建筑環(huán)境學暴強復習總結建筑熱環(huán)境室外熱濕環(huán)境1.太陽輻射太陽輻射是地球表面獲得熱量的主要來源。太陽輻射能以電磁波的形式傳播，其光譜范圍很廣，包括紫外線、可見光和紅外線。太陽輻射強度與太陽高度角、大氣透明度等因素有關。太陽高度角越大，太陽輻射強度越強；大氣透明度越好，到達地面的太陽輻射也越多。在建筑設計中，需要考慮太陽輻射對建筑的影響，例如通過合理的建筑朝向、遮陽設計來減少夏季太陽輻射得熱，增加冬季太陽輻射得熱。2.室外空氣溫度室外空氣溫度受多種因素影響，如季節(jié)、緯度、海拔高度、地形等。一天中，室外空氣溫度有明顯的日變化，通常最高溫度出現(xiàn)在午后2點左右，最低溫度出現(xiàn)在日出前后。年平均溫度則體現(xiàn)了一個地區(qū)的總體熱狀況。在建筑熱工設計中，需要根據(jù)當?shù)氐氖彝饪諝鉁囟葦?shù)據(jù)來確定建筑的保溫、隔熱要求。3.空氣濕度空氣濕度表示空氣中水蒸氣含量的多少，常用絕對濕度、相對濕度和含濕量來表示。相對濕度反映了空氣接近飽和的程度，對人體的熱舒適感有重要影響。在潮濕的環(huán)境中，人體汗液蒸發(fā)困難，會感覺悶熱；而在干燥的環(huán)境中，人體水分散失過快，會感覺干燥不適。在建筑中，需要根據(jù)不同的使用功能控制室內空氣濕度，例如在一些對濕度要求較高的場所，如博物館、圖書館等，需要設置空氣調節(jié)設備來維持合適的濕度。4.風風是由于大氣壓力差引起的空氣流動。風的特性包括風向和風速。風向通常用風向頻率玫瑰圖來表示，它反映了一個地區(qū)不同風向的出現(xiàn)頻率。風速則與當?shù)氐牡匦巍⒓竟?jié)等因素有關。在建筑設計中，需要考慮風的影響，例如通過合理的建筑布局和體型設計來組織自然通風，改善室內熱環(huán)境，同時也要考慮防風的要求，避免強風對建筑造成破壞。室內熱環(huán)境1.室內熱環(huán)境的影響因素室內熱環(huán)境主要受室內空氣溫度、濕度、氣流速度和圍護結構內表面溫度等因素的影響。這些因素相互作用，共同影響人體的熱舒適感。例如，在相同的空氣溫度下，相對濕度不同，人體的熱感覺會有所差異；氣流速度的大小也會影響人體的散熱效果。2.人體熱舒適人體熱舒適是指人體對周圍熱環(huán)境所感到的滿意程度。根據(jù)熱平衡原理，人體的新陳代謝產(chǎn)熱與人體向周圍環(huán)境的散熱達到平衡時，人體處于熱舒適狀態(tài)。影響人體熱舒適的因素包括人體的活動水平、衣著情況、環(huán)境的熱濕參數(shù)等。目前，常用的熱舒適評價指標有預測平均投票數(shù)（PMV）和預測不滿意百分比（PPD）。PMV綜合考慮了人體活動強度、衣著熱阻、空氣溫度、平均輻射溫度、相對濕度和空氣流速等因素，PPD則表示預計對熱環(huán)境不滿意的人群比例。3.圍護結構的熱工性能圍護結構是指建筑物及房間各面的圍擋物，包括墻體、屋頂、門窗等。圍護結構的熱工性能直接影響室內熱環(huán)境和建筑的能耗。圍護結構的傳熱過程包括導熱、對流和輻射三種基本方式。衡量圍護結構熱工性能的主要指標有傳熱系數(shù)、熱阻和熱惰性指標等。傳熱系數(shù)表示在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護結構兩側空氣溫差為1K時，單位時間內通過單位面積的傳熱量，傳熱系數(shù)越小，圍護結構的保溫性能越好；熱阻是傳熱系數(shù)的倒數(shù)，熱阻越大，圍護結構的保溫性能越好；熱惰性指標反映了圍護結構抵抗溫度波動的能力，熱惰性指標越大，圍護結構的熱穩(wěn)定性越好。建筑聲環(huán)境聲音的基本概念1.聲音的產(chǎn)生與傳播聲音是由物體振動產(chǎn)生的，振動的物體稱為聲源。聲源振動引起周圍空氣分子的疏密變化，形成疏密波，即聲波。聲波在空氣中以一定的速度傳播，傳播速度與空氣的溫度、濕度等因素有關。在常溫下，空氣中的聲速約為340m/s。2.聲音的頻率和波長聲音的頻率是指聲源每秒振動的次數(shù)，單位為赫茲（Hz）。人耳能夠聽到的聲音頻率范圍一般在20Hz20000Hz之間，低于20Hz的聲音稱為次聲波，高于20000Hz的聲音稱為超聲波。聲音的波長是指聲波在一個周期內傳播的距離，波長與頻率成反比，即頻率越高，波長越短。3.聲音的聲壓和聲壓級聲壓是指聲波引起的大氣壓力的變化量，單位為帕斯卡（Pa）。由于人耳對聲音的感受范圍很廣，聲壓的變化幅度很大，為了方便表示聲音的強弱，引入了聲壓級的概念。聲壓級是聲壓與基準聲壓之比的常用對數(shù)乘以20，單位為分貝（dB）。基準聲壓為2×10??Pa，是人耳剛能聽到的最弱聲音的聲壓。建筑聲學材料和結構1.吸聲材料和吸聲結構吸聲材料是指能夠吸收聲能的材料，其吸聲原理主要是通過材料的多孔性、纖維性或共振作用等將聲能轉化為熱能。常見的吸聲材料有多孔吸聲材料（如玻璃棉、巖棉等）、共振吸聲結構（如穿孔板共振吸聲結構）等。吸聲材料的吸聲性能用吸聲系數(shù)來表示，吸聲系數(shù)越大，吸聲效果越好。2.隔聲材料和隔聲結構隔聲材料是指能夠阻隔聲音傳播的材料，其隔聲原理主要是通過增加材料的密度、厚度等增加聲音傳播的阻力。常見的隔聲材料有磚墻、鋼筋混凝土墻等。隔聲結構的隔聲性能用隔聲量來表示，隔聲量是指透過構件的聲功率與入射聲功率之比的常用對數(shù)乘以10，單位為分貝（dB）。3.消聲材料和消聲結構消聲材料和消聲結構主要用于消除通風管道、空調系統(tǒng)等中的噪聲。消聲器是一種常用的消聲結構，其原理是通過吸聲材料或特殊的結構使聲音在傳播過程中不斷衰減。常見的消聲器有阻性消聲器、抗性消聲器和阻抗復合式消聲器等。室內聲學設計1.音質設計音質設計的目標是使室內具有良好的聲音聽聞效果，包括合適的響度、清晰的語言清晰度、均勻的聲場分布和適宜的混響時間等?；祉憰r間是指聲音在室內衰減60dB所需的時間，它是衡量室內音質的重要指標之一。不同類型的建筑，如音樂廳、劇院、教室等，對混響時間的要求不同。在音質設計中，需要根據(jù)建筑的使用功能和空間特點，合理選擇吸聲材料和布置吸聲結構，以控制室內的混響時間。2.噪聲控制室內噪聲控制的目的是將室內噪聲水平控制在允許的范圍內，以保證人們的工作、學習和生活環(huán)境安靜舒適。噪聲控制的措施包括聲源控制、傳播途徑控制和接收者防護等。聲源控制是最根本的噪聲控制方法，例如選用低噪聲的設備、改進工藝等；傳播途徑控制可以通過采用隔聲材料和結構、設置吸聲材料等方法來減少聲音的傳播；接收者防護則是通過佩戴耳塞、耳罩等個人防護用品來保護聽力。建筑光環(huán)境光的基本性質1.光的本質光具有波粒二象性，既可以看作是一種電磁波，也可以看作是由光子組成的粒子流?？梢姽獾牟ㄩL范圍大約在380nm780nm之間，不同波長的光呈現(xiàn)出不同的顏色。2.光通量、發(fā)光強度、照度和亮度光通量是表示光源發(fā)出的總光量，單位為流明（lm）。發(fā)光強度是指光源在給定方向上的發(fā)光能力，單位為坎德拉（cd）。照度是指被照面單位面積上接受的光通量，單位為勒克斯（lx）。亮度是指發(fā)光體在給定方向上的發(fā)光能力，單位為坎德拉每平方米（cd/m2）。這些光度量之間存在著一定的關系，例如，在點光源的情況下，某點的照度與光源的發(fā)光強度成正比，與該點到光源的距離的平方成反比。天然采光1.天然光的組成和特性天然光是由太陽直射光和天空擴散光組成的。太陽直射光是平行光，具有方向性強、照度高的特點；天空擴散光是由太陽光在大氣中散射形成的，沒有明顯的方向性，照度相對較低。天然光的強度和光譜組成隨時間、季節(jié)、地理位置等因素而變化。2.采光設計的基本要求采光設計的基本要求是保證室內有足夠的照度、均勻的照度分布和適宜的亮度比。同時，還要避免眩光的產(chǎn)生，保護人們的視力健康。在采光設計中，需要根據(jù)建筑的使用功能和空間特點，合理選擇采光方式和采光口的形式、大小和位置。3.采光計算方法常用的采光計算方法有系數(shù)法和模擬法。系數(shù)法是根據(jù)采光系數(shù)來計算室內照度的方法，采光系數(shù)是指室內某一點的照度與同時刻室外無遮擋水平面上的照度之比。模擬法是利用計算機軟件對室內天然光環(huán)境進行模擬分析的方法，它可以更準確地預測室內的采光效果。人工照明1.電光源的類型和特性常用的電光源有熱輻射光源（如白熾燈、鹵鎢燈）、氣體放電光源（如熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈）和半導體光源（如LED燈）等。不同類型的電光源具有不同的發(fā)光原理、光效、顯色性和壽命等特性。例如，白熾燈發(fā)光效率低，但顯色性好；LED燈具有光效高、壽命長、節(jié)能等優(yōu)點，是目前應用越來越廣泛的電光源。2.照明方式和照明質量照明方式分為一般照明、分區(qū)一般照明、局部照明和混合照明等。照明質量主要包括照度水平、照度均勻度、顯色性、眩光控制等方面。在照明設計中，需要根據(jù)建筑的使用功能和視覺作業(yè)要求，合理選擇照明方式和電光源，以保證良好的照明質量。3.照明節(jié)能照明節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分。照明節(jié)能的措施包括選用高效的電光源和燈具、采用智能照明控制系統(tǒng)、合理設計照明方案等。例如，采用LED燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的白熾燈和熒光燈可以顯著降低照明能耗；智能照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)室內的自然采光情況和人員活動情況自動調節(jié)照明亮度，實現(xiàn)節(jié)能的目的。建筑環(huán)境中的通風與空氣品質通風的基本概念和分類1.通風的定義和作用通風是指將室外新鮮空氣送入室內，并將室內污濁空氣排出室外的過程。通風的作用主要包括提供新鮮空氣、稀釋室內污染物濃度、改善室內熱環(huán)境和控制室內濕度等，以保證室內空氣品質和人們的健康。2.通風的分類通風分為自然通風和機械通風兩大類。自然通風是利用自然風力和室內外溫差引起的熱壓來實現(xiàn)空氣流動的通風方式，它具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，但通風效果受自然條件的影響較大。機械通風是通過風機等設備強制實現(xiàn)空氣流動的通風方式，它可以根據(jù)需要精確控制通風量和通風方向，通風效果穩(wěn)定可靠，但能耗相對較高。自然通風1.自然通風的原理自然通風的原理主要有風壓通風和熱壓通風。風壓通風是指當風吹向建筑時，在建筑的迎風面形成正壓，背風面形成負壓，利用這種壓力差實現(xiàn)空氣的流動。熱壓通風是指由于室內外空氣溫度不同，導致空氣密度不同，從而產(chǎn)生壓力差，使室內外空氣發(fā)生流動。在實際建筑中，風壓和熱壓往往同時存在，共同作用實現(xiàn)自然通風。2.自然通風的設計原則和方法自然通風的設計原則是充分利用自然條件，合理組織氣流，提高通風效果。設計方法包括合理選擇建筑的朝向和布局、優(yōu)化建筑的體型和開口形式、設置通風道等。例如，建筑的長軸應垂直于夏季主導風向，以增加迎風面的風壓；合理設置門窗的位置和大小，形成良好的通風路徑。機械通風1.機械通風系統(tǒng)的組成和分類機械通風系統(tǒng)主要由風機、風道、風口和空氣處理設備等組成。根據(jù)通風系統(tǒng)的作用范圍和工作方式，機械通風可分為全面通風、局部通風和混合通風等。全面通風是對整個房間進行通風換氣的方式，適用于室內污染物分布均勻的場所；局部通風是只對局部區(qū)域進行通風換氣的方式，適用于局部產(chǎn)生污染物的場所；混合通風則是將全面通風和局部通風結合使用的方式。2.通風量的計算和通風系統(tǒng)的設計通風量的計算需要根據(jù)室內人員數(shù)量、污染物產(chǎn)生量、建筑的使用功能等因素來確定。通風系統(tǒng)的設計包括風道的布置、風機的選型、風口的設計等方面。在設計過程中，需要考慮通風系統(tǒng)的運行效率、噪聲控制和節(jié)能等問題。室內空氣品質1.室內空氣污染物的來源和危害室內空氣污染物的來源主要包括室外空氣污染的侵入、建筑材料和裝修材料的釋放、人體的新陳代謝和活動產(chǎn)生的污染物等。常見的室內空氣污染物有顆粒物、有害氣體（如甲醛、苯、氨等）、微生物等。這些污染物會對人體健康造成危害，引起呼吸道疾病、過敏反應、癌癥等疾病。2.室內空氣品質的評價指標和控制措施常用的室內空氣品質評價指標有空氣質量指數(shù)（AQI）、污染物濃度等?？刂剖覂瓤諝馄焚|的措施包括加強通風換氣、選用環(huán)保型建筑材料和裝修材料、采用空氣凈化設備等。例如，安裝空氣凈化器可以有效去除室內的顆粒物和有害氣體，改善室內空氣品質。建筑環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)建筑的概念和原則1.可持續(xù)建筑的定義可持續(xù)建筑是指在建筑的全生命周期內，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。2.可持續(xù)建筑的設計原則可持續(xù)建筑的設計原則包括因地制宜、資源節(jié)約、環(huán)境友好、健康舒適等。在設計過程中，需要充分考慮當?shù)氐淖匀画h(huán)境和文化特色，合理利用自然資源，采用節(jié)能、環(huán)保的建筑技術和材料，創(chuàng)造良好的室內外環(huán)境。建筑節(jié)能技術和措施1.圍護結構節(jié)能圍護結構節(jié)能是建筑節(jié)能的關鍵環(huán)節(jié)。通過提高圍護結構的保溫、隔熱性能，可以減少建筑物的采暖和制冷能耗。具體措施包括采用保溫墻體、保溫屋面、節(jié)能門窗等。例如，外墻外保溫技術可以有效地減少墻體的熱量傳遞，提高墻體的保溫性能。2.設備系統(tǒng)節(jié)能建筑設備系統(tǒng)（如空調系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等）的能耗在建筑總能耗中占有很大的比例。設備系統(tǒng)節(jié)能的措施包括選用高效的設備、采用智能控制系統(tǒng)、優(yōu)化系統(tǒng)運行管理等。例如，采用變頻空調可以根據(jù)室內負荷的變化自動調節(jié)壓縮機的運行頻率，降低能耗。3.可再生能源利用可再生能源是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源，如太陽能、風能、水能、生物質能等。在建筑中利用可再生能源可以減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，降低碳排放。常見的可再生能源利用方式有太陽能熱水系統(tǒng)、太陽