綠色建筑概論第一講綠色建筑概述1.為什么要提出綠色建筑的概念？2.為什么要對《綠色建筑評價標準》進行修訂？3.2019年新版《綠色建筑評價標準》主要修訂了哪些內容？4.綠色建筑在實際生產生活中相較于傳統建筑有哪些優勢？綠色建筑的概念/1.1綠色建筑的概念3綠化建筑？高科技建筑？高成本建筑？同時與國家和時代背景緊密相關（區域特點）

蘊含“生態、低碳、環保”等理念（世界共性）什么是綠色建筑？綠色建筑的概念4綠色建筑（GreenBuilding）可以理解為在保證建筑物使用功能和室內外環境質量的前提下，在全生命周期內資源節約（節能、節地、節水、節材）、環境友好的建筑。01生態建筑生態建筑是一種參考生態系統的理念與規律來進行設計的建筑。生態系統的核心觀念就是一種自我循環的穩定狀態，而生態建筑的理想狀態，也就是可以在小范圍內達到自我循環，而不對環境造成負擔。02低碳建筑低碳建筑是指在建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內，減少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。03可持續建筑可持續建筑則與可持續發展的理念有關，可持續發展（SustainableDevelopment）的發展方式要求在發展過程中，“既可以滿足我們這一代人的需要，又不犧牲下一代滿足他們需要和渴望的能力”。04綠色建筑綠色建筑的概念較為寬泛，只要是有環保效益、對資源進行有效利用的建筑，我們都可以稱之為綠色建筑。綠色建筑具有一定的世界共性，即蘊含的生態、低碳、環保等理念。綠色建筑相關學科理論基礎/1.2綠色建筑相關學科理論基礎6包括綠色建筑材料、綠色建筑構造、綠色建筑結構工程及綠色建筑設備工程。綠色建筑技術知識包括建筑環境心理學、建筑環境物理學及建筑氣候學。綠色建筑基礎理論包括需求分析、功能建模與行為分析、建筑環境與性能分析、非功能性質量分析、風險分析等方面。綠色建筑分析包括綠色建筑文化、綠色倫理及綠色建筑發展史。綠色建筑文化與歷史01020304經濟效益、社會效益和環境效益的評估與優化問題。綠色建筑經濟學包括對設計團隊的組建與管理、項目計劃與控制，以及設計知識管理方面。設計管理包括專業實踐能力、表現技巧、溝通技巧、團隊精神以及職業道德。綠色建筑運營與管理包括設計基礎、概念設計、詳細設計和性能設計。綠色建筑設計05060708理論基礎綠色建筑的設計因素/1.3綠色建筑的設計因素8與傳統建筑設計相比，綠色建筑設計有兩個特點：在保證建筑物的性能、質量、壽命、成本要求的同時，優先考慮建筑物的環境屬性，從根本上防止污染，節約資源和能源；設計時所考慮的時間跨度大，涉及建筑物的整個生命周期，即從建筑的前期策劃、設計概念形成、建造施工、建筑物使用直至建筑物報廢后對廢棄物處置的全生命周期環節。建筑材料的選用要從“全壽命周期”角度考慮建筑材料的選擇，需要考慮從來源、生產、運輸、安裝、使用到最終的廢棄或者再次利用的整個過程。建筑材料要考慮控制建筑活動對基地的污染；保證一定的開發密度；周圍有很好的配套設施，良好的公共交通系統；考慮雨水的管理與利用，減少城市熱島效應；基地包括場地景觀用水與建筑物內用水。景觀用水應利用中水或者雨水，而不是飲用水；建筑物內部用水的環保措施；建筑通過雨水、中水的合理利用，達到節水的目的。水資源利用應減少使用化石能源，而鼓勵使用可再生的清潔能源，如風能、太陽能、生物質能等。清潔能源的使用應結合建筑條件及當地資源條件，充分利用太陽能。能源使用鼓勵自然通風，同時提高機械通風的新風率；鼓勵自然采光，同時通過良好的建筑設計保證電氣照明系統與自然采光的方式配合良好；優化采暖、通風、制冷等系統的能源效率。室內環境品質綠色建筑的發展與意義/1.4綠色建筑的發展與意義10世界各國一次能源消耗量-2011工業革命以來，科學技術不斷進步，社會生產力空前提高，人口急劇增加；但同時消耗了大量資源，對環境造成了較大破壞，危及了人類自身的生存。綠色建筑的發展與意義11世界各國一次能源消耗量-2021綠色建筑的發展與意義12綠色建筑的發展與意義13世界各國人均能耗量綠色建筑的發展與意義14標尺→綠色建筑評價體系(評價標準）一套較為明確的、系統的評價指標或方法衡量綠色程度引導發展方向怎么評價是不是綠色建筑？綠色建筑的發展與意義15綠色建筑評價體系的復雜性：以節材為例主要建筑材料資源消耗比較木材混凝土陶瓷玻璃水泥鋁鋼筋成型鋼粘土磚綠色建筑的發展與意義16綠色建筑評價體系的復雜性：以節材為例主要建筑材料資源消耗比較僅考慮單位重量建材生產得出的結論

鋼材、鋁材等建材單位生產能耗和CO2排放量很大,建筑玻璃、建筑衛生陶瓷的單位生產能耗和CO2排放量次之，相對來說，水泥及一些墻體材料的環境負荷較小。是不是可以認為以混凝土為主要建材的建筑更綠色？木材混凝土陶瓷玻璃水泥鋁鋼筋成型鋼粘土磚綠色建筑的發展與意義17不同建筑結構方案的建材綠色度單純以單位重量建材的能源、資源消耗量進行評價的不足之處不同建筑結構方案使用建材的總量不同單位環境影響大的建材，可能總用量少，總的影響量反而小鋼材單位能耗比混凝土大，但鋼結構的總耗材量少，環境影響可能小不同建筑結構方案中建材的回收難度不同回收過程的能耗、資源消耗和環境影響也必須進行考慮應該對整個建筑結構的綠色度進行評價，而不是直接針對建材進行評價應當與綠色建筑結構的研究進行結合綠色建筑的發展與意義——各國綠色建筑評價標準18國內外綠色建筑評估體系概況綠色建筑的發展與意義——各國綠色建筑評價標準19氣候變化室內環境質量資源枯竭人體健康標準水攝入量人體健康—癌癥生態毒性富營養化習慣改變人體健康—非癌癥霧霾形成臭氧層破壞酸蝕氣候變化人體健康生物多樣性水可再生材料系統目標社區經濟影響類別綠色建筑的發展與意義——各國綠色建筑評價標準20英國BREEAM合格好很好非常好杰出超過50萬幢建筑申請了認證超過11萬幢建筑完成了認證BREEAM國際2013BREEAM英國2011:新建建筑BREEAM英國2010:

數據中心BREEAM國際2009:歐洲

BREEAM英國2008:

教育;工業;醫療;辦公;零售等BREEAM社區……管理健康和舒適能源交通水材料土地利用和生態垃圾污染綠色建筑的發展與意義——各國綠色建筑評價標準21CASBEE簡介為提高建筑居住性（室內環境）和降低地球環境負荷評價對象的邊界是用地邊界和建筑最高點之間的假想封閉空間獨創性地引入了“建筑環境效率BEE”將“建筑物環境質量與性能Q”與“建筑物的外部環境負荷L”分別進行評價Q包括：Q1室內環境、Q2服務功能、Q3室外環境（用地內）L包括：L1能源、L2資源/材料、L3用地外環境綠色建筑的發展與意義22不一定也許生產能源和資源消耗很高不一定也許壽命短、回收困難不一定一個能耗高，一個水耗高運行能耗低的空調設備更綠色嗎？同理：太陽能光電板某類發泡的保溫材料的成本低、保溫性能好，更綠色嗎？同理：塑鋼窗和鋁合金窗生產能源和資源消耗相同的水冷冷機和風冷冷機誰更綠色？同理：地面停車場和立體車庫綠色建筑評價體系的復雜性綠色建筑的發展與意義23我國古代建筑的智慧是從自然中汲取精華，用模仿生態的形式來創造建筑，體現了的“天人合一”的建筑思想，這本身就是一種綠色理念。中國傳統木結構框架古建筑天井陜西窯洞民居綠色建筑的發展與意義24《中國21世紀議程——中國世紀人口、環境與發展白皮書》發布1994年3月建設部與科技部發布了國家科技攻關計劃重點項目申報指南，啟動了“十五”國家科技重大攻關項目——“綠色建筑關鍵技術研究”2004年4月住房和城鄉建設部頒布了我國首部《綠色建筑評價標準》GB/T50378-20062006年3月住房和城鄉建設部出臺了《綠色建筑評價技術細則（試行）》和《綠色建筑評價標識管理辦法》2007年8月住房和城鄉建設部頒布了《綠色建筑評價標準》GB/T50378-20142014年4月住房和城鄉建設部頒布了《綠色建筑評價標準》GB/T50378-20192019年3月住房和城鄉建設部印發了《“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》2022年3月綠色建筑的發展與意義25中國的資源、能源、人口、經濟發展水平、文化傳統等具有獨到的特點，要選擇適宜的評估標準。避免盲目直接采用國外評估體系，評價內容完全不適合中國的實際。例如：水資源不同：權重過低材料資源不同：木材被簡單認為是綠色材料能源結構不同：片面強調低碳能耗評價基準不同……中國的綠色建筑之路綠色建筑的發展與意義26LEED與中國國情的主要矛盾1、評價基準線不同用美國標準判斷認為是節能的，在中國卻可能是高能耗的2、追求高環境品質，忽視降低環境負荷3、低成本、被動式、高效的節能措施得不到鼓勵4、各種各樣的節能技術，用了就得分高室內舒適度是以高能耗為代價的，這是應該限制的自然通風、自然采光Checklist，不看實際效果綠色建筑的發展與意義271、評價基線不一致美國人均建筑能耗是中國的12倍，單位建筑面積能耗是中國的3.8倍。在美國算是節能的建筑已經比中國的普通建筑能耗高多了！電耗調查值中國中國美國加拿大英國德國美國加拿大英國

寫字樓酒店

綠色建筑的發展與意義282、追求高環境品質，忽視降低環境負荷節能不及格、得0分，也能評綠色LEED“能源與大氣環境”的最高可得分為17分，其“通過”分（37.7％）為6.5分156個獲得LEED標識案例中，只有16％在基準分6.5分以上，其中有9個案例在“能源與大氣環境”中得了0分！綠色建筑的發展與意義293、低成本、高效的節能措施得不到鼓勵綠色建筑的發展與意義304、各種各樣建筑節能技術，不是用了就節能太陽能光伏板：獲得的能量低于生產光伏板的能耗雙層皮內呼吸幕墻：夾層熱空氣增大了空調負荷地源熱泵：被當作可再生能源，但COP經常低于2.0，一次能源利用效率還不如燃煤鍋爐熱帶地區做高保溫：全年空調能耗不降反增，冬天都要供冷熱電冷三聯供：沒有熱用戶，熱量白浪費，燃氣耗量高高COP冷熱源：輸配系統高能耗，總效率低于分體機新風熱回收：多耗的電能比回收的熱能價值高3101經濟層面綠色建筑采用節能、水效和資源循環利用等技術，可以顯著降低能源和水資源消耗，從而節約能源成本。同時，綠色建筑需要更多專業人才從事設計、施工和運營等環節，可以創造更多的就業機會，促進經濟發展。此外，綠色建筑具有更好的品質和更高的價值。投資綠色建筑可以獲得更高的回報率，投資者也傾向于購買具備可持續性標準認證的房產。02環境層面綠色建筑通過利用可再生能源和節能措施，可以降低對化石燃料的依賴和能源消耗，降低碳排放。綠色建筑通過采用可再生材料、設計可拆卸結構和推廣建筑垃圾分類等措施，可以顯著減少廢物的產生，從而減輕對環境的壓力。綠色建筑通過收集雨水、利用節水設備和處理廢水等措施，可以減少對水資源的浪費。綠色建筑的發展與意義03社會層面綠色建筑注重室內環境質量，通過改善室內空氣質量、調節溫濕度和提供自然采光等措施，提升了居住舒適度。這有助于改善人們的生活品質、提高工作效率，并減少室內空氣污染對健康的影響。綠色建筑符合可持續發展的理念，可以促進社會的可持續性發展。綠色建筑的推廣可以促進全球可持續發展目標的實現，為未來世代留下一個更好的環境。本學時結束

綠色建筑概論第二講建筑熱濕環境1.建筑熱濕環境受哪些因素影響？為什么？2.如何評價熱濕環境的好壞？有哪些評價標準？影響建筑熱濕環境的主要因素/2.1我國建筑氣候分區35太陽輻射36太陽光譜范圍：0.2～3μm，可見光（0.38～0.76μm）約占46%。圍護結構表面根據粗糙度和顏色吸收或反射太陽能。深色或粗糙表面的吸收率越高，反射率越低。注意：物體在可見光輻射下的黑度并不等于吸收率。各材料的圍護結構外表面對太陽輻射的吸收率α材料類別顏色吸收率a材料類別顏色吸收率a石棉水泥板淺0.72~0.87紅磚墻紅0.7~0.77鍍鋅薄鋼板灰黑0.87硅酸鹽磚墻青灰0.45拉毛水泥面墻米黃0.65混凝土砌塊灰0.65水磨石淺灰0.68混凝土墻暗灰0.73外粉刷淺0.4紅褐陶瓦屋面紅褐0.65~0.74灰瓦屋面淺灰0.52小豆石保護屋面層淺黑0.65水泥屋面素灰0.74白石子屋面0.62水泥瓦屋面暗灰0.69油毛氈屋面0.86太陽輻射37可見光及近紅外(≤3μm)：透射率高，幾乎不受阻礙。長波紅外：透射率明顯下降，有效阻擋。Low-E玻璃(LowEmissivity)普通玻璃表面鍍極薄金屬層。低長波紅外線透射率和吸收率，高反射率。玻璃對不同波長的輻射具有明顯的選擇性不同類型玻璃的太陽輻射透射性質太陽輻射38外立面玻璃設計遮陽型Low-E中空玻璃：具有良好的隔熱性能，有效反射太陽輻射中的熱量，減少進入室內的熱量，同時保持室內光線明亮。固定外遮陽措施：設置固定的外部遮陽設施，這有助于進一步阻擋直射陽光。節能效果自然光線：遮陽型Low-e中空玻璃能夠確保室內有足夠的自然光線，減少白天對人工照明的需求。冬季保溫：Low-e玻璃具有良好的保溫性能，能夠在冬季減少熱量流失，保持室內溫度穩定，減少供暖所需的能源消耗。可持續發展綠色建筑標準：中建鋼構大廈達到了國家綠色建筑三星級運營標識的標準，證明在節能減排方面的卓越表現。深圳中建鋼構大廈太陽輻射39太陽直射輻射、天空散射輻射和地面反射輻射均含有可見光和紅外線，與太陽輻射的組成相類似；壁體得熱等于太陽輻射熱量、長波輻射換熱量和對流換熱量之和。建筑物外表面單位面積得到的熱量為：太陽輻射40室外空氣綜合溫度：綜合表達了室外空氣溫度、太陽輻射、地面反射輻射和長波輻射、大氣長波輻射對圍護結構外表面的綜合熱作用。相當于室外氣溫由原來的

tair增加了一個太陽輻射的等效溫度值，并非實際的室外空氣溫度。室外空氣綜合溫度表達式為：應用:夏季空調冷負荷:忽略夜間輻射,偏安全。冬季熱負荷:高層建筑計算值偏小,不安全。太陽輻射41白天由于太陽輻射的強度遠遠大于長波輻射，可忽略長波輻射的作用。夜間沒有太陽輻射，而天空的背景溫度遠遠低于空氣溫度，因此建筑物向天空的輻射放熱量是不可以忽略的，尤其是在建筑物與天空之間的角系數比較大的情況下。在冬季夜間，忽略掉天空輻射作用可能會導致對熱負荷的估計偏低。如果僅考慮對天空的大氣長波輻射和對地面的長波輻射，則有：《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）425.1.6?應采取措施保障室內熱環境。采用集中供暖空調系統的建筑，房間內的溫度、濕度、新風量等設計參數應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736的有關規定；采用非集中供暖空調系統的建筑，應具有保障室內熱環境的措施或預留條件。5.1.8?主要功能房間應具有現場獨立控制的熱環境調節裝置。圍護結構熱濕傳遞43非透光圍護結構的熱平衡通過墻體、屋頂等非透光圍護結構傳入室內的熱量來源于兩部分：室外空氣與圍護結構外表面之間的對流換熱和太陽輻射通過墻體導熱傳入的熱量。不同類型玻璃的太陽輻射透射性質熱慣性影響:圍護結構的傳熱量和溫度波動與外擾波動存在衰減和延遲。蓄熱能力決定衰減和延遲的程度。墻體類型對比:重型墻體：蓄熱能力強，得熱量峰值小，延遲時間長。輕型墻體：蓄熱能力弱，得熱量峰值大，延遲時間短。《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）445.1.7?圍護結構熱工性能應符合下列規定：在室內設計溫度、濕度條件下，建筑非透光圍護結構內表面不得結露；供暖建筑的屋面、外墻內部不應產生冷凝；屋頂和外墻隔熱性能應滿足現行國家標準《民用建筑熱工設計規范》GB50176的要求。圍護結構熱濕傳遞45通過非透光圍護結構進入室內的顯熱量并非僅取決于室內外參數以及本面墻體的熱工性能，還受到其他室內長波輻射熱源以及短波輻射熱源的影響。如室內其他墻體內表面的溫度，室內設備、家具、人體的溫度，以及照明燈具的輻射熱等。外圍護結構受到內輻射源的照射后，通過圍護結構導熱量的變化圍護結構熱濕傳遞46透光圍護結構主要包括玻璃門窗和玻璃幕墻等，是由玻璃與其他透光材料如熱鏡膜、遮光膜等以及框架組成。為了簡化計算，常以某種類型和厚度的玻璃作為標準透光材料，取其在無遮擋條件下的太陽得熱量，作為標準太陽得熱量，并用符號“SSG”表示。當采用其他類型或厚度的玻璃，或者玻璃窗內外具有某種遮陽設施時，只對標準太陽得熱量加以不同修正即可。圍護結構熱濕傳遞47透光圍護結構的熱傳遞過程與非透光圍護結構不同，主要透過太陽輻射，顯著影響建筑熱環境。這種結構的顯熱傳入室內主要通過玻璃的熱傳導和日射輻射，與玻璃的種類和熱工性能密切相關。此外，為減少夏季空調負荷，常設遮陽設施，包括外挑檐、遮陽板、百葉等，分布于結構的外側、內側或兩層玻璃中間。圍護結構熱濕傳遞48遮陽設施設置在透光外圍護結構的內外兩側，其遮陽效果有所不同。外遮陽設施能夠阻擋大部分陽光，只有少量透過到達玻璃表面，并進一步透入室內形成冷負荷，同時外遮陽吸收的熱量多數通過對流和輻射散到外環境，不影響室內。內遮陽設施雖可反射和吸收太陽輻射，但反射的部分可能被玻璃反射回室內，內遮陽吸收的熱量則逐漸在室內釋放，成為熱負荷。因此，外遮陽的減熱效果通常優于內遮陽。內遮陽外遮陽外遮陽百葉內遮陽百葉6mm厚的玻璃窗6mm厚的玻璃窗太陽輻射熱切斷率太陽輻射熱切斷率約約圍護結構熱濕傳遞49雙層通風幕墻于上世紀90年代在歐洲出現在玻璃間氣層采用通風，通過自然或機械方式排熱，對提高幕墻的保溫、隔熱、隔聲功能起很大的作用，目前國內也在設計建造雙層通風幕墻又叫DoubleSkinFacade圍護結構熱濕傳遞50遮陽設施的遮陽能力用遮陽系數Cn

來描述。定義：實際通過玻璃的熱量與通過厚度為3mm厚標準玻璃的熱量的比值玻璃類型Cs玻璃類型Cs標準玻璃1.00雙層5mm厚普通玻璃0.785mm厚普通玻璃0.93雙層6mm厚普通玻璃0.746mm厚普通玻璃0.89雙層3mm玻璃一層貼low-e膜0.66~0.763mm厚吸熱玻璃0.96銀色鍍膜熱反射玻璃0.26~0.375mm厚吸熱玻璃0.88茶(棕)色鍍膜熱反射玻璃0.26~0.586mm厚吸熱玻璃0.83藍色鍍膜熱反射玻璃0.38~0.56雙層3mm厚普通玻璃0.86單層low-e玻璃0.46~0.77單板玻璃U=5.8~6.0雙層玻璃U=2.9~3.4高性能類型U=1.3~2.6木+外壁無絕熱材料U=2.1木+外壁填充絕熱U=0.5RC造+外壁無絕熱材料U=3.6RC+外壁外絕熱U=0.5《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）515.2.11設置可調節遮陽設施，改善室內熱舒適，評價總分值為9分，根據可調節遮陽設施的面積占外窗透明部分的比例按表5.2.11的規則評分：可調節遮陽設施的面積占外窗透明部分比例SZ得分25%≤SZ<35%335%≤SZ<45%545%≤SZ<55%7SZ≥55%9其他熱濕要素52室內的熱濕源一般有人體、設備和照明設施。人體一方面會通過皮膚和服裝向環境散發顯熱，另一方面通過呼吸、出汗向環境散發潛熱（濕量）。照明設施向環境散發的是顯熱。工業建筑的設備（例如電動機、加熱水槽等）的散熱和散濕取決于工藝過程的需要。1.設備分類電動設備：由電動機帶動，能量部分轉化為室內熱量，部分轉化為機械能。加熱設備：包括照明設施，能量完全轉化為室內熱量。2.能量轉化與機械能室內消耗：機械能在室內被消耗，最終轉化為熱能。能量轉出：機械能轉移到室外或其他空間時，不計入室內熱量。3.功率與熱量考量額定功率與實際功率：工藝設備的實際運行功率通常低于額定功率。設備使用情況：工藝設備和照明設施可能不同時使用，影響總熱量計算。實際情況考量：應根據實際能量輸入，而非僅僅是設備銘牌上的標注功率。設備與照明的散熱人體的總散熱量取決于人體的代謝率，其中顯熱散熱與潛熱散熱（散濕）的比例與空氣溫度以及平均輻射溫度有關。人體的散熱和散濕其他熱濕要素53空氣滲透是一種非人為組織的通風現象，由于室內外存在壓力差，導致室外空氣通過建筑的門窗縫隙以及外圍護結構上的小孔或洞口進入室內。這種空氣流動直接影響室內的溫度和濕度，因為它帶入了外界的熱量和濕量。因此在冷熱負荷計算中只考慮空氣的滲入，門窗的氣密性系數如表所示。氣密性好一般不好縫寬（mm）~0.2~0.51~1.5系數α0.873.2813.1門窗的氣密性系數α室內外壓力差，通常由風壓和熱壓造成，是空氣滲透的主要驅動力。在不同季節，這些力量的影響各不相同。如果室內通過空調系統產生足夠的正壓，主要是室內空氣向外滲出；若無正壓，則需考慮風壓導致的室外空氣滲入。夏季較大的室內外溫差導致熱壓增強，形成煙囪效應，冷空氣從建筑下部進入，熱空氣從上部流出，增強了空氣的滲透作用。冬季《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）545.2.9

具有良好的室內熱濕環境，評價總分值為8分，并按下列規則評分：1、采用自然通風或復合通風的建筑，建筑主要功能房間自然通風或復合通風工況下室內熱環境參數在適應性熱舒適區域的時間比例，達到30%，得2分;每再增加10%，再得1分，最高得8分。2、采用人工冷熱源的建筑，主要功能房間建筑主要功能房間供暖、空調工況下室內熱環境參數達到現行國家標準《民用建筑室內熱濕環境評價標準》GB/T50785規定的室內人工冷熱源熱濕環境整體評價I級的面積比例，達到60%，得5分;每再增加10%，再得1分，最高得8分。3、當建筑主要功能房間部分時段采用自然通風或復合通風,部分時段采用供暖、空調時，按照第1款、第2款分別評分后再按各工況運行時間加權平均計算作為本條得分。人體對熱濕環境的反應/2.2室內熱環境六要素561.空氣溫度2.相對濕度3.輻射溫度4.氣流速度5.代謝率6.衣著環境側人體側室內熱環境六要素57室內空氣溫度通過對流換熱最直接影響人體的冷熱感覺室內熱環境六要素58復習：相對濕度與絕對濕度的區別思考：哪個房間讓人覺得更熱呢？26oC80%28oC50%絕對濕度：濕空氣中，1kg干空氣所對應的水蒸氣的含量[kg/kg]相對濕度：空氣中水汽壓與相同溫度下飽和水汽壓的百分比[%]空氣濕度：空氣中水蒸氣的含量室內熱環境六要素59空調設定溫度：24℃空調設定溫度：24℃夏季空調設置舒適溫度，冬季空調也設置熱舒適溫度，夏季在室內穿短袖，冬季卻要穿毛衣穿衣量為什么差異這么大？室內熱環境六要素60空氣溫度：24℃空氣溫度：24℃室外溫度：32℃室外溫度：6℃壁面溫度：22℃壁面溫度：10℃人體熱平衡61在人體細胞中，從食物中獲取的營養物質通過化學反應過程被分解氧化，實現人體的新陳代謝，在化學反應中釋放能量的速率稱為代謝率。人體各部分溫度并不相同。由于散熱的作用，身體表面的溫度要比深部組織的溫度低，而且易隨環境溫度的變化而變化。身體表層的溫度稱作表層溫度或者皮膚溫度，身體深部組織的溫度稱作核心溫度。人體為了維持正常的體溫，必須使產熱和散熱保持平衡M-W-C-R-E-S=0M——人體能量代謝率，取決于人體的活動量大小，W/m2；W——人體所做的機械功，W/m2；C——人體外表面向周圍環境通過對流形式散發的熱量，W/m2；R——人體外表面向周圍環境通過輻射形式散發的熱量，W/m2；E——汗液蒸發和呼出的水蒸氣所帶走的熱量，W/m2；S——人體蓄熱率，W/m2。人體熱平衡62評價人對熱濕環境的反應，先從理解人體熱平衡方程開始基礎代謝產熱量外部做功皮膚熱損失呼吸熱損失對流熱損失（顯熱）輻射熱損失（顯熱）蒸發熱損失（潛熱）呼吸顯熱熱損失呼吸潛熱熱損失MWQskQres-+=CREskCresEres++++(())=62人體熱平衡63傳熱有三種基本方式：導熱、對流和輻射。人體與環境的熱交換主要涉及輻射傳熱和對流傳熱，由于人體與壁面接觸面積很小，接觸面的導熱系數很低，導熱交換量很小，所以在熱交換計算時通常忽略導熱問題。在工程實際中，人體與環境的熱交換比例用下圖來描述：環境空氣的溫度決定了溫差，進而影響對流換熱量，而空氣流速則影響對流熱交換系數。當氣流速度增大時，人體的對流散熱量也隨之增加，從而增強人體的冷感。除了顯熱交換，人體還通過皮膚蒸發和呼吸散濕進行潛熱交換。呼吸時，由于吸入和呼出空氣的溫度和濕度變化，會發生顯熱和潛熱交換。人體的皮膚表面也會不斷向周圍空氣蒸發水分，特別是在出汗時，汗液的蒸發會帶走大量氣化潛熱，從而降低體溫。人體熱平衡64空氣流速不僅影響顯熱和潛熱交換速率，還影響人體的觸覺感受。在較涼的環境下，較快的氣流會加強冷感，這種由氣流速度引起的不舒適感覺通常稱為“吹風感”。在較暖的環境下，雖然吹風有助于散熱，但如果氣流速度過高，可能會導致皮膚緊繃、眼睛干澀等不適感，甚至引起呼吸困難和頭暈。因此，即使在暖環境中，過強的氣流也可能對人體的熱平衡造成負面影響。吹出來的并不是冷風，為什么我們會覺得涼爽？1.促進皮膚表面的對流換熱，增加對流傳熱損失2.促進皮膚表面的汗液蒸發，增加潛熱熱損失積極利用電風扇《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）653.0.1供暖室內設計溫度應符合下列規定：1、嚴寒和寒冷地區主要房間應采用18℃～24℃；2、夏熱冬冷地區主要房間宜采用16℃～22℃；3.0.2舒適性空調室內設計參數應符合以下規定：1、人員長期逗留區域空調室內設計參數應符合表3.0.2的規定：2、人員短期逗留區域空調供冷工況室內設計參數宜比長期逗留區域提高1℃～2℃，供熱工況宜降低1℃～2℃。短期逗留區域供冷工況風速不宜大于0.5m／s，供熱工況風速不宜大于0.3m／s。表3.0.2人員長期逗留區域空調室內設計參數類別熱舒適度等級溫度(℃)相對濕度風速(m/s)供熱工況Ⅰ級22~24≥30≤0.2Ⅱ級18~22——≤0.2供冷工況Ⅰ級24~2640~60≤0.25Ⅱ級26~28≤70≤0.3人體熱平衡66人體為了維持正常的體溫，必須使產熱和散熱保持平衡平均輻射溫度的意義是一個假想的等溫圍合面的表面溫度，它與人體間的輻射熱交換量等于人體周圍實際的非等溫圍合面與人體間的輻射熱交換量。其表達式為：

在無風或風速很小的條件下，人體周圍的自然對流就變得十分重要。在較高的風速下人體表面的受迫對流換熱系數可以通過風洞試驗測定。

人體熱平衡67人體為了維持正常的體溫，必須使產熱和散熱保持平衡

服裝熱阻Id指的是服裝本身的顯熱熱阻，常用單位為m2·K/W和clo，兩者的關系是：服裝的作用感覺不能用任何直接的方法來測量。熱感覺是人對周圍環境是“冷”還是“熱”的主觀描述。盡管人們經常評價房間的“冷”和“暖”，但實際上人是不能直接感覺到環境溫度的，只能感覺到位于自己皮膚表面下的神經末梢的溫度。熱感覺其中LR稱作劉易斯系數（LewisRatio），單位為℃/kPa。對于典型的室內空氣環境有：貝氏標度ASHRAE熱感覺標度7Muchtoowarm過分暖和3Hot很熱6Toowarm太暖和2Warm夫熱5Comfortablywarm令人舒適的暖和1Slightlywarm有點熱4Comfortable舒適(不冷不熱)0Neutral中性3Comfortablycool令人舒適的涼快-1Slightlycool有點冷2Toocool太涼快-2Cool冷1Muchtoocool過分涼快-3Cold很冷67人體對穩態熱環境的描述羅伯特——第三代暖體假人：能模擬人體呼吸或出汗，并可做較復雜的動作，能較為真實、全面地反應人體、服裝和環境的熱濕交換過程，一般服裝的熱濕傳遞性能及人體的熱舒適性作出綜合評價。主要技術規格姓名Robert溫度18~42℃身高175cm分區22分區重量20kg外殼材質玻璃纖維樹脂電源輸入100/240v，輸出24VDC頻率40Hz進組時間2020年11月模擬性別男常用功能：自動計算服裝熱阻I預測平均評價（PMV）計算其他功能：熱圖像顯示、對兩組區域（A組、B組）分組計算、自動校準等68人體對穩態熱環境的描述原理公式：變量說明：IT——為總服裝熱阻,clo；Q

——為假人每平方米熱損失,W·m-2；ts

——為平均皮膚溫度,℃；t0

——為操作溫度,℃。69人體對穩態熱環境的描述人體偏離熱中性的程度如何定量描述呢？哪個房間讓人覺得更熱呢？26℃80%0.3m/s28℃50%0.1m/s26℃80%28℃50%哪個房間讓人覺得更舒適呢？服裝熱阻1clo代謝量2metMRT20℃服裝熱阻0.5clo代謝量1metMRT22℃哪個房間讓人覺得更舒適呢？70人體對穩態熱環境的描述幾種常用的評價指標：預測平均評價PMVPredictedMeanVote作用溫度OTOperativeTemperature有效溫度ET與標準有效溫度SETEffectiveTemperatureStandardEffectiveTemperature預測不滿意百分比PPDPredictedPercentDissatisfied71人體對穩態熱環境的描述

PMV=(0.303e–0.036M+0.0275)TLPMV的提出者：丹麥技術大學POFanger教授（1934-2006）Fanger收集了1396名美國和丹麥受試者在室內參數穩定的人工氣候室內進行熱舒適實驗的冷熱感覺資料，得出人的熱感覺與人體熱負荷之間關系的實驗回歸公式：{M–W–3.05[5.733–0.007(M–W)–Pa]–0.42(M

W

58.15)–1.73

10-2M(5.867

Pa) –fclhc

(tcl

ta)–0.0014M(34

ta)–3.96

10-8

fcl[(tcl

+273)4

(tr+273)4]}基礎代謝產熱量人體熱負荷熱感覺熱暖微暖適中微涼涼冷PMV值+3+2+10-1-2-3PMV指標的局限性：只代表了同一環境下絕大多數人的感覺，不能代表所有個人的感覺72人體對穩態熱環境的描述人體熱負荷TL：人體產熱量與人體向外界散出的熱量之間的差值人體熱負荷越大，人體偏離熱中性的狀態越遠正值為感覺熱，負值為感覺冷熱平衡（熱中性）狀態MWQskQres-+-TL()=-73思考題2-1影響室內建筑熱濕環境的因素有哪些？2-2圍護結構對太陽輻射的吸收受哪些因素影響？玻璃為什么會導致室內溫室效應？利用玻璃的這一性質制作的特殊玻璃，其生產原理是什么？這種玻璃的工作性質如何？2-3什么是室外空氣綜合溫度？它是單獨由氣象參數決定的嗎？2-4什么情況下建筑物與環境之間的長波輻射可以忽略？2-5常見的室內產熱產濕有哪些？都與哪些因素有關？2-6人體的熱平衡是指什么？熱平衡的表達式是什么？2-7人體與外界的熱交換形式有哪些？受哪些因素影響？2-8影響人體與外界顯熱交換的環境因素有哪些？2-9能否單靠環境溫度確定人體的熱感覺？人體的熱感覺與哪些因素有關？2-10PMV和PPD分別指什么？有什么關系？PMV如何表示人體的熱感覺？74本學時結束

綠色建筑概論第三講建筑聲環境1.光通量與發光強度、亮度與照度的關系和區別是什么？2.窗戶的位置與面積對采光有什么影響？建筑光環境基本知識/3.1建筑光環境基本知識78光環境的設計和評價離不開定量的分析和說明，這就需要借助一系列的物理光度量來描述光源與光環境的特征。常用的光度量有光通量、照度、發光強度和（光）亮度。參數之間的關系輻射體單位時間內以電磁輻射的形式向外輻射的能量稱為輻射功率或輻射通量。光通量照度是受照平面上接受的光通量的面密度。照度點光源在給定方向的發光強度，是光源在這一方向上單位立體角元內發射的光通量。發光強度發光體在某一方向上單位面積的發光強度。亮度建筑光環境基本知識——光通量79輻射體單位時間內以電磁輻射的形式向外輻射的能量稱為輻射功率或輻射通量（W）。光源的輻射通量中可被人眼感覺的可見光（波長380～780nm）能量按照國際約定的人眼視覺特性評價換算為光通量，其單位為流明（lumen，lm）。可見光波長范圍建筑光環境基本知識——照度80照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符號為E。若照射到表面一點面元上的光通量為dφ（lm），該面元的面積為dA（m2），則有：照度的單位是勒克斯（lux，lx）。1lx等于1lm的光通量均勻分布在1m2表面上所產生的照度，即1lx=1lm/m2。勒克斯是一個較小的單位，例如：夏季中午日光下，地平面上的照度可達105lx；在裝有40W白熾燈的書寫臺燈下看書，桌面照度平均為200～300lx；月光下的照度只有幾個勒克斯。建筑光環境基本知識——發光強度81點光源在給定方向的發光強度，是光源在這一方向上單位立體角元內發射的光通量，符號為I、單位為坎德拉（Candela，cd），其表達式為：式中的

為立體角，以任一錐體頂點O為球心，任意長度r為半徑作一球面，被錐體截取的一部分球面面積為S，則此錐體限定的立體角

為：立體角的定義建筑光環境基本知識——光亮度82光亮度簡稱亮度，單位是尼特（nit，nt），1nt=1cd/m2。其定義是發光體在某一方向上單位面積的發光強度，以符號Lθ表示，其定義式為：亮度的定義亮度還有一個較大的單位為熙提（stilb，sb），1sb＝104nt，相當于1cm2

面積上發光強度為1cd。太陽的亮度高達2×105sb，白熾燈絲的亮度為300～500sb，而普通熒光燈表面的亮度只有0.6～0.8sb，無云藍天的亮度范圍在0.2～2.0sb。眼睛的視覺特征與視覺舒適評價/3.2眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——靜態光環境指標84人眼對于不同顏色的視野范圍是不同的。白色區域的視野范圍最大，向下依次為藍色和紅色，視野范圍最小的是綠色。左右眼的視野范圍是基本相同的，但有微小的差別，一般來說可以忽略不計。右眼的顏色視野雙眼視野眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——靜態光環境指標85照度均勻度是指工作面上的最低照度與平均照度之比，也可認為是室內照度最低值與平均值之比。照度分布應該滿足一定的均勻性。照明光源不僅要求光效高、發光強度大，而且具有良好的色表和顯色性。采光系數是指在室內參考平面上的某點水平照度??_??，由直接或間接地接收來自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而產生的照度與同一時刻該天空半球在室外無遮擋水平面上產生的天空漫射光照度??_??之比，以百分數表示為：人們感到滿意的照度值色溫與顯色指數86通常照明亮度用平面照度來表示。照度以外的照明評價新指標Feu。Feu的空間照度評價，是打破平面概念，從空間的角度來評價明亮度的方法。眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——靜態光環境指標觀察空間時的視點看地板時的視點Feu所捕捉到的視點捕捉地板照度時的視點87空間A空間B眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——靜態光環境指標眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——眩光指標8801統一眩光值UGR度量處于視覺環境中的照明裝置發出的光對人眼引起不舒適感主觀反應的心理參量。統一眩光值適用于簡單的立方體形房間的一般照明設計，不適用于間接照明和發光頂棚的房間。02自然采光眩光指數DGI基于亮度的眩光指標通常可以更好地表征視覺舒適度，因此在不同的年代通過分析視野內的亮度分布提出了若干個不同的眩光指數。其中具有代表性的是1972年學者Hopkinson提出的自然采光眩光指數（DaylightGlareIndex，DGI）。我國現行的采光國家標準中使用DGI作為評價天然光眩光的指標。03采光眩光發生概率DGP在考慮視野內亮度對比的同時也將視線方向上的垂直照度納入考量，經過天然光研究領域研究學者的多次驗證試驗，普遍認為DGP指標的表現優于DGI指標，DGP指標用于預測視覺舒適程度的靈敏性較高、不容易出錯，且由于Wienold開發出了計算DGP的軟件工具，使得DGP數值的獲取較為方便，進一步促進了DGP的廣泛應用。眼睛的視覺特征與視覺舒適評價——動態光環境指標8901全自然采光時間比DA全年工作時間中單獨依靠自然采光就能達到最小照度要求的時間比02有效全自然采光時間比UDI針對能有效利用自然光的時間，因此采光條件既不能太暗（小于100lx），也不能太亮（大于2000lx）。03連續全自然采光時間比cDA與DA相比，cDA在自然采光照度小于最小設計照度時采用權衡系數的方式來綜合考察其不滿足程度。04年日照曝光量ASE指超過指定直射陽光照度水平且超過指定小時數的區域面積的比，是描述室內環境中潛在的視覺不適的指標。05空間日光自治指數sDA一般將sDA表述為sDA300/50%,用來表述空間所有水平照度計算點中有多少計算點在一年中可以有超過50%的時間僅在自然光照射下就達到300lx。建筑光環境現行標準/3.3建筑光環境現行標準——建筑采光設計標準91采光標準綜合考慮了視覺試驗結果，通過對已建成建筑的采光現狀進行現場調查，結合窗洞口經濟分析、我國光氣候特征及我國國民經濟發展等建筑因素，將視覺工作劃分為Ⅰ～Ⅴ級，并提出了各級視覺工作要求的采光系數標準值和室內天然光照度標準值。采光等級側面采光頂部采光采光系數標準值（%）室內天然光照度標準值（lx）采光系數標準值（%）室內天然光照度標準值（lx）Ⅰ57505750Ⅱ46003450Ⅲ34502300Ⅳ23001150Ⅴ11500.575各采光等級參考平面上的采光標準值和室內天然光照度標準值建筑光環境現行標準——建筑采光設計標準92視野內照度分布不均勻，易使人眼疲乏。視覺功效下降，影響工作效率。因此，要求房間內照度分布應有一定的均勻度，一般以最低值與平均值之比來表示。采光等級眩光指數值DGIⅠ20Ⅱ23Ⅲ25Ⅳ27Ⅴ28窗的不舒適眩光指數（DGI）采光均勻度表面名稱反射比頂棚0.60~0.90墻面0.30~0.80地面0.10~0.50桌面、工作臺面、設備表面0.20~0.60室內各表面的光反射比建筑光環境現行標準——建筑照明設計標準93房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）Ra起居室一般活動0.75m水平面10080書寫、閱讀300*臥室一般活動0.75m水平面7580床頭、閱讀150*餐廳0.75m餐桌面15080廚房一般活動0.75m水平面10080操作臺臺面150*衛生間0.75m水平面10080電梯前廳地面7560走道、樓梯間地面5060車庫地面3060住宅建筑照明標準建筑光環境現行標準——建筑照明設計標準94辦公建筑照明標準值房間或場所參考平面及其高度照度標準值（lx）UGRU0Ra普通辦公室0.75m水平面300190.6080高檔辦公室0.75m水平面500190.6080會議室0.75m水平面300190.6080視頻會議室0.75m水平面750190.6080接待室、前臺0.75m水平面200—0.4080服務大廳、營業廳0.75m水平面300220.4080設計師實際工作面500190.6080文件整理、復印、發行室0.75m水平面300—0.4080資料、檔案存放室0.75m水平面200—0.4080《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）955.2.8充分利用天然光，評價總分值為12分，并按下列規則分別評分并累計：1、住宅建筑室內主要功能空間至少60%面積比例區域，其采光照度值不低于300lx的小時數平均不少于8h/d，得9分。2、公共建筑按下列規則分別評分并累計：1）內區采光系數滿足采光要求的面積比例達到60%，得3分；2）地下空間平均采光系數不小于0.5%的面積與地下室首層面積的比例達到10%以上，得3分；3）室內主要功能空間至少60%面積比例區域的采光照度值不低于采光要求的小時數平均不少于4h/d，得3分；3、主要功能房間有眩光控制措施，得3分。光源介紹/3.4光源介紹——天然光97全天日射計全日射光直射光擴散光晝光天然采光光源太陽直射光天空擴散光不同光源的光譜功率分布光源介紹——天然光98

側窗采光

特點①結構簡單、施工容易、易于操作、維修、防雨②有利于通風。③室內照度分布不均、容易受到旁邊建筑物的影響光源介紹——天然光99

頂窗采光光源介紹——天然光100

頂側窗采光(a)頂側窗(b)通風頂(c)鋸齒狀(d)模擬天窗光源介紹——人工光源101發光原理熱輻射光源通電加熱鎢絲發光：白熾燈氣體放電光源利用低氣壓的汞蒸氣在通電后釋放紫外線，從而使熒光粉發出可見光的原理發光半導體光源鎢絲光源介紹——人工光源102在照明設計中、照明方式的選擇對光質量、照明經濟性和建筑藝術風格都有重要的影響，合理的照明方式應當既符合建筑的使用要求，又和建筑結構形式相協調。不同照明方式及照度分布（a）一般照明；（b）局部照明；（c）分區一般照明；（d）混合照明光源介紹——人工光源103工位區+低照度全體照明（大成建設ZEB棟）光源介紹——人工光源104綠色建筑光環境技術/3.5綠色建筑光環境技術——采光技術106

鏡面導光管（MirrorLightPipe，MLP）或管狀日光導引系統（TubularDaylightGuidanceSystem，TDGS）的組成是：一個置于建筑物屋頂上的室外收集器。圖3-11是導光管的室外收集器部分。在大多數情況下，它是一個凈片聚碳酸酯圓頂，濾除紫外輻射，并排除雨水和灰塵。一個空心管，內表面反射率很高，一般是用陽極氧化鋁或疊層銀膜制成的。室內散光器。它將導光管發射出的、方向高度集中的光線轉換成對整個房間表面更為均勻得多的分布。導光管綠色建筑光環境技術——采光遮陽技術107百葉窗（遮光格柵）百葉窗簾光轉向遮陽角度選擇型天窗綠色建筑光環境技術108

自動追蹤太陽光反光板一級反光鏡三級反光鏡二級反光鏡中庭主鏡太陽追蹤二級鏡二級鏡可以把主鏡接收到的光線反射到任意需要的位置109

橫濱港未來大樓綠色建筑光環境技術頂燈主鏡太陽追蹤裝置頂燈部分詳情頂燈部分建筑物整體規模玻璃框架內部三級鏡的詳情3級鏡2級鏡1級鏡二級鏡太陽軌跡主鏡追蹤太陽軌跡，同時向二級鏡進行定向照射二級鏡空間內部近乎垂直照射三級鏡把光線向中庭下部空間進行擴散在中庭地面附近形成直射光一般的照射光線110采集天然光，并經管道傳輸到室內，進行天然光照明的采光系統。綠色建筑光環境技術111采光部放光部天棚

天棚散射方式綠色建筑光環境技術本學時結束

綠色建筑概論第四講建筑聲環境1.兩個聲壓級為0dB的噪聲合成的噪聲是否仍然聽不見？建筑聲環境的基本知識/4.1建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量115建筑環境中的聲波主要是在空氣中傳播的聲波。聲波實質上是空氣壓強在靜態壓強水平上起伏變化的過程，它是一種壓強波。因為聲波而引起的空氣壓強的變化量稱為聲壓力。聲音的傳播是壓力波的傳播而不是空氣質點的輸運，空氣質點只是在它原來的平衡位置來回振動。聲波聲波在介質中的傳播速度，即聲速，主要取決于介質本身的物理特性，也和溫度等因素有關。空氣中的聲速c與空氣的壓強和密度有關，常溫下（15℃）空氣中的聲速可取為340m/s：因此，空氣中的聲速可表示為：常溫下（15℃）空氣中的聲速可取為340m/s聲速建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量116

簡諧聲波、頻率與波長建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量117人耳接收到的空氣中聲壓隨時間的變化稱為聲音。簡諧聲波的聲壓隨時間變化的規律是一個簡諧函數，亦稱作純音信號：其中φ稱為初相，隨空間位置不同而異。每一個簡譜分量i對應的是各自的聲壓幅值Ai、初相φi和諧頻fi=nf0。如果以橫坐標作為頻率f，縱坐標作為聲壓幅值p（或聲壓級），畫出某種聲音的頻譜圖，則各簡譜分量都對應著f=fi處的一條豎直線，豎直線的高度與幅值Ai對應。一個單一頻率的簡諧聲音（純音），其頻譜圖是位于該頻率坐標處的一條豎直線。聲音信號和頻譜基頻為440Hz的小提琴頻譜圖幾種噪聲的頻譜建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量118聲波從聲源出發，在同一個介質中按一定方向傳播，在某一時刻，波動所達到的各點的包絡面，即空間中相位相同的相鄰點構成的面，稱為波陣面。波陣面為平面的稱為“平面波”，波陣面為球面的稱為“球面波”。用“聲線”表示聲波傳播的途徑。在各向同性的介質中，聲線是直線且與波陣面相垂直。波陣面與聲線三種常見的波陣面球面聲波聲線圖建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量119聲功率是指聲源在單位時間內向外輻射的聲能，單位為W或μW。在聲環境設計中，大都認為聲源輻射的聲功率屬于聲源本身的一種特性，不因環境條件的不同而改變。聲功率聲強是衡量聲波在傳播過程中聲音強弱的物理量，單位是W/m2。聲場中某一點的聲強，是指在單位時間內，該點處垂直于聲波傳播方向上單位面積所通過的聲能。在無反射聲波的自由場中，點聲源發出的球面波，均勻地向四周輻射聲能。因此，距聲源中心為r的球面上的聲強為：式中W是聲源聲功率，W。聲強聲壓，是指介質中有聲波傳播時，介質中的壓強相對于無聲波時介質靜壓強的改變量，單位為Pa。任一點的聲壓都是隨時間而不斷變化的，每一瞬間的聲壓稱瞬時聲壓，某段時間內瞬時聲壓的均方根值稱為有效聲壓。如未說明，通常所指的聲壓即為有效聲壓。在自由聲場中，某處的聲強和該處聲壓的平方成正比，而和介質密度與聲速的乘積成反比，即：聲壓建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量120

級的概念與聲壓級

聲強級建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量121

聲功率級

聲級的疊加建筑聲環境基本知識——聲音的基本性質及計量122

聲壓級的差值與增值的關系建筑聲環境基本知識——聲音傳播與衰減的原理123當聲波在傳播途徑中遇到障礙物時，不再沿直線傳播，而是繞過障礙物的邊緣，改變原來的傳播方向，在障礙物的后面繼續傳播，這種現象稱為繞射。當聲波在傳播過程中遇到一塊尺寸比波長大得多的平面障板時，聲波將被反射。當聲波入射到表面起伏的障礙物上，且起伏的尺度和波長相近時，聲波不會產生定向的幾何反射，而是產生散射，即聲波的能量向各個方向反射。聲波的繞射聲波的反射建筑聲環境基本知識——聲音傳播與衰減的原理124聲波遇到障礙物的傳播規律建筑聲環境基本知識——聲音傳播與衰減的原理125BiBi聲影區BuBu高音容音形成聲影區低音的繞射性更強聲音的傳播規律建筑聲環境基本知識——聲音傳播與衰減的原理126在進行室內噪聲控制時，必須了解各種材料的隔聲、吸聲特性，從而合理地選用材料。當聲波入射到建筑構件（如墻、頂棚）時，聲能的一部分被反射，一部分透過構件，還有一部分由于構件的振動或聲音在其內部傳播時介質的摩擦或熱傳導而被損耗，通常稱之為材料的吸收。根據能量守恒定律，若單位時間內入射到構件上的總聲能為E0(J)，反射的聲能為Eρ，構件吸收的聲能為Eα，透過構件的聲能為Eτ，則互相間有如下的關系：聲波的透射、反射與吸收人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價/4.2人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性128人耳是聲波最終的接收者。聲波通過耳道使鼓膜在聲波激發下振動，推動中耳室內的聽骨，聽骨的振動通過卵形窗，使淋巴液運動，引起耳蝸基底膜振動，形成神經脈沖信號，通過聽覺傳導神經傳到大腦聽覺中樞，引起聽覺。通常聲壓級在120dB左右，人就會感到不舒服；130dB左右耳內將有癢的感覺；達到140dB時耳內會感到疼痛；當聲壓級繼續升高，會造成耳內出血，甚至聽覺機構損壞。人耳的聽覺范圍耳的結構示意圖人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性129200040001000800012000125250500聲強相同、頻率不同的一組純音思考：是不是只要聲強相同，聲音聽起來的大小就應該是一樣的？人耳對聲音的響應并不是在所有頻率上都是一樣的。人耳對2000～4000Hz的聲音最敏感；低于1000Hz時，人耳的靈敏度隨頻率的降低而降低；而在4000Hz以上時，人耳的靈敏度也逐漸下降。這也就是說，相同聲壓級的不同頻率的聲音，人耳聽起來是不一樣響的。130人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性以連續純音做試驗，取1000Hz的某個聲壓級，如40dB作為參考標準，則聽起來和它同樣響的其他頻率純音的各自聲壓級就構成一條等響曲線，稱為響度級為40方（phon）的等響曲線。依次改變參考用的1000Hz純音的聲壓級，就可以得到一組等響曲線。響度表征人耳對聲音強弱的主觀感覺程度響度級將聽起來一樣響的聲音的響度用1000Hz純音的聲壓級代表，單位：方（Phon）131純音的標準等響曲線聲壓級頻率聽閾60dB250Hz50dB1000Hz人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性人耳對不同頻率的響應是不同的，而且人耳的頻率響應還與聲音的強度有關系；等響曲線在聲壓級低時變化快，斜率大，而在高聲壓級時就比較平坦，這種情況在低頻尤為明顯。132認識聲級計（噪音計）人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性133測量聲音響度級與聲壓級時所使用的儀器稱為“聲級計”。在聲級計中設有A、B、C、D四套計權網絡。通常人耳對不太強的聲音的感覺特性與40方的等響曲線很接近，因此在音頻范圍內進行測量時，多使用A計權網絡。A、B、C、D計權網絡人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性134人耳對一個聲音的聽覺靈敏度因為另一個聲音的存在而降低的現象叫“掩蔽效應”，聽閾所提高的分貝數叫“掩蔽量”，提高后的聽閾叫“掩蔽閾”。在允許范圍內提高室內背景噪聲，可減少降低外部噪聲的費用人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性135同一聲源發出的聲音傳至人耳時，由于到達雙耳的聲波之間存在一定的時間差、相位差和強度差，使人耳能夠知道聲音來自哪個方向。雙耳的這種辨別聲源方向的能力稱為方位感。聲源方位感明顯的噪聲更容易引起人心理上的煩躁，而無明確方位感的噪聲則易被人忽略。所以，在利用掩蔽效應進行噪聲控制時，應盡量弱化掩蔽聲聲源的方位感。人們在強烈噪聲環境里經過一段時間后，會出現聽閾提高的現象，即聽力有所下降。如果這種情況持續時間不長，則在安靜環境中停留一段時間，聽力就會逐漸恢復。這種聽閾暫時提高，事后可以恢復的現象稱為聽覺疲勞。如果聽閾的提高即聽力下降是永久性不可恢復的，則稱為聽力損失。人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——人的主觀聽覺特性136噪聲的標準定義：凡是人們不愿聽的各種聲音都是噪聲。噪聲評價是對各種環境條件下的噪聲做出其對接收者影響的評價，并用可測量計算的評價指標來表示影響的程度。人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——噪聲的評價A聲級由聲級計上的A計權網絡直接讀出，單位是dB(A)。A聲級反映了人耳對不同頻率聲音響度的計權，此外A聲級同噪聲對人耳聽力的損害程度也能對應得很好，因此是目前國際上使用最廣泛的環境噪聲評價方法。A聲級LA（或LpA）倍頻帶中心頻率A響應（對應于1000Hz）31.5-39.463-26.2125-16.1250-8.6500-3.2100002000+1.24000+1.08000-1.1倍頻帶中心頻率對應的A響應特性（修正值）137人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——噪聲的評價對于聲級隨時間變化的噪聲，其LA

是變化的，不能直接用一個LA值來表示。因此，人們提出了在一段時間內能量平均的等效聲級方法，稱作等效連續A聲級，簡稱等效聲級。建立在能量平均概念上的等效連續A聲級，被廣泛地應用于各種噪聲環境的評價。但它對偶發的短時的高聲級噪聲不敏感。等效連續A聲級一般噪聲在晚上比白天更容易引起人們的煩躁。研究結果表明，夜間噪聲對人的干擾比白天大10dB左右。因此，計算一天24h的等效聲級時，夜間的噪聲要加上10dB的計權，這樣得到的等效聲級稱為晝夜等效聲級。晝夜等效聲級Ldn實際的環境噪聲并不都是穩態的，比如城市交通噪聲，是一種隨時間起伏的隨機噪聲。對這類噪聲的評價，除了用LAeq,T外，常常用統計方法。累積分布聲級就是用聲級出現的累積概率來表示這類噪聲的大小。累積分布聲級LX

表示X%測量時間的噪聲所超過的聲級。英、美等國以L10

作為交通噪聲的評價指標，而日本用L50

，我國目前用LAeq,T。累積分布聲級LX138人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——噪聲的評價國際標準化組織ISO提出了噪聲評價曲線（NR曲線），它的特點是強調了噪聲的高頻成分比低頻成分更為煩擾人這一特性，故成為一組倍頻程聲壓級由低頻向高頻下降的傾斜線，每條曲線在1000Hz頻帶上的聲壓級即叫作該曲線的噪聲評價數。噪聲評價曲線廣泛用于評價公眾對戶外環境噪聲的反應，也用作工業噪聲治理的限值。NR數與A聲級有較好的相關性，它們之間有近似關系：LA＝NR+5dB。噪聲評價曲線NR曲線噪聲評價曲線NR139人體對聲音環境的反應原理與噪聲評價——噪聲的評價NC曲線對低頻的要求比NR曲線苛刻。NC曲線與A聲級和NR曲線有以下近似關系：LA=+NC10dB，NC=NR-5dB。PNC曲線是對NC曲線進行的修正，對低頻部分進一步進行了降低。PNC曲線與NC曲線有以下近似關系：PNC=3.5dB+NC。噪聲評價曲線NC和PNC曲線NC曲線和PNC曲線建筑聲環境現行標準/4.3建筑聲環境現行標準141我國現已頒布與建筑室內聲環境有關的主要噪聲標準和設計規范：《聲環境質量控制》（GB3096）《民用建筑隔聲設計規范》（GB50118）《工業企業噪聲控制設計規范》（GB/T50087）《劇場建筑設計規范》《電影院建筑設計標準》《辦公建筑設計標準》《綠色建筑評價標準》（GB/T50378—2019）1425.2.6?采取措施優化主要功能房間的室內聲環境，評價總分值為8分。噪聲級達到現行國家標準《民用建筑隔聲設計規范》GB50118中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值，得4分；達到高要求標準限值，得8分。5.2.7?主要功能房間的隔聲性能良好，評價總分值為10分，并按下列規則分別評分并累計：1、構件及相鄰房間之間的空氣聲隔聲性能達到現行國家標準《民用建筑隔聲設計規范》GB50118中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值，得3分；達到高要求標準限值，得5分；2、樓板的撞擊聲隔聲性能達到現行國家標準《民用建筑隔聲設計規范》GB50118中的低限標準限值和高要求標準限值的平均值，得3分；達到高要求標準限值，得5分。材料與結構的聲學性能/4.4144材料和結構的聲學特性是指它們對聲波的作用特性。聲波入射到物體上會產生反射、吸收和透射，材料和結構的聲學特性正是從這三方面來描述的。吸聲材料和吸聲結構的種類很多。根據材料的外觀、構造特征、吸聲機理加以分類。在允許范圍內提高室內背景噪聲，可減少降低外部噪聲的費用材料與結構的聲學性能——吸聲材料和吸聲結構辦公建筑照明標準值名稱示意圖例子主要吸收特性多孔材料礦棉、玻璃棉、泡沫塑料、毛氈本身具有良好的中高頻吸收能力，背后留有空氣層時還能吸收低頻板狀材料膠合板、石棉水泥板、石膏板、硬質纖維板吸收低頻比較有效穿孔板穿孔膠合板、穿孔石棉水泥板、穿孔石膏板、穿孔金屬板一般吸收中頻，與多孔材料結合使用時吸收中高頻，背后留大空腔還能吸收低頻成型天花吸聲板礦棉吸聲板、玻璃棉吸聲板、軟質纖維板視板的質地而別，密實不透氣的板吸聲特性同硬質板狀材料，透氣的同多孔材料膜狀材料塑料薄膜、帆布、人造革視空氣層的厚薄而吸收低中頻柔性材料海綿、乳膠塊內部氣泡不連通，與多孔材料不同，主要靠共振有選擇地吸收中頻145材料與結構的聲學性能——隔聲和構件的隔聲特性在工程上常用構件隔聲量R（dB）或透射損失TL來表示構件對空氣聲的隔絕能力，它與透射系數τ的關系是：若一個構件透過的聲能是入射聲能的千分之一，即τ=0.001，則R=30dB。一般來說隔聲量R與聲波的入射角有關。隔聲量與透射系數單層均質密實墻的隔聲性能和入射聲波的頻率f有關，還取決于墻本身的單位面積質量、剛度、材料的內阻尼以及墻的邊界條件等因素。如果忽略墻的剛度、阻尼和邊界條件，只考慮質量效應，則在聲波垂直入射時，可從理論上得到墻的隔聲量R_0的計算公式：如果聲波是無規入射，則墻的隔聲量R大致比正入射時的隔聲量低5dB。單層均質密實墻的空氣聲隔絕特性146材料與結構的聲學性能——隔聲和構件的隔聲特性從質量定律可知，單層墻重量增加了一倍，實際隔聲量增加卻不到6dB。顯然，靠增加墻的厚度來提高隔聲量是不經濟的。如果把單層墻一分為二，做成雙層墻，中間留有空氣間層，空氣間層可以看作是與兩層墻板相連的“彈簧”，聲波入射到第一層墻板時，使墻板發生振動，此振動通過空氣間層傳至第二層墻板，再由第二層墻板向鄰室輻射聲能。由于空氣間層的彈性變形具有減振作用，傳遞給第二層墻體的振動大為減弱，從而提高了墻體總的隔聲量。這樣墻的總質量沒有變，而隔聲量卻比單層墻顯著提高。在雙層墻空氣間層中填充多孔材料（如巖棉、玻璃棉等)，可以在全頻帶上提高隔聲量。雙層墻的空氣聲隔絕特性上面的式子說明墻的單位面積質量越大，隔聲效果越好，單位面積質量每增加一倍，隔聲量增加6dB，同時還可看出，入射聲頻率每增加一倍，隔聲量也增加6dB，上述規律通常稱為“質量定律”。上