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建筑环境论文

建筑环境论文

建筑环境论文范文第1篇

关键词:空间;环境心理学;领地性;建筑;环境设计

Abstract:Thispaperontheenvironmentandhumanpsychologyofspaceconceptssuchasthedemandforananalysisoftheenvironmentalpsychologyexpoundedontheterritoryoftherelevanttheoriesofarchitectureandenvironmentaldesigninanumberofapplications.AndHunanUniversityasanexample,thetheoreticalanalysisandcasestudies,thecombinationoftheterritoryoftherelevanttheoryinarchitectureandenvironmentaldesignoftheembodimentofthedesignanddrawtheattentionofthecorrespondingprinciples.

Keywords:space;environmentpsychology;territory;architecture;environmentdesign

1环境心理学与建筑及环境设计之间的学科渗透

1.1人的行为心理及其对于空间的需求

在人类的生活当中,空间可以被称为场所,时间则可以被称为场合。人们通过一些行为去创造空间(如建筑设计及环境设计),当其处于不同场所和场合则会有不同的体会。人们通过对外界的不断感知,追求适宜的空间。而人类感知外界的方式主要有四种:本能、认知、意动和技能,当他们身处空间中时就需要该空间有刺激性、需要有安全感,需要有识别性。由于人的心理是先天本能和后天学习的行为的综合体,受到多种因素的影响,也会对人类的行为及其对外界的意象产生影响,进而影响到对空间的感知。

1.2环境心理学

人类可以创造和改造空间环境,同时空间环境也反过来会影响人类,它们可以组织人们的生活,行为及其相互间的关系,特别是人的行为心理。而研究人与其所处环境之间的相互作用和关系的学科就是环境心理学,其研究范围涉及到了社会行为和人的心理,它属于一门交叉学科。

建筑和环境是承载人行为的场所,在设计时对人的行为和心理因素的考虑是必不可少的。由于环境心理学是研究人的行为和知觉心理同环境之间的关系的,所以其研究成果目前越来越多地应用到建筑与环境设计当中来,例如通常在步行街的设计中结合人的心理因素设计流线、景观及空间形态;凯文·林奇通过认知地图作为其调查研究的手段提出了城市的五要素……而环境心理学中有关领地性的理论目前也越来越受到关注。下面就以环境心理学中的领地性这方面的理论为例探讨其在建筑与环境设计中的应用。

2人类的领地性及其功能

领地性主要是指个体或群体为满足某种需要而要求占有和控制特定空间范围的一套行为习性。人们通过一些细致的行为或简单直接的方式,如放置一些标志,划分一些区域等,使领地个人化。当前的理论将人类领地性的种类分为三种:(表1)

而领地性对于人类的功能有很多,主要归纳起来主要有三个方面:

2.1私密性的需求

人们都是希望能生活在有一定私密性的地方,以此让自己获得安全感。拥有一个可以自己调节私密性和自由控制支配的地方,对人们维持身心健康和正常功能是非常重要的。如果人们发现自己没有能力维护自己的私密性,可能自身会产生压力和其他严重的心理问题。而领地正是人类对于私密性追求的体现,比如有了家,人们就感觉有了坚实的后盾,生活中有了安定;有了公司人们就不会顾及其他因素对其工作的影响等等;

2.2组织功能:组织功能主要表现在组织日常生活,提供稳定的社会组织,维持和发展社会组织,比如学校、医院、工厂、火车站、机场等等,将人类各种不同的生活组织起来;

2.3优先居住效应:其中最典型的例子是在体育比赛上所体现出来的。比如在自己的运动场或国家进行比赛,要比在其他地方比赛发挥更好,即通常所说的主场优势。

3领地性在建筑设计中的体现

从领地性的功能来看,其有保护私密性和社会组织作用,体现建筑设计上就是通过空间开放性和封闭性的组织及对空间尺度的把握,形成通常所说的公共空间和私密空间。空间的变化体现了空间的趣味性(刺激性);领域性则形成了一种心理的安全感,使空间成为一个场所,产生归属感(安全性);而空间的变化同时使各个部分产生不同的特征,体现可识别性。比较典型的例子是在当前的居住区设计当中,像“社区”,“组团”等流行的概念,都体现了领域性的特点。扬·盖尔在《交往与空间》一书中说到:“建立起一种社会结构以及相应的,有不同层次空间的物质结构,形成了从小组团和小空间到较大组团与空间,从较私密的空间到逐渐具有更强公共性空间的过渡,从而能在私有住宅之外形成一种更强的安全感和更强的从属于这一区域的意识。”①在设计中通过把住宅区划分为更小的单元(私密),更明确的单元(识别性),并用综合性的分级系统联系起来,通过公共、半公共、半私密、私密空间的过渡,在住宅周围形成一些亲密熟悉的空间,使居民能更快地相互了解,这样就加强了归属感。如果空间的规模过大或是边界不够清晰,人们会对此产生陌生感,自然无法在那里呆下去。此外还有一些其他例子:如医院中病人能够拥有一个可自由支配的空间,有利于其身体的康复;在别墅设计通常设计了会客的客厅和供家庭内部人员使用的起居室,不希望外人进入私人领域,而且两者的装饰风格通常会不一样,客厅相对正式一些,而起居室则相对随意一些;在开敞式办公空间中,座位成组成团的布置,写字台的隔板等都体现了领地性的特点……

在湖南大学复邻舍交往空间的设计当中就可以体现出某些关于领地性的理论。在复邻舍的交往空间中都设置了供人休息的坐椅,但是不同地方的上座率却是不一样的。位于边庭的座椅(图1)虽然比较醒目,但是真正愿意在那坐的人却不多,而位于东南角休息空间(图2)的座位虽然位置隐蔽,但是不少同学都喜欢在那里坐。究其原因是由于位于边庭座椅的区域形成的领域感很弱,虽然通过矮墙划分空间,但是整体比较通透,座椅虽靠矮墙布置,坐在上面背部未受到充分保护,由于处于交通核心区,背后总是感到有人走来走去,难以使人产生安全感,人在那里会显得比较局促。东南角处的休息空间则好一些,只有一个入口,领域划分明确,虽然没有坐椅,但是呆在那里受到的干扰要少得多,所以不时会有人在那里聊天、看书,人气较边庭处旺。而位于半地下室的展厅(图3)则由于基面下沉,四周围合形成了领域,再加上组织了一定的功能,所以经常会有人停留,所以对于公共交往空间的设计在保证其开放的前提下,仍要明确领域的范围,增强人在空间中的安全感。

4领地性在室外环境设计中的体现

就室外环境而言,领地有两个重要的特征,即边界和核心地带。志水英树在其所著的《建筑外部空间》一书中,将外部空间的构成元素分为边界、场所、出入口、通道、标志、周边六项。②室外环境除了应有以上的六项元素之外,更应该有人的参与,应该得到人们的认可,使其产生认同感和归属感,才能被称为好的环境。而通过对各种要素的形态进行改变,空间所产生的领地性的强弱感觉也会不一样,从而影响人对其所处空间环境的感知。

例如对边界要素进行改变。用墙来划分领域的北京的紫禁城、用列柱来划分的圣彼得广场、通过高差来划分的北京天坛、通过记号来分隔的毛利家族墓地的灯笼群等等。在这几种类型中无疑以紫禁城的领域性最强,私密性最强,给人感觉是封闭、压抑,而天坛则是相对领域性较弱,给人的感觉则是开敞、通透;再例如对场所要素进行改变。如平地型的圣马可广场与凹型的法国协和广场、凸型的卡比多罗马市政广场、坡型的罗马西班牙广场,无疑圣马可广场与周边空间的接触更容易,也更容易进入,领域感则更弱一些。

领地性除了在空间形态的变化中体现之外,在其他一些小的细节方面也有体现。例如在公共空间中对于座位的选择,人们喜欢坐在边上,而不是被人夹着坐;人们在行走时喜欢靠着旁边有防护物的地方走;比如人们通常喜欢呆在比较隐蔽的地方观察别人而不是被人看……

如果观察湖南大学中北楼之间的开放空间(图4),会看到很多有意思的现象。北楼、中楼、复邻舍和工业设计系四栋建筑围合而成一个宽敞的院子,加上廊、乔灌木等要素对空间进行再次分隔,其尺度与场所感是好的。院子中央是一块抬高的平台,平台的东面和南面(图5)有一圈依靠灌木布置的休息椅,上面经常有学生在聊天、休息等等。东南面的平台下面由于有平台高差和灌木的围合,比较私密,这是看书学习的地方;而中央平台的空地则是供学生平时举行活动的,比如“英语角”。通过边界、场所等要素的改变,不同环境要素形成了不同领域,也适合不同心理状态的学生身处其中,各得其所。不过中央平台过大,人站在中心缺乏凝聚力,或许通过雕塑或标志再分隔一下可能好一些。平台北面的几个跌落平台(图6)由于高差比较大导致人的可达性太差,容易使人产生畏惧感,难以形成领域,导致无人问津。所以在室外环境设计中要切实考虑各要素的改变对人的行为心理所产生的影响,以人为本,切实地考虑各种问题和矛盾,营造宜人的空间场所,舍弃以往的环境设计中只重美学重“图案”的作法。

5结束语

透过领域性在建筑和环境设计当中的应用,可以认识到在建筑和环境设计当中归根到底还是设计人的行为心理和环境之间的关系。人类创造环境、改变环境过程当中应时时考虑到人的心理和行为,才能更好地解决问题和矛盾,塑造舒适宜人的空间。

参考文献:

[1]布莱恩·劳森著,杨青娟,韩效,卢芳,李翔译.空间的语言.中国建筑工业出版社,2003年第一版.

[2]扬·盖尔著,何人可译.交往与空间.中国建筑工业出版社,2002年第一版.

[3]志水英树著,张丽丽译,慕春暖校.建筑外部空间.中国建筑工业出版社,2002年第一版.

[4]芦原义信著,尹培桐译.外部空间设计.中国建筑工业出版社,1985年版.4

建筑环境论文范文第2篇

关键词:建筑室内外物理环境可持续发展思想

一.可持续发展对建筑室内外物理环境的基本要求。

按照可持续发展的定义,1987年联合国环境与开发世界委员会报告《人类共同的未来》中指出:“所谓可持续性的开发,是指在不损害将来人类社会经济利益的基础上,能够满足现在需求的开发。”强调发展的长期性,而创造“既满足当代人的需求,又不危及后代人生存及发展的环境”是可持续发展对建筑的要求。换言之,可持续发展对建筑室内外物理环境的基本要求大致包涵如下九个方面:

1.能源环境进入建筑的能源一般情况下有:电、燃气、煤。对常规能源要进行分析优化,采取优化方案,避免多条动力管道入户。对建筑的围护结构和供热、空调系统进行节能设计,尽量减少不可再生能源的耗用,因地制宜,鼓励采用新能源和绿色能源,如太阳能、风能、地热能、潮汐能和其他再生能源等。

2.水环境对建筑的水环境,要考虑水质和水量两个问题。在室外系统中要设立将杂排水、雨水等处理后重复利用的中水系统、雨水收集利用系统等;用于水景工程的景观用水系统要进行专门设计并将其纳入中水系统一并考虑。建筑供水设施采用节水节能型,强制淘汰耗水型室内用水器具,推行节水型器具。同步规划设计管道直饮水系统提供优质直饮水,避免危及人类健康和对水资源的污染。

3.气环境建筑的气环境系统包括室内和室外两个方面。室外空气质量要求达到二级标准。室内尽量采用自然通风,卫生间具备通风换气设施,厨房设烟气集中排放系统,排放进入大气层前,经过空气净化过滤器,达到室内外的空气质量指标。

4.声环境声环境包括室内、室外和对建筑以外噪音的阻隔措施。室外声环境系统应满足:日间噪音小于50dB;夜间噪音小于40dB。采用隔音降噪措施使室内声环境系统满足:日间噪音小于35dB;夜间噪音小于30dB。对建筑周边的噪音源,如果影响了建筑的声环境应采取隔音降噪措施。

5.光环境着重强调满足日照要求,室内尽量采用自然光。除此之外,还应注意防止光污染,如:强光广告、玻璃幕墙等。在室外公共场地采用节能灯具,提倡由新能源提供的绿色照明。

6.热环境热环境系统要满足热舒适度要求、建筑节能要求和环保要求等。对建筑围护结构的热工性能和保温隔热提出要求,以保证室内热环境满足人体舒适度,冬季供暖室内适宜温度:20—24度;夏季空调室内适宜温度:22—27度。建筑的供暖、空调采用清洁能源、新能源和绿色能源。国家鼓励采用不破坏大气环境的循环工质。

7.绿化环境建筑的绿化系统应具备三项功能:

第一是生态环境功能:绿地是提供光合作用的绿色再生机制,具有清洁空气、释放氧气、调节温湿度和保持生物多样性等功能。

第二是休闲活动功能:提供户外活动、交往场所,要求卫生整洁、适用安全、景色优美、设施齐全。

第三是景观文化功能:通过园林空间、植物配置、小品雕塑等提供视觉景观享受和文化品位欣赏。

8.废弃物管理与处置环境包括收集和处置两部分:收集应体现“谁污染谁治理,谁排放谁付费”的原则,处置应以“无害化、减量化、资源化”为原则。生活垃圾的收集全部袋装,密闭容器存放,收集率达到100%。废弃物实行分类收集,分为有害物、无机物、有机物三类。

9.物理环境体现人文关怀

一方面,提倡使用3R建材(可重复使用、可循环使用、可再生使用);选用无毒、无害、不污染环境,有益人体健康的材料和产品,宜采用取得国家环境标志的材料和部品。

另一方面,张显个性,弘扬文脉。尽管按可持续发展要求在利用太阳能、生态绿化、自然空调等诸多方面原理是“同一化”的,但在建筑空间组成形式、内外装修、环境设计等方面不能“同一化”,而是要“个性化”,充分体现不同民族、不同地域的优秀民俗、民情和历史相沿的文脉特征。

二.建筑可持续发展思潮的形成和发展。

可持续发展重要思想是20世纪80年代提出来的。1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上,把这一思想写进了会议的所有文件,取得了世界各国的共识。这一思想随即融入到建筑思潮中来。1993年美国出版《可持续发展设计指导原则》一书列出了“可持续的建筑设计细则”。1993年6月,国际建协在芝加哥通过了《芝加哥宣言》,继续为可持续发展鼓劲。

1991年,布兰达。威尔和罗伯特。威尔(BrendaandRobertVale)合著的《绿色建筑——为可持续发展而设计》问世,其主要观点是:(1)节约能源;(2)设计结合气候;(3)材料与能源的循环利用;(4)尊重用户;(5)尊重基地环境;(6)整体设计观。

1994年,西姆。冯。德。莱恩(SimVanderRyn)所在的美国加州著名的伊莎莱研究所,在BigSur市召开了全美生态设计学界领袖们参加的会议。会议通过创立“国际生态协会”议案,将分散的研究成果综合起来,以指导青年一代,并发表了号召生态革命的THEBIGSUR宣言。1995年,他和S。考袄(StuartCowan)合写了《生态设计》(EcologicalDesign)一书,被誉为建筑学、景观学、城市学、技术学方面的一次革命性尝试。提出了五种设计原则和方法:(1)设计成果来自环境;(2)生态开支应为评价标准;(3)设计结合自然;(4)公众参与设计;(5)为自然增辉。

1994年,哈特考夫(VolkerHartkopf)教授在美国匹兹堡卡纳基。梅仑(CarnegieMellon)大学原有老建筑的屋顶上,加建了一层可持续建筑实验室,运用了最新、最先进的技术装备,号称“智能型办公场所”。采用可调节的天然采光、可调节的铝合金隔片、可调节的自然通风空调装置;地面做成架空地板,管道设在地板下,随处可打开地板;安装计算机联网插件和电话插座、局部通风照明等;办公空间可分可合,布置高度灵活,家具均按人体工程原理设计等等。作为对21世纪未来办公空间的探索性试验,此工程得到了许多建筑厂商的支持和资助,并受到美国政府和各界专家的重视。这次试验因为既有理论支持又有建成实物而名声大振。

1995年,德国的K。丹尼尔斯(KlausDaniels)出版专著《生态建筑技术》(TheTechnologyofEcologicalBuilding),对生态建筑的基本原理及各项技术都讲得具体清晰,并举实例说明。

1996年3月,来自欧洲11个国家的30名著名建筑师,如R。皮阿诺、R。罗杰斯和赫尔左格等,共同签署了《在建筑和城市规划中应用太阳能的欧洲》(EuropeanCharterforSolarEnergyinArchitectureandUrbanPlanning),提出了有关具体规划设计的极有启发性的建议,并指明了建筑师在未来人类社会中应承担的社会责任。

1997年,格拉汉姆(Granham)在总结可持续发展有关文献时指出:“生态学肯定是可持续发展的先决条件。”

一些学者认为,可持续发展的提法,不但具有科学性,而且还兼具人文性。随着全球性可持续发展战略的确立,一种新的生态价值观正在成为规范我们社会行为的一种指导原则。建筑学和材料学在多方面作了大量的实践。科学技术范式也因此发生根本性的改变,呈现出生态化发展趋势,以实现人与自然的持续发展和协同进化。

三.可持续发展建筑技术科学的方向。

21世纪建筑室内外物理环境最终都必须符合可持续发展的要求,建筑技术科学应使建筑成为可持续发展的建筑,做到有利于:综合用能、多能转换、三向发展、自然空调、立体绿化、生态平衡、智能运行、弘扬文脉、持续发展。

综合用能:大力开发太阳能、沼气、风能、水能、潮汐能、核能等取代现有污染性传统能源。

多能转换:一是使传统屋面、墙面、散水等构件成为将太阳能转化为热水、电力、绿化等多功能构件;二是建筑本身使用功能的多能转换。目前绝大多数建筑仅具备单一使用功能,如学校就是学习场所,教室一天用8小时左右,若使用期60年,就有40年空着,其它如办公、商店、餐饮、影剧院……无不如此。功能单一的建筑,在生产、生活、工作多样化的不断发展中,必然产生建筑类型的多样化。能不能在建筑技术的高水平和智能化的操作运行下实现建筑功能的多样化使用,例如活动构件分隔,居室网络学习、办公、购物等等?单幢建筑的多功能转换使用取代增加单功能建筑数量、类型。这将是一条节能、节地、节材、节工、节时、节钱的好途径。

三向发展:新世纪建筑必然要以陆地建筑为主体向太空、海洋、地下发展。我国平原面积仅占国土面积的12%,故三向发展大有可为。

自然空调:(1)城市规划应注意保护、改善自然生态环境,发挥绿色植物调温、调湿、防尘、减噪、吸收污染气体的作用,改善空气质量的大环境。这是广义的自然空调作用。(2)单体建筑应利用例如土层的热惯性、湿惯性建造起调温调湿的自然空调系统。

立体绿化:使城乡建筑都成为立体绿化区,建筑群即花园的主体。建筑绿化了,绿色面积不仅不会因为建房而减少,甚至还会增多。

生态平衡:输入输出物质流的良性循环和能量形式的良性转换。

智能运行:建筑物的日常管理如居住建筑中操作太阳能集热器、太阳能灶、太阳能电池板以及太阳能种植等均由电脑智能操作运行。

弘扬文脉、持续发展:前文第一部分已提及,不再赘述。

四.按可持续发展的要求改造传统建筑室内外物理环境

当前,由于人类自身的负效行为和天灾引起的自然环境对人类的惩罚,使全球一致公认:各行各业都必须可持续发展,建筑也不例外。那么,传统建筑有那些地方不利于可持续发展,如何改造?

传统建筑绝大多数仍使用煤、气、油、柴等污染性能源,是造成环境污染的最大来源之一。应大力发展可持续发展能源用于炊事、供热、发电等,对传统建筑用能进行改造。

许多装饰材料(喷涂类、黏贴类、块材类等)有致癌性、过敏性、放射性、燃烧窒息性等物质,须设立建筑现场、建材市场、设计部门方便易行的检测手段。

长期以来采用的热季空调系统,尽管现在已无氟,但仍然是“热湿搬家设备”,即利用无氟冷媒将室内热量搬到室外,同时将冷凝水排出室外,加上机电部件运转产生的热量,室外环境总热量不仅没有减少,反而增多,室外环境湿度同时增大,致使城市热岛负效应加剧;同时每天浪费的冷凝水,不下以千万吨计。

现有城市建筑(仅居住类就在300亿平方米以上)都是浪费能量多、侵占绿化面积大,乡村建筑更有占地大的弊病。

城乡炊事用能中,85%以上均随飞灰、油烟耗散于大气中,成为污染源,同时又浪费了大量的太阳能。

每年建筑雨水排放量浪费也不下以千亿吨计。

发展多功能构件及建筑绿化是变传统建筑非可持续构件为可持续构件的好途径之一。

建筑环境论文范文第3篇

关键词:大空间建筑室内热环境数值模拟上部侧墙开口屋顶顶部开口

1引言

几乎所有大空间建筑因通风和结构的要求上部均设有开口。上部开口大致有上部侧墙开口和屋顶顶部开口两种形式。采用分层空调时,上部开口的形式和位置的不同对空调能耗和室内热环境特性的影响亦不尽相同,且差别较明显。从全年变化的室外气温看,除了冬季上部开口排风会增加室内负荷外,夏季或多或少地可以利用上部开口处的高温排风带走室内部分负荷,过渡季节则可关闭空调系统仅靠自然通风排走室内负荷,因此研究大空间建筑分层空调时上部开口等诸因素对室内热环境特性的影响尤为重要。

本文在开发和应用数值模拟预测大空间建筑室内温度场和速度场的研究基础上[1]~[3],选用目前比较典型的侧喷送风方式,并将具有上部侧墙开口或具有顶部开口两种不同上部开口形式的大空间建筑作为研究对象,以夏季现场实测工况为分析基础[4],重点讨论了这两种不同上部开口形式在不同工况下分层空调时的室内热环境特性的区别。其中在顶部开口的工况模拟中部分借用了侧墙开口工况的实测结果。

2计算条件

2.1建筑模型

图1为数值模拟用某体育馆简化模型。建筑柱型部分直径68m,高18m,屋顶呈扁球体,净高为8m,左右两侧为阶梯型观众席,室内采用中侧送风,由38个喷口组成环形对中喷射,其中28个短程喷口倾斜12°布置,负责观众席空调,10个长程喷口水平布置,负责场内中央的空调。回风采用以台阶均匀回风为主、侧墙回风为辅的方式。模拟主要基础参数见表1夏季游乐活动实测日工况[4]。上部开口形式分别模拟为上部侧墙开口或屋顶顶部开口。工作区入室大门及渗透缝隙则模拟为下部开口。

2.2数学模型及其边界条件

表1夏季现场实测日工况送风量:34.57kg/s

回风量:31.31kg/s

送风温度:16.5℃室外气温:36.5℃

环形外走廊平均温度:32℃

下开口进风温度:28℃日射量:767W/m2

人体负荷:18.1kW

照明负荷:45kW传热系数/W/(m2K):

屋顶:2.75外墙:2.48

内墙:2.59楼板:2.21

选用Lam-Bremhorst低雷诺数K-ε模型[5],采用第一类边界条件。边界条件以热平衡为基础,利用Gebhart吸收系数,借助现场实测数据,通过建立如下壁面i的壁温方程组求解[3]:

,,,,

式中:──i表面对流放热系数,W/(m2.K);

qi,ti/Ti──分别为i表面内侧壁温和相应的空气温度,℃/K;

Si,──i表面面积,m2;

QLfU,QLfD──分别为室内空中平面辐射热源向上和向下辐射分量,W;

Gij,GUj,GDj──分别为i表面、平面辐射热源上表面、平面辐射热源下表面对j表面GEBHART吸收系数。

eI──i表面发射率;

s──玻尔兹曼常数,W/(m2.K4);

qli──i表面导热散热,W/m2。

2.3计算工况与室内热环境参数

上部侧墙开口影响室内热环境的主要因素有喷口高度、上部开口面积及其高度、下部开口面积等几何结构参数,以及室内负荷、上部开口进风速度等运行参数;顶部开口影响室内热环境的主要因素有喷口高度,上部开口背压,上下开口面积等。通过模拟计算对室内垂直温度分布、空调区温度、上部开口排风温度、室内通风排风量及排热量随上述因素的变化进行分析与讨论,以得出上述因素对室内热环境特性的影响及其规律。上部侧墙开口与屋顶顶部开口的分析讨论分别在文献[6]和文献[7]中详述。本文仅针对这两种不同上部开口形式下的室内热环境特性参数变化的不同之处进行分析和阐述。表2列出了本文讨论的两种计算工况的变化参数。讨论中室内垂直温度分布以比赛内场为讨论对象。空调区温度为内场垂直方向上的空气平均温度,并定义不偏离平均温度1%时的区域为等温空调区,其高度为等温空调区高度。室内通风排热量为室内因上下开口引起的总通风排热量,定义通风排热为正,得热为负。室内通风排热量是衡量建筑在开口作用下,室内自然通风总排热的状况,它不仅反映了上部开口排热量的大小,也反映了下部开口进风带入室内热量的大小。无论开口结构形式如何变化,建筑开口所引起的室内通风排热量越大越好,它是开口节能性的一个标志。

表2上部开口形式计算工况上部侧墙开口屋顶顶部开口

变化参数参数计算工况记号参数计算工况记号

喷口高度/m13/15N13/N1511/13/15/17N11/N13/N15/N17

上部开口高度/m15/17/19IN15IN17/IN19————

下部开口面积/m20/0.93/1.86/3.720F/1F/2F/4F0.32/0.644/1.365FXQ、FXH、FX

上部开口面积/m256/28/10.45SO/PO/WO4/9/16T2-O3/T3-O4/T4-O6

图2~图4中其他记号说明:

ALLEXH:指上部开口均处于排风状态

1Q:指室内热负荷为现场实测日测定值

-5P/0P/+5P:分别指顶部开口处背压为-5/0/5Pa

3计算结果与分析

3.1垂直温度分布

在上部侧墙开口的计算工况中,上部开口面积对垂直温度分布的影响相对较大。开口面积越大,下部空调区温度则越低。喷嘴高度对屋顶附近温度影响较大,喷嘴高度越高,屋顶附近温度越低。见图2(a)、(b)。

在屋顶顶部开口的计算工况中,喷嘴高度对垂直温度分布的影响最大,其次是上部开口面积。喷嘴高度15m时,屋顶附近温度最低,等温空调区温度处于较低的水平。此外,上部开口面积较小时,非空调区温度较高。见图2(c)、(d)。

两种不同上部开口形式的计算工况下,垂直温度分布的规律大致是相同的。但上部侧墙开口时,垂直温度明显高于顶部开口工况5~10℃左右。

3.2空调区平均温度

在上部侧墙开口的计算工况中,空调区平均温度随下开口面积的增加而增加,增幅不大;随上开口面积增加,空调区平均温度呈增加趋势,上开口面积大于28m2,增幅已不明显。不同喷嘴高度,温度变化趋势相同,高度增加,温度亦升高。见图3(b)、(d)。

在屋顶顶部开口的计算工况中,空调区平均温度受喷嘴高度影响最大,其次下部开口面积。喷嘴高度在11m~15m时,高度每增加1m,等温空调区温度增加约为0.25℃,15m~19m时,喷嘴高度每增加1m,等温空调区温度增加约为0.5℃。而随下部开口面积变化,温度呈递增趋势。见图3(c)、(d)。

两种不同上部开口形式的计算工况下,空调区温度总体上在侧墙开口时的温度要高于顶部开口时,两者变化规律具有相似之处:随喷嘴高度增加,等温空调区温度都升高,同时随上部开口面积增加,空调区温度有增加趋势,但增幅不明显。随下部开口面积增加,空调区温度亦有增加趋势。

(a)不同喷嘴高度及上部开高度(b)不同上部开口面积(c)不同喷嘴高度(d)不同上部开口面积

图2侧开(a)(b)与顶开(c)(d)垂直温度分布比较

图3侧开(a)(b)与顶开(c)(d)空调区温度/排风温度比较

3.3上部开口排风温度

在上部侧墙开口的计算工况中,喷嘴高度升高,排风温度降低。随上部开口高度变化,排风温度先升后降,基本上在17m时处于最大值。而下开口面积增加,排风温度降低,并有趋于稳定的趋势。为此,在满足室内新风要求的前提下,应尽可能减少下开口面积,并寻找最佳上开口开度,以降低空调区温度,提高排风温度。见图3(a)、(b)。

在屋顶顶部开口的计算工况中,在喷嘴11~19m计算范围内,喷嘴高度11m时排风温度较大。上部开口面积不同,随喷嘴高度变化的变化规律不同,其内在关联还有待于进一步的研究。而排风温度随下开口面积的变化趋势比较显著,随下开口面积增加,排风温度先呈下降趋势,而后随面积的增加,温度趋于稳定。见图3(c)、(d)。

两种不同上部开口形式的计算工况下,侧开排风温度受喷嘴高度的影响较为显著,而随下开口面积的变化其规律较为一致,即:随下开口面积的增加先降后趋于稳定。

3.4上部开口排风量

在上部侧墙开口的计算工况中,下部开口面积对排风量影响最大,随下部开口面积的增加,排风量线性递增;计算表明,喷嘴高度对排风量的影响不大。见图4(a)、(b)。

在屋顶顶部开口的计算工况中,排风量随下部开口面积增加呈线性递增。而喷嘴高度对其影响不大。见图4(c)、(d)。

两种不同上部开口形式的计算工况下,排风量随喷嘴高度和下开口面积变化的规律极为相似。即:均随下开口面积增加呈线性递增趋势,而随喷嘴高度的变化影响不大。

图4侧开(a)(b)与顶开(c)(d)排风量/排热量比较

3.5室内排热量

在上部侧墙开口的计算工况中,喷嘴高度与上部开口的高差对排风温度及其室内排热量影响较大,高差为2m时,开口高度每提高1m,排风温度增加近5℃,排热量则增加60~70kW。而下部开口面积增加,在上部开口面积较小的情况下,排热量下降趋势显著;上部开口面积较大的情况下,随下开口面积增加,排热量有稳定趋势。见图4(a)、(b)。

在屋顶顶部开口的计算工况中,排热量变化规律基本与排风温度相似。即:随上开口面积不同,变化规律不同。而随下部开口面积增加排热量基本呈下降趋势。见图4(c)、(d)。

两种不同上部开口形式的计算工况下,排热量随喷嘴高度变化,侧墙开口变化规律显著,顶部开口不明显;随下开口面积变化规律相似,即:随下开口面积增加,基本呈下降趋势。

4结论

两种不同上部开口形式的在计算工况条件下:

1)垂直温度分布大致相同,但上部侧墙开口时的垂直温度高于顶部开口时;

2)空调区温度随喷嘴高度和下开口面积增加均呈上升趋势,但上部侧墙开口时明显高于顶部开口时;

3)侧墙开口排风温度随喷嘴高度影响较为显著,两者随下开口面积变化的规律趋势较为一致,其量相当;

4)排风量随下开口面积和喷嘴高度变化的规律极为相似,前者两种开口形式呈线性递增,后者影响不明显;

5)两者排热量的变化规律与排风温度基本相似。

参考文献

1.黄晨,李美玲等.采用第一类边界条件数值模拟具有开口的大空间建筑是内速度场与温度场.制冷学报,2002;92:20-24.

2.ChenHuang,MeilingLi,TaoZuo.CFDAnalysisofAirflowandTemperatureFieldsinaLargeSpacewithOpenings.4th.InternationalConferenceonIAVECB,Changsha,2001.10;269-276.

3.黄晨,李美玲.大空间建筑室内表面温度对流耦合换热计算.上海理工大学学报,2001;23(4):322-326.

4.黄晨,李美玲,邹志军,肖学勤.大空间建筑室内热环境现场实测及能耗分析.暖通空调,2000;30(6):52-55.

建筑环境论文范文第4篇

随着移动学习的动态发展,目前主要的移动学习从技术应用的角度分可分为两大类:在线移动学习模式与存储移动学习模式。在线移动学习模式主要借助于移动网络,可以随时随地访问互联网上的教育资源。这种资源访问的形式是受移动设备与移动通信网之间以及移动通信网与互联网之间的通信协议制约的。目前,移动通信协议主要有两种形式:一种是面向短信息的,另一种是面向连接的(实现实时通信)。因而目前的在线移动学习模式又可以分成两种子模式:基于短信息的在线移动学习和基于连接的在线移动学习。基于短信息的在线移动学习具有使用费低、设备普遍支持等诸多优点,但其只适用于通信数据少、可用简单文字描述的学习活动和学习服务。基于连接的在线移动学习可以利用移动学习终端,经过电信网关直接访问教学服务器,进行浏览、查询和实时交互,类似于普通的互联网用户,主要应用于表达丰富信息,使用图像、声音、动画等多媒体信息的学习活动和实时交互。目前,国内外已推出WAP、GPRS、3G、无线局域网等多种基于连接的数据服务业务。随着智能手机和手机操作系统的普及与日渐成熟,3G通信服务业务的推出和广泛使用,将使移动学习在方便性以及服务质量上都发生空前变化,教学活动将不受时间、空间和地域的限制,并确保高品质。这种移动学习实现模式的发展将不断发生着转变。

二、移动教学在建筑工程技术专业的建设

移动学习是一种技术特征鲜明的学习方式和技术。其中,无线通信技术是解决移动学习通信的要素;软件技术是保证移动学习能够进行的必要条件;建模工具的正确选择为移动学习内容的开发奠定了坚实的基础。基于以上条件,以建筑工程技术专业中“建筑工程计量与计价”课程为例,笔者主要构建在无线网络环境下微信平台与网盘相结合的移动教学系统的开发与应用。系统功能模块主要有教师与学生功能模块、提醒与讨论空间模块、资料下载模块。

1.教师与学生功能模块。

此模块主要实现方式为微信公众平台,实现动态化、公开化、形式多样化、自动回复化特点。动态化表现为每天可1-5条或更多信息,其内容可涉及教学各个方面,并且每天更新,实现时时动态,例如,“建筑工程常规做法及估算价格”,“如何做好公路工程计量”,“造价算量顺口溜”等。公开化表现为其展现的内容不仅可以是在校学生,社会上任何人如果想对此方向学习,只要加入“关注”即可接收信息,方便易懂。形式多样化表现为其内容形式可以以文字形式表示,也可以其他更具直观性的方式,如图片、视频等。自动回复化表现在学生(或读者)可以回复提示文字或数字,系统自动回复已设定好的内容解答。例如“回复数字1,查看习题1答案”,回复后即会出现答案或答案的链接网址。基于以上优点,可完全实现知识的表达与学习,但它还有一些缺点与不足。微信公众平台上的新信息没有声音提醒功能,如果有新信息时怎样提醒?如果学生有系统自动回复以外的问题怎样解答?如果要展现的教学内容过大,而在公众平台上无法上传时怎么办?针对以上问题笔者提出讨论空间和资料下载两大模块。

2.提醒与讨论空间模块。

新信息的提醒功能及学生有疑问需要教师解答或学生间的讨论功能,都可以通过此模块来实现。具体表现为在微信中建立微信群,由群主(或管理员)维持秩序,并将公众平台的信息和信息提醒同时;对群讨论问题可有针对性地进行。讨论形式亦可多样化,如文字、语音、图片、视频等。

3.资料下载模块。

当资料过大在公众平台上无法上传时,课程内容的各类学习资源,可以通过多种移动学习模式来实现。在该模块中,学生可以通过两种方式和系统进行交互。一种是通过移动终端进行移动学习,一种是通过连接互联网的计算机或笔记本等进行在线学习。例如,建筑工程技术课程的核心内容、最新规范等,我们将提供文档、PDF文件、课程录音、课程录像等多种媒体格式、适合多种移动终端的学习资源,满足学习者不同的学习需求和学习习惯。可以在微信公众平台上给出链接,学习者通过链接下载到自己的移动终端上,手机、电脑、iPad等均可,当他们在教室外面、公共汽车等地方时,都可以通过移动终端来浏览这些教学文档、图片序列、音视频教程等,充分享受移动学习的便捷与方便,而且不需要承担高昂的移动通信费用。

三、应用结果

按计划在建筑工程技术学院2012级学生教学中开展教学,覆盖学生100人以上。项目最终研究成果,对移动教学的应用和开展,具有一定的参考价值和指导意义。

1.实施前

学生对移动学习了解很少,但他们愿意参与这种学习方式。

2.在整个实施过程中

学生更多喜欢的移动学习途径是通过下载学习文档到手机、电脑上进行学习,而且音/视频资源、图片更受欢迎。

3.实施后

学生对移动学习的学习效果普遍认可,大多数学生认为移动学习是课堂教学有益的补充,87%的学生认为移动学习帮助他们获得了更好的成绩。其原因主要有以下三个方面:一是学习者对移动学习还是很好奇,对其形式的追求要高于内涵,因此,移动学习方式更好地激发了学习者学习的积极性。二是学生可以通过微信公众获得更加丰富的学习内容,可以获得课堂以外的知识更加深刻地理解课程知识。三是学生在群内讨论非常积极,可利用闲散时间,随时随地,随需学习,受到学生的普遍欢迎。

四、结语

建筑环境论文范文第5篇

关键词:绿色建筑环境

绿色建筑考虑到当地气候、建筑形态、使用方工、设施状况、营建过程、建筑材料、使用管理对外部环境的影响,以及舒适、健康的内部环境,同时考虑投资人、用户、设计、安装、运行、维修人员的利害关系。换言之可持久的设计、良好的环境及受益的用户三者之间应该有平衡的,良性的互动关系而达到最优化的绿化效果。绿色建筑正是以这一观点为出发点平衡及协调内外环境及用户之间不同的需求与不同的能源依赖程度,而达成建筑与环境的自然融和。

1绿色建筑的室内环境

绿色建筑之所以强调室内环境,因为空调界的主流思想是想在内外部环境之间争取一个平衡的关系,而对内部环境,即对健康、舒适及建筑用户的生产效率,表现出不同的需求。

1.1温度问题(ThermalProblem)

首先热舒适明显的影响着工作效率。传统的空调系统能够维持室内温度,但是,近几年的研究表明,室内达到绝对舒适,容易引发出\空调病\问题,且消耗大量能源,增加氟里昂对臭氧层的破坏。而绿色建筑要求除保证人体总体热平衡外,应注意身体个别位如头部和足部对温度的特殊要求,并善于应用自然能源。另外,现在常采用的极大玻璃面建筑在夏季可能发生温室效应,而在冬季发生来自冷玻璃面的低温辐射效应。因此,除了冬夏空调设计条件外,要分析当地气候及建筑内部负荷变化对室内环境舒适性的影响。最好每个月每小时的变化对空调负荷及舒适性的影响。

1.2日光照明、声问题(Daylighting、VoiceProblem)

不同的室内光环境直接影响到工作效率和室内气氛。绿色建筑中引进无污染,光色好的日光作为光源是绿色光环境的一部分。但舒适健康的光环境同时应包括易于观看,安全美观的亮度分布,眩光控制和照度均匀控制等,因此应根据不同的时间、地点调节强光从而不影响阳光的高品质。另外,健康舒适的声环境有利于人体身心健康。绿色声环境要求不损伤听力并尽量减少噪声源。这样,设计时通常将产生噪音的设备单独布置在远离使用房间部位,并控制室外噪声级。

1.3空气质量(AirQuality)

空气质量的好坏反映了满足人们对环境要求的程度。通常影响空气质量的因素包括空气流动(AIRMOVEMENT)、空气的洁净程度等。如果空气流动不够,人会感到不舒服,流动过快则会影响温度以及洁净度。因此应根据不同的环境调节适当的新风量,控制空气的洁净度、流速使得空气质量达到较优状态。同时对室内空气污染物的有效控制也是室内环境改善的主要途径之一。影响室内空气品质的污染物有成千上万种。绿色建筑认为不仅要使空气中的污染物浓度达到公认的有害浓度指标以下,并且要使处于室内的绝大多数人对室内空气品质指标表示满意。

2建筑与室外环境的协调

绿色建筑创造的居住环境,既包括人工环境,也包括自然环境。在进行绿色环境规划时,不仅重视创造景观,同时重视环境融和生态做到整体绿化。即以整体的观点考虑持续化、自然化。可持续的应用,除了建筑本身外还包括所需的周围自然环境,生活用水的有效(生态)利用,废水处理及还原,所在地的气候条件。

2.1绿色环境的地域主义(Bio-Rigionalizm)

绿色建筑要考虑如何与所在地的气候特征、经济条件、文化传统观念互相配合,从而成为周围社区不可分离的整体部份。绿色建筑作为一个次级系统依存于一定的地域范围内的自然环境,与绿色房地产都不能脱离生物环境的地域性而独立存在。绿色建筑的实现与每一个地域的独特气候条件、自然资源、现存人类建筑、社会水平及文化环境有关。

2.2自然通风

自然通风即利用自然能源或者不依靠传统空调设备系统而仍然能维持适宜的室内环境的方式。

自然通风最容易满足建筑绿化的要求,它一般都不用外来不可再生资源,而且常常能节省可观量的全年空调负荷而达到节能以及绿化的目的。但要充分利用自然通风必须考虑建筑朝向,间距和布局。例如南向是冬季太阳辐射量最多而夏季日照减少的方向,并且我国大部分地区夏季主导风向为东南向,所以从改善夏季自然通风房间热环境和减少冬季的房间采暖空调负荷来讲,南向是建筑物最好的选择。另外,建筑高度对自然通风也有很大的影响,一般高层建筑对其自身的室内自然通风有利。而在不同高度的房屋组合时,高低建筑错列布置有利于低层建筑的通风,处于高层建筑风景区内的低矮建筑受到高层背风区回旋涡流的作用,室内通风良好。超级秘书网

自然通风而且是环境绿化的重要手段,是引进比室温低的室外空气而给人凉爽感觉的一种节能的简易型空调。绿色环境常用的送风方式是地板送风暖通空调方式(FloorSupplyHVACSystem)。

3提高绿色建筑建设效率的途径