第3章 建筑环境基本技术概念

第三章

建筑环境的基本技术概念1本章大纲本专业需要涉及的基本科学概念人需要的建筑热湿环境关于室内空气品质生产工艺要求的建筑环境关于绿色建筑2什么是“建筑环境”？人工环境BuiltEnvironment在围合、半围合空间中的热湿环境、空气品质、声环境、光环境(建筑、运载工具等)可以用客观参数来进行定量描述其优劣物理参数化学参数微生物参数

等环境类型热湿环境空气品质声环境光环境3一.本专业需要涉及的

基本科学概念4学科的研究内容人们需要什么样的室内环境？室外气候如何影响室内环境？如何控制调节室内环境？处理的对象是什么？湿空气：我们周围的空气，含有水蒸气围护结构：房子的墙、门窗、屋面、地板，室内空间的包络面室内热湿环境室内空气品质声环境与光环境：光环境对热湿环境有影响，热湿环境控制系统可能会对声环境产生影响5本专业与其他相关专业的关系相近专业——建筑技术（建筑物理）具有类似的学科基础研究建筑物本体的性能，被动式的室内环境控制技术热、声、光环境都要关注本专业不仅研究建筑物本身的环境和能耗特性，同时关注主动式的室内环境控制技术（设备系统）重点关注建筑热湿环境和室内空气品质环境6二.人需要的建筑热湿环境7人类对热湿环境的适应性人类最早的生存范围主要局限在热带雨林和热带草原的交接地带，全年温暖湿润人体对偏热环境的适应能力显著胜于对偏冷环境的适应能力8人类生存范围的扩展人类活动从低纬度地区向高纬度地区扩展热带亚热带温带寒带第一道屏障：兽皮、树叶衣物第二道屏障：掩蔽所建筑由于第一道屏障的存在，为人类营造第二道屏障提供了更大的自由度9人类对抗自然的方法由于人体的御寒能力远远不如耐热能力，因此生存的第一要务是取暖——使用火10取暖：生存的需要通风：健康的需要降温：舒适的需要11目前维持建筑热湿环境用能在建筑能耗中占比最大北京某星级酒店用电120kWh/m2年北京某商场用电200kWh/m2年北京某写字楼用电120kWh/m2年北京住宅能耗统计比例搞清人类到底需要什么样的室内环境是极为重要的不合适的室内环境会危害到人体健康不合适的室内环境控制目标，限制了自然能源的应用，增加了建筑能耗12如何评价热湿环境？热舒适/热感觉：人体对热湿环境的反应——冷还是热？人体热舒适问题的特点受遗传和生长环境的交互影响，人有很大的个体差异，需要关注大多数人，也需要满足个体需求人的感觉会变化，因此不像物理实验或者化学实验那样有很强的重复性对热舒适问题的探讨已经将近一个世纪了，但还有很多未知的问题13如何评价热湿环境？以前人们以为只有温度对人体的冷热有影响，后来发现影响的因素有很多目前发现的影响人体热感觉的主要因素2个人员参数：活动强度（代谢率）、服装热阻4个环境参数：空气温度、湿度、空气流速、辐射（太阳辐射、远红外辐射/长波辐射）丹麦技术大学的P.O.Fanger教授提出的PMV指标，把上述6个参数与人体热舒适联系在一起，已经成为国际通用评价标准只要测出4个环境参数，并给出2个人员参数，就能算出PMV，预测平均热舒适投票PMV=f(6个参数)这些是在稳态均匀的人工气候室内得出的实验结果14目前依然在研究中的热点问题“空调病”是什么造成的？怎么避免？长期使用空调对人体健康有无危害？长期在恒温恒湿的环境中逗留对人体健康有无危害？目前的国际上广泛采用的热舒适标准是否适合中国人？不同气候区的人群对热湿环境的需求是否有所不同？…………15基本理念：舒适=健康！16舒服啊好舒服！三.室内空气品质

IndoorAirQuality,IAQ17

为什么要研究建筑的空气环境?18人们有超过90％的时间是在室内度过的室内空气环境比室外还要重要什么是室内空气品质？是指空气的成分以及各成分的浓度是否满足室内人员的舒适与健康的要求空气的成分及其浓度决定着空气的品质室外空气品质对室内空气品质会有影响好的室内空气品质有毒有害物质不能超标——健康不能有令人不愉快的气味——舒适19室内空气污染物的类型空气中的污染物气体污染物可吸入颗粒物微生物污染类型化学污染物理污染生物污染放射性污染2021清除空气中污染物的方法稀释用清洁的空气把室内空气的污染物浓度稀释，使其降低到健康要求的限值以下措施：向室内输送新风，并将室内污染了的空气排到室外，即“通风”通风又与热湿环境以及建筑能耗密切相关，互为影响清除采用各种物理、化学或生物方法将空气中的有害物清除或分解掉需要进一步研发效果可靠、没有副作用的技术和产品室内空气品质方面的未解问题低浓度的污染物对人体的长期影响如何？建筑关联病发病率与室内外空气品质的关系如何？如何有效清除空气中的污染物？应该把空气品质控制在什么水平？如何在创造优良室内空气品质与建筑能耗之间取得平衡？22四.生产工艺要求的建筑环境2324生产工艺过程环境举例生产车间恒温恒湿、超净、高污染排放(粉尘、有毒气体)、高温实验室、手术室恒温恒湿、超净要求储藏空间食品冷冻冷藏、文物保护、展品保存特殊空间植物温室、物料烘干室、数据中心、体育赛场、动物房军事与生命保障需求航天器、大型客机、潜艇25生产工艺过程环境要求举例处理参数：温度、湿度、洁净度、风速、压力等精密仪器制造车间要求：温度200.1℃，相对湿度505%

——温度高精度超大规模集成电路生产车间：洁净度标准为M1级(直径0.1m的尘粒个数<350粒/m3)——超净合成纤维生产车间要求：相对湿度552％——湿度高精度26生产工艺过程环境特点需要控制参数的精度高，但需要严格控制的参数相对比较少保证工艺环境要求是第一位的，不能有任何折扣。在严格满足该要求的基础上考虑降低能源消耗有除尘和有害气体控制要求，以及劳动卫生保护要求有排风污染控制的要求（除尘、除污），否则有污染外部环境的危险五.关于绿色建筑

GreenBuilding可持续建筑SustainableBuilding生态建筑Eco-building低碳建筑LowCarbonBuilding27发展历史20世纪60年代，美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞(PaolaSoleri)把生态学(Ecology)和建筑学(Architecture)两词合并为“Arology”，提出了“生态建筑”（绿色建筑）的理念。1991年布兰达·威尔和罗伯特·威尔(BrendaandRobertVale)合著的《绿色建筑：为可持续发展而设计》问世，提出了综合考虑能源、气候、材料、住户、区域环境的整体的设计观。1993年国际建筑师协会UIA大会发表了《芝加哥宣言》，号召全世界建筑师把环境和社会的可持续性列入建筑师职业及其责任的核心。1999年UIA大会发布《北京宪章》，明确要求将可持续发展作为建筑师和工程师在新世纪中的工作准则。28建筑的原则

——绿色建筑概念的朴素表达古罗马的维特鲁威（Vitruvius）在其公元前一世纪发表的著作《建筑十书》中提出建筑三原则：坚固、适用、美观50年代，我国提出了“党的建筑方针”是：适用、经济、在可能的条件下注意美观改革开放后，我国政府又重提建筑方针是：适用、经济、美观29我国绿色建筑的定义：四节一环保国标《绿色建筑评价标准》GB50378-2005在建筑的全寿命周期内，最大限度地节省资源(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。《绿色奥运建筑评估体系》2003绿色建筑是指为人类提供健康、舒适的工作、居住、活动的空间，同时实现最高效率地利用资源、最低限度地影响环境的建筑物。30世界各国绿色建筑评价体系313-STARGB50378EEWHGreenMark绿色建筑评价系统CEHRS2001GOBAS2003CASBEE20033-STAR2006GB/T50378台湾EEWH1999香港HKBEAM199632英国BREEAM日本CASBEE美国LEED

中国：三星国标GB/T50378,绿色奥运评估体系，生态住宅评估手册，HKBEAM(香港)，EEWH(台湾)对于绿色建筑的误读认为绿色建