本書系統(tǒng)介紹了建筑外環(huán)境、室內空氣環(huán)境、建筑熱濕環(huán)境、建筑聲環(huán)境、建筑光環(huán)境,最后介紹了建筑環(huán)境的綜合控制與評價。全書以各環(huán)境形成的機理、特性、評價為主線,通過圖文并茂、工程應用、例題分析論述建筑環(huán)境學所涉及的基本理論和分析方法。并引入新理念、新標準對建筑環(huán)境予以分析和評價。最后討論并介紹了建筑環(huán)境的綜合控制目標、評價、分析方法和案例。
隨著社會、經濟、科技的高速發(fā)展,教材《建筑環(huán)境學》闡述的內容與人們的生活越來越息息相關,同時也越來越體現了“建筑環(huán)境學”是建筑環(huán)境工程設計的基礎,隨著建筑環(huán)境設計健康、舒適、節(jié)能、環(huán)保多元目標理念的逐步形成,“建筑環(huán)境學”內涵也越來越豐富。自第1版出版以來,《建筑環(huán)境學》得到了業(yè)內許多同行、讀者的充分肯定,并對教材相關內容提出了許多建設性的修改建議?偨Y第1版使用情況,結合新時期建筑環(huán)境增添的新內涵、新任務,在編寫團隊各位作者的努力下,完成了教材《建筑環(huán)境學》第2版的修訂工作。
第2版在第1版的基礎上進行的主要修改有:
1)教材引用的關鍵數據、圖表盡可能提供文獻引述。
2)更換教材中已作廢的標準,采納當前現行的國際標準、國家標準、行業(yè)標準、地區(qū)標準。
3)增加適應目前建筑環(huán)境發(fā)展的新內容,刪除與本教材教學目標偏離較大的內容。
4)糾正第1版教材中的錯誤。
第2版修改編寫工作基本由第1版編寫團隊完成,在原編寫團隊基礎上,新增加了嘉興學院陽季春,上海理工大學孫嬋娟、高翔翔和王昕四位老師。此外,上海理工大學的研究生對教材所涉及文獻的查找和整理做了大量的工作,在此表示感謝。同時還要感謝同濟大學龍惟定、范存養(yǎng)兩位教授對第2版的修改提出了寶貴的建議。
限于編者經驗和水平,教材中難免存在錯漏之處,敬請讀者諒解,并懇請讀者批評指正。
編者“建筑環(huán)境學”是建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)一門主干專業(yè)基礎課,并已作為專業(yè)重組后反映學科專業(yè)特色的重要基礎課程。
建筑環(huán)境科學或人工環(huán)境科學是建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)的學科發(fā)展、專業(yè)建設和課程體系的立足點,建筑環(huán)境學則是建筑環(huán)境科學或人工環(huán)境科學的集中體現。人類對良好的生活、工作環(huán)境的追求是從自然環(huán)境逐漸地轉變到改變自然環(huán)境直至創(chuàng)造人工環(huán)境的過程。而近二十年來,出現了諸如“病態(tài)建筑綜合癥”等,人們對室內環(huán)境的抱怨和批評增加,使得人們開始追求人工環(huán)境中的自然環(huán)境。這一螺旋式的變化和發(fā)展過程,對本專業(yè)提出了更高的要求,在環(huán)保與節(jié)能的總體趨勢下,創(chuàng)造更接近于自然環(huán)境的人工環(huán)境是我們面臨的新任務,而培養(yǎng)學生掌握新時代建筑環(huán)境的內涵,分析、評價、控制建筑環(huán)境的方法,樹立良好的綠色環(huán)保和生態(tài)的人居環(huán)境的理念,是本課程的重要任務。
本書在引入建筑環(huán)境概念的基礎上,系統(tǒng)介紹了建筑外環(huán)境、室內空氣環(huán)境、建筑熱濕環(huán)境、建筑聲環(huán)境、建筑光環(huán)境,最后介紹了建筑環(huán)境的綜合控制與評價。掌握建筑環(huán)境的形成、環(huán)境特性的影響因素、主客觀環(huán)境的分析和評價方法,是學習建筑環(huán)境學的關鍵。為此,全書以各環(huán)境形成的機理、特性、評價為主線闡述各環(huán)境知識點,以實際工程的應用、通俗易懂的例題分析、圖文并茂的形式為寫作指導思想,學生通過學習,可以掌握建筑環(huán)境變化的客觀規(guī)律,領悟控制建筑環(huán)境的關鍵,從而達到掌握各環(huán)境所涉及的基本原理和分析方法的目的。本書各章節(jié)后均配有習題與思考題、參考文獻,以便自學和實踐。本書的課時安排建議為48~56學時,部分章節(jié)中標有“*”號的內容,各學校可根據實際情況取舍。
區(qū)別于現有同類教材,本書具有如下特點:
1)通過緒論闡述建筑環(huán)境學與建筑學科、環(huán)境學科之間的關系,學生能夠理解重組后專業(yè)的內涵,了解本專業(yè)、本課程在城市建設發(fā)展中的地位和作用。
2)在闡述基本原理和分析方法時,注重工程應用的可操作性,力圖使學生通過教材學習,能夠運用教材提供的原理、方法指導實際建筑或工程實踐。
3)在“實際建筑自然通風”中,系統(tǒng)介紹了多開口建筑在熱壓、風壓作用下的自然通風量的計算方法。
4)在“建筑熱濕環(huán)境”中,引入了新的室內熱濕環(huán)境舒適性評價的理念,并對其定量評價的方法進行了闡述。
5)本書拓展了與建筑環(huán)境相關領域的知識,如地質、水環(huán)境等,在聲光環(huán)境中擴展了與建筑學相關的基礎知識,以增加學生對交叉學科、邊緣學科方面的了解。
6)本書最后介紹了適用于建筑環(huán)境的綜合評價的方法,提出了在評價建筑環(huán)境的同時還應對由此給自然環(huán)境帶來的負荷加以評估的新理念。
全書共分7章。第1章由上海理工大學黃晨、嘉興學院羅義英負責編寫;第2章由羅義英、黃晨負責編寫;第3章由浙江理工大學姜坪負責編寫;第4章由黃晨負責編寫,第5章由嘉興學院羅義英、平頂山工學院楊秀芹負責編寫;第6章由楊秀芹、羅義英負責編寫;第7章由同濟大學劉燕敏負責編寫。全書由黃晨統(tǒng)稿。
本書由同濟大學龍惟定教授、范存養(yǎng)教授主審。在整個編寫過程中,龍惟定教授在本書框架和體系、編寫內容等方面提出了許多寶貴的意見和指導,并對全書進行了詳細的審閱;同濟大學范存養(yǎng)教授無私地提供了許多有價值的資料,在教材的后期寫作中,給予了許多有益的建議,并認真審閱了書稿的全文,提出了許多修改意見。在此,對兩位教授的幫助表示衷心的感謝。全國建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)指導委員會彥啟森教授、吳元煒教授對本書的寫作給予了很大的鼓勵和支持,在此一并表示深深的感謝。
本書參考了大量的教材、標準、科技書籍與文獻,引用了許多相關的資料、圖表、例題,同時也匯集了編者多年來的教學經驗和科研成果,在此謹向有關文獻的作者表示誠摯的謝意,對編寫組成員的成功合作表示祝賀。最后對所有關心和支持本書編寫的人士、研究生表示真摯的謝意。
由于“建筑環(huán)境學”是本專業(yè)一門新的重要的學科基礎課,涉及面廣、體系新,加之編者學識和經驗有限,書中可能存在錯誤、疏漏和不妥之處,懇請讀者在使用過程中將發(fā)現的紕漏、錯誤以及建議及時反饋給編者,以完善本書,提高本書的質量,編者不勝感謝。
編者
序一
序二
第2版前言
第1版前言
第1章緒論1
1·1自然環(huán)境與建筑環(huán)境1
1·2建筑環(huán)境學的作用與地位2
1·2·1建筑環(huán)境學在環(huán)境學中的
地位與作用2
1·2·2建筑環(huán)境學在建筑領域中的
地位與作用4
1·3建筑環(huán)境設計目標發(fā)展過程與趨勢6
1·3·1建筑環(huán)境設計目標發(fā)展的
演繹過程6
1·3·2病態(tài)建筑綜合征7
1·3·3建筑能耗與氣候變化8
1·4建筑環(huán)境學的主要內容及研究方法11
1·4·1建筑環(huán)境學相關知識點11
1·4·2建筑環(huán)境主要關注點12
1·4·3建筑環(huán)境面臨需要解決的問題13
1·4·4建筑環(huán)境學研究方法13
習題與思考題14
參考文獻14
第2章建筑外環(huán)境15
2·1建筑外環(huán)境中的太陽輻射15
2·1·1地球繞日運行基本知識15
2·1·2太陽位置的表示方法19
2·1·3太陽輻射能與日照20
2·1·4日照間距24
2·1·5垂直面日影計算*26
2·2建筑外環(huán)境中的氣候環(huán)境27
2·2·1室外氣象參數28
2·2·2城市氣候35
2·2·3我國的氣候環(huán)境44
2·2·4供暖通風空調設計中室外空氣
參數的選用51
2·3建筑外環(huán)境中的其他環(huán)境*53
2·3·1土壤環(huán)境53
2·3·2建筑水環(huán)境57
2·3·3電磁環(huán)境58
2·3·4核污染環(huán)境60
2·4植被對建筑外環(huán)境的影響*62
2·4·1城市植被的概念和特點62
2·4·2植被對建筑外環(huán)境的作用63
習題與思考題65
參考文獻65
第3章室內空氣環(huán)境67
3·1室內空氣污染物種類67
3·1·1室內空氣污染物來源67
3·1·2室內空氣主要污染物及其對
人體的危害69
3·2室內空氣品質標準及其評價方法81
3·2·1室內空氣品質定義及其沿革81
3·2·2室內空氣品質標準82
3·2·3室內空氣品質評價方法85
3·3民用建筑室內空氣污染控制方法87
3·3·1室內污染源的控制88
3·3·2化學和生物控制方法89
3·3·3空氣凈化設備90
3·4通風換氣控制方法93
3·4·1通風稀釋方程與通風量的確定94
3·4·2自然通風原理100
3·4·3實際建筑自然通風*104
3·4·4有組織的自然通風109
3·4·5氣流組織評價方法114
3·4·6室內氣流的定量分析方法*116
3·4·7空調系統(tǒng)的應對措施119
習題與思考題122
參考文獻123
第4章建筑熱濕環(huán)境125
4·1影響室內熱環(huán)境的物理因素126
4·1·1太陽輻射與室外空氣綜合溫度126
4·1·2非透明體圍護結構的熱工特性133
4·1·3半透明體圍護結構的熱工特性146
4·2房間冷負荷的形成及其計算
方法概述151
4·2·1得熱與負荷的基本概念151
4·2·2穩(wěn)定計算方法154
4·2·3非透明體圍護結構冷負荷及
諧波反應法154
建筑環(huán)境學第2版目錄4·2·4半透明體圍護結構得熱與負荷及
其節(jié)能方法158
4·2·5冷負荷系數法與室內負荷170
4·2·6通風滲透負荷176
4·3室內濕環(huán)境的形成179
4·3·1室內濕源及其散濕量180
4·3·2墻體傳濕及計算181
4·3·3圍護結構結露及其防治182
4·4熱濕環(huán)境中的人體生理學和
心理學基礎186
4·4·1熱濕環(huán)境中的人體生理學基礎186
4·4·2熱濕環(huán)境中的人體心理學基礎190
4·4·3人體熱平衡方程以及熱舒
適性描述193
4·5人對熱濕環(huán)境的評價198
4·5·1PMV-PPD指標及其影響因素198
4·5·2空調房間引起局部熱不舒適的
主要因素205
4·5·3其他穩(wěn)態(tài)熱舒適性綜合
評價方法208
4·5·4動態(tài)熱濕環(huán)境及其評價方法213
4·5·5過熱、過冷熱濕環(huán)境及其
評價方法216
4·6室內熱環(huán)境對人員工作效率的
影響219
習題與思考題221
參考文獻223
第5章建筑聲環(huán)境225
5·1聲音的基本概念及特性225
5·1·1聲音的基本特性225
5·1·2聲音的度量229
5·1·3聲音的傳播特性232
5·1·4室內聲學特性235
5·2人的聽覺特征及其對環(huán)境
噪聲的反應240
5·2·1人耳的聽覺特性240
5·2·2室內環(huán)境噪聲的特征242
5·2·3噪聲的危害243
5·2·4環(huán)境噪聲的評價245
5·3建筑環(huán)境降噪方法252
5·3·1環(huán)境噪聲控制的基本方法252
5·3·2噪聲控制的主要途徑252
5·3·3吸聲減噪255
5·3·4建筑隔聲降噪259
5·4室內環(huán)境降噪工程方法261
5·4·1隔振與減振降噪261
5·4·2消聲降噪263
5·4·3通風、空調系統(tǒng)的噪聲控制264
習題與思考題270
參考文獻271
第6章建筑光環(huán)境273
6·1光與顏色的基本知識273
6·1·1光學基本知識273
6·1·2材料的光學特性279
6·1·3顏色的基本概念284
6·2視覺環(huán)境290
6·2·1人眼的視覺特征290
6·2·2視覺功效294
6·2·3照明對視覺的影響295
6·3天然光環(huán)境295
6·3·1光氣候與采光標準295
6·3·2采光窗和天然光環(huán)境299
6·3·3天然光環(huán)境設計基礎304
6·4人工光環(huán)境307
6·4·1人工光源307
6·4·2照明燈具311
6·4·3照明方式和照明種類317
6·4·4人工光環(huán)境質量及其評價標準318
6·4·5室內工作照明設計基礎322
6·4·6人工照明的節(jié)能措施326
習題與思考題328
參考文獻329
第7章建筑環(huán)境的綜合控制與評價331
7·1建筑環(huán)境的綜合控制目標331
7·1·1醫(yī)藥工業(yè)332
7·1·2紡織工業(yè)332
7·1·3電子工業(yè)333
7·2建筑環(huán)境的綜合評價335
7·2·1建筑環(huán)境評價的分類335
7·2·2建筑環(huán)境的評價方法335
7·2·3建筑環(huán)境評價要素及
其評價方法339
7·2·4建筑環(huán)境的節(jié)能評價標準342
7·3建筑環(huán)境的綜合分析342
7·3·1建筑物的環(huán)境影響因素342
7·3·2室內環(huán)境品質對人的綜合作用343
7·3·3建筑內環(huán)境對建筑外環(huán)境的
反作用344
7·3·4建筑環(huán)境評價的數據分析346
習題與思考題348
參考文獻348
附錄349
附錄A建筑材料熱物理性能計算參數349
附錄B民用建筑室內照度標準值351
附錄C工業(yè)建筑通用房間一般照明照度
標準值354
附錄D民用建筑環(huán)境的主觀評價356
附錄E建筑環(huán)境的客觀評價360
附錄F某建筑環(huán)境評價案例371