建筑環(huán)境學總復習

建筑環(huán)境學

BuiltEnvironment1第一章2建筑的功能：創(chuàng)造一個微環(huán)境居住者的安全與健康生產過程需要在強調可持續(xù)發(fā)展的今天，建筑環(huán)境學也面臨兩個亟待解決的問題。

第一是如何調解滿足室內環(huán)境舒適性與能源消耗和環(huán)境保護之間的矛盾。

第二，在室內的空氣品質方面，由于大量使用合成材料作為建筑內部的裝修和保溫，并一味地為節(jié)能而減低新風量出現(xiàn)了所謂的病態(tài)建筑.第一章

3為什么要考慮建筑外環(huán)境?建筑物所在地的氣候條件，會通過圍護結構，直接影響室內的環(huán)境，為得到良好的室內氣候條件以滿足人們生活和生產的需要，必須了解當?shù)馗髦饕獨夂蛞氐淖兓?guī)律及其特征。一個地區(qū)的氣候是在許多因素綜合作用下形成的。對建筑密切有關的氣候要素有：太陽輻射、氣溫、濕度、風、降水等等。 第二章建筑外環(huán)境4宏觀氣候太陽輻射作用與地球氣候特點地球繞日運動規(guī)律太陽輻射室外氣候大氣壓力、風、氣溫、天空溫度、地溫、濕度、降水微觀氣候人類營造活動形成的局部微氣候城市風場、城市熱島、建筑日照第二章建筑外環(huán)境5第一節(jié)地球繞日運動的規(guī)律赤緯：太陽光線與地球赤道平面之間的夾角，表明季節(jié)的變化。全年的赤緯在+23.5-23.5之間變化。從而形成了一年中春、夏、秋、冬四季的更替。地方平均太陽時，是以太陽通過該地的子午線時為正午12時來計算一天的時間。本初子午線處在的平均太陽時為世界時間的標準時，稱為"世界時"。把全世界按地理經度劃為24個時區(qū)，每個時區(qū)包含地理經度15。我國從東五時區(qū)到東九時區(qū)，橫跨五個時區(qū)。統(tǒng)一采用東八時區(qū)的時間，即以東經120的平均太陽時為中國的標準稱為“北京時間”。時角（h）：將真太陽時用角度表示，表明時間的變化。當?shù)貢r間12點時的時角為零，前后每隔一小時，增加360/24=15，如10點和14點均為15×2=30。6第一節(jié)地球繞日運動的規(guī)律太陽位置常用兩個角度來表示，即太陽高度角b和太陽方位角A。太陽高度角為太陽方向與水平面的夾角，太陽方位角為太陽方向的水平投影偏離南向的角度。確定太陽高度角和方位角的目的在于進行日照時數(shù)、日照面積、房屋朝向和間距以及房屋周圍陰影區(qū)范圍等的設計。

影響太陽高度角和方位角的因素有三：赤緯（d）；時角（h）；地理緯度。

夏至和冬至使太陽高度角與緯度之間的關系（北緯40）關系：緯度－d赤緯＋b太陽高度角＝907落到地球上的太陽輻射能量由三部分組成

直射輻射：為可見光和近紅外線

散射輻射：被大氣中的水蒸汽和云層散射，為可見光和近紅外線

大氣長波輻射：大氣（水蒸汽和CO2）吸收后再向地面輻射，為長波輻射。在日間比例很小，可以忽略。所謂太陽總輻射照度一般僅包括前兩部分太陽輻射能是地球上熱量的基本來源，是決定氣候的主要因素，也是建筑物外部最主要的氣候條件之一。在各種波長的輻射中能轉化熱能的主要是可見光和紅外線。第二節(jié)太陽輻射可見光紫外線近紅外線長波紅外線8太陽輻射能與太陽高度角I0圖中表明在法線方向和水平面上的直射輻射強度隨著太陽高度角的增大而增強，而垂直面上的直射輻射強度開始隨著太陽高度角的增大而增強，到達最大值后，又隨著太陽高度角的增大而減弱。

9太陽日總輻射照度與朝向地點：北緯40°對于水平面來說，夏季總輻射熱量達到最大；而南向垂直表面，則冬季所接受的總輻射量為最大。10關于太陽高度角太陽高度角與太陽通過的路徑長度密切相關，從而影響日射強度。太陽高度角低則日射強度小冬季太陽高度角低，夏季太陽高度角高清晨和傍晚太陽高度角低，中午太陽高度角高高緯度地區(qū)太陽高度角低，低緯度地區(qū)太陽高度角高11太陽高度角冬夏不同12我國的宅舍習慣“坐北朝南”也有其科學道理。我國位于北半球，絕大部分處在北溫帶，太陽多從東偏南升起，從西邊落下。冬季，太陽高度角較小，住宅的門、窗朝南，可使更多斜射的太陽光線進入室內，從而提高室內溫度。而在夏季，太陽高度角增大，太陽從門、窗射入的光線相對就少，從而能保持室內有一定的涼意。再就是我國大部分地區(qū)位于東亞季風區(qū)，宅舍朝南，盛夏季節(jié)可避開下午最熱時的直射陽光，隆冬季節(jié)又可避開西北寒風，起到防寒、保暖的作用。13大氣壓力大氣壓力隨海拔高度而變在同一位置，冬季大氣壓力比夏季大氣壓力高，變化范圍5％以內海平面大氣壓力稱作標準大氣壓，為101325Pa或760mmHg14風風的成因風是指由于大氣壓差所引起的大氣水平方向的運動。地表增溫不同是引起大氣壓力差的主要原因，也是風的主要成因。風可分為大氣環(huán)流與地方風兩大類。15風風的成因:風是指由于大氣壓差所引起的大氣水平方向的運動。地表增溫不同是引起大氣壓力差的主要原因，也是風的主要成因。風可分為大氣環(huán)流與地方風兩大類。大氣環(huán)流：造成全球各地差異赤道和兩極溫差造成地方風：造成局部差異，地方性地貌條件不同造成海陸風、山谷風：以一晝夜為周期(局部地方晝夜受熱不均引起。)

季風：造成季節(jié)差異，以年為周期(海陸間季節(jié)溫差造成，冬季大陸吹向海洋，夏季海洋吹向大陸。)街巷風，高樓風(海陸建筑物周圍環(huán)境的影響，風遇障礙物繞行產生方向速度的變化。)16原因

地面有冷源1.夜間長波輻射2.附近有較低溫的海風吹來逆溫層正常的溫度梯度：地表熱，高空冷17空氣溫度主要指距地面1.5m高，背陰處的空氣溫度。空氣與地表面以導熱、對流和長波輻射形式進行熱交換而被加熱或冷卻以對流為主。大氣中的氣體分子在吸收和放射輻射能時具有選擇性。它對太陽輻射幾乎是透明體，直接接受太陽輻射的增溫是非常微弱的。18大氣中的氣體分子主要靠吸收地面的長波輻射而升溫，因此，地面與空氣的熱量交換是氣溫升降的直接原因。與溫暖的地表直接接觸的空氣層，由于導熱的作用而被加熱，此熱量又靠對流的作用而轉移到上層空氣。因此，氣流和風帶著空氣團不斷地與地表接觸而被加熱。在冬季和夜間，由于向空間的長波輻射作用，地表較空氣要冷。這樣與地表所接觸的空氣就會被冷卻?？諝鉁囟瓤諝鉁囟仁侨绾萎a生變化的？白天地表溫度升高與空氣溫度升高，誰是誘因？夜間地表溫度降低與空氣溫度降低，誰是誘因？19空氣溫度影響地面附近氣溫的因素主要有：入射到地面上的太陽輻射熱量，它起著決定性的作用。第二是地面的覆蓋面。不同的地形及地表覆蓋面對太陽輻射的吸收和反射以及本身溫度變化的性質均不同，所以地面的增溫也不同。第三是大氣的對流作用以最強的方式影響氣溫。氣溫有年變化和日變化。一般在晴朗天氣下，氣溫一晝夜的變化是有規(guī)律的。從一天24小時所測得的溫度值圖中可以看出，氣溫日變化中有一個最高值和最低值。最高值通常出現(xiàn)在下午二時左右，而不是正午太陽高度角最大的時刻。最低氣溫一般出現(xiàn)在日出前后，而不是在午夜。這是由于空氣與地面間因輻射換熱而增溫或降溫都需要經歷一段時間。20空氣溫度的局部效應

受地面反射率、夜間輻射、氣流、遮陽等影響，離建筑物越遠，溫度越低。“霜洞”:當空氣流入山谷、洼地、溝底時，只要沒有風力擾動，空氣就會如池水一樣積聚在一起。最可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是寒冷、晴朗的夜晚。在這種凹地里的建筑或住宅里，冬季溫度較其周圍平地面上的溫度低得多，特別是在夜間更為明顯。同樣地，在建筑物底層或位于一般地面以下而室外有凹坑的半地下室，情況也與此類似。21有效天空溫度大氣層吸收10％以上的太陽輻射和來自地面的反射輻射，并向地面進行長波輻射（5～8

m及13

m以上）。此時的大氣溫度用有效天空溫度來表示。即便是在晴朗天氣的夏季夜間，有效天空溫度也有可能達到零下。天氣越晴朗，夜間有效天空溫度就越低。22地層溫度表面溫度的變化取決于太陽輻射和對天空的長波輻射，可看作是周期性的溫度波動地層表面的月平均溫度波動幅度基本等于室外月平均氣溫波動的幅度。溫度波在向地層深處傳遞時，有衰減和延遲；1.5m后日變化被濾掉；一定深度后便成為恒溫層，溫度比全年氣溫平均溫度高1～2℃。23濕度來源

水體蒸發(fā)植物蒸發(fā)影響因素

地面性質水體分布季節(jié)陰晴水蒸汽分壓力冬季較低，夏季較高濕熱地區(qū)：15~20mbar寒冷和沙漠地區(qū)：2mbar日變化較小，季節(jié)變化較大內陸地區(qū)夏季：上午9~10時和晚上9~10時最高，凌晨和午后最低沿海地區(qū)夏季和各地秋冬季：日變化與氣溫日變化一致日變化絕對濕度一日中相對穩(wěn)定相對濕度與氣溫變化反相

年變化內陸和沿海地區(qū)差別較大24此處易聚集垃圾小區(qū)風場形成機理建筑物對來流風的阻礙和聚集作用小區(qū)內太陽輻射導致各表面存在溫差而形成的自然對流不當風場的危害冬季造成熱負荷增加高風速影響人員行動夏季自然通風不良25小區(qū)風場形成機理建筑物對來流風的阻礙和聚集作用小區(qū)內太陽輻射導致各表面存在溫差而形成的自然對流不當風場的危害冬季造成熱負荷增加高風速影響人員行動夏季自然通風不良城市氣候26城市熱島的成因自然條件市內風速、對天空長波輻射：建筑布局影響對天空角系數(shù)和風場云量：市區(qū)內云量大于郊區(qū)太陽輻射：市內大氣透明度低下墊面的吸收和反射特性、蓄熱特性：地面材料、植被、水體的設置人為影響：“人為熱”交通、家用電器、炊事產熱空調采暖產熱熱島強度：熱島中心氣溫減去同時間同高度（距地1.5m高處）附件遠郊的氣溫的差值。單位：℃城市熱島27城市熱島與逆溫層由于自然對流的作用，在地面以上一定高度內形成了一個溫度隨高度上升的穩(wěn)定的“逆溫層”，使污染物處于低溫區(qū)域，妨礙了污染物向上部的擴散，加劇了城市的污染程度。“逆溫層”的影響范圍與熱島強度有關，在大城市可達500m高，小城市約為50m。28建筑布局與日照日照的作用冬季采暖：充分利用太陽能自然采光需要：適當?shù)纳⑸漭椛湫睦硇枰憾帐覂裙獍邔θ说男睦碛蟹e極作用影響因素緯度：決定太陽高度角和日射強度建筑布局：決定遮擋情況目標冬天盡量多：但太陽高度角低易被遮擋夏天盡量少：但太陽高度角高不易被遮擋29建筑布局與日照日影終日日影：一天中都沒有日照永久日影：終年沒有日照建筑布局與日照建筑的互遮擋：不同建筑物相互遮擋建筑的自遮擋：建筑物一部分被另一部分遮擋日照的作用日照過少導致人體產生的褪黑色素增加，引起精神憂郁紫外線殺菌，促進合成維生素D導致皮膚癌可見光獲得照明紅外線帶來輻射熱能30城市居住區(qū)規(guī)劃設計規(guī)范規(guī)定建筑氣候區(qū)劃Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、VII氣候區(qū)Ⅳ氣候區(qū)Ⅴ、Ⅵ

氣候區(qū)大城市中小城市大城市中小城市日照標準日大寒日冬至日日照時數(shù)(h)≥2≥3≥1有效日照時間帶(h)8～169～15日照時間計算起點底層窗臺面有關日照的規(guī)范與標準日照間距為了得到充分的日照，南北方向相鄰的樓間距不得低于一定限值適用于南北行列式排列的板式建筑。31建筑熱濕環(huán)境是如何形成的?主要成因是外擾和內擾的影響:

外擾：室外氣候參數(shù)(室外空氣溫濕度，太陽輻射，風速，風向等)，鄰室的空氣溫濕度

內擾：人員、照明、室內設備等室內熱濕源

建筑物獲得的熱量32基本概念圍護結構的熱作用過程：無論是通過圍護結構的傳熱傳濕還是室內產熱產濕，其作用形式包括對流換熱（對流質交換）、導熱（水蒸汽滲透）和輻射三種形式。對流換熱(對流質交換)圍護結構傳熱傳濕室內產熱產濕輻射導熱(水蒸汽滲透)33基本概念

得熱(HeatGain

HG)：某時刻在內外擾作用下進入房間的總熱量叫做該時刻的得熱。如果得熱<0，意味著房間失去熱量。圍護結構熱過程特點：由于圍護結構熱慣性的存在，通過圍護結構的得熱量與外擾之間存在著衰減和延遲的關系。得熱潛熱顯熱輻射得熱對流得熱34太陽輻射的波譜可見光紫外線近紅外線長波紅外線可見光45.6%紫外線7.0%近紅外線45.2%長波紅外線2.2%在各種波長的輻射中能轉化熱能的主要是可見光和紅外線。一般工業(yè)熱源的輻射均為長波輻射。只有發(fā)射可見光的燈具和高溫熱源才有可能發(fā)射可見光和近紅外線。太陽總輻射能量比例35不同的表面對輻射的波長有選擇性：黑色表面對各種波長的輻射幾乎都是全部吸收，而白色表面可以反射幾乎90％的可見光。對于太陽輻射，圍護結構的表面越粗糙、顏色越深，吸收率就越高，反射率越低。而絕多數(shù)材料表面對長波輻射的反射率和吸收率隨波長變化不大，可近似為常數(shù)，除拋光表面，基本都在0.9上下。3.1.1圍護結構外表面所吸收的太陽輻射非透光圍護結構外表面所吸收的太陽輻射熱反射吸收36太陽輻射在透光圍護結構中的傳遞玻璃對輻射的選擇性0.8可見光近紅外線長波紅外線普通玻璃的光譜透射率3.1.1圍護結構外表面所吸收的太陽輻射

玻璃對不同波長的輻射有選擇性，對于可見光和近紅外線幾乎是透明的，但卻能夠有效地阻隔長波紅外線輻射。玻璃具有溫室效應37太陽輻射在透光圍護結構中的傳遞

將具有低紅外發(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，在玻璃表面沉積一層極薄的金屬涂層，就制成了Low-e(Low-emissivity)玻璃。3.1.1圍護結構外表面所吸收的太陽輻射38透射率反射率3.1.1圍護結構外表面所吸收的太陽輻射太陽輻射在透光圍護結構中的傳遞0.8可見光近紅外長波紅外普通玻璃對長波輻射的透過率低但吸收率高，Low-e既不透過、也不吸收長波輻射；Low-e對近紅外的透過率可以比普通玻璃低很多。low-e玻璃與普通玻璃共同點：表面無色，有良好的透光性能；對長波輻射的透過率都很低。不同點：low-e玻璃的透光選擇性393.1.2室外空氣綜合溫度太陽直射輻射大氣長波輻射天空散射輻射對流換熱地面反射輻射周圍建筑和其他物體外表面的長波輻射地面長波輻射壁體得熱圍護結構外表面的熱平衡壁體得熱＝對流換熱量＋太陽輻射熱量＋長波輻射換熱量4060℃！35℃！如果忽略圍護結構外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射： 3.1.2室外空氣綜合溫度

Solar-airTemperature考慮了太陽輻射的作用對表面換熱量的增強，相當于在室外氣溫上增加了一個太陽輻射的等效溫度值。是為了計算方便推出的一個當量的室外溫度。41圍護結構外表面與環(huán)境的長波輻射換熱Qlw包括大氣長波輻射、與地面以及周圍建筑和其他物體外表面之間的長波輻射。在計算白天的室外空氣綜合溫度時，由于太陽輻射強度遠大于長波輻射，因此可以忽略長波輻射的作用。但是在夜間沒有太陽輻射，而天空的背景溫度遠低于空氣溫度，因此建筑物向天空的輻射放熱量是不可以忽略的。思考題：白天有天空輻射嗎？3.1.3天空輻射（夜間輻射，有效輻射）42通過圍護結構的顯熱得熱通過圍護結構的顯熱得熱通過非透光圍護結構的得熱通過透光圍護結構的得熱外表面對流換熱外表面日射通過墻體導熱3.2圍護結構的熱濕傳遞與得熱43通過非透光圍護結構的熱傳導由于熱慣性存在，通過圍護結構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系。衰減和滯后的程度取決于圍護結構的蓄熱能力44通過非透光圍護結構的熱傳導非均質板壁的一維不穩(wěn)定導熱過程：邊界條件：

t(x,0)=f(x)內表面長波輻射45x=0x=

Qenv通過非透光圍護結構的熱傳導利用室外空氣綜合溫度簡化外邊界條件：實際通過圍護結構傳入室內的熱量為：

這部分熱量將以對流換 熱和長波輻射的形式向 室內傳播。只有對流換 熱部分直接進入了空氣。46通過非透光圍護結構的得熱

基本物理過程分析結論即便室外氣象參數(shù)與室內空氣溫度是確定的，實際通過非透光圍護結構的熱傳導量也是不確定的

受其他壁面溫度高低與室內輻射熱源方向的影響?！巴ㄟ^非透光圍護結構的得熱”實際上是一個假設的量量級上與“通過非透光圍護結構的熱傳導量”相當，但把受其他壁面溫度與室內輻射熱源影響部分忽略了，存在數(shù)值上的偏差。47通過非透光圍護結構的得熱為了求得所謂的非透光圍護結構的得熱HGwall，需要規(guī)定假定條件：假定除所考察的圍護結構內表面以外，其他各室內表面的溫度均與室內空氣溫度一致室內沒有任何其他短波輻射熱源發(fā)射的熱量落在所考察的圍護結構內表面上，即Qshw＝0。此時，通過該圍護結構傳入室內的熱量就被定義為通過非透光圍護結構的得熱，主要反映了室外氣象參數(shù)和室內空氣溫度的影響 HGwall=HGwall,conv＋HGwall,lw48通過玻璃板壁的傳熱透過玻璃的日射得熱通過玻璃窗的得熱通過透光圍護結構的得熱得熱與玻璃窗的種類及其熱工性能有重要的關系。49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：原理：玻璃吸熱后會向內、外兩側散熱成立的條件：如果內外氣溫一樣總得熱：HGwind,sol＝HGglass,

+HGglass,a通過透光圍護結構的得熱50遮陽方式現(xiàn)有遮陽方式內遮陽：普通窗簾、百頁窗簾外遮陽：挑檐、可調控百頁、遮陽蓬窗玻璃間遮陽：夾在雙層玻璃間的百頁窗簾，百頁可調控我國目前常見遮陽方式內遮陽：窗簾外遮陽：屋檐、遮雨檐、遮陽蓬51外遮陽和內遮陽有何區(qū)別?外遮陽：只有透過和吸收中的一部分成為得熱內遮陽：遮陽設施吸收和透過部分全部為得熱反射對流透過對流透過反射52通過玻璃窗的長波輻射夜間除了通過玻璃窗的傳熱以外，還有由于天空夜間輻射導致的散熱量采用low-

玻璃可減少夜間輻射散熱53通過圍護結構的濕傳遞濕傳遞的動力是水蒸氣分壓力的差。墻體中水蒸氣的傳遞過程與墻體中的熱傳遞過程相類似：w=Kv(Pout-Pin)

kg/s

m2水蒸汽滲透系數(shù)，kg/(N

s)或s/m：54飽和水蒸汽分壓力溫度實際水蒸汽分壓力通過圍護結構的濕傳遞當墻體內實際水蒸汽分壓力高于飽和水蒸汽分壓力時，就可能出現(xiàn)凝結或凍結，影響墻體保溫能力和強度。55室內顯熱熱源包括照明、電器設備、人員顯熱熱源散熱的形式

輻射：進入墻體內表面、空調輻射板、透過玻璃窗到室外、其它室內物體表面（家具、人體等）；對流：直接進入空氣。顯熱熱源輻射散熱的波長特征

可見光和近紅外線：燈具、高溫熱源（電爐等）長波輻射：人體、常溫設備

其他得熱來源：室內產熱與產濕56其他得熱來源：室內產熱與產濕室內濕源包括人員、水面、產濕設備散濕形式：直接進入空氣得熱往往考慮圍護結構和家具的蓄熱，“得濕”一般不考慮“蓄濕”濕源與空氣進行質交換同時一般伴隨顯熱交換其他得熱來源：人體散熱散濕(4)其他得熱來源：空氣滲透帶來的得熱夏季：室內外溫差小，風壓是主要動力冬季：室內外溫差大，熱壓作用往往強于風壓，造成底層房間熱負荷偏大。因此冬季冷風滲透往往不可忽略。57冷負荷與熱負荷冷負荷：維持室內空氣熱濕參數(shù)為某恒定值時，在單位時間內從室內除去的熱量，包括顯熱負荷和潛熱負荷兩部分。如果把潛熱負荷表示為單位時間內排除的水分，則又可稱作濕負荷。熱負荷：維持室內空氣熱濕參數(shù)為某恒定值時，在單位時間內向室內加入的熱量，包括顯熱負荷和潛熱負荷兩部分。如果只控制室內溫度，則熱負荷就只包括顯熱負荷。冷熱負荷的大小與去除負荷的方式有關送風方式還是輻射方式？冷輻射板空調需要去除的熱量除了進入到空氣中的得熱量外，還包括部分貯存在熱表面上的得熱量。常規(guī)的送風方式空調需要去除的是進入到空氣中的得熱量。58各種得熱進入空氣的途徑潛熱得熱、滲透空氣得熱得熱立刻成為瞬時冷負荷通過圍護結構導熱、通過玻璃窗日射得熱、室內顯熱源散熱對流得熱部分立刻成為瞬時冷負荷輻射得熱部分先傳到各內表面，再以對流形式進入空氣成為瞬時冷負荷，因此負荷與得熱在時間上存在延遲。59得熱與冷負荷的關系冷負荷與得熱有關，但不一定相等決定因素空調形式

送風：負荷＝對流部分輻射：負荷＝對流部分＋輻射部分注意：輻射的存在是延遲和衰減的根源！60人體的熱平衡熱平衡方程M

W

C

R

E

S=0

皮膚表面積AD＝0.202mb

0.425H0.725

身高1.78m體重65kgAD為1.8m2第四章

人體對熱濕環(huán)境的反應61人體與外界的熱交換顯熱交換對流散熱輻射散熱潛熱交換皮膚散濕出汗蒸發(fā)皮膚濕擴散呼吸散濕第四章

人體對熱濕環(huán)境的反應62影響人體與外界熱交換的因素環(huán)境空氣溫度：對流換熱環(huán)境表面溫度：輻射換熱水蒸汽分壓力（空氣濕度）：對流質交換高溫環(huán)境：增加熱感低溫環(huán)境：增加冷感！風速：對流熱交換和對流質交換吹風感：Draught，冷感和對皮膚的壓力沖擊服裝熱阻：影響所有換熱形式服裝的作用：保溫和阻礙濕擴散63人體的能量代謝率影響因素多：

肌肉活動強度：絕對的影響環(huán)境溫度：偏高、偏低都增加代謝率性別：男性高于女性年齡：少年高于老人神經緊張程度：緊張則代謝率高進食后時間的長短等：進食后代謝率增加，蛋白質代謝率高，糖和脂肪類代謝率低。代謝率單位met：1met=58.2W/m2，即成年男子靜坐時的代謝率。64人體散熱、散濕量的影響因素全熱：主要決定于肌肉活動強度，受其它因素影響在應用上可以忽略。顯熱：決定于溫度，隨溫度上升而減少。潛熱(散濕)：決定于溫度，隨溫度上升而增加。6566人體的溫度感受系統(tǒng)20世紀初發(fā)現(xiàn)人的皮膚上存在對冷敏感的區(qū)域“冷點”和對熱敏感的區(qū)域“熱點”人體各部位的冷點數(shù)目明顯多于熱點為什么人對冷更敏感？50mV2.溫度感受系統(tǒng)與調節(jié)系統(tǒng)67下丘腦具有調節(jié)代謝、體溫和內分泌功能，前部主要促進散熱來降溫，后部促進產熱抵御寒冷。散熱調節(jié)方式血管擴張，增加血流，提高表皮溫度出汗御寒調節(jié)方式血管收縮，減少血流，降低表皮溫度通過冷顫增加代謝率人體的體溫調節(jié)系統(tǒng)68人的體溫設定值隨肌肉活動強度而改變在體溫調節(jié)系統(tǒng)正常工作時，增加環(huán)境溫度并不能提高人體的核心溫度（直腸溫度）。只有改變代謝率才能改變人體核心溫度。69體溫調節(jié)系統(tǒng)的工作原理2.溫度感受系統(tǒng)與調節(jié)系統(tǒng)70熱感覺研究方法：心理學定義：人對周圍環(huán)境“冷”“熱”的主觀描述。特點：盡管人描述環(huán)境的冷熱，實際上只能感覺到自己皮膚下神經末梢的溫度。所以“冷”“熱”與感受者的身體狀態(tài)有關，不是完全客觀的。“中性”的定義：不冷不熱，人用于體溫調節(jié)消耗的能量最小。3.熱感覺與熱舒適71熱感覺的影響因素冷熱刺激的存在刺激的延續(xù)時間人體原有的狀態(tài)28303234363840溫度的變化(℃)適應溫度（℃）熱感覺的適應性當環(huán)境溫度迅速變化時，熱感覺的變化比體溫的變化要快。

72熱感覺的測量：問卷調查美國采暖,制冷與空調工程師學會(AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers)

73觀點2：

舒適＝中性×舒適產生于不適的消除過程中?！笆孢m”比“中性”更主觀。Cool&Comfort!什么是熱舒適?（2種觀點）熱舒適與熱中性的背離74影響熱舒適的因素

空氣濕度

垂直溫差盡管受試者處于熱中性狀態(tài)，頭足溫差仍然使人感到不舒適

氣流與吹風感定義：人體所不希望的局部降溫。但在“中性－熱”環(huán)境下吹風往往是愉快的人頭頂上的自然對流速度是0.2m/s，是人體對風速可以覺察到的閾值，往往用來確定室內風速的設計標準。當空氣流速≤0.5m/s，只要把空氣溫度調整得合適（提高空氣溫度），就可以使空氣的流動幾乎覺察不到。輻射不均勻性

年齡、性別、季節(jié)、人種中性－熱環(huán)境中，為什么潮濕的空氣使人不舒服？皮膚濕潤度增高

皮膚黏著性增加

不適空氣濕度對人體排汗量有影響嗎？在皮膚沒有完全濕潤的情況下，增加空氣濕度會減少人體散熱量嗎？75熱感覺投票和熱舒適投票

ThermalComfortVote&ThermalSensationVote3.熱感覺與熱舒適76PMV指標的7級分度PMV指標只代表了同一環(huán)境下絕大多數(shù)人的感覺，不能代表所有個人的感覺。預測平均評價PMV(PredictedMeanVote)預測不滿意百分比PPD(PredictedPercentDissatisfied)PPD是通過概率分析確定某環(huán)境條件下人群不滿意的百分數(shù)

即便達到PMV＝0，仍然有5％的人不滿意。反映了人的個體差異。77背景與機理大量現(xiàn)場調查證實高溫會降低勞動的效率寒冷影響肢體的靈活性溫度偏離最佳值會增加事故發(fā)生率機理：激發(fā)的概念，工作本身＋物理環(huán)境中等激發(fā)時效率最高低激發(fā)導致人不清醒高激發(fā)導致不能全神貫注熱環(huán)境與勞動效率冷應力和工作效能實驗發(fā)現(xiàn)手的皮膚溫度低于15℃時，關節(jié)變得僵硬靈巧性明顯下降實驗發(fā)現(xiàn)手的皮膚溫度低于6℃時出現(xiàn)麻木感覺冷風有渙散精神作用，分散工作注意力體溫過低導致人過于激奮，降低需要持續(xù)集中注意力的工作的效能78SBS－SickBuildingSyndrome

病態(tài)建筑綜合癥癥狀頭痛、惡心疲乏、失眠、記憶力衰退皮膚、粘膜有刺激感（眼紅、流淚、咽干等）呼吸紊亂特點離開病態(tài)建筑一段時間后即恢復正常只有癥狀，難以進行醫(yī)學確診，無法確定病源第五章建筑空氣環(huán)境BRI:BuildingRelativeIllness

建筑關聯(lián)病可由醫(yī)學認定的病原體所引起的特定疾病，可進行醫(yī)學確診，如：過敏性肺炎過敏性鼻炎哮喘軍團病有機塵中毒肺癌79室內空氣質量下降的原因強調節(jié)能導致的建筑密閉性增強和新風量減少新型合成材料在現(xiàn)代建筑中大量應用散發(fā)有害氣體的電器產品的大量使用傳統(tǒng)集中空調系統(tǒng)的固有缺點以及系統(tǒng)設計和運行管理的不合理廚房和衛(wèi)生間氣流組織不合理室外空氣污染1.室內空氣品質簡介室內空氣質量下降的危害危害居住者健康降低勞動效率80室內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2.室內空氣污染源和污染途徑來源之二：室內來源生產工藝工程

有機溶劑的蒸汽、燃燒產生的有毒氣體、刺激性氣體、生產性粉塵等人員活動廚房燃燒產物衛(wèi)生間污染化學品污染建材、裝修材料、日用化學產品家具和辦公用品設計或管理不良的HVAC系統(tǒng)81污染物類型

CO2與其他有害氣體：新陳代謝氣味：汗液蒸發(fā)、呼吸、有機物排泄、微生物分解、氨氣等懸浮顆粒物人體呼吸道排氣污染149種：CO2、氨、苯、甲苯、苯乙烯、氯仿等病毒、細菌人體其他污染物皮膚排泄物：CO2、CO、丙酮、苯、甲醛、甲烷、皮屑(英國：占室內灰塵的90％)、毛發(fā)等

衣服上的灰塵、細菌煙草的煙氣：尼古丁、甲醛、CO等來源之三：人體生物污染2.室內空氣污染源和污染途徑82IAQIndoorAirQuality

室內空氣品質的評價兩種思路機械論強調室內空氣成分與濃度，采用一系列污染物濃度指標來進行評價。IAQ問題成為單純的物理化學問題。但低濃度條件下，儀器無法測定時就無能為力。人是標準的提供者，只影響被評價區(qū)域受關注的權重。人數(shù)和位置一定，IAQ的評價就與人無關。強調人的感覺提出“感知的空氣品質”(PerceivedAirQuality)理由：多種污染物存在的條件下，組分比例構成不同，各種組分對人的感覺的影響也會產生變化；空氣成分相同條件下，溫、濕度不同會導致人對IAQ的感覺不同。3.室內空氣品質的評價方法與指標83感知的空氣品質丹麥工業(yè)大學P.O.Fanger的定義(1989)：品質反映了人們要求的程度，如果人們對空氣滿意，就是高品質；反之，就是低品質。從純主觀感受出發(fā)。

ASHRAE62-1989：良好IAQ是空氣中沒有已知的污染物達到公認的權威機構所確定的有害濃度指標，并且處于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合。

ASHRAE62-1989R：可接受的室內空氣品質：同上可接受的感知室內空氣品質：必備條件，非充分條件3.室內空氣品質的評價方法與指標84室內空氣品質的評價方法方法1：測量室內污染物濃度客觀評價問題：用什么作為代表性的污染物？(測什么？)低濃度下的測量受到儀器精度的限制方法2：調查問卷主觀評價問題：主觀評價結果往往與客觀評價結果矛盾：客觀測量值遠遠低于控制標準，但主觀感覺不好客觀測量值可能有些問題，但主觀感覺并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）。3.室內空氣品質的評價方法與指標85室內空氣品質的評價方法室內環(huán)境品質(IEQIndoorEnvironmentQuality)大量研究證明，引起病態(tài)建筑綜合癥的并非某一種室內污染物的單獨作用，也并非完全由室內空氣中的污染物所致，而是多種因素的綜合作用。室內空氣品質、舒適度、噪聲、照明、社會心理壓力、工作壓力、工作區(qū)背景等因素對室內人員生理和心理上的單獨和綜合的作用。3.室內空氣品質的評價方法與指標86空氣污染的主觀評價指標氣味人們往往根據(jù)氣味評判空氣質量鼻子的特征比任何測量儀表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的研究結論為：IAQ隨空氣焓值的降低而提高。3.室內空氣品質的評價方法與指標87空氣污染物的種類及其危害氣體污染物

CO2

氡

控制標準：A類C類,表面涂層,加大通風換氣次數(shù)

氨

防止污染措施:禁止使用氨作防凍劑揮發(fā)性有機化合物VOC

氣味

分子污染4.室內空氣污染對人健康的影響為什么測CO2作指標？易測;反映了其它人體代謝污染物產生的水平;不能反映其它過程產生污染物的水平什么是voc？voc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、惡心等癥狀。影響空氣的新鮮度和IAQ的可接受性,低濃度污染，不會超過權威機構的上限值;分子擴散速度極快，難以控制。因此源控制最重要。IAQ差

超標88空氣污染物的種類及其危害懸浮顆粒物－可吸入顆粒物包括煙氣、大氣塵埃、纖維性粒子及花粉附加危害成為病毒、細菌的傳播附著物；VOC附著物一、二次揚塵和室內濕度過低是其產生的主要原因。避免揚塵、增強過濾、控制濕度等方式以及控制產生源等手段來避免污染

微生物（病毒、細菌、塵螨）

其它（油煙、煙草煙霧、臭氧等）4.室內空氣污染對人健康的影響89污染物的控制方法源頭治理─消除室內污染源；減小室內污染源散發(fā)強度；污染源附近局部排風。通新風稀釋和合理組織氣流─保證足夠的新風量或通風換氣量，稀釋和排除室內氣態(tài)污染物。這也是改善室內空氣品質的基本方法。空氣凈化─采用各種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。5.室內空氣污染的去除方法90空氣凈化方法和原理空氣過濾

吸附紫外燈殺菌靜電吸附納米材料光催化等離子放電催化臭氧消毒滅菌5.室內空氣污染的去除方法過濾器主要功能：處理空氣中的顆粒污染。常見誤解：過濾器像篩子一樣物理吸附（選擇性不強，脫附。常用的吸附劑是活性炭）化學吸附(對分子量小的化合物作用顯著。浸漬高錳酸鉀的氧化鋁)一般紫外燈安置在房間上部，不直接照射人。紫外燈殺菌需要一定的作用時間：數(shù)分鐘。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，生成氧化能力很強的OH基團，可使有機物（VOC）被氧化、分解，最終分解為CO2和H2O。光催化和等離子放電催化的優(yōu)點：廣譜、安全、穩(wěn)定、節(jié)能臭氧：刺激性氣體，有強氧化性、高效的消毒作用，主要應用在于滅菌消毒91空氣凈化方法總結物理污染化學污染微生物污染普通過濾吸附靜電除塵要了解“病情”，對癥下藥。目前，空氣凈化方法產品宣傳中大多為“包治百病”?，F(xiàn)實世界中無萬能“靈丹妙藥”。5.室內空氣污染的去除方法92氣流組織對室內環(huán)境質量的意義氣流組織的定義狹義：機械通風的送回風的搭配形式廣義：一定的送風口形式和送風參數(shù)所帶來的室內氣流分布(AirDistribution)送風參數(shù)：風量、風速的大小和方向以及風溫、濕度、污染物濃度等氣流組織的重要性：保證室內熱濕環(huán)境和保證空氣品質第六章通風與氣流組織93通風的方式自然通風利用自然的手段（熱壓、風壓等）來促使空氣流動而進行的通風換氣方式特點：節(jié)能；充足的新鮮空氣；受建筑設計和氣候條件限制，難以控制機械通風利用機械手段（風機、風扇等）產生壓力差來實現(xiàn)空氣流動的方式特點：可控制性強?？赏ㄟ^調整風口、風量等控制室內氣流分布；需要消耗能源，初投資和運行費都比較高94孔口兩側存在壓差△P，引起開口處空氣流動，速度為v，它們之間存在如下關系：開口流量系數(shù)：有效開口面積： μF自然通風作用機理：自然通風95自然通風驅動力

壓差熱壓：溫差引起的空氣密度差導致建筑開口內外的壓差風壓：室外繞流引起建筑周圍壓力分布的不同形成開口處的壓差自然通風的分類熱壓通風(余壓概念)風壓通風風壓和熱壓的聯(lián)合作用下的自然通風96熱壓通風h

w

nba如：夏天經過商店門口冷氣向外走97熱壓通風的基本概念余壓里熱外冷，窗下進上出，中間一個面不進不出，叫中和面98多層建筑的熱壓引起的自然通風余壓里熱外冷：整樓大中和面，不會進出風小中和面，樓下下進多，樓上下進少，出多，暖和，空氣不好99風壓作用下的自然通風剖面圖：風刮，繞流，前面形成正壓區(qū)，繞流后流線脫離，形成負壓區(qū)100風壓作用下的自然通風Pf往往采用CFD或風洞模型實驗的方法求取K值。風壓系數(shù)101風壓和熱壓的聯(lián)合作用下的自然通風風反方向刮，是學術上沒有解決的問題102常見的自然通風的形式中庭通風風井通風單面通風穿堂風Crossventilation103機械通風氣流組織形式混合通風追求均勻的室內環(huán)境混合后的空氣可能已被污染置換通風保證人員呼吸區(qū)的環(huán)境要求下送風，新鮮氣流先送入工作區(qū)個性化送風滿足不同個體的特殊性要求工位送風，獨立可調104機械通風的氣流組織形式三種典型的送風形式混合通風置換通風個性化送風風速通常小于0.5米/秒，與距離平方成反比，到達人工作區(qū)域大概o.25m/s能沒有明顯感覺比較理想的混合通風105混合通風的氣流形式上送上回上送下回下送下回側送上下回106新風通風換氣量決定因素室內污染物允許濃度室外污染物濃度室內污染物發(fā)生量：發(fā)生量已知否？？？室內污染物產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。室內氣流分布的描述參數(shù)－－通風量107氣流分布與室內環(huán)境的關系總新風量滿足要求，是否意味著IAQ一定滿足要求？向室內引入的新風是否都進入了呼吸區(qū)？（可能短路，上送上回不一定到人區(qū)域）室內空氣更新的快慢如何？（十人小屋和十人大屋，小屋更新的快。用換氣次數(shù)代表）室內污染物被轉移出去的速度如何？（風口哪里來，先經過污染物再到人區(qū)空氣就不好，新風量相同人區(qū)IAQ不同）室內空氣參數(shù)分布是否滿足要求？（工藝空調恒溫恒濕嚴格控制質的問題，各點是否合適。）室內氣流分布的描述參數(shù)－－氣流分布與室內環(huán)境108氣流分布(氣流組織)評價的方法通風氣流組織評價的三類參數(shù)描述送風有效性的參數(shù)，主要反映送風能否有效到達考察區(qū)域以及到達該區(qū)域的空氣新鮮程度，如：空氣齡、換氣效率、送風可及性描述污染物排除有效性的參數(shù)，主要反映污染物到達考察區(qū)域的程度以及到達該區(qū)域所需要的時間，如：污染物含量和排空時間、排污效率與余熱排除效率、污染物年齡、污染源可及性與熱舒適關系密切的有關參數(shù)，如：不均勻系數(shù)

、空氣擴散性能指標(ADPI)

室內氣流分布的描述參數(shù)－－氣流分布與室內環(huán)境109兩種典型的理想氣流分布均勻混合：氣流充分混合，各處參數(shù)完全一樣活塞流動實際情況都不是均勻混合和活塞流動，而要復雜得多理想的氣流分布形式室內氣流分布的描述參數(shù)－－氣流分布與室內環(huán)境有摻混，有活塞，復雜110全面通風的基本微分方程式（均勻混合時的稀釋方程）QCSd

+Md

-QCd

=VdC（質平衡方程）在通風量Q一定、室內初始濃度為C1的時候，求C2與通風時間的關系：穩(wěn)定狀態(tài)的關系式：或MQ，CsCVC室內氣流分布的描述參數(shù)－－氣流分布與室內環(huán)境111活塞流動時的室內參數(shù)由源強度和房間名義時間常數(shù)(換氣次數(shù)的倒數(shù))確定房間的溫度、濕度和污染物濃度在經過源之前等于送風參數(shù)經過源之后等于均勻混合后的參數(shù)室內氣流分布的描述參數(shù)－－氣流分布與室內環(huán)境112室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他空氣齡Airage最早于20世紀80年代由Sandberg提出?？諝恺g是指送風到達房間某點的時間。實際意義是指舊空氣被新空氣所代替的速度。某點的空氣齡越小，說明該點的空氣越新鮮，空氣品質就越好。空氣年齡分為房間平均的空氣年齡和局部的（某一測點上的）空氣年齡。最新鮮的空氣應該是在送風口的入口處，空氣剛進入室內時，空氣年齡為零。此處空氣停留時間最短（趨近于零），陳舊空氣被新鮮空氣取代的速度最快。而最陳舊"的空氣有可能在室內的任何位置，這要視室內氣流分布的情況而定。最"陳舊"的空氣應該出現(xiàn)在氣流的"死角"。此處空氣停留時間最長，"陳舊"空氣被新鮮空氣取代的速度最慢.

113與空氣齡相關的兩個參數(shù)殘余時間(Residuallifetime)空氣從當前位置到離開房間的時間

rl駐留時間(Residencetime)空氣離開房間時空氣齡

r舊教材：換氣時間室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他114室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他空氣齡Airage如果某點的空氣年齡為

的空氣微團在某點空氣中所占的比例分布即概率分布f(

)，有累計分布函數(shù)則某點的平均空氣齡為P

P115幾處典型的空氣齡房間平均空氣齡等于房間各點空氣齡的體平均典型流型的空氣齡活塞流：

p

＝e/2

r=e=n

均勻混合流：

p

＝e非完全混合流：入口空氣年齡最年輕，出口空氣年齡最老。P

PCe室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他

e1161.示蹤氣體試驗法是研究建筑物空氣分布與滲透特性的重要手段示蹤氣體的目的是準確標識室內空氣流動特性，必須具有如下特點能夠完全跟隨空氣流動具有可測性具有穩(wěn)定性，一般情況下不發(fā)生物理或化學反應無毒性常見的示蹤氣體包括甲烷、SF6、二氧化碳等。117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？“理想活塞流”的換氣效率最高，房間的平均空氣齡最小換氣效率的定義實際通風條件下房間平均空氣齡與活塞流的平均空氣齡的比值倒數(shù)為換氣效率，反映了新鮮空氣置換原有空氣的快慢與活塞通風下置換快慢的比較。室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他118常見送回風形式的換氣效率室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他119送風可及性(清華，2003)

AccessibilityofSupplyAir:ASA

傳統(tǒng)的氣流組織評價指標，如空氣齡和換氣效率，均反映的是穩(wěn)態(tài)情況需要反映送風在任意時刻到達室內各點的能力，考慮有限時間內送風的有效性定義在流場不變的條件下，假設某一送風口的空氣含有濃度為Cs,i的指示劑氣體，房間內部無源，則該送風口在歷時T后對空間位置i的可及性為室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他120可及性的物理意義可及性是流場自身的特性，與送風有無指示劑無關可及性反映了在經歷了一定時間后，各風口送風到達空間各點的相對程度單一風口經過足夠長時間后，空間各點的可及性均為1多個風口經過足夠長時間后，在空間各點的可及性和為1室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他121一個對比的概念

排污效率：涉及污染源的位置排污效率充分混合流

＝1活塞流均勻污染源

＝2余熱排除效率用得熱代替污染物，溫度代替污染物濃度平均排污效率局部排污效率PCe,teCs,ts室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他122不均勻系數(shù)反映氣流溫度場和速度場的不均勻程度。t均方根偏差溫度不均勻系數(shù)速度不均勻系數(shù)室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他123空氣擴散性能指標ADPI

(AirDiffusionPerformanceIndex)定義滿足規(guī)定風速和溫度要求的測點數(shù)與總測點數(shù)之比有效溫差

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

ADPI的值越大，說明感到舒適的人群比例越大。在一般情況下，應使ADPI≥80％室內氣流分布的描述參數(shù)－－空氣齡與其他124第七章建筑聲環(huán)境聲波：聲源振動引起彈性媒質的壓力變化，并在彈性媒質中傳播的機械波聲源：振動的固體、液體、氣體聲壓：空氣壓強的變化量，10-5～10Pa量級聲音的頻帶人耳可以聽見范圍為20~20000Hz人耳聽不見的范圍20Hz以下：次聲20000Hz以上：超聲

125聲音的頻帶高頻聲低頻聲中頻聲31.25Hz頻率7-1.1聲波的基本物理性質在噪聲控制中通常粗略地把聲波的頻率分為三個頻段：300Hz以下的稱低頻聲，300－1000Hz之間的稱中頻聲，1000Hz以上的稱高頻聲。126聲音的頻帶簡諧音（純音）聲壓變化為只有一個頻率的余弦函數(shù)的聲音只需要頻率f和聲壓幅值Pm就可以描述復音周期性信號，含有基頻和諧頻，諧頻是基頻的整倍數(shù)其頻譜圖可以表示為在基頻f0和2f0、3f0、……nf0處的一系列高矮不等的豎直線——線狀譜(離散譜)普通聲響頻譜一般為連續(xù)頻譜頻程把聲頻范圍劃分成幾個頻段，稱作頻程或頻帶倍頻程兩個頻率之比為2:1的頻程。一般用倍頻程劃分頻帶。頻程有上、下限頻率值和中心頻率值，中心頻率分別為：31.3(31.25)、63(62.5)、125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz。7-1.1聲波的基本物理性質127聲音的計量聲功率W：聲源在單位時間內對外輻射的聲能，即在全部可聽范圍所輻射的功率，單位W。在建筑聲學中，聲源輻射波的聲功率大都可以認為不因環(huán)境條件的不同而改變，并把它看作是屬于聲源本身的一種特性。聲強I：單位時間內通過垂直于傳播方向上單位面積的平均聲功率，W/m2。聲壓p：聲波的壓強與媒質的靜壓之差，Pa7-1.2聲音的計量聽覺范圍

——量級差非常大

可聞閾(聽閾)

——人耳剛能感受的聲音p0=2×10-5Pa

I0=1×10-12W/m2

煩惱閾——聞之煩惱不安 p0=20

Pa，I0=1W/m2疼痛閾——聞之人耳則痛，p=200Pa，I=100W/m2128聲音的度量分貝標度和聲級L，單位dB設立的必要性數(shù)據(jù)范圍太大，如2×10－5Pa~20Pa人的聽覺響應與聲強、聲壓呈對數(shù)關系，對聲壓或聲強采用對數(shù)標度就比較方便，這種表示方法稱為分貝標度。7-1.2聲音的計量一般條件下，可以認為聲強級和聲壓級的數(shù)值近似相等。

聲強級聲壓級聲功率級可聞閾值1×10-12W129聲音的度量7-1.2聲音的計量聲源聲級疊加：非線性！

聲強級、聲壓級疊加時，不能簡單地進行算術相加，而要按對數(shù)運算規(guī)律進行。例如，n個在某點聲壓相等的聲音，它們的總聲壓為：從上式可以看出，兩個數(shù)值相等的聲壓級疊加后，只比原來增加3dB，而不是增加一倍。這個結論對于聲強級和聲功率級同樣適用。130聲壓級的疊加也可以用圖表進行，由圖中查出兩聲壓級差所對應的附加值，將它加到較高的那個聲壓級上即得所求的總聲壓級。如果兩個聲壓級差超過10-15dB，附加值很小，則可略去不計。增加的聲級數(shù)聲源聲級差7-1.2聲音的計量兩個不同聲源疊加，差別超過10~15dB，可以忽略。131人的主觀聽覺特性什么是噪聲？人們不愿意聽到的任何聲音空氣聲：經空氣和圍護結構傳播固體聲：振動噪聲7-2人體對聲環(huán)境的反應原理與噪聲評價132人耳的聽覺特征

特征：對高頻聲比對低頻聲敏感響度級：用1000Hz純音的聲壓級代表其等響曲線的響度級，單位Phon等響曲線聽閾痛閾7-2.2聽覺特性133聲級計：A、B、C、D計權網絡聲級計為模擬人耳聽覺而進行濾波，分別模擬人耳對40方、70方和100方純音的反應而得到A、B、C三種計權方式。D計權用于測量航空噪聲。對不同的頻率有不同的衰減。1000Hz的衰減均為是0。7-2.2聽覺特性134掩蔽效應一種聲音存在提高了另一種聲音的可聞閾頻率相近則掩蔽作用顯著對高頻掩蔽作用比對低頻掩蔽作用大有利有弊弊：聽不清要聽的內容，降低工作效率利：避免一些噪聲的干擾，提高工作效率7-2.2聽覺特性適合的掩蔽背景聲的特點無表達含義響度不大連續(xù)無方位感掩蔽背景聲低響度的空調通風系統(tǒng)噪聲往往是很好的掩蔽背景聲輕微的音樂聲隱約的語言聲135噪聲評價：

A聲級

用A計權方式測得的噪聲級稱作A聲級，是一個綜合疊加得到的單一的數(shù)值。

環(huán)境噪聲響度多在40方上下，故A聲級能夠較好地反映人對噪聲的主觀反應。

噪聲評價曲線：NR(NoiseRating)

單值A聲級不能反映噪聲的頻譜特性

NR曲線：中國、歐洲常用，ISO推薦

考慮了低頻噪聲難消除的因素

LA=NR+5dB

7-2.3噪聲的評價136聲音的傳播規(guī)律遇到障礙物：反射、散射、衍射(繞射)7-3.1聲音傳播與衰減的原理聲音的透射和吸收吸收透射吸收反射入射室內聲場由直達聲與多次反射聲組成聲音比自由聲場大，且不隨距離平方衰減有“混響現(xiàn)象”137吸聲材料和吸聲結構多孔吸聲材料微孔很多且相互連通，吸收多，反射少，效果好，如纖維板、毛氈、礦棉微孔靠得很近卻不相通，效果不好，如泡沫樹脂、多孔橡膠

共振吸聲結構 薄膜、薄板共振吸聲結構空腔、穿孔板共振吸聲結構

空間吸聲體7-4材料與結構的聲學性能138噪聲控制措施降低噪聲源噪聲噪聲源的控制、減振傳播途徑降低噪聲吸聲、隔聲、消聲、隔振掩蔽主動加入掩蔽噪聲7-5噪聲的控制與治理方法用途1：大型敞開式辦公室，減少相互干擾.用途2：減少降低外部傳入噪聲的代價139降低噪聲的方法吸聲降噪在室內天花或墻面上布置吸聲材料，可使混響聲減弱，但直達聲不會降低靠吸聲降噪很難把噪聲降低10dB以上在靠近聲源處作用很小：直達聲為主減振和隔振

隔聲適當?shù)母袈曉O施，能降低噪聲20~50dB7-5.1噪聲源的控制140氣流噪聲控制：消聲器消聲器種類阻性消聲器：利用吸聲材料，中、高頻有效抗性消聲器：中、低頻有效擴張型共振型

復合型消聲器：多種形式組合，寬頻帶消聲7-5.2氣流噪聲的消除141光環(huán)境控制的意義減少視覺疲勞，保證視覺健康和身心健康提高勞動生產率降低能耗人工照明能耗空調能耗第八章建筑光環(huán)境142光的性質和度量光的特征電磁波的一部分，光子的波動運動可見光和良好視覺的共同作用不同波長的光在視覺上形成不同的顏色。在帶有多種光譜成分的光源中，如果某一部分占比例較大，就呈現(xiàn)出那個波長對應的顏色。1.1光的特性與基本光度單位較短的波長為主較長波長為主143光通量

物理意義：說明光源發(fā)光能力的基本量，能量單位。

定義：輻射體單位時間內以電磁輻射的形式向外輻射的能量稱輻射功率或輻射通量(W)。光源的輻射通量中被人眼感覺為光的能量(波長380－780nm)稱為光通量。單位:流明(lumen，lm)。1.1光的特性與基本光度單位144不同波長的相對光譜光效率光視效能K(

)描述光能和輻射能之間關系的量，單位lm/W

明視覺：V(

)max對應波長555nm(黃綠光)，光視效能是683lm/W。暗視覺：V(

)max510nm(藍綠光)單色光的光譜光視效率波長為555nm的輻射通量與視亮度感覺相等的波長為

的輻射通量的比值，V(

)

單色光譜光視效率1.1光的特性與基本光度單位145發(fā)光強度I發(fā)光強度：表示光源光通量的空間密度定義：光源在某一方向的發(fā)光強度定義為光源在這方向上單位立體角內發(fā)出的光通量(和距離無關)。單位：坎德拉(candela,cd)1.1光的特性與基本光度單位光通量只說明了光源的發(fā)光能力，并沒有表示出光源所發(fā)出光通量在空間的分布情況,因此，還必須了解表示光通量在空間分布狀況的參數(shù)，即光通量的空間密度。發(fā)光強度和光通量均是描述光源特性的參數(shù)，二者缺一不可。146光通量

相同,發(fā)光強度I卻不同1.1光的特性與基本光度單位147定義：落在單位面積被照面上的光通量的數(shù)值。表示被照面被照射的程度。表達式：單位：勒克斯(lux,lx)，相當于1lm的光通量均勻分布在1m2的被照面上性質：可疊加性。幾個光源同時照射被照面時，實際照度為單個光源分別存在時形成照度的代數(shù)和。照度E1.1光的特性與基本光度單位148照度149亮度L定義：正在發(fā)光(或反光)表面的明亮程度。亮度是與眼睛感覺有關的量，取決于進入眼睛的光通量在視網膜物象上的密度。

物理亮度：發(fā)光體在視線方向上單位面積發(fā)出的發(fā)光強度，尼特(nit,nt)、熙提(stilb,sb)1nt=1cd/m2，1sb=1cd/cm2=104nt

主觀亮度：考慮背景亮度的作用視網膜只可承受16sb以下的亮度！1.1光的特性與基本光度單位150亮度和照度有何區(qū)別？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光的特性與基本光度單位151光的傳播特性光遇到介質會發(fā)生反射、透射和吸收。反射、透射光使人眼可以看見。

c

=

+

+

c1.2光的反射與透射152反光和透光材料

定向反射與透射材料：入射角＝反射角，透射方向與入射方向一致鏡面玻璃平板玻璃1.2光的反射與透射光線射到表面很光滑的不透明材料上，就會出現(xiàn)定向反射現(xiàn)象。定向反射具有入射、反射光線以及反射表面的法線處于同一平面、光線入射角等于反射角的特點。鏡面玻璃和拋光的金屬表面等都屬于定向反射材料。光線入射到透明材料上則產生定向透射。若材料的兩個表面彼此平行，則透過的光線方向和入射光方向將保持一致。使人眼透過這類材料仍能毫無變形地看到另一側的景物，只是位置有所平移。平板玻璃等就屬于定向透射材料。

153反光和透光材料均勻擴散反射、透射材料粉刷涂料乳白玻璃將入射光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，看不見光源形象的材料稱為均勻擴散材料。氧化鎂、硫酸鋇和石膏等為理想的均勻擴散反射材料，大部分無光澤的建筑飾面材料，如粉刷涂料、乳膠漆、無光塑料墻紙、陶板面磚等也可近似地看作均勻擴散反射材料；乳白玻璃則為均勻擴散透射材料。1.2光的反射與透射154反光和透光材料

定向擴散反射與透射材料某些材料同時具有定向和擴散的性質，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狀，但輪廓不像定向材料那樣清晰。光滑的紙油漆表面磨砂玻璃1.2光的反射與透射155光問題與熱問題的比較共同點

熱問題：相同條件下，投入能量越多，溫度就越高光問題：相同條件下，可見光區(qū)投入能量越多，亮度就越高不同點熱量守恒：熱源停止供熱，已有的熱量也不會消失；熱被材料吸收了仍然存在。亮度不守恒：光源停止發(fā)光，光就沒了；光被材料吸收了就不存在了，變成了熱。156視覺與光環(huán)境良好的光環(huán)境是保證視覺功能舒適有效的基礎什么是良好光環(huán)境？人們可以不必通過意識的作用強行將注意力集中到所要看的地方，就能不費力氣而清楚地看到所有搜索的信息獲得的信息與實際情況相符合背景中也沒有視覺“噪聲”干擾注意力2.1眼睛的視覺特征157舒適光環(huán)境評價

適當?shù)恼斩人秸斩葮藴逝c照度分布舒適的亮度分布適合的亮度對比很重要

適宜的顯色性與色溫影響對物體顏色的判別和人的心理感覺無眩光干擾2.4舒適光環(huán)境的要素與評價標準158適當?shù)恼斩人搅炼鹊揭欢ǔ潭群?，反而會超過眼睛的適應范圍。當物體亮度超過一定值時人眼會感到刺眼，不能工作。對于人眼視力而言，存在著最佳亮度。人們感到滿意的照度值2.4舒適光環(huán)境的要素與評價標準159合理的照度分布照度分布應該滿足一定的均勻性。視場中各點照度相差懸殊時，瞳孔就經常改變大小以適應環(huán)境，引起視覺疲勞。一般認為空間內的照度最大值、最小值與平均值的相差不超過1/6是可以接受的。照度均勻度＝工作面最低照度/工作面最高照度人工照明，照度均勻度需大于1/3；自然采光，照