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建筑光环境-建筑环境学

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第八章建筑光环境

建筑光环境是建筑环境中的一个非常重要的组成部分。人们对光环境的需求与所从事的活动有密切关系。在进行生产、工作和学习的场所,适宜的照明可以振奋人的精神、提高工作效率、保证产品质量、保障人身安全与视力健康。因此,充分发挥人的视觉效能是营建这类光环境的主要目标。而在居住、休息、娱乐和公共活动的场合,光环境的首要作用则在于创造舒适优雅、活泼生动或庄重严肃的特定环境气氛,使光环境对人的精神状态和心理感受产生积极的影响。

建筑照明能耗在建筑能耗中也占据了重要的份额。国内外的统计数据都表明,在现代的办公建筑与大型百货商场,照明能耗均约占整个建筑能耗的三分之一左右。因此,在保证满足室内光环境要求的条件下,最大限度地降低照明能耗,对于减少建筑总能耗,降低高能耗所导致的污染排放具有非常重要的社会意义和经济效益,也是建筑设备工程专业的重要的任务。

为了创造令人满意的室内光环境,同时又要避免过高的建筑能耗,就必须充分了解不同类型的采光、照明设备与方法的性能特点与能耗特点。本章介绍了建筑光环境有关的基本概念和理论,此外,对照明、采光设备、控光材料、照明形式、计算方法等也有介绍,以期读者对光环境的设计原理有正确的了解,并初步掌握光环境的设计与控制方法。

第一节光的性质与度量

光是以电磁波形式传播的辐射能。电磁辐射的波长范围很广,只有波长在380nm至760nm的这部分辐射才能引起光视觉,称为可见光(简称光)。波长短于380nm的是紫外线、x射线、 射线、宇宙线;长于760nm的有红外线、无线电波等等。它们与光的性质不同,人眼是看不见的(图8-1)。

图8-1 辐射波谱

不同波长的光在视觉上形成不同的颜色,例如700nm的光呈红色,580nm呈黄色,470nm

呈蓝色。单一波长的光呈现一种颜色,称为单色光。日光和灯光都是由不同波长的光混合而成的复合光,它们呈白色或其他颜色。将复合光中各种波长辐射的相对功率量值按对应波长排列联结起来,就形成该复合光的光谱功率分布曲线,它是光源的一个重要物理参数。光源的光谱组成不但影响光源的表观颜色,而且决定被照物体的显色效果。

8.1.1 基本光度单位及相关关系

光环境的设计和评价离不开定量的分析和说明,这就需要借助于一系列的物理光度量来 描述光源与光环境的特征。常用的光度量有光通量、照度、发光强度和(光)亮度。

一、光通量

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)。光源的辐射通量中可被人眼感觉可见光的能量(波长380-780nm )按照国际约定的人眼视觉特性评价换算光通量,其单位为流明(lumen ,lm )。

人眼对不同波长单色光的视亮度感受性也不一样,这是光在视觉上反映的一个特征。在光亮的环境中(适应亮度>3cd/m 2,亮度单位见后文),辐射功率相等的单色光中人眼看起来感觉波长555nm 的黄绿光最明亮,并且明亮程度向波长短的紫光和长波的红光方向递减。国际照明委员会(CIE )根据大量的实验结

果,把555 nm 定义为同等辐通量条件下,

视亮度最高的单色波长,用λm 表示。将波

长为λm 的辐射通量与视亮度感觉相等的波

长为λ 的辐射通量的比值,定义为波长λ

的单色光的光谱光视效率(也称视见函数),

以V (λ )表示。也就是说,波长555 nm 的黄

绿光V (λ )=1,其他波长的单色光V (λ )均

小于1(图8-2),这就是明视觉光谱光视效

率。在较暗的环境中(适应亮度<0.03cd/m 2

时),人的视亮度感受性发生变化,以λ =

510 nm 的蓝绿光最为敏感。按照这种特定

光环境条件确定的V (λ )函数称为暗视觉光谱光视效率(图8-2)。

光视效能K (λ )是描述光能和辐射能之间关系的量,它是与单位辐通量相当的光通量,最大值K m 在λ = 555 nm 处。根据一些国家权威实验室的测量结果,1977年国际计量委员会决定采用K m = 683 lm/W ,也就是波长555 nm 的光源,其发射出的1W 辐射能折合成光通量为683 lm 。

根据这一定义,如果有一光源,其各波长的单色辐射通量为Φe, λ,则该光源的光通量为: ?=λλΦΦλd V K e m )(, (8-1) 式中:Φ——光通量,lm ;

图8-2 单色光谱光效率

Φe,λ ——波长为λ的单色辐射能通量,W ;

V (λ ) ——CIE 标准光度观测者明视觉光谱光视效率;

K m ——最大光谱光视效能=683lm / W 。

在照明工程中,光通量是说明光源发光能力的基本量。例如,一只耗电40W 的白炽灯发射的光通量为370 lm ,而一只耗电40 W 的荧光灯发射的光通量为2800 lm ,比白炽灯多7倍多,这是由它们的光谱分布特特性决定的。

二、照度

照度是受照平面上接受的光通量的面密度,符号为E 。若照射到表面一点面元上的光通量为d Φ (lm),该面元的面积为dA (m 2),则有:

dA d E Φ=

(8-2) 照度的单位是勒克斯(lux ,lx)。1lx 等于1 lm 的光通量均匀分布在 1平方米表面上所产生的照度,即 1 lx = 1 lm/m 2。克勒斯是一个较小的单位,例如:夏季中午日光下,地平面上照度可达105 lx ;在装有40瓦白炽灯的书写台灯下看书,桌面照度平均为200~300 lx ;月光下的照度只有几个lx 。

三、发光强度

点光源在给定方向的发光强度,是光源在这一方向上单位立体角元内发射的光通量,符号为I ,单位为坎德拉(Candela ,cd ),其表达式为:

ΩΦd d I = (8-3)

式中的Ω为立体角,其定义见图8-3。以任一锥体顶点

O 为球心,任意长度r 为半径作一球面,被锥体截取

的一部分球面面积为S ,则此锥体限定的立体角Ω为:

2r

S =Ω (8-4) 立体角的单位是球面度(sr )。当S = r 2时,Ω = 1球面度。因为球的表面积为4πr 2,所以立体角的最大数值为4π球面度。

坎德拉是我国法定单位制与国际SI 制的基本单位之一,其他光度量单位都是由坎德拉导出的。1979年10月第10届国际计量大会通过的坎德拉定义如下:“一个光源发出频率为540×1012Hz (相当于空气中传播的波长为555nm )的单色辐射,若在一定方向上的辐射强度为683

1W/sr ,则光源在该方向上的发光强度为1cd 。” 发光强度常用于说明光源和照明灯具发出的光通量在空间各方向或在选定方向上的分布密度。如一只40瓦白炽灯泡发出370 lm 的光通量,它的平均发光强度为370/4π = 31 cd 。如果在裸灯泡上面装一盏白色搪瓷平盘灯罩,灯的正下方发光强度能提高到80~100 cd ,如

图8-3立体角的定义

果配上一个合适的镜面反射罩,则灯下方的发光强度可以高达数百cd 。在这两种情况下,灯泡发出的光通量并没有变化,只是光通量在空间的分布更为集中了。

四、光亮度(亮度)

光源或受照物体反射的光线进入眼睛,在视网膜上成象,使我们能够识别它的形状和明暗。视觉上的明暗知觉取决于进入眼睛的光通量在视网膜物象上的密度——物象的照度。这说明,确定物体的明暗要考虑两个因素:①物体(光源或受照体)在指定方向上的投影面积——这决定物象的大小;②物体在该方向上的发光强度——这决定物象上的光通量密度。根据这两个条件,我们可以建立一个新的光度量——光亮度。

光亮度简称亮度,单位是尼特(nit ,nt ),1nt =cd/m 2。其定义是发光体在某一方向上单位面积的发光强度,以符号L θ 表示,其定义式为:

θθθcos dA dI L = (8-5) 式(8-5)所定义的亮度是一个物理亮

度,它与视觉上对明暗的直观感受还有一

定的区别。例如同一盏交通信号灯,夜晚

看的时候感觉要比白天看的时候亮得多。

实际上,信号灯的亮度并没有变化,只是

眼睛适应了晚间相当低的环境亮度的缘

故。由于眼睛适应环境亮度,物体明暗在

视觉上的直观感受就可能会比它的物理

亮度高一些或低一些。我们把直观看去一个物体表面发光的属性称为“视亮度”(Brightness 或 Luminosity ),这是一个心理量,没有量纲。它与“光亮度”这一物理量有一定的相关关系。

亮度还有一个较大的单位为熙提(stilb ,sb ),1sb =104nt ,相当于1cm 2面积上发光强度为1cd 。太阳的亮度高达2×105 sb ,白炽灯丝的亮度约为300~500 sb ,而普通荧光灯表面的亮度只有0.6~0.8 sb ,无云蓝天的亮度范围在0.2~2.0 sb 。

五、基本光度单位之间的关系

1.发光强度与照度的关系

如果点光源发光强度为I ,光源与被照面的距离为r ,被照面的法线与光线的夹角为α,如图8-5,则被照面的照度E 为:

αcos 2r I E = (8-6)

线光源是点光源的积分叠加,面光源是线光源的积分叠加。求解线光源与面光源在被照面上照度的方法的计算原理是相同的。

图8-4 亮度的定义

2.亮度与照度的关系

如果面光源的亮度为L ,面积为A ,与被照面形成的立体角为?,光源与被照面的距离为r ,被照面的法线与光线的夹角为α,光源的法线与光线的夹角为θ ,如图8-6,则被照面的照度E 为:

2cos cos cos r A L L E αθα?==

(8-7)

图8-5光源发光强度与被照面照度之间的关系 图8-6 光源亮度与被照面照度之间的关系

8.1.2光的反射与透射

借助于材料表面反射的光或材料本身透过的光.人眼才能看见周围环境中的人和物。也可以说,光环境就是由各种反射与透射光的材料构成的。

辐射由一个表面返回,组成辐射的单色分量的频率没有变化,这种现象叫做反射。

光线通过介质,组成光线的单色分量频率不变,这种现象称为透射。 光在传播过程中遇到新的介质时,会发生反射、透射与吸收现象:一部分光通量被介质表面反射(Φρ),一部分透过介质(Φτ),余下的一部分则被介质吸收(Φa ),见图8-5。根据能量守恒定律,入射光通量(Φi )应等于上述三部分光通量之

和:

i a ρτΦ=Φ+Φ+Φ (8-8) 将反射、吸收与透射光通量与入射光通量之比,分

别定义为光反射比ρ,光吸收比a 和光透射比τ,则有:

1ρτα++= (8-9) 光线经过介质反射和透射后,它的分布变化取决于材料表面的光滑程度、材料内部的分子结构以及其厚度。

透射比为0的材料是非透光材料,而玻璃、晶体、某些塑料、纺织品、水等都是透光材料,能透过大部分入射光。材料的透光性能还同它的厚度密切相关,比如,非常厚的玻璃或水将是不透明的,而一张极薄的金属膜或许是透光的,至少可以是半透光的。附表8-1给出了不同类型常用材料的ρ 和τ 值。我们对不同材料的光学性质有所了解,就可以在光环境设计中正确运用每种材料的不同控光性能,获得预期的光

图8-7 光通量的反射、

透射与吸收

环境控制效果。

反射与透光材料分为两类,一类是定向反射或透射材料,另一类为扩散反射或透射材料。

一、定向反射与透射

光线经过反射或透射后,光分布的立体角不变定向反射的规律为:①入射光线与反射光线以及反射表面的法线同处于一个平面内;②入射光与反射光分居法线两侧,入射角等于反射角。,如镜子和抛光的金属表面等都属于定向反射材料。

若透光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。在入射光的背侧,光源与物象清晰可见,只是位置有所平移, 见图8-9a 。这种材料称为定向透射材料。平板玻璃等就属于定向透射材料。

二、扩散反射与透射

a )均匀扩散

均匀扩散材料的特点是反射光或透射光的分布与入射光方向无关,反射光或透射光均匀地分布在所有方向上。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,见图8-8b 与图8-9b 。反射光或者透射光的最大发光强度在垂直于表面的法线方向,其余方向的光强同最大光强之间有以下称作“朗伯余弦定律”的关系(参见图8-10):

θθcos 0I I = (8-10) 式中:I θ ??反射光或透射光与表面法线夹角为θ方向的光强,cd ;

I 0??反射光或透射光在表面法线方向的最大光强,cd ;

θ ??反射光线或透射光与表面法线方向的夹角。

氧化镁、硫酸钡和石膏等均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;乳白玻璃的整个透光面亮度均匀,完全看不见背侧的光源和物象,是均匀扩散透射材料。

图8-8 反射光的分布形式

a-定向反射;b-均匀扩散反射;c-定向扩散反射

图8-9 透射光的分布形式

a-定向透射;b-均匀扩散透射;c-定向扩散透射

b) 定向扩散 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,见图8-8c 和图8-9c 。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。具有这种性质的材料称定向扩散反射或

透射材料。这种性质的反光材料有光滑的纸、粗糙的

金属表面、油漆表面等。磨砂玻璃为典型的定向扩散

透射,在背光的一侧仅能看见光源模糊的影象。

第二节 视觉与光环境

一个优良的光环境,应能充分发挥人的视觉功效,使人轻松.安全、有效地完成视觉作业,同时又在视觉和心理上感到舒适满意。

为了设计这样的环境,首先需要了解人的视觉机能,研究有哪些因素影响视觉功效和视觉舒适?如何发生影响?据此建立评价光环境质量的客观(物理)标准,并作为设计的依据和目标。

8.2.1 眼睛与视觉特征

一、视觉

视觉形成的过程可分解为四个阶段;

1.光源(太阳或灯)发出光辐射;

2.外界景物在光照射下产生颜色、明暗和形体的差异,相当于形成二次光源;

3.二次光源发出不同强度、颜色的光信号进入人眼瞳孔。借助眼球调视,在视网膜上成象;

4.视网膜上接受的光刺激(即物象)变为脉冲信号,经视神经传给大脑,通过大脑的解释。分析、判断而产生视觉;

上述过程表明,视觉的形成既依赖于眼睛的生理机能、和大脑积累的视觉经验,又和照明状况密切相关.人的眼睛和视觉,就是长期在自然光照射下演变进化的.

二、眼睛的构造与亮度阈限

眼睛大体是一个直径25mm 的球状体。它有一个外保护层,位于眼球前方的部分是透明的,叫做角膜。角膜的背后是虹膜。虹膜是一个不透明的“光圈”,中央有一个大小可变的洞叫瞳孔,光线经过瞳孔进人眼睛。瞳孔直径的变化范围为2~8mm ,视野的亮度增高,图8-10 均匀扩散反射材料的光强分布与亮度分布

瞳孔变小;亮度减小,瞳孔放大。虹膜后面的水晶体起着自动调焦成像作用,保证在远眺或近视时都能在视网膜上形成清晰的像。

眼球内壁约2/3的面积为视网膜,是眼睛的感光部分。视网膜上有两种感光细胞:锥体细胞和杆体细胞。

杆体细胞对于光非常敏感,但是不能分辨颜色。在眼睛能够感光的亮度阈限(约为10-6 cd/m2)至0.03 cd/m2左右的亮度范围内,主要是杆体细胞起作用,称为暗视觉。在暗视觉条件下,景物看起来总是模糊不清、灰茫茫一片。

锥体细胞对于光不甚敏感,在亮度高于3 cd/m2的水平时,锥体细胞才充分发挥作用,这时称为明视觉。锥体细胞有辨认细节和分辨颜色的能力,这种能力随亮度增高而达到最大。所有的室内照明,都是按照明视觉条件设计的.

当适应亮度处在0.03~3 cd/m2之间时,眼睛处于明视觉和暗视觉的中间状态,称为中间视觉。一般道路照明的亮度水平,相当于中间视觉的条件。

对于在眼中长时间出现的大目标,视觉阈限亮度为约为10-6 cd/m2。目标越小,或呈现时间越短,越需要更高的亮度才能引起视知觉。

视觉上可以忍受的亮度上限为16sb,超过这个值,视网膜会因辐射过强而受到损伤。

三、视野与视场

当头和眼睛不动时,人眼能察觉到的空间范围叫视野(图8-11),分为单眼视野和双眼视野。单眼视野即单眼的综合视野在垂直方向约有130°,向上60°,向下70°,水平方向约180?。两眼同时能看到的视野即双眼视野较小一些,垂直方向与单眼相同,水平方向约有120°的范围。在视轴1~1.5?范围内具有最高的视觉敏锐度,能分辨最细小的细部,称作中心视野;从视野中心往外30°范围,视觉清晰度较好,称作近背景视野,这是观看物件总体时最有利的位置。人们通常习惯于站在离展品高度的2.0~1.5倍距离处观赏展品,就是为了使展品处于视觉清晰区域内。

人眼进行观察时,总要使观察对象的精细部分处于中心视野,以便获得较高的清晰度。但是眼睛不能有选择地取景,摒弃他不想看的东西。中心视野与周围视野的景物同时都在视网膜上反映出来,所以周围环境的照明对视觉功效也会产生重要影响.

观察者头部不动但眼睛可以转动时,观察者所能看到的空间范围称视场。视场也有单眼视场和双眼视场之分。

图8-11 视野范围

四、对比感受性(对比敏感度)

任何视觉目标都有它的背景,例如,看书时白纸是黑字的背景,而桌子又是书本的背景。目标和背景之间在亮度或颜色上的差异,是我们在视觉上能认知世界万物的基本条件。

亮度对比,是视野中目标和背景的亮度差与背景(或目标)亮度之比,符号为C ,即

b

b b L L L L L C ?=-=||0 (8-11) 式中: L 0——目标亮度,一般面积较小的为目标,cd/m 2;

L b ——背景亮度,面积较大的部位做背景,cd/m 2。 人眼刚刚能够知觉的最小亮度对比,称为阈限对比,记作C 。阈限对比的倒数,表示人眼的对比感受性,也叫对比敏感度,符号为S c 。

L L C S b c ?==1 (8-12)

S c 不是一个固定不变的常数,它随照明条件而变化,同观察目标的大小和呈现时间也有关系。在理想条件下,视力好的人能够分辨0.01的亮度对比,也就是对比感受性最大可达到100。

图8-12说明对比感受性随背景亮度变化的相关关系。它是Blacwell 对一组20~30岁的青年做实验获得的平均结果。由曲线可以看到,S c 随L b 而上升,到350 cd/m 2左右接近最大值。此后S c 上升比较缓慢,当背景亮度超过5000 cd/m 2时,由于形成眩光而使S c 下降。

图 8-12 对比感受性与背景亮度的关系

图 8-13视角的定义

五、视觉敏锐度

需要分辨的细节尺寸对眼睛形成的张角称作视角。d 表示需要分辨的物体的尺寸,l 为眼睛角膜到视看物件的距离(见图8-13),则视角α可用下式计算:

l d l d tg ?=-1α弧度l d 3440=分 (8-13)

人凭借视觉器官感知物体的细节和形状的敏锐程度,称视觉敏锐度,在医学上也称为视力。视觉敏锐度等于刚刚能分辨的视角αmin 的倒数,它表示了视觉系统分辨细小物体的能力:

min 1

α=V (8-14)

视觉敏锐度随背景亮度、对比、细节呈现时间、眼睛的适应状况等因素而变化。在呈现时间不变的条件下,提高背景亮度或加强亮度对比,都能改善视觉敏锐度,看清视角更小利物体或细节。

六、视觉速度

从发现物体到形成视知觉需要一定的时间。因为光线进入眼晴,要经过瞳孔收缩、调视、适应、视神经传递光刺激、大脑中枢进行分析判断等复杂的过程,才能形成视觉印象。良好的照明可以缩短完成这一过程所需要的时间,从而提高工作效率。

我们把物体出现到形成视知觉所需时间的倒数,称为视觉速度(1/t )。实验表明,在照度很低的情况下,视觉速度很慢;随着照度的增加(100-1000 lx )视觉速度提高很快;但照度水平达到1000 lx 以上,视觉速度的变化就不明显了。

七、视觉适应

视觉适应是指眼睛由一种

光刺激到另一种光刺激的适应

过程,是眼睛为适应新环境连续

变化的过程。在这种过程中包含

着锥状细胞和杆状细胞之间的

转换过程,所以需要一定的时

间,这个时间称为适应时间,适

应时间与视场变化前后的状况,

特别是现场亮度有关视觉适应

可分为暗适应、明适应和色适

应。暗适应是眼睛从明到暗的适应过程。当人们从亮环境走到黑暗处时,就会产生一个原来看得清楚,突然变得看不清楚,经过一段时间才由看不清楚东西到逐渐看得清楚的变化过程。这个过程经历的时间称为暗适应时间,暗适应最初15分钟内视觉灵敏度变化很快,以后就较为缓慢,半小时后灵敏度可提高到10万倍,但要达到完全适应需要35分钟至1小时。明 图8-14 眼睛的适应过程

适应是从暗到明的适应过程,明适应时间较短,约有2~3分钟,参见图8-14。

8.2.2 颜色对视觉的影响

颜色问题是较为复杂的问题,因为颜色不是一个单纯的物理量,还包括心理量。颜色问题涉及到物理光学、生理学、心理学以及心理物理学等学科的理论。

一.颜色的形成

颜色来源于光。可见光包含的不同波长单色辐射在视觉上反映出不同的颜色。直接看到的光源的颜色称表观色。光投射到物体上,物体对光源的光谱辐射有选择地反射或透射对人眼所产生的颜色感觉称物体色,物体色由物体表面的光谱反射率或透射率和光源的光谱组成共同决定。表8-1是各种颜色的波长和光谱的范围。

二、颜色的度量

颜色包含有彩色和无彩色两大类。任何一种有彩色的表观颜色,都可以按照三个独立的主观属性分类描述,这就是色调(也称色相)、明度和彩度(也叫饱和度)。

色调是各种颜色彼此区分的特性。各种单色光在白色背景上呈现的颜色,就是光谱色的色调。

明度是指颜色相对明暗的特性,彩色光的亮度愈高,人眼愈感觉明亮,它的明度就愈高。物体色的明度则反映为光反射比的变化,反射比大的颜色明度高,反之明度低。

彩度指的是彩色的纯洁性.可见光谱的各种单色光彩度最高。光谱色掺入白光成分愈多,彩度愈低。

无彩色括白色、黑色和中间深浅不同的灰色。它们只有明度的变化,没有色调和彩度的区别。

定量的表色系统是用于精确地定量描述颜色的。目前国际上使用较普遍的表色系统有孟塞尔表色系统及CIE1931标准色度系统。它们不但用符号和数字规定了千、万个颜色品种,而且在不同程度上揭示了颜色形成和组合的科学规律。

盂塞尔(A. H. Munsell)创立的表色系统按颜色的三个基本属性:色调(H),明度(V)和彩度(C)对颜色进行分类与标定。它是目前国际通用的物体色表色系统。

图8-15是说明这一表色系统的颜色立体图。中央轴代表无彩色(中性色)明度等级,理想白色为10,理想黑色为0,共有感觉上等距离的11个等级。颜色样品离开中央轴的水平距离,代表彩度的变化。中央轴上的彩度为0,离开中央轴愈远,彩度愈大。

图8-15孟塞尔颜色立体图(用原图6-2 )

色调不同的颜色其最大彩度是不一样的,个别最饱和的颜色彩度可达20。颜色立体水平剖面各个方向表示十种孟塞尔色调,包括红(R)、黄(Y)、绿(G)、蓝(B)、紫(P)五种主色调和黄红(YR)、绿黄(GY)、蓝绿(BG)、紫蓝(PB)和红紫(RP)五种中间色调。为了对色调的差异划分更详细,每种色调又分为10个等级,主色调与中间色调的等级都定为5。

孟塞尔表色系统对一种颜色的表示方法是先写出色调H,然后写明度值V,再在斜线后面写出彩度C,即HV/C。例如,标号为10Y8/12的颜色,其色调是黄与绿黄的中间色,明度值为8,彩度12。无彩色用N表示,只写明度值,斜线后不写彩度,即NV/。例如N7/就表示明度值为7的中性色(无彩色)。

国际照明委员会(CIE)1931 年推荐的“CIE标准色度系统”是比孟塞尔表色系统的用途要广泛得多的另一种表色方法。它不但能标定光源色,还能标定物体色,而且通过色度计算能预测两种颜色混合或光源改变后物体呈现的颜色,这一系统为颜色的物理测量奠定了基础。“CIE标准色度系统”的特点是用严格的数学方法来计算和规定颜色。使用这一系统,任何一种颜色都能用两个色坐标在色度图上表示出来,但在计算上比较复杂。

三.颜色产生的心理效果

颜色是正常人一生中一种重要的感受,在工作和学习环境中,需要颜色不仅是因为它的魅力和美感,还为个人提供正常的情绪上的排遣。一个灰色或浅黄色的环境几乎没有外观感染力,它趋向于导致人们主观上的不安,内在的紧张和乏味。另一方面,颜色也可使人放松、激动和愉快。而且人的大部分心理上的烦恼都可以归因于内心的精神活动,好的颜色刺激可

给人的感官以一种振奋的作用,从而从恐怖和忧虑中解脱出来。良好的光环境离不开颜色的合理设计,颜色对人体产生的心理效果直接影响到光环境的质量。

色性相近的颜色对个体视觉的影响及产生的心理效应的相互联系、密切相通的性质称色感的共通性,它是颜色对人体产生的心理感受的一般特性,如表8-2所示。

色感的共通性表8-2

有实验表明,手伸到同样温度的热水中,多数受试者会说,染成红色的热水要比染成蓝色的热水温度高。在车间操作的工人,在青蓝色的场所工作15℃时就感到冷,在橙红色的场所中,11℃时还不感觉到冷,主观温差效果最多可达3~4℃。在黑色基底上贴上大小相同的6个实心圆,分别是红、橙、黄、绿、青、紫六色,实际看起来,前三色的圆有跳出之感,后三色有缩进之感。比如,法国的白、红、蓝三色国旗做成30:33:37时,才会产生三色等宽的感觉。

明度对轻重感的影响比色相大,明度高于7的颜色感觉轻,低于4的颜色感觉重。其原因一是波长对眼睛的影响,二是颜色联想,三是颜色爱好引起的情绪反映。有很多与下面的例子类似的情形:同样重量的包装袋,若采用黑色,搬运工人说又重又累,但采用淡绿色,工作一天后,搬运工感到不十分累。又如吊车和吊灯表面,常采用轻盈色,以有利于使人感到心理上的平衡和稳定。

歌德把颜色分为积极色(或主动色)与消极色(或被动色)。主动色能够产生积极的、有生命力的和努力进取的态度,而被动色表现不安的、温柔的和向往的情绪。如黄、红等暖色、明快的色调加上高亮度的照明,对人有一种离心作用,即把人的组织器官引向环境,将人的注意力吸引到外部,增加人的激活作用、敏捷性和外向性。这种环境有助于肌肉的运动和机能,适合于从事手工操作工作和进行娱乐活动的场所。灰、蓝、绿等冷色调加上低亮度的照明对人有一种向心的作用,即把热闹从环境引向本人的内心世界,使人精神不易涣散,能更好地把注意力集中到难度大的视觉作业和脑力劳动上,增进人的内向性,这种环境适合需要久坐的、对眼睛和脑力工作要求较高的场所,如办公室、研究室和精细的装配车间等。

8.2.3 视觉功效

人借助视觉器官完成视觉作业的效能,叫做视觉功效(Visual performance)。一般用完成作业的速度和精度来定量评价视觉功效,它既取决于作业固有的特性(大小、形状、位置、细节与背景的颜色和反射比),也取决于照明。

关于视觉功效的研究,通常在控制识别时间的条件下,对视角、亮度(或照度)和亮度对比同视觉功效之间的关系进行实验研究,为制定合理的光环境设计标准寻求科学依据。

识别几率是一种视觉生理阈限的量度,定义为正确识别的次数与识别总次数的比率。图8-16表示了识别几率在95%时,照度、视角、亮度对比三者之间的关系。从图中曲线可以看出:

1. 视看对象在眼睛处形成的视角 不变时,如亮度对比C下降,则需要增加照度才能保持相同的识别几率;也就是说,亮度对比不足时,可用增加照度来弥补。反之,也可提高亮度对比来弥补照度的不足。

2. 亮度对比不变时,视角越小,需要的照度越高。同样,照度一定时,视角越小,需要的亮度对比越大。

3. 在相同的亮度对比条件下,识别相同视角作业所需要的天然光照度要明显低于人工光的照度。或者说在相同照度条件下,在天然光环境中可识别的亮度对比要比人工光环境中的低。但在观看大的目标的时候,这种差别不明显。

图8-16 视觉功效曲线(原图6-3)

8.2.4 舒适光环境的要素与评价标准

舒适的光环境应当具有以下四个要素。

一、适当的照度水平

人眼对外界环境明亮差异的知

觉,取决于外界景物的亮度。但是,

规定适当的亮度水平相当复杂,因为

它涉及到各种物体不同的反射特性。

所以,实践中还是以照度水平作为照

明的数量指标。

1.照度标准

不同工作性质的场所对照度值的要求不同,适宜的照度应当是在某具体工作条件下,大多数人都感觉比较满意而且保证工作效率和精度均较高的照度值。研究人员对办公室和车间等工作场所在各种照度条件下感到满意的人数百分比做过大量调查。发现随着照度的增加,感到满意的人数百分比也在增加,最大值约处在1500~3000lx之间,见图8-17。照度超过此数值,对照度满意的人反而越少,这说明照度或亮度要适量。物体亮度取决于照度,照度过大,会使物体过亮,容易引起视觉疲劳和眼睛灵敏度的下降。如夏日在室外看书时,若物体亮度超过16sb,就会感到刺眼,不能长久坚持工作。

因此,提高照度水平对视觉功效只能改善到一定程度,并非照度越高越好。所以,确定照度水平要综合考虑视觉功效、舒适感与经济、能耗等因素。实际应用的照度标准大都是折衷的标准。

任何照明装置获得的照度,在使用过程中都会逐渐降低。这是由于灯的光通量衰减,灯、灯具和室内表面污染造成的。这时,只有换用新灯,清洗灯具,甚至重新粉刷室内表面,才能恢复原来的照度水平。所以,一般不以初始照度作为设计标准,而采取维持照度,即在照明系统维护周期末所能达到的最低照度来制订标准。

根据韦勃定律,主观感觉的等量变化大体是由光量的等比变化产生的。所以,在照度标准中以1.5左右的等比级数划分照度等级,而不采取等差级数。CIE建议的照度等级为20

-30-50-75-100-150-200-300-500-750-1000-1500-2000-3000-5000等。附表8-2给出了一些我国民用建筑照度的标准值。

2.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。

评价工作面上的光环境水平,照度均匀度和照度一样都是非常重要的因素。照度均匀度是指工作面上的最低照度与平均照度之比,也可认为是室内照度最低值与平均值之比。我国建筑照明设计标准0规定办公室、阅览室等工作房间的照度均匀度不应低于0.7,作业面邻近周围的照度均匀度不应小于0.5,房间内交通区域和非作业区域的平均照度一般不应小于工作区平均照度的1/3。

二、舒适的亮度比

人的视野很广,在工作房间里,除工作对象外,作业面、顶棚、墙、窗和灯具等都会进入视野,它们的亮度水平构成了周围视野的适应亮度。如果它们与中心视野亮度相差过大,就会加重眼睛瞬时适应的负担,或产生眩光,降低视觉功效。此外,房间主要表面的平均亮度,形成房间明亮程度的总印象;亮度分布使人产生对室内空间的形象感受。所以,室内主要表面还必须有合理的亮度分布。

在工作房间,作业近邻环境的亮度应当尽可能低于作业本身亮度,但最好不低于作业

亮度的1/3。而周围视野(包括顶棚、墙、窗子等)的平均亮度,应尽可能不低于作业亮度的l/10。灯和白天的窗子亮度,则应控制在作业亮度的40倍以内。墙壁的照度达到作业照度的1/2为宜。为了减弱灯具同其周围顶棚之间的对比,特别是采用嵌入式暗装灯具时,顶棚表面的反射率至少要在0.6以上,以增加反射光。顶棚照度不宜低于作业照度的1/10,以免顶棚显得太暗。

三、适宜的色温与显色性

光源的颜色质量常用两个性质不同的

术语来表征,即光源的色表和显色性。色表

是灯光本身的表观颜色,而显色性是指灯光

对其照射的物体颜色的影响作用。光源色表

和显色性都取决于光源的光谱组成,但不同

光谱组成的光源可能具有相同的色表,而其

显色性却大不相同。同样,色表完全不同的

光源可能具有相等的显色性。因此,光源的

颜色质量必须用这两个术语同时表示,缺一

不可。

(1)光源的色表与色温

人对光色的爱好同照度水平有相应的

关系,1941年Kruithoff根据他的实验,首

先定量地提出了光色舒适区的范围,后人的

研究进一步证实了他的结论,见图8-18。

光源的色表常用色温定量表示。当一个

光源的光谱与黑体在某一温度时发出的光谱相同或相近时,黑体的热力学温度就称作该光源的色温。黑体辐射的光谱功率分布完全取决于它的温度。在800~900 K温度下,黑体辐射呈红色;3000 K为黄白色;5000 K左右呈白色,接近日光的色温;在8000~10000 K之间为淡蓝色。由图8-19可见,随着色温的提高,人所要求的舒适照度也相应提高。对于色温为2000 K的蜡烛,照度为10~20lx就可以了;而对于色温为5000 K以上的荧光灯,照度在300 lx以上才感到舒适。附表8-3给出了部分天然和人工光源的色温。

一个光源发出的光经常是由许多不同波长单色辐射组成的,每个波长的辐射功率也不一样。光源的各单色辐射功率按波长的分布称作光源的光谱功率分布(或称光谱能量分布),它决定了光的色表和显色性能。图8-19是日光、晴天天空光、白炽灯和荧光灯四种光源的相对光谱功率分布曲线。由图8-19可见,光源的光谱功率分布不同导致其色表不同。日光、晴天天空光等自然光均为连续光谱。热辐射光源如白炽灯,其光谱功率分布与黑体辐射非常相近,也是连续光谱。因此,用色温来描述它们的色表很恰当。而非热辐射光源,如荧光灯、

高压钠灯等,它们的光谱功率分布形式与黑体辐射相差甚大,光谱是不连续的,有多个峰值存在。严格地说,不应当用色温来描述这类光源的色表,但是允许用与某一温度黑体辐射最接近的颜色来近似地确定这类光源的色温,成为相关色温。

图8-19 不同的光源的光谱功率分布

l-日光2-睛天空3-白炽灯4-日光色荧光灯

CIE将室内照明常用的光源按其色温分成三类。表8-3给出了这三种分类与各自的用途。

(2)显色性

物体色随照明条件的不同而变化。物体在待测光源下的颜色同它在参照光源下的颜色相比的符合程度,定义为待测光源的显色性。

由于人眼适应日光光源,因此,以日光作为评定人工照明光源显色性的参照光源。CIE 及我国制订的光源显色性评价方法,都规定相关色温低于5000 K的待测光源以相当于早晨或傍晚时日光的完全辐射体作为参照光源;色温高于5000 K的待测光源以相当于中午日光的组合昼光做为参照光源。

从室内环境的功能角度出发,光源的显色性具有重要作用。印染车间、彩色制版印刷、美术品陈列等要求精确辨色的场所要求良好的显色性;顾客在商店选择商品、医生察看病人的气色,也都需要真实地显色。此外,有研究表明,在办公室内用显色性好的灯,达到与显色性差的灯同样满意的照明效果,照度可以减低25%,节能效果显著。

CIE取一般显色指数R a做指标来评价灯的显色性。显色指数的最大值定为100。一般认

为在100~80范围内,显色性优良;R a =79~50显色性一般;R a <50显色性较差。据此将灯的显色性能分为 5类,并提出了每一类显色性能适用的范围(表8-4),供设计时参考。

虽然高显色指数的灯是理想的选择,如白炽灯,但是这类灯的光效不高。反之,光效很高的普通高压钠灯的显色指数又很低,所以,实际的选择应当显色性与光效两者兼顾。

开发显色性与光效俱优的新节能光源始终是光源研究致力的目标。

四、避免眩光干扰

当直接或通过反射看到灯具、窗户等亮度极高的

光源,或者在视野中出现强烈的亮度对比时(先后对

比或同时对比),我们就会感受到眩光。眩光可以损害

视觉(失能眩光),也能造成视觉上的不舒适感(不舒

适眩光),这两种眩光效应有时分别出现,但多半是同

时存在着。对室内光环境来说,控制不舒适眩光更为

重要。只要将不舒适眩光控制在允许限度以内,失能

眩光也就自然消除了。

眩光效应同光源的亮度与面积成正比,同周围环

图8-20 光源位置对眩光的影响

境亮度成反比,随光源对视线的偏角而变化。光源位置对眩光的影响见图8-20,其中视线方向为水平线。多个光源产生的总眩光效应为单个光源的眩光效应之和。

第三节天然采光

天然采光的意思是利用天然光源来保证建筑室内光环境。在良好的光照条件下,人眼才能进行有效的视觉工作。尽管利用天然光和人工光都可以创造良好的光环境,但单纯依靠人工光源(即电光源)需要耗费大量常规能源,间接造成环境污染,不利于生态环境的可持续发展。而天然采光则是对太阳能的直接利用,将适当的昼光引进室内照明,可有效降低建筑照明能耗。

近年来的许多研究表明,太阳的全光谱辐射,是人们在生理上和心理上长期感到舒适满意的关键因素。此外,窗户在完成天然采光的同时,还可以满足室内人员与自然界视觉沟通的心理需求。无窗的房间容易控制室内热湿与洁净水平,节省空调能耗,但不能满足室内人员与外界环境接触的心理需要。在室内有良好光照的同时,让人能透过窗子看见室外的景物,是保证人的工作效率高、身心舒适健康的重要条件。因此,建筑物充分利用天然光照明的意义,不仅在于获得较高的视觉功效、节能环保,而且还是一项长远的保护人体健康的措施。无论从环境的实用性还是美观的角度,采用被动或主动的手段,充分利用天然光照明是实现建筑可持续发展的路径之一,有着非常重要的意义。

8.3.1天然光源的特点

一、天然光源

天然光就是室外昼光,其强弱随时变化不定。如果不了解在任一给定时刻的建筑基址上有多少昼光可以利用,我们就不可能对天然光环境进行正确的设计和预测。

太阳是昼光(Daylight)的光源。部分日光(Sunlight)通过大气层入射到地面,它具有一定的方向性,会在被照射物体背后形成明显的阴影,称为太阳直射光。另一部分日光在通过大气层时遇到大气中的尘埃和水蒸气,产生多次反射,形成天空扩散光,使白天的天空呈现出一定的亮度,这就是天空扩散光(Skylight)。扩散光没有一定的方向,不能形成阴影。昼光是直射光与扩散光的总和。

地面照度来源于直射光和扩散光,其比例随太阳高度与天气而变化。通常,按照天空云量的多少将天气分为三类:

(1)晴天——云量为0~3;

(2)多云天——云量为4~7;

(3)全阴天——云量为8~10。

晴天时,地面照度主要来自直射日光,直射光在地面形成的照度占总照度的比例随太阳高度角的增加而加大,阴影也随之明显。全阴天时室外天然光全部为天空扩散光,物体背后

没有阴影,天空亮度分布比较均匀且相对稳定。多云天介于二者之间,太阳时隐时现,照度很不稳定。图8-21给出了晴天时天空直射光与扩散光的照度变化。

图8-21天空直射光与扩散光随时间的照度变化

在采光设计中提到的天然光往往指的是天空扩散光,它是建筑采光的主要光源。由图8-21可知,直射日光强度极高,而且逐时有很大变化。为防止眩光或避免房间过热,工作房间常需要遮蔽直射日光,所以在采光计算中一般不考虑直射日光的作用,而是把全阴天空看作是天然光源。但是,由于直射日光所能提供的光能要远远大于扩散光,如果能够动态控制直射日光的光路,并能够在其落到被照面前将其有效扩散,则直射光也是非常好的天然光源。

二、天然光的光谱能量分布特征

天然光是太阳辐射的一部分,它具有光谱连续且只有一个峰值的特点,见图8-19。人们长期生活在天然光下,天然光是人们生活中习惯的光源。近年来的许多研究表明,太阳的全光谱辐射是人们在生理上和心理上长期感到舒适满意的关键因素。而人工光的光谱由于其发光机理各不相同,其光谱分布也不相同。大多数人工光源的光谱分布有二个以上的峰值,且不连续,如图8-19的荧光灯,容易引起视觉疲劳。人眼像透镜一样要形成色差,对于全光谱的白光而言,眼睛聚焦时,黄色光的焦点正好落在蓝光和红光的焦点之间,在视网膜上形成了平衡状态,不易产生视觉疲劳;当采用特殊峰值光谱成分的光照明时,峰值光谱对应的颜色的焦点与白光对应的聚焦位置相差很远,眼睛的聚焦位置需要加以调节,就很容易产生视觉疲劳。一般来讲,光谱能量分布较窄的某种纯颜色的光源照明质量较差,光谱能量分布较宽的光源照明质量较好。前者的视觉疲劳高于后者。光谱成分不佳引起视觉疲劳是由于有明显的色差的缘故。因此,人们总希望人工光尽量接近天然光,不仅要求光谱分布接近或基本相同,并且也只有一个峰值,还要求有接近的光色感觉。

8.3.2天然采光设计原理

一.天然光环境的评价方法

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建筑环境学课后习题答案 第二章 1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则,而南方(尤其是华南地区)住宅并不严格遵守此原则? 答:我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区,居住建筑一般总是希望夏季避免日晒,而冬季又能获得较多光照,我国北方多是严寒和寒冷地区,建筑设计时,必须充分满足冬季保暖要求,部分地区兼顾夏季防热,北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖,能够减少建筑的采暖负荷,减少建筑采暖能耗,所以,我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则,而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖,所以南方住宅可以不遵守原则。 2.是空气温度的改变导致地面温度改变,还是地面温度的改变导致空气温度改变? 答:互相影响的,主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用,空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变,因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的,对太阳辐射几乎是透明体,只能吸收地面的长波辐射,因此,地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。 3.为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜? 答:晴朗天空的凌晨,温度较低,云层较薄,尘埃,微小水珠,气体分子较大,太阳辐射较小,树叶主要向天空辐射长波辐射,树叶温度低于露点温度,树叶表面容易结露或结霜。

5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候?为什么? 答:其效果不是很好,由于城市建筑的密集,植被少采用高反射率的地面铺装,虽然减少了地面对辐射的吸收,但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收,另外,由于逆温层的存在,其可能会导致空气温度的升高,从而不利于住区微气候的改善。 6.水体和植被对热岛现象起什么作用?机理是多少? 答:①由于城市地面覆盖物多,发热体多,加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热,造成市中心的温度高于郊区温度,且室内各区的温度分布也不一样。如果绘制出等温曲线,就会看到与岛屿的等高线极为相似,人们把这种气温分布的现象称为“热岛现象”。而水体和植被具有调节城市局部气候的作用,如净化空气、减少噪声,对城市“热岛现象”有一定的缓解作用。②机理:水体的比热大,温度较高时,气体潜热带走辐射热量,有效地降低温度,植被蒸腾作用较强,能有效带走部分热量,此外,植被的光合作用能吸收CO2,放出O2,杀菌并能吸收粉尘,有效地抑制了温室效应进而降低温度,也就有效地抑制了热岛效应。 第三章 1.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的么? 答:室外空气综合温度并不是由气象单独决定的,所谓室外

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1. 是空气温度改变导致地面温度改变,还是地面温度改变导致空气温度改变? 答: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。主要靠吸收地面的长波辐射而升温。而地面温度的变化取决于太阳辐射和对大气的长波辐射。因此,地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因,地面温度决定了空气温度。 2. 晴朗的夏夜,气温25℃,有效天空温度能达到多少? 如果没有大气层,有效天空温度应该是多少? 答:有效天空温度的计算公式为: 4 144])70.030.0)(026.032.0(9.0[o d d sky T S e T T +--= 查空气水蒸气表,可知:t =25℃时,e d =31.67mbar 查表2-2,T d =32.2+273.15=305.35 K ,另外,T 0=25+273.15=298.15 K ∴ 计算得:T sky =100×(74.2-9.4S)1/4 如果没有大气层,可以认为S =1,则计算求得:T sky =283.7 K 3. 为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或

结霜? 答:由于晴朗夜空的天空有效温度低,树叶表面与天空进行长波辐射,使得叶片表面温度低于空气的露点温度,所以出现结露或结霜现象。 4. 水体和植被对热岛现象起什么作用,机理是什么? 答:水体和植被在一定程度上可缓解热岛效应,一方面植被覆盖地面,可减少地面吸收的热量,另一方面,水体和植被的蒸发量加大,带走了城市空间的一部分热量,这些都有利于城市空气温度的降低。水体蓄热能力大,有利于降低日间热岛强度。 5..室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗? 答:室外空气综合温度的计算公式为:out L out air z Q aI t t αα-+= 由公式可以看出,室外空气综合温度不是单独由气象参数决定的,还与围护结构外表面的吸收率有关。 6. 透过玻璃窗的太阳辐射中是否只有可见光,没有红外线和紫外线。

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SpS(pLC)技术 借助电气控制装置和pLC的运用实现机电系统的运行 第一、项目载体是电、气、机的有机结合,来源于企业生产实际第二、对教学计划的重视(计划和流程) 1、针对不同的教育对象编写不同的详细的教学计划 2、图书馆收藏了大量的教学计划供老师们查阅 优点:对于每一个项目都会查到有各种不同的教学实施方法,每人的教学都会在前人基础上有所发展,使得基于教学方法更加完善。第三、实验实训室的按排与管理 1、每位教师固定在相应的实验实训室上课 2、每位教师所负责的教学项目相对固定优点: 1、便于实验实训设备的管理与维护。 2、每位教师都会有自己的专长,并在该方向上成为专家型人才。 第四、讲课侧重点不同 重点讲元件的应用几乎不讲原理 第五、学生为主体教师为主导,课堂气氛轻松自由,只给学生必要的帮助,大部分时间让学生独立思考。 第七、学习与生产实际的零距离1、钻床夹具来源于生产实际2、所用元件和工具与企业一致 先进的大众汽车生产线EGB训练基地参观自然环境优美 人与自然的和谐对德国人的总体印象1、德国人很友好,不排外2、德国人很守规则3、德国人有强烈的自豪感4、德国司机素质高5、待人诚恳不绕弯 勃兰登堡工业博物馆

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一、实验条件及测量方式 1.气象条件 左右,测量时门窗紧闭。 2.仪器及测量方式 测量仪器选用一台QT50空气质量检测器进行对室内外PM2.5进行测量,测量地点是12月31日至1月2日在家中试验,1月3、4日在学校宿舍进行测量。每日的测量时间选取早8:00、中午12:00、下午16:00进行三次测量。 二、试验结果与分析讨论 1.试验数据 时间室内(μg/m3)室外(μg/m3) 12.31 8点2032 12.31 12点3563 12.31 16点109156 1.01 8点94159 1.01 12点89197 1.01 16点119251 1.02 8点112271 1.02 12点164351 1.02 16点142306 1.03 8点120225

建筑环境学(第三版)

第一章 1.建筑环境学主要由:建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室 内空气质量品质、气流环境、声环境、和光环境七个主要 部分组成 2.建筑满足的要求:安全性、功能性、舒适性、美观性; 3,建筑与环境关系的发展中存在的问题:建筑环境舒适性与节能环保之间的矛盾 第二章 1.赤纬是地球中心和太阳中心与地球赤道平面之间的夹角,他的变化范围为+23.5~~- -23.5. 2. 影响太阳高度角和方位角的因素有赤纬、时角、纬度 3.太阳常数:在I地球大气层外,太阳与地球年平均距离处,与太阳光线垂直的 表面的太阳辐射照度I=1353W/m2,称为太阳常数。 4.太阳辐射照度的影响因素;太阳高度角和大气透明度 5.大气透明度;令P=Il/I0=exp(-a) 大气质量;m=L’/L=1/sinB 6. 风玫瑰图(P21) 7.室外气温的影响因素:第一,入射到地面上的太阳辐射热量;第二,地面的覆盖面;第三,大气的对流作用以最强的方式影响气温 8.霜洞现象:在某个范围内,温度变化出现局地倒臵现象,其极端形式称为霜洞 9.不当风场的危害1)冬季住宅内高速风场增加建筑物的冷风渗透,导致采暖负荷增大 2)由于建筑物的遮挡作用,造成夏季的自然通风不良 3)室外局部的高风速影响行人的活动,并影响舒适 4)建筑群内的风速太低导致建筑群内散发的气体污染物无法 有效的排出,而在小区内聚集 5)建筑群内出现旋风区域,容易积聚落叶废纸塑料袋等废弃物 10.什么叫做城市热岛效应?产生的原因是什么?可以采取什么措施降低? 答:城市热岛效应:由于城市地面覆盖物多、发热体多,加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热,造成市中心的温度高于郊区温度,且市内各区的温度的分布也不一样,如果绘制出等温线,就会看到与岛屿的等高线极为相似,人们把这种气温分布的现象叫做热岛现象。 原因:由于城市下垫面特殊的物理性质、城市内的低风速、城市内较大的人为热等原因,造成城市的空气温度要高于郊区的温度。增加城市绿化面积可以缓解热岛效应。 第三章 1.室内热湿环境形成原因是各种内扰和外扰,外扰主要包括室外气候参数例如室外空气温湿度,太阳辐射,风速风向变化,以及邻室的空气温湿度等,均可通过围护结构的传热传湿空气渗透使热量和湿度进入室内,对室内热湿环境产生影响。内扰主要包括设备照明人员等室内热湿源 2.围护结构表面特性:热惯性 如何影响反射率吸收率:对于太阳辐射,围护结构表面越粗糙,颜色越深,吸收率越高,反射率越低

建筑环境论文外文翻译(建筑环境学的可以借鉴哈)

通过建筑围护结构的设计来提高能源效率 摘要 建筑物及其周边环境还有相关联的企业比其他任何一个人类企业或工厂,都要产生更多的CO2、制造更多的污染、消耗更多的能源及浪费更多的自然资源。并且,这些环境的冲击的相当大的一部分源于住宿业。 旅社建筑的多功能化设计,从而提供不同的舒适度和服务顾客。一般渴望享受独家的设施。度假村一般在最原始的、敏感的生态系统开发,很少甚至没有对自然环境或人文环境加以考虑。大多数策略是边设计边实施的,很多住宿设施所提供的服务需要消耗大量的能量、水和不耐用的物品。 从建筑开始设计到最终的使用者,旅店的设施的资源利用效率通常较低,并且旅店对环境的影响比其他类型的类似规模的商业建筑物要严重的多。对于建筑物的管理者,建筑设计期间做出的决策在减少环境影响中扮演着重要的角色。 随着旅社建筑的总能量性能的全球性提高,本文描述一个研究设计工程。该工程坐落在土耳其的伊兹密尔市,基于被动式太阳能设计技术的影响来设计建筑物的围护结构体系,从而来开发和论证高的性能。 关键字:建筑围护结构设计酒店能源性能能效建模 一、引言 各种用途的费用代表着来自旅店老板的使用费的快速增长,并且在2004年至2006年期间以每年平均12%的速率增长。旅店业在能量使用、花费和温室气体的排放上有一个显著的增加。有一篇关于能量是什么时间在什么地方怎样被使用的,和从旅社设施管理者的立场上可能发生的存储的调查研究。然而,旅社的能量损耗的很显著的一部分可以在建筑设计中减少。因为,建筑设计对选择和制定建筑物的机械系统有直接的影响,而机械系统的选择和制定反过来影响建筑使用期限中的能量损耗。因此,从建筑设计师、业主和公共事业设备的观点来看,检验减少建筑物能量损耗的可能性的关键是识别建筑物组成部分的能量损耗,不仅仅通过检验建筑物系统和管理部门的高效率,而且通过建筑物的建筑学特征。 这个研究的目的是展示如何用被动式设计来满足减少能耗的要求。适当的建筑物设计能够显著地减少能量损耗。此外,低能源消费减少温室气体的排放(二氧化碳、甲烷、一氧化二氮),并降低运行成本。 已经完成的旅社能源效率的研究,就旅社能源损耗模型给出了一个清楚的理解。旅社能源强度年均为87 kBtuh/ft2(274.8 kWh/m2). 其中61% 来自电,39% 来自天然气和其他燃料。如表1和图1、2所示,这些转换成电能的为53.1 kBtuh/ft2(167.74 kWh/m2) 和天然气0.34therms/sf(106.55kWh/m2)。 当把旅社与像事务所和零售处等其他商业建筑物相比,旅社的年均能源密集度是最高的。办公大楼的年均能量密集度是79.8 kBtuh/ft2 (251,57 kWh/m2) ,甲级零售物业的是81.5 kBtuh/ft2 (256,93 kWh/m2) 。因此,以节能的观点来评估旅社建筑物变得越来越关键。然而,没有一个研究根据建筑物的能耗,给出任何关于建筑物维护结构的重要性的信息。这些来自在下方给出文献的迄今为止的研究实例中可以看出,没有一项实施的研究考虑过建筑物维护结构体系

建筑环境学课后习题答案

课后习题答案第一章绪论 1.何为建筑环境学?建筑环境中有待解决的问题是什么? 2.建筑环境学研究的内容及其研究方法为何? 1.所谓建筑环境学就是指在建筑空间内,在满足使用功能的前提下,如何让人们在使用过程中感到舒适和健康的一门科学。根据使用功能的不同,从使用者的角度出发,研究室内的温度、湿度、气流组织的分布、空气品质、采光性能、照明、噪声和音响效果等及其相互间组合后产生的效果,并对此作出科学评价,为营造一个舒、健康的室内环境提供理论依据。有等解决问题是:①如何解决满足室内环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾;②如何解决“建筑病综合症”(Sick Building Syndrome –“SBS”)的问题。 2.研究的主要内容包括:建筑外环境、室内空气品质、室内热湿环境与气流环境,建筑声环境和光环境(即包含了建筑、传热、声、光、材料及生理学、心理学和生物学等多门学科的内容。基于建筑环境学内容的多样性,相对独立性和应用的广泛性,人们是从各个不同学科的角度对其内容进行研究,研究室内各种微气候环境所形成的机理及其与人的生活环境、工作环境等相互间的关系。 第二章建筑外环境 1.与建筑密切相关的气候因素有哪些? 2.何为“平均太阳时”、“世界时”和“北京时”。 3.地球与太阳的相对位置可用哪些参数来表示,影响相对位置变化的主要因素是什么,为什么太阳离地球最远时而最热,离地球最近时却是寒冷天气。 4.到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成,辐射能量的强弱与哪些因素有关。 5.我国民用住宅建筑的最低日照标准是什么,日照时间与建筑物配置和外型有何关系。6.日照与人体健康有何关系。 7.室外地表气温的升降主要取决于什么,影响的主要因素是什么? 8.何为“日较差”和“年较差”,我国各地的“日较差”“年较差”遵循什么规律。 9.何为“霜洞”,何为“有效天空温度”;影响“有效天空温度的主要因素是什么”?10.相对湿度的日变化受哪些因素的影响,其变化规律如何,为何相对湿度的日变化在黎明前后最大,而午后却最小。 11.风可分为哪两大类,并解释其定义,我国气象部门是如何测定当地的风向与风速的,风玫瑰图的含意是什么? 12.城市气候环境变暖且高于周边郊区农村的主要原因是什么?为什么在城市密集区易形成热岛现象。 13.我国建筑热工设计中为什么要按分区进行设计,是如何分区,分成几个什么区域。1.与太阳的光辐射,气温、湿度,风和降水等因素有关。 2.以太阳通过某地区的子午线时为正午12点来计算一天的时间为平均太阳时;以本初子午线处的平均太阳时作为世界标准时(世界时);以东经120℃的平均太阳时为中国标准(称为北京时间)。 3.相对位置可用纬度,太阳赤纬d,时角h,太阳高度角和方位角A表示,其中前三个参数、d、h是直接影响和A的因素,因为是表明观察点所在位置,d表明季节(日期)的变化;h是表明时间的变化。当太阳离地球最远时,太阳光是垂直于直射地面的,具有很高的辐射强度,所以最热而形成了夏至,当太阳距地球最近时,太阳光是斜射地球表面的,其辐射强度很弱,因此最寒冷导致了冬至。 4.一部分为太阳直接照射到地面(即直射辐射);另一部分是经过大气层散射后到达地面成

修改版-建筑环境学第三版答案

1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则,而南方(尤其是华南地区)住宅并不严格遵守此原则? 答:我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区,居住建筑一般总是希望夏季避免日晒,而冬季又能获得较多光照,我国北方多是严寒和寒冷地区,建筑设计时,必须充分满足冬季保暖要求,部分地区兼顾夏季防热,北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖,能够减少建筑的采暖负荷,减少建筑采暖能耗,所以,我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则,而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖,所以南方住宅可以不遵守原则。 2.是空气温度的改变导致地面温度改变,还是地面温度的改变导致空气温度改变? 答:互相影响的,主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用,空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变,因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的,对太阳辐射几乎是透明体,只能吸收地面的长波辐射,因此,地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。 3. 晴朗的夏夜,气温25℃,有效天空温度能达到多少?如果没有大气层,有效天空温度应该是多少? 根据书中有效天空温度估算式(2-23)有效天空温度与近地面气温和空气的发射率有关,空气发射率又与露点温度有关,露点温度又与气温和相对湿度(或含湿量)有关,假定在晴朗的夏夜,气温为25℃,相对湿度在30%-70%之间,则t dp=6℃-19℃,有效天空温度t sky=7℃-14℃。在某些极端条件下,t sky可以达到0℃以下。 如果没有大气层,有效天空温度应该为0 K。 4.为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜? 答:晴朗天空的凌晨,温度较低,云层较薄,尘埃,微小水珠,气体分子较大,太阳辐射较小,树叶主要向天空辐射长波辐射,树叶温度低于露点温度,树叶表面容易结露或结霜。5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候?为什么? 答:其效果不是很好,由于城市建筑的密集,植被少采用高反射率的地面铺装,虽然减少了地面对辐射的吸收,但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收,另外,由于逆温层的存在,其可能会导致空气温度的开高,从而不利于住区微气候的改善。 6.水体和植被对热岛现象起什么作用?机理是多少? 答:①由于城市地面覆盖物多,发热体多,加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热,造成市中心的温度高于郊区温度,且室内各区的温度分布也不一样。如果绘制出等温曲线,就会看到与岛屿的等高线极为相似,人们把这种气温分布的现象称为“热岛现象”。而水体和植被具有调节城市局部气候的作用,如净化空气、减少噪声,对城市“热岛现象”有一定的缓解作用。②机理:水体的比热大,温度较高时,气体潜热带走辐射热量,有效地降低温度,植被蒸腾作用较强,能有效带走部分热量,此外,植被的光合作用能吸收CO2,放出O2,杀菌并能吸收粉尘,有效地抑制了温室效应进而降低温度,也就有效地抑制了热岛效应。 第三章 1.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的么? 答:室外空气综合温度并不是由气象单独决定的,所谓室外空气综合温度相当于室外气温由原来的空气加一个太阳辐射的等效温度值,它不仅考虑了来自太阳对周围结构短波辐射,而且反映了周围结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射 2.什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略? 答:与建筑物与环境之间的温差很小时,他们之间的长波辐射可忽略 3.透过玻璃窗的太阳辐射中是否只有可见光,没有红外线和紫外线?

最新建筑行业培训心得体会

最新建筑行业培训心得体会 建筑与基地关系的本质,即是将建筑看成是基地中的一部分特性化的空间存在。下面是小编为大家整理的建筑行业培训心得体会,供你参考! 建筑行业培训心得体会篇1 通过本学期对建筑法规的学习,不仅了解了建筑法规的概念范畴、作用、特征以及规范现状,而且对建筑行业的认识也有了进一步的了解。从中懂得了一些建筑规范,也有了一些心得体会,最明显的感想就是建筑法规很难掌握,但社会主义市场经济是法制经济,要求一切经济活动都必须依法进行,在建筑行业正是建筑法规的作用,约束着建设者的活动,使建筑业文明有序的正常运行。因此我们必须学好,真正的提高建筑法规方面的意识,增强对建筑法规的重视。 首先,我们应该明确建筑法规的概念,建筑法规是指国家权力机关或其授权的部门制定的,旨在调整政府部门、企事业单位、经济组织和个人之间,在建筑领域中所发生的诸种社会关系中所运用的法律和规范的总称。 它有它的一些相应特征,例如:行政性、经济性、政策性和技术性等特征: 1、以行政管理手段作为调整方法;如授权禁止、许可、计划等词的应用。 2、消耗资源、创造财富 3、有投资意愿、另外依据政府控制经济政策。反映基本建设政策。 4、质量保证、技术性规范、标准。 从上面建筑法规的概念和特征可以很容易的看出,建筑法规很重要,它管理和约束着建筑业以及建筑市场的各个层次,对建筑师而言既有约束也有指导作用,换句话说也就是在建筑师的构思到建筑的实体出现,建筑法规的意识始终贯穿与建筑师的思想之中。

一、建筑法规具有约束性,形成一个“度”来贯穿着建筑领域。 建筑法规在社会中的约束性,是因为它关系到人民生命、财产的安全,为保证建设活动顺利进行和建筑产品安全可靠,必须建设法规原则: 1. 确保建设工程质量 建设工程质量是指国家规定和合同约定的对工程建设的适用、安全、经济、美观等一 系列指标的要求。建设法规通过一系列规定对建设工程提出了强制性质量要求,是建设工程必须达到的最低标准,并赋予有关政府部门监督和检查的权力。 2. 确保工程建设活动符合安全标准 工程建设安全标准是对工程建设的设计、施工方法和安全所作的统一要求。多年以来, 我国建筑业就是伤亡率非常高的行业,建筑工地伤亡事件时有发生。建设法规通过一系列 规定对工程建设活动的安全提出了强制性要求,并同时赋予有关政府部门监督和检查的建设法规权力。 建筑法规在设计构成中也具有约束性。在我看来,建筑师不能凭借自己的想法进行设计,各个层次、各个方面都受建筑法规的约束,这也正是人们所说的一个“度”。设计师不能超越这个“度”而进行设计,必须严格准守住这个底线。 这个底线可不是没有说法的,它们都是建筑领域经过长期的实践总结出来的非常实用的规范。建筑法规还具有指引性,通过学习,下面的规范性文件就是我们进行建筑设计中最基本的指导,指导着我们设计出适用的作品。

建筑环境学论文

图书馆阅览室建筑环境评价方案 居敏智能1211 摘要:本文重点探讨了图书馆阅览室环境评价的标准、内容和方法。图书馆阅览室环境评价的标准是其舒适性、安全性和艺术性;评价内容包括热湿环境、空气品质环境、光环境、声环境和布局等;并介绍了层次分析法在图书馆阅览室内环境评价中的应用。 关键词:图书馆;内环境;评价 1引言 图书馆环境包括内环境和外环境,本文主要探讨图书馆阅览室内环境的评价。图书馆室内环境就是围绕着阅读者,并且对读者的行为产生影响的外界事物。它包括氛围、陈设、布局、采光、照明、色彩、卫生、空气流通、绿化等一系列因素,这些环境因素通过视觉、听觉、嗅觉和其他感觉器官直接影响读者的心里生理情绪,即人的主观评价。优美而舒适的室内环境使读者精神愉悦,从而对激发读者的求知欲、减轻疲劳感、消除紧张情绪、提高学习效率、保护身心健康都具有重要意义。相反,如果阅览室内环境差,给人感觉死气沉沉,空气流通效果不佳,呆久了让人感到头晕目眩、透不过气来,不适合学习的客观要求。 2综合评价方案 图书馆阅览室内环境由热湿环境、空气品质、光环境、听觉环境和布局等组成。室内环境的综合评价就是对这几方面的综合评价,其评价的标准因为室内环境的舒适性、艺术性、安全性、健康环保和可持续发展等要求。 3 评价的内容 人们对室内环境评价方法包括客观评价和主观评价两部分。客观评价是直接采用建筑环境的污染物允许指标和环境所达到的实际状况来评价环境的品质。客观评价包括室内客观环境质量评价(室内空气品质、热湿环境、光环境、声环境)、和建筑的运行维护两方面。主观评价是利用人的感觉器官进行描述和评价,一种是表达对环境因素的感觉,另一种是表达环境对健康的影响。 3.1 热环境指标PPD 热环境可用温度、湿度、风速来评价。 热环境的主观评价指标为PMV(Predicted Mean Vote)和PPD(Predicted Percentage of Dissatisfied),PPD=100-95exp【-(0.2179PMV2+0.03353PMV2)】,其两者之间的关系图如图(1)所示。由图(1)可见,当PMV=0时,PPD为5%,即意味着在室内热环境处于最佳的热舒适状态时,由于人群中各个体的生理差别,允许有5%的人感到不满意。 1984年国际标准化组织提出了室内热环境评价与测量的新标准方法ISO 7730。在ISO 7730标准中,采用PMV-PPD指标描述和评价热环境,提出了PMV-PPD指标的推荐值为:PMV 在-0.5~+0.5之间,相当于人群中允许有10%的人感到不满意。 由于我国幅员辽阔,各地气候条件差异大,经济发展条件又不平衡,采用统一的标准评价图书馆阅览室内热环境,从客观上讲有一定的难度。所以各地应根据实际情况制定相应的评价标准。一般情况下,读者对阅览室内热环境的PPD应控制在10%~30%之间。要达到这

建筑环境学课后习题答案

且各朝向上冬季的阴影区范围都不大,能保证周围场地有良好的日照。L形建筑会出现终日阴影和自身阴影遮蔽情况。而凹形建筑虽然南北方向和东西场地没有永久阴影区,但在各朝向上转角部分的连接方向不同,都有不同程度的自身阴影遮蔽情况…… 6.日照中的紫外线具有强大的杀菌作用,尤其是波长在0.25~0.295 范围内杀菌作用更为明显,波长在0.29~0.32 的紫外线还能帮助人体合成维生素D,且维生素D能帮助人们的骨骼生长。另一方面,过度的紫外线照射,也会危及人类的健康在0.32 以上的高密度紫处线,对地球的生态环境和大气环流有重要影响,因这种波长紫外线能吸收大量的臭氧,导致臭氧层浓度降低造成紫外线辐射增强,对大气环境与人体健康都有不同程度危害。 7.地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因,它主要靠吸收地面长波辐射(波长在3~120 )而升温,而直接接太阳辐射的增温是非常微弱的。影响的主要因素有:①入射到地面上的太阳辐射热量,它取决定性作用;②地面覆盖的影响(如草地、森林、沙漠和河流及地形的变化);③大气对流的强弱快慢的影响。 8.一日内气温的最高值和最低值之差称为气温的“日较差”;一年内最热月与最冷月的平均气温差称为气温的“年较差”。由于我国海陆分布与地形的起伏的影响,各地气温的“日较差”

一般是从东南向西北递增;而“年较差”是自南到北,自沿海到内陆逐渐增大。 9.在不同下垫石上,温度变化是温度的局地倒置现象,其温差达到最大极限值称为“霜洞”。当阳光透过大气层到达地面途中,其中一部分(大约10%)被大气中的水蒸气和CO2所吸收,同时它们还吸收来自地面的反辐射,使其具有一定温度,此时的大气温度称“有效天空空温度”Tsky,其数值取决于地表温度Td,距地面1.5~2.0M高处的气体温度T0;水蒸汽分压力E d与日照百分比率。 10.其影响因素取决于地面性质、水陆分布、季节寒暑、天气阴晴等;其变化规律是一般为大陆低于海面,夏季低于冬季,晴天低天阴天,在黎明前后由于空气的水蒸气含量较少,但气温最低所相对湿度最大,午后,空气中的水蒸气含量虽然较大,但此时气温达最大值,当水蒸气分压力Pq一定时,最高气温所对应的饱和水蒸气压力Pq.b最大,所相对温度最低值。而在一年中,最热月的相绝湿度最大,最冷月的绝对湿度最小,这主要是因为蒸发量随温度变化而变化的缘故。 11.风可分大气环流和地方风两大类,前者是因太阳辐射造成赤道和两极间的温度差而引起的风称大气环流;后者由于地表水陆分布,地热起伏,表面覆盖不同等引起的风为地方风。气象部门一般在距地面10m高处测量的风向、风速作为当地的风向

建筑环境学参考答案

1 、建筑物一般应该满足哪方面的要求: (1)安全性:避免由于地震、台风、暴雨等各种自然灾害所引起的危害或人为的侵害 (2)功能性:满足建筑的居住、办公、营业、生产等功能 (3)舒适性:保证居住者在建筑内的健康和舒适 (4)美观性:有亲和感,社会文化的体现 2 建筑学的主要任务: (1)了解人类生活和生产过程需要什么样的室内外环境 (2)了解各种内外部因素是如何影响人工微环境的 (3)掌握改变或控制人工微环境的基本方法和原理 3 对建筑有关的气候要素有哪些: 太阳辐射气温湿度风降水天空辐射土壤温度 4 太阳常数: 大气层外的辐射强度。1353瓦每平方米 6 落到地球表面的太阳辐射能有哪几部分组成: (1)直射辐射:为可见光和近红外线 (2)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(3)大气长波辐射:大气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。 7空气温度和室外空气综合温度区别: 室外气温一般是指距离地面1.5米高、背阴处的空气温度。空气温度也就是气温,是表示空气冷热程度的物理量。室外空气综合温度相当于室外计算温度增加一个太阳辐射的等效温度。 8为什么夏天中午人们在室外感觉温度比天气预报空气温度高:体感温度是人体感觉到的温度,是一个综合的空气温度,太阳辐射,风速,湿度等的综合概念,在夏天中午,太阳辐射强烈,人体吸收了一部分太阳辐射的能量,故人们在室外感觉的温度比空气温度高。 9 风的成因有哪些: 风是指大气压差所引起的大气水平方向的运动。(1) 地表增温不同是引起大气压力差的主要原因,也是风形成的主要原因。(2)大气环流:造成全球各地差异,赤道和两极温差造成(3)地方风:造成局部差异,以一昼夜为周期,地方性地貌条件不同,造成,如海陆风山谷风、庭院风、巷道风等(4)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 10、描述风的两个主要参数: 风向:风吹来的方向。风速:单位时间风所进行的距离。 11、简述建筑小区风场形成的机理

建筑学专业的学习心得体会范文

建筑学专业的学习心得体会范文范文1 这学期开始接触专业课,其中一门就是建筑环境学,下面就谈一下我对这门专业课的认识与问题。 首先,我们从专业的名字来谈一下这门课的地位,我们专业的名字叫做建筑环境与设备工程,一本书占了专业名字的一半,它的重要性是显而易见的。我们学校的建环专业的方向主要是空调技术与设备设计安装,其主要目的是给人们提供安全、健康、舒适的生活环境。在设计时就不得不考虑室内的环境,这就不能不对室内环境有所认识,所以说这门课是我们以后进一步学习的基础,必须要比较好的掌握住。 其次,我们从课程内容来大致了解一下这门课。我快速浏览了一下课本了解到建筑环境主要由建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室内空气质量品质、气流环境、声环境和光环境七个主要部分构成,其中还简述了对工业、居住的室内环境的要求,这些都是我们后续学习乃至以后工作需要用到的东西。人有百分之九十的时间都是在室内度过的,所以室内环境的好坏还直接与人们的学习、工作效率相连,如果一个房间里的环境很差,人都不愿在里面呆着,那还谈何学习与工作,所以这门课还涉及到了其他的学科,借用课本绪论的最后一段“建筑环境学内容多样,内容涉及热学,流体力学,物理学,心理学,生理学,劳动卫生

学,城市气象学,房屋建筑学,建筑物理学等学科知识。”建筑环境学好像是一个以各种学科为基础的学科,是各个学科在建筑学中的应用,我们大一大二所学的物理、化学都是为其准备的,所以我认为要想很好的掌握这门课还得补充学习一下其他学科的研究成果。同时,这也从另一个方面论证了建筑环境学的基础性地位,一个学科涉及的范围如此之广,这不正是基础性的体现吗? 一个学科涉及的范围如此之广,也就说明它包含的内容很杂,也就是说日后要接收的知识是很多的,这对我们学习可以说是带来了一定的难度,我浏览完课本发现,这门课对计算上要求不是很多,大多数是理论概念上的阐述,这需要我们进行大量的记忆,所以要花费很多的脑细胞,不过好在书中的知识不是无脉络可循,其中三、四章可以归为一个系统来学习掌握(舒适性),五、六章可归为一个系统来学习掌握(健康性、生理),七、八章可看做室内环境对人心理的影响来掌握学习,我觉得这样比较便于帮助记忆与学习。 最后,我觉得学习这门课的最后目的是在了解建筑环境的基础知识上,掌握改变或控制室内环境的办法,并能够应用。其中应用是最重要的,正所谓“学而不用不如不学”。可能有人会认为建筑环境学这门课所涵盖的内容广而易,所以不太注重,但是我认为内容简单的反倒是我们不容易记住的,容易忽略的,有时事情往往失败于这些细小的事情上。

建筑环境与能源应用工程学科导论论文

华北理工大学 题目:学科导论结课论文 -----我眼中的建环 学院:建筑工程学院 年级:15级 班级:建筑环境与能源应用工程1班姓名: 学号:

摘要:在社会经济高度发展的今天,我国人民生活水平的日益提高,国家对建筑节能、暖通空调以及楼宇智能化的要求越来越高,高校的建筑环境与能源应用工程专业的人才培养方案已不能满足新形势下人才培养的需要,从而促使本专业不断地向前发展。特别是在整个可持续发展的大前提下,气候、建筑能源和环境问题是关系到整个土木建筑行业的重大课题,促使建筑学、土木工程、建筑设备工程、建筑材料等专业形成一个新的交叉群体,互相交流、协调发展,才能更好地完成学科群的发展。大学生在当今竞争激烈的社会应定位好自己的人生目标,努力发展自己,充分发挥自己的优势,做一个真正有利于社会的大学生。 关键词:建环的认识大学认识创新人才 一、对建环专业的认识 1.什么是建环专业 1952年,同济大学招收了第一届建筑设备专科,学制两年,是暖通专业的雏形。1953年,清华大学、同济大学在我国首批设立暖通专业,招收四年制本科生,并且同济大学在50年代开始招收研究生。1998年教育部将原来土建类的“供热通风与空调工程”、“城市燃气工程”和“供热空调与燃气工程”专业合并调整为“建筑环境与设备工程专业”。2012年,在教育部最新的目录中,将建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)、建筑环境与设备工程合并为建筑环境与能源应用工程专业。建环专业在文革前仅有八所院校,即哈尔滨工业大学、清华大学、同济大学、东北工学院(由西安建筑科技大学继承)、天津大学、太原工学院(由太原理工大学继承)、重庆建筑工程学院(重庆大学)及湖南大学,暖通界俗称“老八校”。健康、能源、环境已成为现在倍受人类关注的三大主题,建环专业与这三个方面都有着密切的关系。在环保意识不断增强的今天,本专业有着重要的研究和应用前景,目前建环专业是整个建筑工程专业里就业率最高的专业。 2.建环专业做什么 该专业培养的人才应具有综合运用所学专业知识与技能,分析和解决涉及本专业领域工程技术问题的能力,具有参与系统的规划、设计、研发、生产、施工、管理等能力。首先,建筑环境的系统包括建筑的室内环境和室外环境。具体的就业方向主要有,设计工作,即建筑设计单位从事供暖、通风、制冷及空调设计;从事建筑给排水工程设计;从事建筑电气及智能建筑等方面设计;也可在制冷空调设备工程公司和设备制造企业从事建筑设备的设计和研发工作,还可以在市政部门等从事燃气供应设计。从事概、预算等造价工作。从事施工管理及组织工作。从事工程监理工作。从事监理工作。从事建筑设备、制冷、空调设备等产品销售或售后服务等工作。从事建筑能源环境模拟、评估和咨询的相关工作。同时该专业可以报考供热通风与空调工程、低温制冷、环境科学、环境工程、城市环境与生态工程、建筑管理、热能与动力等学科的研究生。

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