建筑环境学总复习

建筑环境学

BuiltEnvironment1第一章2建筑的功能：创造一个微环境居住者的安全与健康生产过程需要在强调可持续发展的今天，建筑环境学也面临两个亟待解决的问题。

第一是如何调解满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾。

第二，在室内的空气品质方面，由于大量使用合成材料作为建筑内部的装修和保温，并一味地为节能而减低新风量出现了所谓的病态建筑.第一章

3为什么要考虑建筑外环境?建筑物所在地的气候条件，会通过围护结构，直接影响室内的环境，为得到良好的室内气候条件以满足人们生活和生产的需要，必须了解当地各主要气候要素的变化规律及其特征。一个地区的气候是在许多因素综合作用下形成的。对建筑密切有关的气候要素有：太阳辐射、气温、湿度、风、降水等等。 第二章建筑外环境4宏观气候太阳辐射作用与地球气候特点地球绕日运动规律太阳辐射室外气候大气压力、风、气温、天空温度、地温、湿度、降水微观气候人类营造活动形成的局部微气候城市风场、城市热岛、建筑日照第二章建筑外环境5第一节地球绕日运动的规律赤纬：太阳光线与地球赤道平面之间的夹角，表明季节的变化。全年的赤纬在+23.5-23.5之间变化。从而形成了一年中春、夏、秋、冬四季的更替。地方平均太阳时，是以太阳通过该地的子午线时为正午12时来计算一天的时间。本初子午线处在的平均太阳时为世界时间的标准时，称为"世界时"。把全世界按地理经度划为24个时区，每个时区包含地理经度15。我国从东五时区到东九时区，横跨五个时区。统一采用东八时区的时间，即以东经120的平均太阳时为中国的标准称为“北京时间”。时角（h）：将真太阳时用角度表示，表明时间的变化。当地时间12点时的时角为零，前后每隔一小时，增加360/24=15，如10点和14点均为15×2=30。6第一节地球绕日运动的规律太阳位置常用两个角度来表示，即太阳高度角b和太阳方位角A。太阳高度角为太阳方向与水平面的夹角，太阳方位角为太阳方向的水平投影偏离南向的角度。确定太阳高度角和方位角的目的在于进行日照时数、日照面积、房屋朝向和间距以及房屋周围阴影区范围等的设计。

影响太阳高度角和方位角的因素有三：赤纬（d）；时角（h）；地理纬度。

夏至和冬至使太阳高度角与纬度之间的关系（北纬40）关系：纬度－d赤纬＋b太阳高度角＝907落到地球上的太阳辐射能量由三部分组成

直射辐射：为可见光和近红外线

散射辐射：被大气中的水蒸汽和云层散射，为可见光和近红外线

大气长波辐射：大气（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面辐射，为长波辐射。在日间比例很小，可以忽略。所谓太阳总辐射照度一般仅包括前两部分太阳辐射能是地球上热量的基本来源，是决定气候的主要因素，也是建筑物外部最主要的气候条件之一。在各种波长的辐射中能转化热能的主要是可见光和红外线。第二节太阳辐射可见光紫外线近红外线长波红外线8太阳辐射能与太阳高度角I0图中表明在法线方向和水平面上的直射辐射强度随着太阳高度角的增大而增强，而垂直面上的直射辐射强度开始随着太阳高度角的增大而增强，到达最大值后，又随着太阳高度角的增大而减弱。

9太阳日总辐射照度与朝向地点：北纬40°对于水平面来说，夏季总辐射热量达到最大；而南向垂直表面，则冬季所接受的总辐射量为最大。10关于太阳高度角太阳高度角与太阳通过的路径长度密切相关，从而影响日射强度。太阳高度角低则日射强度小冬季太阳高度角低，夏季太阳高度角高清晨和傍晚太阳高度角低，中午太阳高度角高高纬度地区太阳高度角低，低纬度地区太阳高度角高11太阳高度角冬夏不同12我国的宅舍习惯“坐北朝南”也有其科学道理。我国位于北半球，绝大部分处在北温带，太阳多从东偏南升起，从西边落下。冬季，太阳高度角较小，住宅的门、窗朝南，可使更多斜射的太阳光线进入室内，从而提高室内温度。而在夏季，太阳高度角增大，太阳从门、窗射入的光线相对就少，从而能保持室内有一定的凉意。再就是我国大部分地区位于东亚季风区，宅舍朝南，盛夏季节可避开下午最热时的直射阳光，隆冬季节又可避开西北寒风，起到防寒、保暖的作用。13大气压力大气压力随海拔高度而变在同一位置，冬季大气压力比夏季大气压力高，变化范围5％以内海平面大气压力称作标准大气压，为101325Pa或760mmHg14风风的成因风是指由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。地表增温不同是引起大气压力差的主要原因，也是风的主要成因。风可分为大气环流与地方风两大类。15风风的成因:风是指由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。地表增温不同是引起大气压力差的主要原因，也是风的主要成因。风可分为大气环流与地方风两大类。大气环流：造成全球各地差异赤道和两极温差造成地方风：造成局部差异，地方性地貌条件不同造成海陆风、山谷风：以一昼夜为周期(局部地方昼夜受热不均引起。)

季风：造成季节差异，以年为周期(海陆间季节温差造成，冬季大陆吹向海洋，夏季海洋吹向大陆。)街巷风，高楼风(海陆建筑物周围环境的影响，风遇障碍物绕行产生方向速度的变化。)16原因

地面有冷源1.夜间长波辐射2.附近有较低温的海风吹来逆温层正常的温度梯度：地表热，高空冷17空气温度主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。空气与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交换而被加热或冷却以对流为主。大气中的气体分子在吸收和放射辐射能时具有选择性。它对太阳辐射几乎是透明体，直接接受太阳辐射的增温是非常微弱的。18大气中的气体分子主要靠吸收地面的长波辐射而升温，因此，地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因。与温暖的地表直接接触的空气层，由于导热的作用而被加热，此热量又靠对流的作用而转移到上层空气。因此，气流和风带着空气团不断地与地表接触而被加热。在冬季和夜间，由于向空间的长波辐射作用，地表较空气要冷。这样与地表所接触的空气就会被冷却。空气温度空气温度是如何产生变化的？白天地表温度升高与空气温度升高，谁是诱因？夜间地表温度降低与空气温度降低，谁是诱因？19空气温度影响地面附近气温的因素主要有：入射到地面上的太阳辐射热量，它起着决定性的作用。第二是地面的覆盖面。不同的地形及地表覆盖面对太阳辐射的吸收和反射以及本身温度变化的性质均不同，所以地面的增温也不同。第三是大气的对流作用以最强的方式影响气温。气温有年变化和日变化。一般在晴朗天气下，气温一昼夜的变化是有规律的。从一天24小时所测得的温度值图中可以看出，气温日变化中有一个最高值和最低值。最高值通常出现在下午二时左右，而不是正午太阳高度角最大的时刻。最低气温一般出现在日出前后，而不是在午夜。这是由于空气与地面间因辐射换热而增温或降温都需要经历一段时间。20空气温度的局部效应

受地面反射率、夜间辐射、气流、遮阳等影响，离建筑物越远，温度越低。“霜洞”:当空气流入山谷、洼地、沟底时，只要没有风力扰动，空气就会如池水一样积聚在一起。最可能出现这种现象的条件是寒冷、晴朗的夜晚。在这种凹地里的建筑或住宅里，冬季温度较其周围平地面上的温度低得多，特别是在夜间更为明显。同样地，在建筑物底层或位于一般地面以下而室外有凹坑的半地下室，情况也与此类似。21有效天空温度大气层吸收10％以上的太阳辐射和来自地面的反射辐射，并向地面进行长波辐射（5～8

m及13

m以上）。此时的大气温度用有效天空温度来表示。即便是在晴朗天气的夏季夜间，有效天空温度也有可能达到零下。天气越晴朗，夜间有效天空温度就越低。22地层温度表面温度的变化取决于太阳辐射和对天空的长波辐射，可看作是周期性的温度波动地层表面的月平均温度波动幅度基本等于室外月平均气温波动的幅度。温度波在向地层深处传递时，有衰减和延迟；1.5m后日变化被滤掉；一定深度后便成为恒温层，温度比全年气温平均温度高1～2℃。23湿度来源

水体蒸发植物蒸发影响因素

地面性质水体分布季节阴晴水蒸汽分压力冬季较低，夏季较高湿热地区：15~20mbar寒冷和沙漠地区：2mbar日变化较小，季节变化较大内陆地区夏季：上午9~10时和晚上9~10时最高，凌晨和午后最低沿海地区夏季和各地秋冬季：日变化与气温日变化一致日变化绝对湿度一日中相对稳定相对湿度与气温变化反相

年变化内陆和沿海地区差别较大24此处易聚集垃圾小区风场形成机理建筑物对来流风的阻碍和聚集作用小区内太阳辐射导致各表面存在温差而形成的自然对流不当风场的危害冬季造成热负荷增加高风速影响人员行动夏季自然通风不良25小区风场形成机理建筑物对来流风的阻碍和聚集作用小区内太阳辐射导致各表面存在温差而形成的自然对流不当风场的危害冬季造成热负荷增加高风速影响人员行动夏季自然通风不良城市气候26城市热岛的成因自然条件市内风速、对天空长波辐射：建筑布局影响对天空角系数和风场云量：市区内云量大于郊区太阳辐射：市内大气透明度低下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材料、植被、水体的设置人为影响：“人为热”交通、家用电器、炊事产热空调采暖产热热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度（距地1.5m高处）附件远郊的气温的差值。单位：℃城市热岛27城市热岛与逆温层由于自然对流的作用，在地面以上一定高度内形成了一个温度随高度上升的稳定的“逆温层”，使污染物处于低温区域，妨碍了污染物向上部的扩散，加剧了城市的污染程度。“逆温层”的影响范围与热岛强度有关，在大城市可达500m高，小城市约为50m。28建筑布局与日照日照的作用冬季采暖：充分利用太阳能自然采光需要：适当的散射辐射心理需要：冬日室内光斑对人的心理有积极作用影响因素纬度：决定太阳高度角和日射强度建筑布局：决定遮挡情况目标冬天尽量多：但太阳高度角低易被遮挡夏天尽量少：但太阳高度角高不易被遮挡29建筑布局与日照日影终日日影：一天中都没有日照永久日影：终年没有日照建筑布局与日照建筑的互遮挡：不同建筑物相互遮挡建筑的自遮挡：建筑物一部分被另一部分遮挡日照的作用日照过少导致人体产生的褪黑色素增加，引起精神忧郁紫外线杀菌，促进合成维生素D导致皮肤癌可见光获得照明红外线带来辐射热能30城市居住区规划设计规范规定建筑气候区划Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、VII气候区Ⅳ气候区Ⅴ、Ⅵ

气候区大城市中小城市大城市中小城市日照标准日大寒日冬至日日照时数(h)≥2≥3≥1有效日照时间带(h)8～169～15日照时间计算起点底层窗台面有关日照的规范与标准日照间距为了得到充分的日照，南北方向相邻的楼间距不得低于一定限值适用于南北行列式排列的板式建筑。31建筑热湿环境是如何形成的?主要成因是外扰和内扰的影响:

外扰：室外气候参数(室外空气温湿度，太阳辐射，风速，风向等)，邻室的空气温湿度

内扰：人员、照明、室内设备等室内热湿源

建筑物获得的热量32基本概念围护结构的热作用过程：无论是通过围护结构的传热传湿还是室内产热产湿，其作用形式包括对流换热（对流质交换）、导热（水蒸汽渗透）和辐射三种形式。对流换热(对流质交换)围护结构传热传湿室内产热产湿辐射导热(水蒸汽渗透)33基本概念

得热(HeatGain

HG)：某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量叫做该时刻的得热。如果得热<0，意味着房间失去热量。围护结构热过程特点：由于围护结构热惯性的存在，通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟的关系。得热潜热显热辐射得热对流得热34太阳辐射的波谱可见光紫外线近红外线长波红外线可见光45.6%紫外线7.0%近红外线45.2%长波红外线2.2%在各种波长的辐射中能转化热能的主要是可见光和红外线。一般工业热源的辐射均为长波辐射。只有发射可见光的灯具和高温热源才有可能发射可见光和近红外线。太阳总辐射能量比例35不同的表面对辐射的波长有选择性：黑色表面对各种波长的辐射几乎都是全部吸收，而白色表面可以反射几乎90％的可见光。对于太阳辐射，围护结构的表面越粗糙、颜色越深，吸收率就越高，反射率越低。而绝多数材料表面对长波辐射的反射率和吸收率随波长变化不大，可近似为常数，除抛光表面，基本都在0.9上下。3.1.1围护结构外表面所吸收的太阳辐射非透光围护结构外表面所吸收的太阳辐射热反射吸收36太阳辐射在透光围护结构中的传递玻璃对辐射的选择性0.8可见光近红外线长波红外线普通玻璃的光谱透射率3.1.1围护结构外表面所吸收的太阳辐射

玻璃对不同波长的辐射有选择性，对于可见光和近红外线几乎是透明的，但却能够有效地阻隔长波红外线辐射。玻璃具有温室效应37太阳辐射在透光围护结构中的传递

将具有低红外发射率、高红外反射率的金属（铝、铜、银、锡等），使用真空沉积技术，在玻璃表面沉积一层极薄的金属涂层，就制成了Low-e(Low-emissivity)玻璃。3.1.1围护结构外表面所吸收的太阳辐射38透射率反射率3.1.1围护结构外表面所吸收的太阳辐射太阳辐射在透光围护结构中的传递0.8可见光近红外长波红外普通玻璃对长波辐射的透过率低但吸收率高，Low-e既不透过、也不吸收长波辐射；Low-e对近红外的透过率可以比普通玻璃低很多。low-e玻璃与普通玻璃共同点：表面无色，有良好的透光性能；对长波辐射的透过率都很低。不同点：low-e玻璃的透光选择性393.1.2室外空气综合温度太阳直射辐射大气长波辐射天空散射辐射对流换热地面反射辐射周围建筑和其他物体外表面的长波辐射地面长波辐射壁体得热围护结构外表面的热平衡壁体得热＝对流换热量＋太阳辐射热量＋长波辐射换热量4060℃！35℃！如果忽略围护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射： 3.1.2室外空气综合温度

Solar-airTemperature考虑了太阳辐射的作用对表面换热量的增强，相当于在室外气温上增加了一个太阳辐射的等效温度值。是为了计算方便推出的一个当量的室外温度。41围护结构外表面与环境的长波辐射换热Qlw包括大气长波辐射、与地面以及周围建筑和其他物体外表面之间的长波辐射。在计算白天的室外空气综合温度时，由于太阳辐射强度远大于长波辐射，因此可以忽略长波辐射的作用。但是在夜间没有太阳辐射，而天空的背景温度远低于空气温度，因此建筑物向天空的辐射放热量是不可以忽略的。思考题：白天有天空辐射吗？3.1.3天空辐射（夜间辐射，有效辐射）42通过围护结构的显热得热通过围护结构的显热得热通过非透光围护结构的得热通过透光围护结构的得热外表面对流换热外表面日射通过墙体导热3.2围护结构的热湿传递与得热43通过非透光围护结构的热传导由于热惯性存在，通过围护结构的传热量和温度的波动幅度与外扰波动幅度之间存在衰减和延迟的关系。衰减和滞后的程度取决于围护结构的蓄热能力44通过非透光围护结构的热传导非均质板壁的一维不稳定导热过程：边界条件：

t(x,0)=f(x)内表面长波辐射45x=0x=

Qenv通过非透光围护结构的热传导利用室外空气综合温度简化外边界条件：实际通过围护结构传入室内的热量为：

这部分热量将以对流换 热和长波辐射的形式向 室内传播。只有对流换 热部分直接进入了空气。46通过非透光围护结构的得热

基本物理过程分析结论即便室外气象参数与室内空气温度是确定的，实际通过非透光围护结构的热传导量也是不确定的

受其他壁面温度高低与室内辐射热源方向的影响。“通过非透光围护结构的得热”实际上是一个假设的量量级上与“通过非透光围护结构的热传导量”相当，但把受其他壁面温度与室内辐射热源影响部分忽略了，存在数值上的偏差。47通过非透光围护结构的得热为了求得所谓的非透光围护结构的得热HGwall，需要规定假定条件：假定除所考察的围护结构内表面以外，其他各室内表面的温度均与室内空气温度一致室内没有任何其他短波辐射热源发射的热量落在所考察的围护结构内表面上，即Qshw＝0。此时，通过该围护结构传入室内的热量就被定义为通过非透光围护结构的得热，主要反映了室外气象参数和室内空气温度的影响 HGwall=HGwall,conv＋HGwall,lw48通过玻璃板壁的传热透过玻璃的日射得热通过玻璃窗的得热通过透光围护结构的得热得热与玻璃窗的种类及其热工性能有重要的关系。49透过单位面积玻璃的太阳辐射得热：玻璃吸收太阳辐射造成的房间得热：原理：玻璃吸热后会向内、外两侧散热成立的条件：如果内外气温一样总得热：HGwind,sol＝HGglass,

+HGglass,a通过透光围护结构的得热50遮阳方式现有遮阳方式内遮阳：普通窗帘、百页窗帘外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗帘，百页可调控我国目前常见遮阳方式内遮阳：窗帘外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬51外遮阳和内遮阳有何区别?外遮阳：只有透过和吸收中的一部分成为得热内遮阳：遮阳设施吸收和透过部分全部为得热反射对流透过对流透过反射52通过玻璃窗的长波辐射夜间除了通过玻璃窗的传热以外，还有由于天空夜间辐射导致的散热量采用low-

玻璃可减少夜间辐射散热53通过围护结构的湿传递湿传递的动力是水蒸气分压力的差。墙体中水蒸气的传递过程与墙体中的热传递过程相类似：w=Kv(Pout-Pin)

kg/s

m2水蒸汽渗透系数，kg/(N

s)或s/m：54饱和水蒸汽分压力温度实际水蒸汽分压力通过围护结构的湿传递当墙体内实际水蒸汽分压力高于饱和水蒸汽分压力时，就可能出现凝结或冻结，影响墙体保温能力和强度。55室内显热热源包括照明、电器设备、人员显热热源散热的形式

辐射：进入墙体内表面、空调辐射板、透过玻璃窗到室外、其它室内物体表面（家具、人体等）；对流：直接进入空气。显热热源辐射散热的波长特征

可见光和近红外线：灯具、高温热源（电炉等）长波辐射：人体、常温设备

其他得热来源：室内产热与产湿56其他得热来源：室内产热与产湿室内湿源包括人员、水面、产湿设备散湿形式：直接进入空气得热往往考虑围护结构和家具的蓄热，“得湿”一般不考虑“蓄湿”湿源与空气进行质交换同时一般伴随显热交换其他得热来源：人体散热散湿(4)其他得热来源：空气渗透带来的得热夏季：室内外温差小，风压是主要动力冬季：室内外温差大，热压作用往往强于风压，造成底层房间热负荷偏大。因此冬季冷风渗透往往不可忽略。57冷负荷与热负荷冷负荷：维持室内空气热湿参数为某恒定值时，在单位时间内从室内除去的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。如果把潜热负荷表示为单位时间内排除的水分，则又可称作湿负荷。热负荷：维持室内空气热湿参数为某恒定值时，在单位时间内向室内加入的热量，包括显热负荷和潜热负荷两部分。如果只控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。冷热负荷的大小与去除负荷的方式有关送风方式还是辐射方式？冷辐射板空调需要去除的热量除了进入到空气中的得热量外，还包括部分贮存在热表面上的得热量。常规的送风方式空调需要去除的是进入到空气中的得热量。58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。59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空调形式

送风：负荷＝对流部分辐射：负荷＝对流部分＋辐射部分注意：辐射的存在是延迟和衰减的根源！60人体的热平衡热平衡方程M

W

C

R

E

S=0

皮肤表面积AD＝0.202mb

0.425H0.725

身高1.78m体重65kgAD为1.8m2第四章

人体对热湿环境的反应61人体与外界的热交换显热交换对流散热辐射散热潜热交换皮肤散湿出汗蒸发皮肤湿扩散呼吸散湿第四章

人体对热湿环境的反应62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：影响所有换热形式服装的作用：保温和阻碍湿扩散63人体的能量代谢率影响因素多：

肌肉活动强度：绝对的影响环境温度：偏高、偏低都增加代谢率性别：男性高于女性年龄：少年高于老人神经紧张程度：紧张则代谢率高进食后时间的长短等：进食后代谢率增加，蛋白质代谢率高，糖和脂肪类代谢率低。代谢率单位met：1met=58.2W/m2，即成年男子静坐时的代谢率。64人体散热、散湿量的影响因素全热：主要决定于肌肉活动强度，受其它因素影响在应用上可以忽略。显热：决定于温度，随温度上升而减少。潜热(散湿)：决定于温度，随温度上升而增加。6566人体的温度感受系统20世纪初发现人的皮肤上存在对冷敏感的区域“冷点”和对热敏感的区域“热点”人体各部位的冷点数目明显多于热点为什么人对冷更敏感？50mV2.温度感受系统与调节系统67下丘脑具有调节代谢、体温和内分泌功能，前部主要促进散热来降温，后部促进产热抵御寒冷。散热调节方式血管扩张，增加血流，提高表皮温度出汗御寒调节方式血管收缩，减少血流，降低表皮温度通过冷颤增加代谢率人体的体温调节系统68人的体温设定值随肌肉活动强度而改变在体温调节系统正常工作时，增加环境温度并不能提高人体的核心温度（直肠温度）。只有改变代谢率才能改变人体核心温度。69体温调节系统的工作原理2.温度感受系统与调节系统70热感觉研究方法：心理学定义：人对周围环境“冷”“热”的主观描述。特点：尽管人描述环境的冷热，实际上只能感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。所以“冷”“热”与感受者的身体状态有关，不是完全客观的。“中性”的定义：不冷不热，人用于体温调节消耗的能量最小。3.热感觉与热舒适71热感觉的影响因素冷热刺激的存在刺激的延续时间人体原有的状态28303234363840温度的变化(℃)适应温度（℃）热感觉的适应性当环境温度迅速变化时，热感觉的变化比体温的变化要快。

72热感觉的测量：问卷调查美国采暖,制冷与空调工程师学会(AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers)

73观点2：

舒适＝中性×舒适产生于不适的消除过程中。“舒适”比“中性”更主观。Cool&Comfort!什么是热舒适?（2种观点）热舒适与热中性的背离74影响热舒适的因素

空气湿度

垂直温差尽管受试者处于热中性状态，头足温差仍然使人感到不舒适

气流与吹风感定义：人体所不希望的局部降温。但在“中性－热”环境下吹风往往是愉快的人头顶上的自然对流速度是0.2m/s，是人体对风速可以觉察到的阈值，往往用来确定室内风速的设计标准。当空气流速≤0.5m/s，只要把空气温度调整得合适（提高空气温度），就可以使空气的流动几乎觉察不到。辐射不均匀性

年龄、性别、季节、人种中性－热环境中，为什么潮湿的空气使人不舒服？皮肤湿润度增高

皮肤黏着性增加

不适空气湿度对人体排汗量有影响吗？在皮肤没有完全湿润的情况下，增加空气湿度会减少人体散热量吗？75热感觉投票和热舒适投票

ThermalComfortVote&ThermalSensationVote3.热感觉与热舒适76PMV指标的7级分度PMV指标只代表了同一环境下绝大多数人的感觉，不能代表所有个人的感觉。预测平均评价PMV(PredictedMeanVote)预测不满意百分比PPD(PredictedPercentDissatisfied)PPD是通过概率分析确定某环境条件下人群不满意的百分数

即便达到PMV＝0，仍然有5％的人不满意。反映了人的个体差异。77背景与机理大量现场调查证实高温会降低劳动的效率寒冷影响肢体的灵活性温度偏离最佳值会增加事故发生率机理：激发的概念，工作本身＋物理环境中等激发时效率最高低激发导致人不清醒高激发导致不能全神贯注热环境与劳动效率冷应力和工作效能实验发现手的皮肤温度低于15℃时，关节变得僵硬灵巧性明显下降实验发现手的皮肤温度低于6℃时出现麻木感觉冷风有涣散精神作用，分散工作注意力体温过低导致人过于激奋，降低需要持续集中注意力的工作的效能78SBS－SickBuildingSyndrome

病态建筑综合症症状头痛、恶心疲乏、失眠、记忆力衰退皮肤、粘膜有刺激感（眼红、流泪、咽干等）呼吸紊乱特点离开病态建筑一段时间后即恢复正常只有症状，难以进行医学确诊，无法确定病源第五章建筑空气环境BRI:BuildingRelativeIllness

建筑关联病可由医学认定的病原体所引起的特定疾病，可进行医学确诊，如：过敏性肺炎过敏性鼻炎哮喘军团病有机尘中毒肺癌79室内空气质量下降的原因强调节能导致的建筑密闭性增强和新风量减少新型合成材料在现代建筑中大量应用散发有害气体的电器产品的大量使用传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理厨房和卫生间气流组织不合理室外空气污染1.室内空气品质简介室内空气质量下降的危害危害居住者健康降低劳动效率80室内空气污染物的来源之一：室外来源燃料的燃烧、交通工具、工业企业、城市垃圾等造成的：NOx、SOx、H2S、悬浮颗粒物、烟雾等地层放射性污染被污染的水2.室内空气污染源和污染途径来源之二：室内来源生产工艺工程

有机溶剂的蒸汽、燃烧产生的有毒气体、刺激性气体、生产性粉尘等人员活动厨房燃烧产物卫生间污染化学品污染建材、装修材料、日用化学产品家具和办公用品设计或管理不良的HVAC系统81污染物类型

CO2与其他有害气体：新陈代谢气味：汗液蒸发、呼吸、有机物排泄、微生物分解、氨气等悬浮颗粒物人体呼吸道排气污染149种：CO2、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等病毒、细菌人体其他污染物皮肤排泄物：CO2、CO、丙酮、苯、甲醛、甲烷、皮屑(英国：占室内灰尘的90％)、毛发等

衣服上的灰尘、细菌烟草的烟气：尼古丁、甲醛、CO等来源之三：人体生物污染2.室内空气污染源和污染途径82IAQIndoorAirQuality

室内空气品质的评价两种思路机械论强调室内空气成分与浓度，采用一系列污染物浓度指标来进行评价。IAQ问题成为单纯的物理化学问题。但低浓度条件下，仪器无法测定时就无能为力。人是标准的提供者，只影响被评价区域受关注的权重。人数和位置一定，IAQ的评价就与人无关。强调人的感觉提出“感知的空气品质”(PerceivedAirQuality)理由：多种污染物存在的条件下，组分比例构成不同，各种组分对人的感觉的影响也会产生变化；空气成分相同条件下，温、湿度不同会导致人对IAQ的感觉不同。3.室内空气品质的评价方法与指标83感知的空气品质丹麦工业大学P.O.Fanger的定义(1989)：品质反映了人们要求的程度，如果人们对空气满意，就是高品质；反之，就是低品质。从纯主观感受出发。

ASHRAE62-1989：良好IAQ是空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度指标，并且处于这种空气中的绝大多数人（≥80％）对此没有表示不满意

主观感受与客观评价结合。

ASHRAE62-1989R：可接受的室内空气品质：同上可接受的感知室内空气品质：必备条件，非充分条件3.室内空气品质的评价方法与指标84室内空气品质的评价方法方法1：测量室内污染物浓度客观评价问题：用什么作为代表性的污染物？(测什么？)低浓度下的测量受到仪器精度的限制方法2：调查问卷主观评价问题：主观评价结果往往与客观评价结果矛盾：客观测量值远远低于控制标准，但主观感觉不好客观测量值可能有些问题，但主观感觉并不差人们感觉不舒服的原因很多，不知道哪些是IAQ的问题（热环境、颜色、照度、工作压力等也有影响）。3.室内空气品质的评价方法与指标85室内空气品质的评价方法室内环境品质(IEQIndoorEnvironmentQuality)大量研究证明，引起病态建筑综合症的并非某一种室内污染物的单独作用，也并非完全由室内空气中的污染物所致，而是多种因素的综合作用。室内空气品质、舒适度、噪声、照明、社会心理压力、工作压力、工作区背景等因素对室内人员生理和心理上的单独和综合的作用。3.室内空气品质的评价方法与指标86空气污染的主观评价指标气味人们往往根据气味评判空气质量鼻子的特征比任何测量仪表都灵敏嗅觉有时间适应性：难以定量个体有差异，难以作为客观标准鼻子的灵敏度随空气的温湿度改变P.O.Fanger的研究结论为：IAQ随空气焓值的降低而提高。3.室内空气品质的评价方法与指标87空气污染物的种类及其危害气体污染物

CO2

氡

控制标准：A类C类,表面涂层,加大通风换气次数

氨

防止污染措施:禁止使用氨作防冻剂挥发性有机化合物VOC

气味

分子污染4.室内空气污染对人健康的影响为什么测CO2作指标？易测;反映了其它人体代谢污染物产生的水平;不能反映其它过程产生污染物的水平什么是voc？voc特点：单独浓度不高，但多种微量VOC的共同作用不可忽视;长期低剂量释放，对人体危害大;引起头痛、恶心等症状。影响空气的新鲜度和IAQ的可接受性,低浓度污染，不会超过权威机构的上限值;分子扩散速度极快，难以控制。因此源控制最重要。IAQ差

超标88空气污染物的种类及其危害悬浮颗粒物－可吸入颗粒物包括烟气、大气尘埃、纤维性粒子及花粉附加危害成为病毒、细菌的传播附着物；VOC附着物一、二次扬尘和室内湿度过低是其产生的主要原因。避免扬尘、增强过滤、控制湿度等方式以及控制产生源等手段来避免污染

微生物（病毒、细菌、尘螨）

其它（油烟、烟草烟雾、臭氧等）4.室内空气污染对人健康的影响89污染物的控制方法源头治理─消除室内污染源；减小室内污染源散发强度；污染源附近局部排风。通新风稀释和合理组织气流─保证足够的新风量或通风换气量，稀释和排除室内气态污染物。这也是改善室内空气品质的基本方法。空气净化─采用各种物理或化学方法如过滤、吸附、吸收、氧化还原等将空气中的有害物清除或分解掉。5.室内空气污染的去除方法90空气净化方法和原理空气过滤

吸附紫外灯杀菌静电吸附纳米材料光催化等离子放电催化臭氧消毒灭菌5.室内空气污染的去除方法过滤器主要功能：处理空气中的颗粒污染。常见误解：过滤器像筛子一样物理吸附（选择性不强，脱附。常用的吸附剂是活性炭）化学吸附(对分子量小的化合物作用显著。浸渍高锰酸钾的氧化铝)一般紫外灯安置在房间上部，不直接照射人。紫外灯杀菌需要一定的作用时间：数分钟。在光化学反应中，以TiO2作催化剂，在太阳光尤其是紫外线的照射下，生成氧化能力很强的OH基团，可使有机物（VOC）被氧化、分解，最终分解为CO2和H2O。光催化和等离子放电催化的优点：广谱、安全、稳定、节能臭氧：刺激性气体，有强氧化性、高效的消毒作用，主要应用在于灭菌消毒91空气净化方法总结物理污染化学污染微生物污染普通过滤吸附静电除尘要了解“病情”，对症下药。目前，空气净化方法产品宣传中大多为“包治百病”。现实世界中无万能“灵丹妙药”。5.室内空气污染的去除方法92气流组织对室内环境质量的意义气流组织的定义狭义：机械通风的送回风的搭配形式广义：一定的送风口形式和送风参数所带来的室内气流分布(AirDistribution)送风参数：风量、风速的大小和方向以及风温、湿度、污染物浓度等气流组织的重要性：保证室内热湿环境和保证空气品质第六章通风与气流组织93通风的方式自然通风利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的通风换气方式特点：节能；充足的新鲜空气；受建筑设计和气候条件限制，难以控制机械通风利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来实现空气流动的方式特点：可控制性强。可通过调整风口、风量等控制室内气流分布；需要消耗能源，初投资和运行费都比较高94孔口两侧存在压差△P，引起开口处空气流动，速度为v，它们之间存在如下关系：开口流量系数：有效开口面积： μF自然通风作用机理：自然通风95自然通风驱动力

压差热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的压差自然通风的分类热压通风(余压概念)风压通风风压和热压的联合作用下的自然通风96热压通风h

w

nba如：夏天经过商店门口冷气向外走97热压通风的基本概念余压里热外冷，窗下进上出，中间一个面不进不出，叫中和面98多层建筑的热压引起的自然通风余压里热外冷：整楼大中和面，不会进出风小中和面，楼下下进多，楼上下进少，出多，暖和，空气不好99风压作用下的自然通风剖面图：风刮，绕流，前面形成正压区，绕流后流线脱离，形成负压区100风压作用下的自然通风Pf往往采用CFD或风洞模型实验的方法求取K值。风压系数101风压和热压的联合作用下的自然通风风反方向刮，是学术上没有解决的问题102常见的自然通风的形式中庭通风风井通风单面通风穿堂风Crossventilation103机械通风气流组织形式混合通风追求均匀的室内环境混合后的空气可能已被污染置换通风保证人员呼吸区的环境要求下送风，新鲜气流先送入工作区个性化送风满足不同个体的特殊性要求工位送风，独立可调104机械通风的气流组织形式三种典型的送风形式混合通风置换通风个性化送风风速通常小于0.5米/秒，与距离平方成反比，到达人工作区域大概o.25m/s能没有明显感觉比较理想的混合通风105混合通风的气流形式上送上回上送下回下送下回侧送上下回106新风通风换气量决定因素室内污染物允许浓度室外污染物浓度室内污染物发生量：发生量已知否？？？室内污染物产生对换气量的要求人体代谢生物污染：以CO2浓度或臭气强度指数为指标确定换气量消除烟臭的要求根据吸烟量确定污染物发生量：VOC等微量产生的污染难以监测，通风量的确定仍然是需要研究的问题。室内气流分布的描述参数－－通风量107气流分布与室内环境的关系总新风量满足要求，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？（可能短路，上送上回不一定到人区域）室内空气更新的快慢如何？（十人小屋和十人大屋，小屋更新的快。用换气次数代表）室内污染物被转移出去的速度如何？（风口哪里来，先经过污染物再到人区空气就不好，新风量相同人区IAQ不同）室内空气参数分布是否满足要求？（工艺空调恒温恒湿严格控制质的问题，各点是否合适。）室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境108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)

室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境109两种典型的理想气流分布均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样活塞流动实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要复杂得多理想的气流分布形式室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境有掺混，有活塞，复杂110全面通风的基本微分方程式（均匀混合时的稀释方程）QCSd

+Md

-QCd

=VdC（质平衡方程）在通风量Q一定、室内初始浓度为C1的时候，求C2与通风时间的关系：稳定状态的关系式：或MQ，CsCVC室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境111活塞流动时的室内参数由源强度和房间名义时间常数(换气次数的倒数)确定房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前等于送风参数经过源之后等于均匀混合后的参数室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境112室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他空气龄Airage最早于20世纪80年代由Sandberg提出。空气龄是指送风到达房间某点的时间。实际意义是指旧空气被新空气所代替的速度。某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空气品质就越好。空气年龄分为房间平均的空气年龄和局部的（某一测点上的）空气年龄。最新鲜的空气应该是在送风口的入口处，空气刚进入室内时，空气年龄为零。此处空气停留时间最短（趋近于零），陈旧空气被新鲜空气取代的速度最快。而最陈旧"的空气有可能在室内的任何位置，这要视室内气流分布的情况而定。最"陈旧"的空气应该出现在气流的"死角"。此处空气停留时间最长，"陈旧"空气被新鲜空气取代的速度最慢.

113与空气龄相关的两个参数残余时间(Residuallifetime)空气从当前位置到离开房间的时间

rl驻留时间(Residencetime)空气离开房间时空气龄

r旧教材：换气时间室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他114室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他空气龄Airage如果某点的空气年龄为

的空气微团在某点空气中所占的比例分布即概率分布f(

)，有累计分布函数则某点的平均空气龄为P

P115几处典型的空气龄房间平均空气龄等于房间各点空气龄的体平均典型流型的空气龄活塞流：

p

＝e/2

r=e=n

均匀混合流：

p

＝e非完全混合流：入口空气年龄最年轻，出口空气年龄最老。P

PCe室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他

e1161.示踪气体试验法是研究建筑物空气分布与渗透特性的重要手段示踪气体的目的是准确标识室内空气流动特性，必须具有如下特点能够完全跟随空气流动具有可测性具有稳定性，一般情况下不发生物理或化学反应无毒性常见的示踪气体包括甲烷、SF6、二氧化碳等。117换气效率不涉及污染源的位置理论上最短的换气时间是多少？“理想活塞流”的换气效率最高，房间的平均空气龄最小换气效率的定义实际通风条件下房间平均空气龄与活塞流的平均空气龄的比值倒数为换气效率，反映了新鲜空气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的比较。室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他118常见送回风形式的换气效率室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他119送风可及性(清华，2003)

AccessibilityofSupplyAir:ASA

传统的气流组织评价指标，如空气龄和换气效率，均反映的是稳态情况需要反映送风在任意时刻到达室内各点的能力，考虑有限时间内送风的有效性定义在流场不变的条件下，假设某一送风口的空气含有浓度为Cs,i的指示剂气体，房间内部无源，则该送风口在历时T后对空间位置i的可及性为室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他120可及性的物理意义可及性是流场自身的特性，与送风有无指示剂无关可及性反映了在经历了一定时间后，各风口送风到达空间各点的相对程度单一风口经过足够长时间后，空间各点的可及性均为1多个风口经过足够长时间后，在空间各点的可及性和为1室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他121一个对比的概念

排污效率：涉及污染源的位置排污效率充分混合流

＝1活塞流均匀污染源

＝2余热排除效率用得热代替污染物，温度代替污染物浓度平均排污效率局部排污效率PCe,teCs,ts室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他122不均匀系数反映气流温度场和速度场的不均匀程度。t均方根偏差温度不均匀系数速度不均匀系数室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他123空气扩散性能指标ADPI

(AirDiffusionPerformanceIndex)定义满足规定风速和温度要求的测点数与总测点数之比有效温差

ET=(t-tn)-7.66(Vi-0.15)

ADPI的值越大，说明感到舒适的人群比例越大。在一般情况下，应使ADPI≥80％室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他124第七章建筑声环境声波：声源振动引起弹性媒质的压力变化，并在弹性媒质中传播的机械波声源：振动的固体、液体、气体声压：空气压强的变化量，10-5～10Pa量级声音的频带人耳可以听见范围为20~20000Hz人耳听不见的范围20Hz以下：次声20000Hz以上：超声

125声音的频带高频声低频声中频声31.25Hz频率7-1.1声波的基本物理性质在噪声控制中通常粗略地把声波的频率分为三个频段：300Hz以下的称低频声，300－1000Hz之间的称中频声，1000Hz以上的称高频声。126声音的频带简谐音（纯音）声压变化为只有一个频率的余弦函数的声音只需要频率f和声压幅值Pm就可以描述复音周期性信号，含有基频和谐频，谐频是基频的整倍数其频谱图可以表示为在基频f0和2f0、3f0、……nf0处的一系列高矮不等的竖直线——线状谱(离散谱)普通声响频谱一般为连续频谱频程把声频范围划分成几个频段，称作频程或频带倍频程两个频率之比为2:1的频程。一般用倍频程划分频带。频程有上、下限频率值和中心频率值，中心频率分别为：31.3(31.25)、63(62.5)、125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz。7-1.1声波的基本物理性质127声音的计量声功率W：声源在单位时间内对外辐射的声能，即在全部可听范围所辐射的功率，单位W。在建筑声学中，声源辐射波的声功率大都可以认为不因环境条件的不同而改变，并把它看作是属于声源本身的一种特性。声强I：单位时间内通过垂直于传播方向上单位面积的平均声功率，W/m2。声压p：声波的压强与媒质的静压之差，Pa7-1.2声音的计量听觉范围

——量级差非常大

可闻阈(听阈)

——人耳刚能感受的声音p0=2×10-5Pa

I0=1×10-12W/m2

烦恼阈——闻之烦恼不安 p0=20

Pa，I0=1W/m2疼痛阈——闻之人耳则痛，p=200Pa，I=100W/m2128声音的度量分贝标度和声级L，单位dB设立的必要性数据范围太大，如2×10－5Pa~20Pa人的听觉响应与声强、声压呈对数关系，对声压或声强采用对数标度就比较方便，这种表示方法称为分贝标度。7-1.2声音的计量一般条件下，可以认为声强级和声压级的数值近似相等。

声强级声压级声功率级可闻阈值1×10-12W129声音的度量7-1.2声音的计量声源声级叠加：非线性！

声强级、声压级叠加时，不能简单地进行算术相加，而要按对数运算规律进行。例如，n个在某点声压相等的声音，它们的总声压为：从上式可以看出，两个数值相等的声压级叠加后，只比原来增加3dB，而不是增加一倍。这个结论对于声强级和声功率级同样适用。130声压级的叠加也可以用图表进行，由图中查出两声压级差所对应的附加值，将它加到较高的那个声压级上即得所求的总声压级。如果两个声压级差超过10-15dB，附加值很小，则可略去不计。增加的声级数声源声级差7-1.2声音的计量两个不同声源叠加，差别超过10~15dB，可以忽略。131人的主观听觉特性什么是噪声？人们不愿意听到的任何声音空气声：经空气和围护结构传播固体声：振动噪声7-2人体对声环境的反应原理与噪声评价132人耳的听觉特征

特征：对高频声比对低频声敏感响度级：用1000Hz纯音的声压级代表其等响曲线的响度级，单位Phon等响曲线听阈痛阈7-2.2听觉特性133声级计：A、B、C、D计权网络声级计为模拟人耳听觉而进行滤波，分别模拟人耳对40方、70方和100方纯音的反应而得到A、B、C三种计权方式。D计权用于测量航空噪声。对不同的频率有不同的衰减。1000Hz的衰减均为是0。7-2.2听觉特性134掩蔽效应一种声音存在提高了另一种声音的可闻阈频率相近则掩蔽作用显著对高频掩蔽作用比对低频掩蔽作用大有利有弊弊：听不清要听的内容，降低工作效率利：避免一些噪声的干扰，提高工作效率7-2.2听觉特性适合的掩蔽背景声的特点无表达含义响度不大连续无方位感掩蔽背景声低响度的空调通风系统噪声往往是很好的掩蔽背景声轻微的音乐声隐约的语言声135噪声评价：

A声级

用A计权方式测得的噪声级称作A声级，是一个综合叠加得到的单一的数值。

环境噪声响度多在40方上下，故A声级能够较好地反映人对噪声的主观反应。

噪声评价曲线：NR(NoiseRating)

单值A声级不能反映噪声的频谱特性

NR曲线：中国、欧洲常用，ISO推荐

考虑了低频噪声难消除的因素

LA=NR+5dB

7-2.3噪声的评价136声音的传播规律遇到障碍物：反射、散射、衍射(绕射)7-3.1声音传播与衰减的原理声音的透射和吸收吸收透射吸收反射入射室内声场由直达声与多次反射声组成声音比自由声场大，且不随距离平方衰减有“混响现象”137吸声材料和吸声结构多孔吸声材料微孔很多且相互连通，吸收多，反射少，效果好，如纤维板、毛毡、矿棉微孔靠得很近却不相通，效果不好，如泡沫树脂、多孔橡胶

共振吸声结构 薄膜、薄板共振吸声结构空腔、穿孔板共振吸声结构

空间吸声体7-4材料与结构的声学性能138噪声控制措施降低噪声源噪声噪声源的控制、减振传播途径降低噪声吸声、隔声、消声、隔振掩蔽主动加入掩蔽噪声7-5噪声的控制与治理方法用途1：大型敞开式办公室，减少相互干扰.用途2：减少降低外部传入噪声的代价139降低噪声的方法吸声降噪在室内天花或墙面上布置吸声材料，可使混响声减弱，但直达声不会降低靠吸声降噪很难把噪声降低10dB以上在靠近声源处作用很小：直达声为主减振和隔振

隔声适当的隔声设施，能降低噪声20~50dB7-5.1噪声源的控制140气流噪声控制：消声器消声器种类阻性消声器：利用吸声材料，中、高频有效抗性消声器：中、低频有效扩张型共振型

复合型消声器：多种形式组合，宽频带消声7-5.2气流噪声的消除141光环境控制的意义减少视觉疲劳，保证视觉健康和身心健康提高劳动生产率降低能耗人工照明能耗空调能耗第八章建筑光环境142光的性质和度量光的特征电磁波的一部分，光子的波动运动可见光和良好视觉的共同作用不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。在带有多种光谱成分的光源中，如果某一部分占比例较大，就呈现出那个波长对应的颜色。1.1光的特性与基本光度单位较短的波长为主较长波长为主143光通量

物理意义：说明光源发光能力的基本量，能量单位。

定义：辐射体单位时间内以电磁辐射的形式向外辐射的能量称辐射功率或辐射通量(W)。光源的辐射通量中被人眼感觉为光的能量(波长380－780nm)称为光通量。单位:流明(lumen，lm)。1.1光的特性与基本光度单位144不同波长的相对光谱光效率光视效能K(

)描述光能和辐射能之间关系的量，单位lm/W

明视觉：V(

)max对应波长555nm(黄绿光)，光视效能是683lm/W。暗视觉：V(

)max510nm(蓝绿光)单色光的光谱光视效率波长为555nm的辐射通量与视亮度感觉相等的波长为

的辐射通量的比值，V(

)

单色光谱光视效率1.1光的特性与基本光度单位145发光强度I发光强度：表示光源光通量的空间密度定义：光源在某一方向的发光强度定义为光源在这方向上单位立体角内发出的光通量(和距离无关)。单位：坎德拉(candela,cd)1.1光的特性与基本光度单位光通量只说明了光源的发光能力，并没有表示出光源所发出光通量在空间的分布情况,因此，还必须了解表示光通量在空间分布状况的参数，即光通量的空间密度。发光强度和光通量均是描述光源特性的参数，二者缺一不可。146光通量

相同,发光强度I却不同1.1光的特性与基本光度单位147定义：落在单位面积被照面上的光通量的数值。表示被照面被照射的程度。表达式：单位：勒克斯(lux,lx)，相当于1lm的光通量均匀分布在1m2的被照面上性质：可叠加性。几个光源同时照射被照面时，实际照度为单个光源分别存在时形成照度的代数和。照度E1.1光的特性与基本光度单位148照度149亮度L定义：正在发光(或反光)表面的明亮程度。亮度是与眼睛感觉有关的量，取决于进入眼睛的光通量在视网膜物象上的密度。

物理亮度：发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度，尼特(nit,nt)、熙提(stilb,sb)1nt=1cd/m2，1sb=1cd/cm2=104nt

主观亮度：考虑背景亮度的作用视网膜只可承受16sb以下的亮度！1.1光的特性与基本光度单位150亮度和照度有何区别？照了不一定亮！照度相同吸光材料，亮度低反光材料，亮度高1.1光的特性与基本光度单位151光的传播特性光遇到介质会发生反射、透射和吸收。反射、透射光使人眼可以看见。

c

=

+

+

c1.2光的反射与透射152反光和透光材料

定向反射与透射材料：入射角＝反射角，透射方向与入射方向一致镜面玻璃平板玻璃1.2光的反射与透射光线射到表面很光滑的不透明材料上，就会出现定向反射现象。定向反射具有入射、反射光线以及反射表面的法线处于同一平面、光线入射角等于反射角的特点。镜面玻璃和抛光的金属表面等都属于定向反射材料。光线入射到透明材料上则产生定向透射。若材料的两个表面彼此平行，则透过的光线方向和入射光方向将保持一致。使人眼透过这类材料仍能毫无变形地看到另一侧的景物，只是位置有所平移。平板玻璃等就属于定向透射材料。

153反光和透光材料均匀扩散反射、透射材料粉刷涂料乳白玻璃将入射光均匀地向四面八方反射或透射，从各个角度看，被照表面或透射表面亮度完全相同，看不见光源形象的材料称为均匀扩散材料。氧化镁、硫酸钡和石膏等为理想的均匀扩散反射材料，大部分无光泽的建筑饰面材料，如粉刷涂料、乳胶漆、无光塑料墙纸、陶板面砖等也可近似地看作均匀扩散反射材料；乳白玻璃则为均匀扩散透射材料。1.2光的反射与透射154反光和透光材料

定向扩散反射与透射材料某些材料同时具有定向和扩散的性质，它在定向反射或透射方向上具有最大的亮度，在其他方向上也有一定的亮度。在光的反射或透射方向可以看到光源的大致形状，但轮廓不像定向材料那样清晰。光滑的纸油漆表面磨砂玻璃1.2光的反射与透射155光问题与热问题的比较共同点

热问题：相同条件下，投入能量越多，温度就越高光问题：相同条件下，可见光区投入能量越多，亮度就越高不同点热量守恒：热源停止供热，已有的热量也不会消失；热被材料吸收了仍然存在。亮度不守恒：光源停止发光，光就没了；光被材料吸收了就不存在了，变成了热。156视觉与光环境良好的光环境是保证视觉功能舒适有效的基础什么是良好光环境？人们可以不必通过意识的作用强行将注意力集中到所要看的地方，就能不费力气而清楚地看到所有搜索的信息获得的信息与实际情况相符合背景中也没有视觉“噪声”干扰注意力2.1眼睛的视觉特征157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2.4舒适光环境的要素与评价标准158适当的照度水平亮度到一定程度后，反而会超过眼睛的适应范围。当物体亮度超过一定值时人眼会感到刺眼，不能工作。对于人眼视力而言，存在着最佳亮度。人们感到满意的照度值2.4舒适光环境的要素与评价标准159合理的照度分布照度分布应该满足一定的均匀性。视场中各点照度相差悬殊时，瞳孔就经常改变大小以适应环境，引起视觉疲劳。一般认为空间内的照度最大值、最小值与平均值的相差不超过1/6是可以接受的。照度均匀度＝工作面最低照度/工作面最高照度人工照明，照度均匀度需大于1/3；自然采光，照