩光反射眩光失能眩光

不舒適眩光

按形成分當視野內(nèi)出現(xiàn)高亮度或過大的亮度對比時，引起視覺上的不舒適、煩惱或視覺疲勞的高亮度或亮度對比，是評價光環(huán)境舒適性的重要指標。根據(jù)對視覺的影響程度分由視野中的光源直接產(chǎn)生從視野內(nèi)的光滑表面反射到眼睛的眩光導致降低視力令人不舒適,視力不降§2視覺與光環(huán)境減輕直接眩光的措施：限制光源亮度增加背景亮度，減少亮度對比增大光源仰角減少光源視看面積減輕反射眩光的措施：採用無光澤表面遠離鏡面反射區(qū)域用亮度低、發(fā)光表面積大光源減少引起眩光的光源照度§3天然採光一、天然光源的特點太陽直射光：照度大，具有一定的方向性，會在被照射物體背後形成明顯的陰影；天空擴散光：照度小，沒有一定的方向，不能形成陰影晴天時天然光直射光擴散光全雲(yún)天時天然光擴散光直射光和擴散光的比例會隨天空中的雲(yún)量和雲(yún)是否將太陽遮住及大氣透明度的變化而變化1.天然光源§3天然採光§3天然採光§3天然採光天空亮度分佈相對穩(wěn)定；室內(nèi)照度較低朝向影響小室內(nèi)照度分佈穩(wěn)定§3天然採光二、天然採光設(shè)計原理1.天然光環(huán)境的評價方法建築採光設(shè)計標準GB/T50033標準評價指標採光係數(shù)採光係數(shù)標準值根據(jù)視覺工作的難度和室外有效照度確定頂部採光：採用採光係數(shù)平均值側(cè)面採光：採用採光係數(shù)最低值室內(nèi)某一點的天然光照度同一時間室外全雲(yún)天時無遮擋水平面上的天空擴散光照度§3天然採光§3天然採光3.不同採光口形式的特徵及其對室內(nèi)光環(huán)境的影響用於廠房、倉庫和展覽館建築中構(gòu)造簡單、佈置方便、造價低廉；光線有明確的方向性，利於形成陰影，適宜看立體物體可直接看外界景物，擴大視野，滿足建築通透感的要求窗位置過低則人眼易看到明亮的天空，易造成眩光。側(cè)窗天窗窗臺的高度1m左右窗臺的高度提高到2m以上高側(cè)窗§3天然採光側(cè)窗的形式採光量：面積和窗臺標高相等時正方形最高，豎長方形次之，橫長方形最少照度均勻性：與上相同條件時豎長方形進深方向好，橫長方形寬度方向好,正方形居中影響進深方向的採光均勻性的主要因素是窗位置的高低影響橫向採光均勻性的主要因素是窗間牆§3天然採光§3天然採光隨著窗臺提高，室內(nèi)深處照度變化不大，近窗處照度明顯下降，拐點往內(nèi)移隨著窗上沿的下降，室內(nèi)深處照度下降明顯，近窗處照度變小（但變化不大），未出現(xiàn)拐點§3天然採光晴天陰天晴天窗口朝陽晴天窗口背陽陰天陰天窗口背陽§3天然採光隨著內(nèi)牆面與窗口距離的增加，內(nèi)牆面的照度降低，照度最高點往下移，照度變化趨於平緩。§3天然採光§3天然採光天窗矩形天窗鋸齒形天窗平天窗採光特性類似高側(cè)窗，採光效率在各種天窗中最低不易形成眩光，照度均勻便於組織通風，通風效果在各種天窗形式中最好§3天然採光單面頂部採光，均勻性好，因傾斜頂棚反光,光效高於矩形天窗,適用於精密車間;朝北佈置可以避免直射光，防止眩光，減小室內(nèi)空氣的溫濕度波動，適用於恒溫恒濕車間。晴天窗口朝陽陰天晴天窗口背陽§3天然採光晴天陰天§3天然採光不需天窗架，層高低，造價低，施工方便；水平面的照度和採光效率均高於其他所有天窗；位置佈置靈活，照度均勻，但是無法選擇朝向；不宜兼作通風口，需要通風的車間應另設(shè)通風屋脊或通風孔，通風孔與採光口應保持一定距離；外表面易污染，難於清洗，影響透光性能，僅多雨地區(qū)積塵少，污染係數(shù)可提高一級；寒冷地區(qū)冬季，室內(nèi)濕度較大的車間，平天窗內(nèi)表面易結(jié)露；大量陽光直射室內(nèi)，易造成室內(nèi)過熱，易產(chǎn)生眩光?！?人工照明一、人工光源人工光源熱輻射光源氣體放電光源白熾燈鹵鎢燈汞燈鈉燈半導體光源金屬鹵化物燈低壓汞燈高壓汞燈低壓鈉燈高壓鈉燈§4人工照明白熾燈§4人工照明無頻閃現(xiàn)象，適用於不允許有頻閃現(xiàn)象的場合；開關(guān)頻繁程度對壽命影響小，適用於頻繁開關(guān)的場所高度的集光性，便於光的再分配；良好的調(diào)光性，有利於光的調(diào)節(jié)；受環(huán)境溫度影響?。惑w積小，構(gòu)造簡單，價格低；發(fā)光效率低；光色偏紅，不適用於需要仔細分辨顏色的場所；亮度高，易形成眩光；玻殼表面溫度高，需防濺上水及烤燃內(nèi)飾材料；壽命短，耐振性差，受電壓波動影響大，維護量大。§4人工照明適用場合：不允許有頻閃現(xiàn)象的場合；開關(guān)頻繁的場所；要求迅速點燃、可靠性要求高的重要場合；豪華花燈及潮濕多塵環(huán)境中的防水防塵燈中；宜用於肉店，不宜用於布店等需仔細辨色的場所在如下場合儘量取消白熾燈照明：賓館、飯店、商場、招待所、寫字樓、工礦企業(yè)的車間、體育場館、車站碼頭、廣場和道路照明等公共場所?！?人工照明構(gòu)造及原理：將鹵族元素如碘、溴等充入燈泡內(nèi)，鹵素迴圈減輕鎢蒸發(fā)對泡殼的污染，提高了光的透過率。特點：光效和光色比白熾燈好，光效約為20lm/W以上；壽命比白熾燈長，約1500h。適用場合：同白熾燈鹵鎢燈§4人工照明螢光燈優(yōu)點：光效高，一般達45lm/W，比白熾燈高3倍左右；亮度低，不用燈罩也可避免強烈眩光出現(xiàn)；光色好，可產(chǎn)生不同的光色；壽命長，2000～8000h；燈管表面溫度低；耐振性較好?！?人工照明缺點：初始投資高；有頻閃現(xiàn)象；對溫濕度較敏感；尺寸大，不利於對光的控制受電壓波動影響較大。指其光通量隨交流電壓的變化而產(chǎn)生週期性的強弱變化，使人眼觀察旋轉(zhuǎn)物體時產(chǎn)生不轉(zhuǎn)動或倒轉(zhuǎn)或慢速旋轉(zhuǎn)的錯覺適用場合：教室、辦公室、醫(yī)院病房、商店等不適用於：視看對象為高速旋轉(zhuǎn)體的場合緊湊型螢光燈（節(jié)能燈）顯色指數(shù)好，光效高；結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。螢光高壓汞燈原理：同螢光燈構(gòu)造：與螢光燈不同，兩層燈泡殼(透明泡殼、塗螢光粉層)，汞蒸汽壓高特點：光效高，達50lm/W；壽命長，為5000h；顯色性差，藍、綠光適用場合：常用於街道、施工現(xiàn)場和不需要認真分辨顏色的大面積照明場所?！?人工照明§4人工照明原理與構(gòu)造：與高壓汞燈相似，區(qū)別在於此類燈的內(nèi)管充有金屬鹵化物（碘化銦、碘化鈧、溴化鈉等）、汞蒸氣、惰性氣體等，外殼與內(nèi)管之間充氮或惰性氣體，外殼不塗螢光物質(zhì)。由電子激發(fā)金屬原子，直接發(fā)出與天然光相近的可見光。特點：光效高，一般達80lm/W以上；光色好，單燈功率大；壽命短，一般不超過1000h。適用場合：常用於高大廠房和室外運動場照明金屬鹵化物燈§4人工照明§4人工照明光效高，一般達140lm/W以上，最高達300lm/W；光譜單一(黃光)

,顯色性差，不能用於區(qū)別顏色的場所透視性強適於道路照明和燈塔的指示燈，航道、機場跑道照明光譜單一(黃綠光)，比低壓鈉燈易讓人接受是目前一般照明應用的電光源中光效最高，壽命最長透霧能力強適於街道、道路照明，高大廠房、倉庫、籃球場等低壓鈉燈高壓鈉燈§4人工照明半導體光源特點功耗低抗振動不含汞壽命長發(fā)熱量低應用：航空障礙燈、航標燈、汽車信號燈、儀錶、室內(nèi)外照明§4人工照明§4人工照明二、燈具用裝飾件圍繞光源組合而成，美化環(huán)境為主，適當照顧效率等要求。為滿足高效、低眩光的要求而採用一系列控光設(shè)計的燈罩。光源、燈罩及其構(gòu)件的總稱保護、固定、控制和調(diào)節(jié)光源，會吸收一些光源發(fā)出的光通量並改變光的方向。裝飾燈具功能燈具重新分配光源的光通量，將光投射到需要的地方以提高光的利用率，避免眩光，保護光源，特殊環(huán)境裏（潮濕、腐蝕、易爆易燃）起隔離保護作用，同時有一定裝飾效果?！?人工照明燈具的光特性配光曲線遮光角燈具效率燈具發(fā)射光通量光源發(fā)出的光通量§4人工照明燈具分類§4人工照明Think，真的能減少空調(diào)負荷嗎？§4人工照明照明方式§6光環(huán)境控制技術(shù)的應用§6光環(huán)境控制技術(shù)的應用§6光環(huán)境控制技術(shù)的應用§6光環(huán)境控制技術(shù)的應用代代木體育館頂部採光，採用穿孔鋁板，將直射光轉(zhuǎn)為散射光，自然採光和人工照明組成光帶?！?光環(huán)境控制技術(shù)的應用頂部採光的改善措施§6光環(huán)境控制技術(shù)的應用Think如何減小天然採光與空調(diào)負荷之間的矛盾？本章小結(jié)瞭解光環(huán)境控制方法、採光和照明設(shè)計理解視覺特徵和顏色等掌握光度量概念和性質(zhì)、光環(huán)境要素、光源和燈具的特點、照明方式、採光設(shè)計原理

建築空氣環(huán)境*為什麼要研究建築的空氣環(huán)境?人們約有80％以上的時間是在室內(nèi)度過的。很少有人對不清潔的空氣所導致的深遠影響有所認識，而對這一問題缺乏應有的重視卻對人類的壽命產(chǎn)生如此嚴重的影響。

Hood1944年*SBS－SickBuildingSyndrome

病態(tài)建築綜合癥：現(xiàn)代都市病癥狀

頭痛、噁心疲乏，萎靡不振粘膜有刺激感（眼紅、流淚、咽幹等）易感冒患哮喘或其他呼吸道疾病BRI：建築關(guān)聯(lián)病*SBS－SickBuildingSyndrome

病態(tài)建築綜合癥：現(xiàn)代都市病室內(nèi)空氣環(huán)境是人們接觸最頻繁的環(huán)境室內(nèi)污染物增多：燃料消耗量、化工產(chǎn)品品種、建筑材料品種增多為了減少空調(diào)采暖能耗，建筑物密閉程度增加*(1)NIOSH的調(diào)查 (2)WHC的調(diào)查問題種類 數(shù)量(%)數(shù)量(%)新風量不足2525271052內(nèi)部污染物771616512外部污染物48101259建築材料204272微生物污染26560.4無IAQ問題611232924(1)NIOSH(美國國立勞動安全衛(wèi)生研究所)1987年發(fā)表的對484所辦公建築物的調(diào)查結(jié)果(2)WHC(加拿大衛(wèi)生和福利機構(gòu))1990年發(fā)表的對1362所辦公建 築物的調(diào)查結(jié)果*空氣污染的評價指標

閾值

純客觀指標閾值的種類時間的加權(quán)平均閾值：8h工作日或35h工作周加權(quán)平均濃度，在該濃度下日復一日停留的人員幾乎均無有害影響。使用最廣泛的閾值。短期暴露極限閾值：15分鐘暴露無害。最高極限閾值：瞬間暴露無害。時間的加權(quán)平均閾值確定的困難污染物對人體的長期影響難以確定。多種有害物的共同作用難以確定。*空氣污染的評價指標

室內(nèi)空氣品質(zhì)（IAQIndoorAirQuality)

丹麥工業(yè)大學P.O.Fanger的定義(1989)：品質(zhì)反映了人們要求的程度，如果人們對空氣滿意，就是高品質(zhì)；反之，就是低品質(zhì)。

從純主觀感受出發(fā)

ASHRAE62-1989的良好IAQ定義：空氣中沒有已知的污染物達到公認的權(quán)威機構(gòu)所確定的有害濃度指標，並且處於這種空氣中的絕大多數(shù)人（≥80％）對此沒有表示不滿意

主觀感受與客觀評價結(jié)合。*空氣污染的評價指標ASHRAEStandard62-1989R的定義

AcceptableIndoorAirQuality：空調(diào)空間中絕大多數(shù)人沒有對室內(nèi)空氣表示不滿意，並且空氣中沒有已知的污染物達到了可能對人體產(chǎn)生嚴重健康威脅的濃度。反映了主觀和客觀的結(jié)合，ASHRAEStandard62-1999給予了繼承。

AcceptablePerceivedIndoorAirQuality:感覺上可以接收的IAQ，應該是必要條件而不是充分條件，62-1999中未出現(xiàn)。*空氣污染的評價指標

室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價方法方法1：測量室內(nèi)污染物濃度

客觀評價方法2：居住者問卷調(diào)查

主觀評價問題：

用什麼作為代表性的污染物？(測什麼？)

主觀評價結(jié)果往往與客觀評價結(jié)果矛盾：客觀測量值遠遠低於控制標準，但主觀感覺不好客觀測量值可能有些問題，但主觀感覺並不差人們感覺不舒服的原因很多，不知道哪些是IAQ的問題（熱環(huán)境、顏色、照度、工作壓力等也有影響）。*空氣污染的評價指標

室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)(IEQIndoorEnvironmentQuality)

大量研究證明，引起病態(tài)建築綜合癥的並非某一種室內(nèi)污染物的單獨作用，也並非完全由室內(nèi)空氣中的污染物所致，而是多種因素的綜合作用。室內(nèi)空氣品質(zhì)、舒適度、雜訊、照明、社會心理壓力、工作壓力、工作區(qū)背景等因素對室內(nèi)人員生理和心理上的單獨和綜合的作用。*空氣污染的評價指標IAQ的標準：規(guī)定了室內(nèi)污染物濃度的上限值。

我國：有商用建築的空氣品質(zhì)衛(wèi)生標準（公共場所衛(wèi)生標準），民用建築的空氣品質(zhì)標準正在審批中。芬蘭：公寓建築的室內(nèi)氣候標準。特點：除污染物濃度外，均考慮了溫濕度、風速、雜訊、照明等影響，相當於反映了部分IEQ水準。*民用建築工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)範(送審稿)

民用建築工程室內(nèi)環(huán)境指標Ⅰ類民用建築工程：住宅、宿舍、醫(yī)院病房、老年建築、幼稚園、學校教室等建築工程；２類民用建築工程：旅店、辦公樓、文化娛樂場所、書店、圖書館、展覽館、體育館、商場(店)、公共交通工具等候室、醫(yī)院候診室、飯館、理髮店等公共建築工程。*空氣污染的評價指標

氣味人們往往根據(jù)氣味評判空氣品質(zhì)鼻子的特徵比任何測量儀錶都靈敏嗅覺有時間適應性：難以定量個體有差異，難以作為客觀標準鼻子的靈敏度隨空氣的溫濕度改變

P.O.Fanger的研究結(jié)論為：IAQ隨空氣焓值的降低而提高。*鼻子感覺的生理基礎(chǔ)*嗅覺溫覺化學感覺溫濕度和IAQ滿意度的關(guān)係*C.P.Yaglon制定的臭氣強度指標*一般控制在2級一下根據(jù)國家環(huán)保局的統(tǒng)一規(guī)定，中國空氣品質(zhì)劃分為5級 評價客觀 級別 綜合指數(shù)I 說明

I 0~0.49清潔，適宜人類生活

II 0.5~0.99未污染，污染物不超標，人類生活正常

III 1.0~1.49輕污染，至少有1個指標超標，敏感者 受害。

IV 1.50~1.99中污染，2－3個指標超標，人群健康 明顯受害，敏感者受害嚴重。

V

2.00重污染。3－4個指標超標，人群健康 明顯受害，敏感者可能死亡。*1998年全國主要城市空氣污染算術(shù)疊加指數(shù)（年均值）*污染物衡量標準

氣體污染物濃度：體積濃度(ppm)、品質(zhì)濃度(mg/m3)、放射性氣體濃度(Bq/m3)

放射性比活度specificactivity：某種材料單位品質(zhì)的某種放射性核素的活度，Bq/kg。懸浮顆粒物品質(zhì)濃度：mg／m3

計數(shù)濃度：粒／cm3

微生物撞擊法：菌落形成單位（CFU）/m3

沉降法：個（菌落）/皿*污染物衡量標準

用大氣品質(zhì)指數(shù)法進行IAQ客觀評價（《中國生態(tài)住宅技術(shù)評估手冊》建議，2001）污染物分指數(shù)算術(shù)疊加指數(shù)綜合指數(shù)*實測濃度標準上限正常大氣組分

常量組分符號含量(ppm)氮氣N2780840.00氧氣O2209460.00氬氣Ar9340.00氖氣Ne18.18氦氣He5.14氪氣Kr1.14氫氣H20.50*室內(nèi)空氣污染物的來源之一：室外來源

大氣的易變數(shù)組分 符號 含量(ppm)

水蒸氣 H2O130000

二氧化碳 CO2350

甲烷 CH41.67

一氧化碳 CO0.19

臭氧 O30.04

氨氣 NH30.004

二氧化氮 NO20.001

二氧化硫 SO20.001

一氧化氮 NO0.0005*室內(nèi)空氣污染物的來源之一：室外來源燃料的燃燒、交通工具、工業(yè)企業(yè)、城市垃圾等造成的：Nox、Sox、H2S、懸浮顆粒物、煙霧等

地層放射性污染被污染的水*室內(nèi)空氣污染物的來源之二：室內(nèi)來源生產(chǎn)工藝工程：有機溶劑的蒸汽、燃燒產(chǎn)生的有毒氣體、刺激性氣體、生產(chǎn)性粉塵等家電的電磁輻射設(shè)計或管理不良的HVAC系統(tǒng)以及………*生活中的燃燒過程：炊事、吸煙等*裝修材料、日化產(chǎn)品*微生物*室內(nèi)污染物的來源*室內(nèi)空氣污染物的來源之三：人體生物污染

CO2：新陳代謝氣味：汗液蒸發(fā)、呼吸、有機物排泄、微生物分解、氨氣等衣服上的灰塵、細菌煙草的煙氣：VOC和CO*室內(nèi)空氣污染物的來源之三：人體生物污染新鮮空氣與人體呼氣的成分(體積%)成分N2,O2,CO2其他廢氣

新鮮空氣78.0320.990.03人體呼氣79.1-80.014.5-18.53.5-5.0若干*空氣污染物的種類及其所造成的污染

氣體污染物

CO2

氡

氨揮發(fā)性有機化合物VOC

氣味

分子污染

懸浮顆粒物

微生物（病毒、細菌、塵蟎）

其他（油煙、煙草煙霧、臭氧等）*CO2

常用指標

室內(nèi)來源主要為人體代謝過程：人體呼出的空氣中約占4％，與人體代謝率有關(guān)；兒童為成年人的50%。排出CO2越多，同時排出其他代謝廢氣也越多。有機物燃燒過程：炊事、抽煙在室外空氣中的濃度

CO2為300－400ppm，O2為209460ppm

目前居住建築的控制標準高級客房：700ppm

普通居住空間：1000ppm

過渡空間：2000ppm*CO2

常用指標

作用一般濃度下，無毒，無臭。超過700ppm，敏感者能覺察到人體的其他代謝污染；超過1000ppm，較多人感到不舒服；超過10000ppm，呼吸深度顯著增加。為什么測CO2作指標？易測反映了其他人體代謝污染物產(chǎn)生的水準

不能反映其他過程產(chǎn)生污染物的水準*CO2作為空氣污染的指標濃度及其意義(日本)濃度ppm 意義

7l0 連續(xù)在室的可容許值

1000 一般場合的可容許值

1500 通風換氣計算用的上限值

2000-5000不良狀態(tài)

5000以上非常不良狀

40000—50000

呼吸中樞神經(jīng)受刺激,呼吸急促加深(4-5%) 連續(xù)呼吸10分鐘,則發(fā)生強烈的呼吸 困難，頭疼18%以上 致命的*氨

特性：無色，有強烈刺激性氣味。鹼性物質(zhì)，可感覺最低濃度為5.3ppm。來源：冬季施工過程中在混凝土中添加氨水作為防凍劑，釋放期較長，危害大。裝飾材料中的添加劑和增白劑，釋放期較短，危害較小。*氨

危害對皮膚組織、上呼吸道有腐蝕作用，造成流淚、咳嗽、呼吸困難，嚴重可發(fā)生呼吸窘迫綜合癥；通過三叉神經(jīng)末梢反射作用引起心臟停搏和呼吸停止；通過肺泡進入血液，破壞運氧功能。防止污染措施禁止使用氨作防凍劑*氡(Rn)：Radon

氡是一種無色、無味、自然界唯一的天然放射性惰性氣體，由鐳蛻變產(chǎn)生。在放射療法中可用作輻射源，在科研中可用於製造中子。它最穩(wěn)定的同位素是Rn222。半衰期為3.82天。原子序數(shù)86；熔點-71℃；沸點-61.8℃；比重（固態(tài)）4。來源地基土壤中有鐳?；◢弾r、水泥、石膏、部分天然石材中含有鐳。天然氣中含有氡。*氡(Rn)：Radon

危害易擴散，溶於水和脂肪。極易進入人體呼吸系統(tǒng)造成放射性損傷。肺癌的第二大誘因，潛伏期15年以上。防護建材局與衛(wèi)生部1993年的天然石材的放射性控制標準：A類可居室內(nèi)使用，C類只能在外表面使用表面塗層可阻擋氡的逸出；加大通風換氣次數(shù)，降低室內(nèi)氡氣濃度。*VOC

(VolatileOrganicCompounds)

常見種類數(shù)10種到上百種，主要由脂肪族碳水化合物，芳香族碳水化合物組成。例如酒精類、甲醛、甲苯、四氯化碳等，主要對人體的呼吸器官和神經(jīng)器官有影響

。

根據(jù)沸點不同可分50---100℃VVOC(VeryVOC)100---260℃VOC260---400℃SVOC(Semi-VOC)400℃以上POM(Particulateorganicmatter)*VOC

(VolatileOrganicCompounds)

特點單獨濃度不高，但多種微量VOC的共同作用不可忽視。長期低劑量釋放，對人體危害大。引起頭痛、噁心等癥狀。來源：各種漆、塗料、膠粘劑、阻燃劑、防水劑、防腐劑、防蟲劑室內(nèi)建材傢俱*VOC

(VolatileOrganicCompounds)影響室內(nèi)IAQ的主要是50---100℃的VVOC和100---260℃的VOC

由於VOC種類很多，難以檢測和分類，世界衛(wèi)生組織WHO在1987年給出了一個室內(nèi)總VOC(TVOC)的含量不能超過300

g/m3的上限值；將出臺的我國民用建築工程室內(nèi)環(huán)境指標TVOC指標為500

g/m3

。疑問：IAQ差＝超標，濃度指標合適嗎？*甲醛(HCOH)

特點無色，有強烈刺激性氣味。水溶液為福馬林大氣中平均濃度0.005-0.01mg/m3，低於0.03mg/m3，新裝修賓館可達0.85mg/m3，控制標準為0.12mg/m3

來源工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧建築材料：地毯、人造板、泡沫樹脂保溫板***

裝修材料：膠粘劑、塗料***

日化產(chǎn)品：清潔劑、消毒劑、液化石油氣*甲醛

危害濃度0.1mg/m3有異味影響

0.5mg/m3以上刺激粘膜(眼、呼吸道等)，產(chǎn)生變態(tài)反應(眼紅、流淚、咽幹等)、噁心、胸悶等。

6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水腫，甚至導致死亡。有致畸、致癌作用。對神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝臟都有危害。釋放特性釋放期長，3－15年。高溫、高濕條件下甲醛散發(fā)力度加大。*氣味

分子污染

影響空氣的新鮮度和IAQ的可接受性。低濃度污染，不會超過權(quán)威機構(gòu)的上限值。分子的重量為1

m微粒的1/1010倍，擴散速度極快，難以控制。因此源控制最重要。來源廚房、衛(wèi)生間人體生物污染煙草煙霧低濃度VOC和其他有氣味的污染物*懸浮顆粒物包括煙氣、大氣塵埃、纖維性粒子及花粉，其中直徑小於10

m的微粒稱為可吸入顆粒物。按品質(zhì)計，大氣塵中10

m以下占72%；工業(yè)過程產(chǎn)塵，10

m以下占30%，可吸入並停留在呼吸道中，造成矽肺和肺癌。來源

室外來源和生產(chǎn)過程人員活動：行走、抽煙石棉建材一、二次揚塵和室內(nèi)濕度過低是其產(chǎn)生的主要原因。避免揚塵、增強過濾、控制濕度等方式以及控制產(chǎn)生源等手段來避免污染*微生物

病毒和細菌附於懸浮顆粒物上傳播，是傳染病的來源黴菌：滋生於潮濕陰暗的土壤、水體、空調(diào)設(shè)備中軍團病(legionnaires'disease)：一種大葉性肺炎1976年在美國費城的賓西法尼亞美軍軍團會議的參加者中發(fā)生的軍團病是典型的例子。死亡率高達15-20%。軍團肺原菌是一種普遍存在的嗜水性需氧細菌：Legionella，可通過風道、給水系統(tǒng)進入室內(nèi)空氣。*微生物

塵蟎

適宜環(huán)境20－30℃，75－85％，空氣不流通場所可引起哮喘、過敏性鼻炎、過敏性皮炎孳生地：純毛地毯、床墊控制方法：通風換氣，保持清潔*煙草煙霧：最常見的室內(nèi)空氣污染危害：刺激和臭味香煙煙氣的典型組成成分(mg/支)：成分主流煙氣二次煙氣燃過的煙草350400全部顆粒2045尼古丁11.7一氧化碳2080二氧化碳6080氧化氮0.010.08丙稀醛0.08-----產(chǎn)生煙氣時間20s550s*臭氧

臭氧(O3)：一種刺激性氣體，主要來自室外的光化學煙霧。室內(nèi)的電視機、影印機、鐳射印刷機、負離子發(fā)生器等在使用過程中也都能產(chǎn)生臭氧。性質(zhì)：可氧化空化合物而還原，可殺菌；可被橡膠、塑料等吸附。臭氧對眼睛、粘膜和肺組織都具有刺激作用，能破壞肺的表面活性物質(zhì)，並能引起肺水腫、哮喘等。*污染物的控制方法“堵源”─建築設(shè)計與施工特別是圍護結(jié)構(gòu)表層材料的選用中，採用VOC等有害氣體釋放量少的材料；“節(jié)流”─切實保證空調(diào)或通風系統(tǒng)的正確設(shè)計、嚴格的運行管理和維護，使可能的污染源產(chǎn)汙量降低到最小程度；“稀釋”─保證足夠的新風量或通風換氣量，稀釋和排除室內(nèi)氣態(tài)污染物。這也是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的基本方法?！扒宄暴裼酶鞣N物理或化學方法如過濾、吸附、吸收、氧化還原等將空氣中的有害物清除或分解掉。*通風換氣或空氣調(diào)節(jié)

稀釋方法

通風自然通風：依靠自然風壓、熱壓作用進行通風機械通風：利用風機等機械設(shè)備進行通風空氣調(diào)節(jié)傳統(tǒng)方式：調(diào)節(jié)溫濕度、流速、潔淨度新方式：空氣成分、氣味污染嚴重：直流式系統(tǒng)（即機械通風系統(tǒng)）污染不很嚴重：部分回風系統(tǒng)*全面通風的基本微分方程式（稀釋方程）GC0d

+Md

-GCd

=VdC

在通風量一定、室內(nèi)初始濃度為C1的時候，求C2與通風時間的關(guān)係：穩(wěn)定狀態(tài)的關(guān)係式：*MG，C0CVC新風通風換氣量

決定因素室內(nèi)污染物允許濃度室外污染物濃度室內(nèi)污染物發(fā)生量：發(fā)生量已知否？？？室內(nèi)污染物產(chǎn)生對換氣量的要求人體代謝生物污染：以CO2濃度或臭氣強度指數(shù)為指標確定換氣量消除煙臭的要求根據(jù)吸煙量確定污染物發(fā)生量：VOC等微量產(chǎn)生的污染難以監(jiān)測，通風量的確定仍然是需要研究的問題。ASHRAEST62－1989R雖合理但目前無法操作。*新風通風換氣量*常用民用建築新風量範圍以坐為主、少吸煙、久逗留場所通風量與IAQ美國(歐洲)對學校，辦公室的最新研究表明新風量與SBS之間有著一定的關(guān)係，當新風量小於36m3/h人時，SBS問題變得顯著。關(guān)於人體代謝污染的問題，第一印象(FirstImpression)使80%的人能夠滿意的最小新風量是27m3/h人，對於已適應了室內(nèi)環(huán)境的90%的人能夠滿足的最小新風量只需9m3/h人。**自然通風

基本原理：只要建築開口兩側(cè)存在壓力差

P，就會有空氣流過開口。流過的風速為：熱壓：溫差引起的空氣密度差導致建築開口內(nèi)外的壓差。風壓：室外氣流繞流引起建築周圍壓力分佈的不同形成開口處的壓差。*熱壓通風*h

w

nba熱壓通風的基本概念*餘壓多層建築的熱壓引起的自然通風*餘壓熱壓作用模擬的建築模型

每層有上下兩個開口*室內(nèi)空氣速度分佈*室內(nèi)空氣溫度分佈*風壓作用下的自然通風*風壓作用下的自然通風*Pf

往往採用CFD或風洞模型實驗的方法求取K值。風壓係數(shù)風洞模型實驗*風洞模型實驗*風壓和熱壓的聯(lián)合作用*風壓和熱壓的聯(lián)合作用*氣流分佈與IAQ向室內(nèi)引入的新風是否都進入了呼吸區(qū)？室內(nèi)空氣更新的快慢如何？室內(nèi)污染物被轉(zhuǎn)移出去的迅速程度又如何？*氣流分佈的研究方法

數(shù)值求解法半經(jīng)驗公式法示蹤氣體實驗法*置換通風數(shù)值求解方法的空間模型1-壁櫥，2-桌子，3-電腦，4-人，5-燈，6-送風口，7-回風口置換通風的速度場*置換通風的溫度場*置換通風的污染物濃度場置換通風送風形式，污染物濃度高的部位在上方。*置換通風的空氣年齡場置換通風送風形式，空氣年齡長的部位在上方。年齡單位：秒*氣流分佈性能評價：空氣年齡Airage*污染物的濃度衰減曲線空氣年齡

平均空氣年齡：換氣時間：活塞流：＝

出口/2

r＝

出口充分混合流：＝

出口，

r＝2

出口

非完全混合流：入口空氣年齡最年輕，出口空氣年齡最老。*排出空氣濃度換氣效率不涉及污染源的位置

理論上最短的換氣時間是多少？活塞流所用時間：

n＝V

/G

換氣效率定義：*通風效率：涉及污染源的位置

充分混合流E＝1

活塞流均勻污染源E＝2

如果污染源在出口呢？污染源在入口呢？*其他指標

能量利用係數(shù)：類似通風效率，但用得熱代替污染物，溫度代替污染物濃度。不均勻係數(shù)：反映氣流溫度場和速度場的不均勻程度。*t均方根偏差*換氣效率

和能量利用係數(shù)

其他清除空氣污染的方法

空氣過濾去除懸浮顆粒物活性炭吸附氣體污染物光催化納米材料

TiO2

空氣離子化*空氣過濾：去除懸浮顆粒物(a)截留效應：粒徑小的粒子慣性小，粒子不脫離流線。在沿流線運動時，可能接觸到纖維表面而被截留。

(b)慣性效應：粒子在慣性作用下，脫離流線而碰到纖維表面。

(c)擴散效應：隨主氣流掠過纖維表面的小粒子，可能在類似布朗運動的位移時與纖維表面接觸。

(d)重力作用：塵粒在重力作用下，產(chǎn)生脫離流線的位移而沉降到纖維表面上。

(e)靜電效應：由於氣體摩擦和其他原因，可能使纖維帶電。*空氣過濾：去除懸浮顆粒物

不同捕集機理的捕集效率對不同粒徑的塵粒是不同的。*截留效應慣性效應擴散效應重力作用靜電效應*活性炭吸附氣體污染物

材料：硬質(zhì)的植物和果核原理：經(jīng)過活化加工後，碳的內(nèi)部形成了極小的空隙，表面積很大，1g的活性炭的有效表面積可以達到1000m2，具有極強的吸附性。性能：吸附量一般是其自身重量的1/6—1/5，到了飽和狀態(tài)就會失效，需要更換。*活性炭的吸附性能物質(zhì)名稱飽和吸附量(%) SO2 10 Cl215 CS215 C6H6(苯) 24

O3

能還原為O2烹調(diào)臭味 30廁所臭味 30*光催化納米材料

TiO2TiO2

是一種N型半導體，有很強的氧化性和還原性。在光化學反應中，以TiO2

作催化劑，在太陽光尤其是紫外線的照射下，使得TiO2固體表面生成空穴(h＋)和電子(e－)，空穴使H2O氧化，電子使空氣中的O2還原，在此過程中，生成OH基團。OH基團的氧化能力很強，可使有機物（VOC）被氧化、分解，最終分解為CO2和H2O。*不同污染消除方法的效果*(換氣次數(shù)0.07/h)空氣離子化

表示空氣離子化程度的指標是離子濃度，即單位體積內(nèi)正離子或負離子的個數(shù)。潔淨的山區(qū)離子濃度為2000個/cm3，農(nóng)村為1000-1500個/cm3，而城市則為200-400個/cm3，一般正離子數(shù)多於負離子數(shù)。一些研究結(jié)果認為，負離子對人體有良好的的生理作用，包括降低血壓、抑制哮喘、對神經(jīng)系統(tǒng)有鎮(zhèn)靜作用和有利消除疲勞。但室內(nèi)負離子發(fā)生器產(chǎn)生大量臭氧，過多的臭氧反而對人體有害。*本章習題

請推導出平均空氣年齡和換氣時間的運算式(3-28)和(3-29)。請說明換氣效率和通風效率的關(guān)係。*本章參考講座資料10月29日丹麥工業(yè)大學P.O.Fanger在本研究所的報告：“IndoorEnvironmentandHealth,ComfortandProductivity”10月11日同濟大學龍惟定教授在本研究所的報告：“上海：空調(diào)與環(huán)境”*

建築熱濕環(huán)境室內(nèi)熱濕環(huán)境室內(nèi)設(shè)備、照明、人員等§1太陽輻射對建築物的熱作用外擾內(nèi)擾窗戶透過輻射圍護結(jié)構(gòu)熱濕傳導室內(nèi)外空氣對流室外氣候參數(shù)室外空氣溫濕度太陽輻射風速風向變化鄰室空氣溫濕度對流輻射蒸發(fā)或吸濕外擾中的輻射熱圍護結(jié)構(gòu)外表面輻射圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面?zhèn)鲗α鬏椛涫覂?nèi)空氣室內(nèi)空氣通過縫隙滲透通過開啟孔洞侵入輻射圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其他物體表面對流輻射室內(nèi)空氣§1太陽輻射對建築物的熱作用室外空氣對流輻射室內(nèi)透射窗戶外擾中的濕量內(nèi)擾中的濕量蒸發(fā)室外空氣傳質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面蒸發(fā)擴散室內(nèi)空氣室內(nèi)空氣通過縫隙滲透通過開啟孔洞侵入蒸發(fā)室內(nèi)空氣內(nèi)擾中的熱量對流輻射室內(nèi)空氣§1太陽輻射對建築物的熱作用吸濕圍護結(jié)構(gòu)外表面某時刻的得熱（HeatGain，HG）：某時刻在內(nèi)外擾作用下進入房間的總熱量，包括顯熱和潛熱。顯熱對流得熱（如室內(nèi)熱源的對流散熱、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面與室內(nèi)空氣之間的對流換熱）輻射得熱（如透過窗玻璃進入室內(nèi)的太陽輻射、照明燈具的輻射得熱）由於圍護結(jié)構(gòu)本身存在的熱慣性，通過圍護結(jié)構(gòu)的得熱量與外擾之間存在著衰減和延遲的關(guān)係§1太陽輻射對建築物的熱作用§1太陽輻射對建築物的熱作用一、圍護結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽輻射熱1.不透明物體對太陽輻射的吸收圍護結(jié)構(gòu)的表面越粗糙、顏色越深，吸收率越高，反射率越低。2.半透明物體對太陽輻射的吸收、反射和透過

玻璃對可見光和波長為3um以下的短波紅外線來說，幾乎是透明的，但卻能有效的阻止長波紅外線輻射。§1太陽輻射對建築物的熱作用將具有低發(fā)射率、高紅外反射率的金屬（鋁、銅、銀、錫等），使用真空沉積技術(shù)，在玻璃表面沉積一層極薄的金屬塗層，這樣就製成了Low-e(Low-emissivity)玻璃。對太陽輻射有高透和低透不同性能。低透low-e玻璃§1太陽輻射對建築物的熱作用——空氣—半透明薄層介面的反射百分比——射線單程通過半透明薄層的吸收百分比陽光從空氣入射進入玻璃薄層，由於分界面的反射作用，只有（1-r）的輻射能進入玻璃層；經(jīng)玻璃的吸收作用，剩餘的（1-r）(1-a0)的輻射能才能抵達第二個分界面；

§1太陽輻射對建築物的熱作用陽光照射到半透明薄層時，半透明薄層對太陽輻射的總反射率、吸收率和透過率是陽光在半透明薄層內(nèi)進行反射、吸收和透過的無窮次反復之後的無窮多項之和。半透明薄層的總吸收率為：半透明薄層的總反射率為：§1太陽輻射對建築物的熱作用半透明薄層的總透過率為：兩層半透明薄層的總透過率為：兩層半透明薄層的總反射率為：§1太陽輻射對建築物的熱作用第一、二層半透明薄層的總吸收率分別為：空氣-半透明薄層介面的反射百分比r與射線的入射角和波長有關(guān)，其關(guān)係式為：其中i1和i2分別為入射角和折射角。入射角和折射角的關(guān)係取決於兩種介質(zhì)的性質(zhì)，即與兩種介質(zhì)的折射指數(shù)n有關(guān)，其關(guān)係式為：

空氣的平均折射指數(shù)n=1.0；在太陽光譜範圍內(nèi)，玻璃的平均折射指數(shù)n=1.526?！?太陽輻射對建築物的熱作用

半透明薄層對太陽輻射的吸收現(xiàn)象與大氣層對太陽光輻射的吸收規(guī)律相同，即不同波長的輻射按指數(shù)關(guān)係衰減：In=I0exp(-KL)輻射強度被吸收的百分比為：式中：L—射線在半透明薄層中的行程，與入射角和折射指數(shù)有關(guān)；Kλ—消光係數(shù)，與半透明薄層的材料物性及射線的波長有關(guān)§1太陽輻射對建築物的熱作用對應其波長的材料的消光係數(shù)射線在半透明薄層中的行程L取決於：射線單程通過半透明薄層的吸收百分比可近似認為玻璃對長波輻射不透明；半透明薄層的吸收率、反射率和透過率都隨入射角改變。§1太陽輻射對建築物的熱作用二、室外空氣綜合溫度tz（Solar-airtemperature）§1太陽輻射對建築物的熱作用圍護結(jié)構(gòu)外表面得熱=太陽輻射熱量+長波輻射換熱量+對流換熱量太陽直射輻射大氣長波輻射太空散射輻射對流換熱地面反射輻射環(huán)境長波輻射地面長波輻射壁體得熱§1太陽輻射對建築物的熱作用60℃！35℃！建築物外表面單位面積上得到的熱量為：tz——室外空氣綜合溫度§1太陽輻射對建築物的熱作用相當於室外氣溫由原來的tair增加了一個太陽輻射的等效溫度αI/αout值。是當量室外溫度，非實際室外空氣溫度，方便計算。室外空氣綜合溫度tz的運算式：

在一般空調(diào)負荷計算中不考慮圍護結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射，則：

§1太陽輻射對建築物的熱作用Think，tz

與有效天空溫度Tsky

、室外空氣溫度tair相同嗎？與什麼因素有關(guān)？人們常說的“體感溫度”是什麼？

tz：綜合表達了室外空氣溫度、太陽輻射、圍護結(jié)構(gòu)外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射的一個綜合熱作用，是考慮了室外空氣和太陽短波輻射的加熱作用、及圍護結(jié)構(gòu)外表面的有效長波輻射的自然散熱作用，將三者對外圍護結(jié)構(gòu)的共同作用綜合成一個單一的室外氣象參數(shù)。Tsky

：是天空有效輻射溫度（因大氣吸收太陽輻射和地面長波輻射而具有一定溫度，會向地面發(fā)出長波輻射），該值與天空氣象條件有關(guān)?！?太陽輻射對建築物的熱作用tair：距地面1.5m高、背陰處的空氣溫度。氣溫對任何朝向的外牆和屋頂?shù)挠绊懯窍嗤模栞椛錈岬挠绊懖煌?，加上外表面材料和顏色及室外風速的差異，則各朝向的室外空氣綜合溫度就不同了。平屋頂tz最大，其次是西牆，炎熱地區(qū)須重視屋頂和東西牆的隔熱?！?太陽輻射對建築物的熱作用計算白天的室外空氣綜合溫度時可忽略長波輻射；夜間由於沒有太陽輻射，不可忽略建築物的長波輻射；對於垂直表面近似取Qlw=0；對於水平面，取Qlw/αout=3.5～4.0℃。結(jié)構(gòu)外表面採用淺色平滑的粉刷和飾面材料，以減少太陽輻射熱的吸收；屋頂或牆面外側(cè)設(shè)置遮陽設(shè)施；結(jié)構(gòu)外表面採用對太陽短波輻射吸收率小而長波發(fā)射率大材料?！?太陽輻射對建築物的熱作用降低tz的辦法：三、夜間輻射（有效輻射、長波輻射Qlw

、天空輻射）一、通過圍護結(jié)構(gòu)的顯熱得熱

通過圍護結(jié)構(gòu)形成的潛熱得熱：主要來自於圍護結(jié)構(gòu)的濕傳遞?！?建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱通過圍護結(jié)構(gòu)的顯熱得熱通過非透明圍護結(jié)構(gòu)的熱傳導通過玻璃窗的得熱外表面對流換熱外表面日射通過牆體導熱圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量和溫度的波動幅度與外擾波動幅度之間存在衰減和延遲的關(guān)係。圍護結(jié)構(gòu)熱容量愈大，蓄熱能力愈大,愈滯後，波幅衰減愈大?！?建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱

牆體、屋頂?shù)冉êB構(gòu)件的傳熱過程，可看作非均質(zhì)板壁的一維不穩(wěn)定導熱過程。該式描述了圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度分佈情況§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱當同一空間的各內(nèi)表面之間溫差不大的情況下，室內(nèi)各表面之間的長波輻射可忽略；存在較大溫差時室內(nèi)各表面之間的長波輻射不可忽略;內(nèi)表面溫度是導熱、對流、輻射和蓄熱綜合作用的結(jié)果。

當室外溫度有所變化時，圍護結(jié)構(gòu)外表面、圍護結(jié)構(gòu)本身各部位和內(nèi)表面的溫度變化比室外空氣溫度的變化時間上有所滯後。距外表面距離越遠，滯後的時間就越長。

§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱該式描述了圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面?zhèn)鞯绞覂?nèi)空氣的熱量，即：通過非透明圍護結(jié)構(gòu)實際傳入室內(nèi)的熱量。對流換熱量輻射換熱量短波輻射得熱量內(nèi)表面輻射如何影響板壁的傳熱？HGwall=HGwall,conv+HGwall,lw儘管Qin增加了，但Qout和Qcond卻是減少的。Tout,airQoutQwall,cond=HGwall-△QwallTin,air§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱Qwall,cond=HGwall-△Qwall實際傳熱量得熱得熱與實際傳熱量的差值由室外氣象條件與室內(nèi)氣溫決定由於室內(nèi)其他表面溫度與空氣溫度不同及室內(nèi)輻射源存在而造成氣象和室內(nèi)氣溫對板壁傳熱量的影響比較確定，容易求得內(nèi)表面輻射對傳熱量的影響較複雜，涉及角係數(shù)和各表面溫度§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱通過非透明圍護結(jié)構(gòu)的得熱:實際通過圍護結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量與通過圍護結(jié)構(gòu)得熱的差值：二、通過透光週邊護結(jié)構(gòu)的得熱通過玻璃窗形成的圍護結(jié)構(gòu)得熱

通過玻璃板壁的傳熱量

透過玻璃窗的日射輻射得熱量

熱交換形式：導熱1.

通過透光週邊護結(jié)構(gòu)的傳熱量因玻璃薄，導熱係數(shù)大，惰性小，傳熱近似按穩(wěn)態(tài)傳熱計算：§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱Think，包括哪幾種傳熱方式?影響因素有哪些?2.透過玻璃窗的太陽輻射得熱量

照到窗玻璃表面的陽光一部分被反射，不成為房間得熱一部分透過玻璃進入室內(nèi)，成為房間得熱一部分被玻璃吸收，使玻璃溫度升高其中一部分以對流和輻射的形式傳入室內(nèi)，成為房間得熱一部分也以對流和輻射的形式但散到室外，不成為房間得熱§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱玻璃窗的種類與熱工性能§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱窗框型材：木框、鋁合金框、鋁合金斷熱框、塑鋼框、斷熱塑鋼框等；玻璃層間：充空氣、氮、氬、氪等或有真空夾層；玻璃層數(shù)：單玻、雙玻、三玻等；玻璃類別：普通透明玻璃、有色玻璃、低輻射(Low-e)玻璃等；鍍膜（玻璃表面）：反射膜、low-e膜、有色遮光膜等；鍍膜（兩層玻璃之間的空間中）：對近紅外線高反射率的熱鏡膜。我國民用建築：常用：鋁合金框或塑鋼框配單層或雙層普通透明玻璃，雙層玻璃間為空氣夾層北方地區(qū)：多裝有兩層單玻窗。商用建築：採用有色玻璃或反射鍍膜玻璃。發(fā)達國家寒冷地區(qū)的住宅：多裝有充惰性氣體的雙玻窗商用建築：多採用高絕熱性能的low-e玻璃窗。§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱玻璃窗的種類與熱工性能不同結(jié)構(gòu)的窗有著不同的熱工性能氣體夾層和玻璃本身均有熱容，但較牆體小?！?建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱KKK透過單位面積玻璃的太陽輻射得熱：玻璃吸收太陽輻射造成的房間得熱：注意：玻璃吸熱後會向內(nèi)、外兩側(cè)散熱總得熱：HGsolar＝HGglass,

+HGglass,a通過玻璃窗的太陽輻射得熱§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱標準太陽得熱量SSG（StandardSolarheatGain）：

以某種類型和厚度的玻璃作為標準透光材料，其在無遮擋條件下的太陽得熱量。入射角為i時的標準玻璃的太陽得熱量計算式：

式中g(shù)—標準太陽得熱率。§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱遮陽方式現(xiàn)有遮陽方式內(nèi)遮陽：普通窗簾、百頁窗簾外遮陽：挑簷、可調(diào)控百頁、遮陽蓬窗玻璃間遮陽：夾在雙層玻璃間的百頁窗簾，百頁可調(diào)控我國目前常見遮陽方式內(nèi)遮陽：窗簾外遮陽：屋簷、遮雨簷、遮陽蓬§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱通風雙層玻璃窗，內(nèi)置百頁§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱內(nèi)百頁無通風有通風外遮陽和內(nèi)遮陽有何區(qū)別?外遮陽：只有透過和吸收中的一部分成為得熱內(nèi)遮陽：遮陽設(shè)施吸收和透過部分全部為得熱對流透過反射反射對流透過§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱透過玻璃窗的實際太陽輻射得熱量採用對標準玻璃的太陽得熱量進行修正的方法計算：

實際照射面積比玻璃的遮擋係數(shù)遮陽設(shè)施的遮陽係數(shù)窗的有效面積係數(shù)§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱§2建築圍護結(jié)構(gòu)的熱濕傳遞與得熱通過透光週邊護結(jié)構(gòu)的得熱量：

通過透光週邊護結(jié)構(gòu)的得熱量與實際傳熱量之間同樣有差別，其原因是：玻璃