《建筑环境学》课程教学大纲（本科）.docx

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1、建筑环境学Built Environment课程代码：02410010学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：28实验学时：4上机学时：0课程实践学时：0 ）先修课程：传热学适用专业：建筑环境与能源应用工程教材：朱颖心.建筑环境学.北京：中国建筑工业出版社，2016一、课程性质与课程目标.（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）本课程是高等学校建筑环境与能源应用工程专业的一门重要的必修课和专业基础课，是一 门跨学科的边缘科学，是建筑环境与能源应用工程专业的研究对象由单纯的机械设备系统向综合的 建筑环境系统转化的产物。本课程是研究建筑的基本规律、建筑技术的原理和方法，使学生掌握建 筑环

2、境的基本理论、基本知识、基本技能，讲求经济效益，培养学生具有初步的科学管理能力。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1:使学生了解和掌握人和生产过程需要的室内物理环境；课程目标2：使学生了解和掌握各种外部和内部的因素如何影响建筑环境；课程目标3：使学生了解和掌握改变或控制建筑环境的基本方法及原理；课程目标4：通过本课程的学习，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下理论基础。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业必修课程填写）本课程支撑专业培

3、养计划中毕业要求指标点1m-n1 .毕业要求1-1:2 .毕业要求注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“，也可标注“H、M、L”。课程目标毕业要求指标课程目标1课程目标2毕业要求1-1二、课程内容与教学要求（按章撰写）第一章绪论（一）课程内容1 .建筑与环境的关系（1）建筑的演变历史（2）营造法式（适合自己需要），图式理论（追求艺术），建筑空间理论（功能），建筑环境学 （舒适性）（3）建筑与环境关系的发展中存在的问题（4）如何协调室内环境舒适性要求与节能、环保之间的矛盾（5）空调系统的使用使得在室内空气品质方面比较差，易造成病态建筑综合症SBS2 .建筑环境学的主要内容与研究方法（

4、1）建筑环境学的主要研究内容（2）建筑外环境，建筑热湿环境，人体对热湿环境的反应，室内空气品质，通风与气流组织， 建筑声环境，建筑光环境（3）建筑环境学的主要研究方法（二）教学要求让学生从宏观上了解建筑与环境的关系，了解建筑环境学的主要内容与研究方法。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）重、难点：L建筑与环境的关系，2.建筑与环境关系的发展中存在的问题，3.建筑环境学的 主要内容，4.建筑环境学的主要研究方法。第二章建筑外环境（-）课程内容1 .地球绕日运动的规律（1）地球绕日的运动，四季的形成，昼夜（2）太阳在空间的相对位置2 .太阳辐射（1）太阳常数与太阳波谱，大气层对

5、太阳辐射的吸收3 .室外气候（1）大气压力，风与大气边界层，室外温度，地温，空气湿度，降水4 .城市微气候(1)概念，城市气候形成的原因，城市气候的主要特点，日照与建筑物的配置5 .我国气候分区的特点(1)我国的气候分区法，外国学者的气候分区法(二)教学要求掌握地球绕日运动的规律、太阳辐射、室外气候和城市微气候、我国气候分区的特点相关知识。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.地球绕日运动的规律，2.太阳辐射，3.室外气候和城市微气候，4.我国气候 分区的特点第三章建筑热湿环境(-)课程内容1 .太阳辐射对建筑物的热作用(1)围护结构外表面所吸收的太阳辐射得热，

6、(2)室外空气综合温度(3)夜间辐射2 .建筑围护结构的热湿传递(1)通过非透光围护结构的显热得热(2)通过透光外围护结构的得热(3)通过围护结构的湿传递3 .以其它形式进入室内的热量和湿量(1)室内产热、产湿量(2)空气渗透带来的得热4 .冷负荷与热负荷(1)得热量与负荷的定义(2)得热与负荷的关系5 .典型负荷计算方法原理介绍(1)负荷计算方法的发展(2)各种计算方法简介(二)教学要求掌握太阳辐射对建筑物的热作用、建筑围护结构的热湿传递、以其它形式进入室内的热量和湿 量、冷负荷与热负荷，了解典型负荷计算方法原理。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.太阳辐射

7、对建筑物的热作用，2.建筑围护结构的热湿传递，3.以其它形式进入 室内的热量和湿量，4.冷负荷与热负荷。第四章 人体对热湿环境的反应(-)课程内容1.人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础(1)人体的热平衡，人体的温度感受系统，人体的体温调节系统，热感觉，热舒适2人体对稳态热环境的反应(1)热舒适方程，预测平均评价PMV (Predicted Mean Vote),有效温度ET (Effective Temperature)与 ASHRAE 舒适区3人体对动态热环境的反应(1)动态热环境与稳态热环境的区别，人体对阶跃(突变)温度变化的反应，人体对变化风速 的反应，过渡活动状态的热舒适指标4其他

8、热湿环境的物理度量(1)热应力与热过劳，热应力指数HIS (Heat Stress Index),湿黑球温度WBGT (wet bulb globe temperature),风冷却指数 WCI (Wind Chill Index)5人体热反应的数学模型(1)二节点模型的建立，二节点模型的应用(二)教学要求掌握人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础、人体对稳态和动态热环境的反应，了解其他 热湿环境的物理度量、人体热反应的数学模型。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础，2.人体对稳态和动态热环境的反 应。第五章 室内空气质量

9、(-)课程内容1 .室内空气品质简介(1)研究室内空气品质的原因，室内空气品质的定义2 .影响室内空气品质的污染源和污染途径(1)室内污染源及其特性，室内空气污染途径3 .室内空气品质对人的影响及其评价方法(1)室内空气品质对人的影响：危害人体健康，影响人的工作效率，(2)室内空气品质的评价方法：暴露水平评价，主观评价与客观评价相结合的综合评价，4 .室内空气品质标准5 .室内空气污染控制方法(1)污染源源头治理：消除室内污染源，减小室内污染源散发强度，污染源附近局部排风(2)通新风稀释和合理组织气流：以室内C02允许浓度为标准的必要换气量，以氧气为标准的 必要换气量，以消除臭气为标准的必要换

10、气量(3)空气净化：过滤器过滤，吸附净化法，紫外灯杀菌，臭氧净化方法6 .室内材料和家具的污染源散发特性(二)教学要求掌握影响室内空气品质的污染源和污染途径、室内空气品质对人的影响及其评价方法、室内空 气污染控制方法，了解室内材料和家具的污染源散发特性。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.影响室内空气品质的污染源和污染途径，2.室内空气品质对人的影响及其评价 方法，3.室内空气污染控制方法。第六章室内空气环境营造的理论基础(一)课程内容1 .室内空气环境营造方法概述(1)通风(空调)目的：保证排除室内污染物，室内人员的热舒适，满足室内人员对新鲜空气的需要(2)

11、自然通风：自然通风的作用原理，热压作用下的自然通风，余压，风压作用下的自然通风, 风压、热压同时作用的自然通风，自然通风的特点，自然通风的通风形式(3)机械通风：混合通风，置换通风，个性化送风(4)常见的送回风形式：混合通风，置换通风，个性化送风2 .室内空气分布的描述参数(1)均匀混合气流组织的描述参数：全面通风稀释方程式，稳定状态下的全面通风换气量，非 稳定状态下的全面通风换气量(2)送风有效性的描述参数：空气龄，换气效率，送风可及性(3)污染物排除有效性的描述：污染物含量和排空时间，排污效率与余热排除效率，污染物年 龄，污染源可及性(4)与热舒适相关的部分参数：不均匀系数法(技术指标)，

12、空气分布特性指标(Air Diffusion Performance Index) 或 ADPI(二)教学要求掌握室内空气环境营造方法、自然通风原理、稀释法、置换法与局域保障法，了解室内空气环 境的评价指标、主要评价指标的测量方法。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：L室内空气环境营造方法，2.自然通风原理，3.稀释法、置换法与局域保障法。第七章建筑声环境(一)课程内容3 .建筑声环境的基本知识(1)声波的基本物理性质：声源和声波，频率、波长和声速，声音的信号和频谱，波阵面和声 线(2)声音的计量：声功率、声强和声压，声功率级、声强级、声压级及其叠加，声源的指向性

13、4 .人体对声音环境的反应原理与噪声评价(1)人的主观听觉特性：人耳的频率响应与等响曲线，掩蔽效应，双耳听闻效应(方位感)， 听觉疲劳和听力损失(2)噪声的评价：A声级LA,等效连续A声级，昼夜等效声级，累积分布声级(统计声级)， 噪声评价曲线NR、NC和PNC曲线5 .声音传播与衰减的原理(1)声波遇到边界面和障碍物时的传播规律：声波的绕射与反射，声波的透射与吸收(2)声音在室内、外空间的传播：声音在自由场中的传播，声音的衰减，气象条件影响6 .材料与结构的声学性能(1)材料和结构的声学性能，吸声材料和吸声结构：吸声材料的吸声系数和吸声量，吸声材料 和吸声结构的分类(2)隔声和构件的隔声特性

14、：隔声量与透射系数，单层匀质密实墙的空气声隔绝特性，双层墙 的空气声隔绝特性7 .噪声的控制与治理方法(1)噪声控制的原则与方法：噪声控制原则，城市噪声控制，室内设备噪声控制(2)吸声降噪，隔声：隔声构件的综合隔声量，缝和小孔对隔声的影响，房间的噪声降低值， 撞击声的隔绝。减振和隔振：隔振，阻尼减振(3)隔声罩：隔声罩的隔声原理，隔声罩的主要结构及效果。消声器，掩蔽效应的应用(二)教学要求掌握建筑声环境的基本知识、人体对声音环境的反应原理与噪声评价、声音传播与衰减的原理、 材料与结构的声学性能、噪声的控制与治理方法。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.建筑声环

15、境的基本知识，2.人体对声音环境的反应原理与噪声评价，3.声音传 播与衰减的原理，4.材料与结构的声学性能，5.噪声的控制与治理方法。第八章建筑光环境(-)课程内容1 .光的性质与度量(1)光的性质(2)基本光度单位：光通量，照度，发光强度，亮度(3)基本光度单位的相互关系：点光源发光强度I和被照面照度E的关系，亮度L和照度E的 定性关系(4)光的反射与透射：定向反射和透射材料，均匀扩散反射、透射材料，定向扩散反射、透射 材料2 .视觉与光环境(1)眼睛与视觉特征：眼睛的构造与视觉，视野和视场，视觉特征(2)颜色对视觉的影响：颜色的度量方法，颜色产生的心理效果(3)视觉功效(4)舒适光环境要素

16、与评价标准：适当的照度水平，舒适的亮度比，适宜的色温与显色性(宜 人的光色)，避免眩光3 .天然采光(1)天然光源：定义，天然光的光谱能量分布特征(2)天然采光设计原理：天然光环境的评价方法，我国的光气候特点与光气候分区，不同采光 口形式的特征及其对室内光环境的影响4 .人工照明(1)人工光源：热辐射光源，气体放电光源，半导体光源(2)灯具：灯具的分类，灯具的效率，灯具的类型，灯具与空调系统的结合使用(3)照明方式：一般照明，分区照明，局部照明，混合照明(4)照明设计：选择照明方式，选择照明标准，选择灯具和光源，照明计算，照明布置(二)教学要求掌握光的性质与度量、视觉与光环境、天然采光与人工照

17、明的原理与方式。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）重、难点：1.光的性质与度量，2.视觉与光环境，3.天然采光与人工照明的原理与方式。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1用示踪气体衰减法测定通风 量2验证性必做课程目标32建筑热舒适指标PMV的测定2验证性必做课程目标3注：L “类型”填验证性、综合性、设计性等；“要求”填必做、选做。实验1:用示踪气体衰减法测定通风量了解并掌握示踪气体衰减法的原理和相关知识点，学会运用示踪气体衰减法进行建筑通风量的 测定。实验2：建筑热舒适指标PMV的测定了解并掌握建筑热舒适指

18、标PMV的原理及相关知识点，学会运用PMV方法测定建筑室内的热舒 适度。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课 堂 教 学实验上 机课程 实践小 计第一章11讲授法、演示法课程目标1第二章44讲授法、研究型 教学方法课程目标2,课程目标3, 课程目标4第二早628讲授法、研究型 教学方法课程目标2,课程目标3, 课程目标4第四章66讲授法、讨论法课程目标2,课程目标3, 课程目标4第五章44讲授法、演示法课程目标2,课程目标3, 课程目标4第六章325讲授法、研究型教学方法课程目标2,课程目标3, 课程目标4第七章22讲授法、演示法课程目标2,课程目

19、标3, 课程目标4第八章22讲授法、演示法课程目标2,课程目标3, 课程目标4合计28432注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；2 .主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现考勤、课堂参与度30%期末考试闭卷70%注：1,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。3 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。4 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。5 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所

20、占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）P. 0. Fanger, Thermal Comfort, R. E. Krieger 出版社2彦启森等，建筑热过程，中国建筑工业出版社3詹庆旋，建筑光环境，中国建筑工业出版社4秦佑国，建筑声环境，中国建筑工业出版社5王鹏，建筑适应气候，清华大学博士论文，2001七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）本课程作为一门重要的专业基础课，对学生专业知识的架构具有基础性作用，对今后从事 与建环专业相关的工程设计、施工和研究的学生尤为重要。本课程要求学生能够理解并会回答每章 所附习题以及课堂上讨论的问题。年 月 日