建筑环境学论文建筑环境学主要是在建筑空间内,在满足使用功能的前提下,如何让人在使用过程中感到舒适和健康的一门学科。是研究如何科学地营造建筑环境,以满足人对环境的需求,研究一切与人体舒适和健康及建筑环境性能有关的科学与技术。主要介绍了建筑与环境的关系、建筑外环境、建筑热湿环境。建筑是人与环境不断抗争的产物。其主要的作用是通过创造一个微环境来保护人类,避免遭受到自然界的危害,随着人类社会的不断进步。建筑的作用及功能也在不断变化,但其中心目的没有变,那就是以人为核心、保护人类、满足人们的需求。根据人们生活的不同,建筑有种各种各样的特点。有御寒、防暑、防风、防雨等。这是根据各自生活所在地的自然地理和气候条件决定的。随着人们对建筑要求的不断提高,建筑一般应满足安全、健康、舒适、美观等的要求,而不同类型的建筑的侧重点不尽相同。在建筑的发展过程中也存在一些问题,其中最重要的是如何满足建筑环境舒适性要求与节能环保之间的矛盾,其次是室内的空气品质方面,不合理的装修及保温,往往会导致人体出现各中不适症状。如何解决建筑发展过程中存在的这些问题是我们面临的一个很重要的任务。一、建筑外环境建筑外环境就是建筑物所在地的气候条件和外部环境,会通过维护结构直接影响室内的环境。与建筑环境密切相关的外表环境要素有太阳辐射、气温、湿度、风、降水、天空辐射、土壤温度等等,其中以太阳辐射为主要因数。建筑外环境的内容大致可分为两部分:1.太阳辐射对地球环境的作用以及地球气候的特点。2.人类营造的建筑物与生活、生产活动对局部微气候的营响。地球上任何一点的位置都可以用地理经度和纬度来表示。人们把地球分为东西两半球,用赤道把地球分为南北两半球。在考虑到太阳辐射时,应首先了解因地球绕日运动而形成的四季、地球自转形成的昼夜和太阳在空间的位置(即太阳高度角和太阳方位角)。其次要了解太阳常数与太阳辐射的电磁波、大气层对太阳辐射的干扰。不同波长的光所携带的能力是不相同的,当太阳辐射透过大气层时,由于大气层对不同波长的射线具有选择性的反射和吸收作用,到达地球表面的光谱成分发生了一些变化。阳辐射透过大气层时,其中一部分辐射能被大气层吸收和阻隔,另一部分透过大气层到达地面,到达地面的辐射能包括两种,一种是太阳直接照射到地面,称为直接发生,另一种是经过大气散射后到达地面,称为散射辐射,二者之和称之为总辐射。地球上气候的形成,是有太阳辐射对地球的作用决定的。而建筑环境的室外气候因素,包括大气压力、风、地温、空气温湿度、有效天空温度、降水等。大气压主要是有海拔高度决定的,同时还受到温度的影响。风是由于大气压差所引起的大气水平方向的运动,从地球表面到500至1000米高的这层空气叫做大气边界层,其厚度主要取决于地表的粗糙度。风向和风速是描述风特征的两个要素,地形是影响风的一个因数。室外气温一般是指距地面1.5米高、背阴处的空气温度。影响地面附近气温的因数主要有:第一,入射到地面上的太阳辐射热量,它起决定性的作用。第二,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的性质均不同,所以地面的增温也不相同。第三,大气的对流作用以最强的方式影响气温。风是指由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。风可分为大气环流和地方风两大类。由于太阳辐射在地球上的不均匀,造成赤道和两极间的温差,引起由赤道到两极和由两极到赤道大气经常性的活动,叫大气环流。因地表水陆分布,地势起伏,表面覆盖等地方条件不同所引起的气流运动,叫地方风。风向和风速是描述风特征的两个要素。有效天空温度是用来计算大气层对地球表面的投入辐射的。它与地面向大气层的辐射能量和大气层向地面的逆辐射之差有关,即所谓的有效辐射。有效天空温度不仅与气温有关,而且与大气中的水汽含量、云量以及地表温度等因素有关。地层表面温度对地面上的建筑围护结构的热过程有着显著的影响,特别是对地下建筑,在考虑到空调负荷的计算时,地温是不能忽略的。空气湿度是指空气中水蒸气的含量。一天中绝对湿度比较稳定,而相对湿度有较大的变化,湿度是影响人舒适度的一个主要因素。降水现象包括雨、雪、冰雹等,降水性质包括降水量、降水时间和降水强度。影响降水的因素有气温、大气环流、地形、海陆分布的性质及洋流等,它们往往是相互作用的。城市微气候是指在建筑物周围地面上及屋面、墙面、窗台等特定地点的气温、湿度、压力、风速、阳光、辐射。城市气候主要有以下特点:1.城市风场与远郊不同。2.气温较高,形成热岛现象。3.城市中的云量,特别是低云量比郊区多,大气透明度低,太阳辐射照度也比郊区弱。在建筑设计中涉及的室外气候通常在微气候的范围内,建筑通常会改变当地的微气候。风场是指风向、风速的分布状况。热岛现象是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,且市内各区的温度分布也不一样。如果绘出等温曲线,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”。热岛现象产生原因:1.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2.人为影响:“人为热”交通、家用电器、炊事产热、空调采暖产热。为了满足炎热地区的通风、遮阳、隔热,寒冷地区的采暖、防冻和保温的需要,将全国建筑热工设计分为五个分区,其目的就是在于使民用建筑的热工设计与地区气候相适应,保证室内基本热环境要求,符合国家节能方针。二、建筑热湿环境热湿环境是建筑环境中最主要的内容,主要反映在空气环境的热湿特性中。建筑热湿环境形成的最主要原因是各种外扰和内扰的影响。外扰:主要包括室外气候参数如室外空气温湿度、太阳辐射、风速、风向变化,以及邻室的空气温湿度,均可通过围护结构的传热、传湿、空气渗透使热量和湿量进入到了室内,对室内热湿环境产生影响。内扰:主要包括市内设备、照明、人员等室内热湿源。围护结构外表面所吸收的太阳辐射热,当太阳照射到非透光的围护结构外表面时,一部分会被反射,一部分会被吸收,二者的比例取决于围护结构表面的吸收率。室外综合温度是相当于室外气温度由原来的室外温度增加了一个太阳辐射的等效温度值。室外空气综合温度包括三部分:a.室外空气温度;b.太阳对围护结构的短波辐射;c.围护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射。夜间辐射,夜间没有太阳辐射的作用,而天空的背景温度远远低于空气温度,因此建筑物向天空的辐射放热量是不可以忽略的,尤其是在建筑物与天空之间的角系数比较大的情况下。得热是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;包括显热和潜热两部分。通过围护结构的得热:在外部气象参数作用下,由室外传到外围护结构内表面以内的热量,或者是室内热源散发在室内的全部热量包括通过对流进入室内空气以及通过辐射落在围护结构内表面和室内家具上的热量。冷负荷:是为了维持一定的室内热湿环境所需要的在单位时间内从室内除去的热量(包括显热量和潜热量)。热负荷是为了维持一定室内热湿环境所需要的在单位时间内向室内加入的热量。湿负荷:是指维持一定的室内湿环境需要的在单位时间内排除的水分。得热量与冷负荷之间的关系:得热量的对流部分进入室内立刻成为瞬时冷负荷,而得热量的辐射部分首先会传到室内各表面,提高这些表面的温度,当这些表面的温度高于空气温度时,再以对流方式传给室内空气,成为空气冷负荷,因此在多数情况下,冷负荷并不等于得热量,只有在室内各表面温差很小,热源只有对流散热时,冷负荷=得热量。冷负荷与得热量之间存在着相位差和幅度差,其差值取决于房间结构,围护结构的热工特性和热源特性。通过外围护结构的显热传热过程分为两种,即通过非透光维护结构的热传导以及通过透光维护结构的日射得热。