1、 引言
建筑生態(tài)環(huán)境的概念是對建筑有影響的一切的外在事物，不僅包括室內(nèi)、外的熱、濕、光、聲、水等等環(huán)境，更重要的是它考慮的是生態(tài)，包含的是一種生態(tài)的理念，即使建筑，人，環(huán)境在一種動態(tài)的平衡中共生。而建筑作為一種人工環(huán)境應(yīng)該去適應(yīng)生態(tài)環(huán)境，盡量減少對生態(tài)環(huán)境的負面影響，同時明確暖通空調(diào)系統(tǒng)在其中起著一個非常重要的作用。
暖通空調(diào)的任務(wù)是什么？絕不僅僅是選擇幾個設(shè)備，滿足人們對于溫濕度的要求，這只是一個低層次的過程。我們要做的，是創(chuàng)造一種建筑范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，達到一種生態(tài)循環(huán)的要求，這是暖通空調(diào)的根本任務(wù)所在，也是我們專業(yè)之所以改名為建筑環(huán)境與設(shè)備工程的原因。
2、 建筑生態(tài)環(huán)境
建筑是人類的基本活動之一，也是人類文化的組成部分。建筑與特定的文化背景，人們的生活環(huán)境，生活方式以及工作環(huán)境有著密切的聯(lián)系。建筑還有著物質(zhì)形態(tài)的特征，從本質(zhì)上看，建筑也是環(huán)境，是人工環(huán)境的一部分，它與生態(tài)環(huán)境有著不可分割的聯(lián)系。
建筑生態(tài)環(huán)境是指建筑周圍，對建筑的存在與發(fā)展產(chǎn)生影響的一切的外在事物。與傳統(tǒng)的建筑環(huán)境類似，一般也分為室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境兩個部分。
2.1 建筑室內(nèi)環(huán)境
建筑室內(nèi)環(huán)境包括建筑室內(nèi)的溫度，濕度，氣流組織分布，空氣質(zhì)量，采光，照明，色彩，空間布局等及它們相互組合后產(chǎn)生的效果。它是影響人們舒適感覺和健康的直接方面。傳統(tǒng)的建筑環(huán)境考慮的往往只是溫濕度的要求。
2.2 建筑室外環(huán)境
建筑室外環(huán)境主要是自然環(huán)境，包括建筑熱濕環(huán)境，光環(huán)境，水環(huán)境，聲環(huán)境等，還有其他的一些人文環(huán)境，地理環(huán)境，物理環(huán)境等。所謂建筑熱濕環(huán)境，主要反映在空氣環(huán)境的熱濕特性中,它受室外氣候參數(shù)和各種濕熱源的影響；建筑的光環(huán)境是為了達到人們視覺和心理的滿足；水環(huán)境是為了滿足人們?nèi)粘Ｓ盟男枰宦暛h(huán)境則一方面滿足人們聽覺的需求，另一方面要盡量降低噪聲的污染；人文環(huán)境是指人們的生活等各方面的習慣；地理環(huán)境是建筑所處的地理位置的特點。建筑環(huán)境在這里卻幾乎不考慮人文和地理等的影響。
3、 暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展
現(xiàn)代建筑的存在，既作用于周圍的生態(tài)環(huán)境，同時也作用于居住者和使用者。自從有了人類社會，就有了人類的住所，人類從原始的洞穴、簡陋的茅草屋到高級豪宅；從低矮的多層建筑發(fā)展到100多層400多米高的高層建筑；從簡單的居住發(fā)展到今天的辦公樓、寫字樓、會堂、賓館、體能場館、商業(yè)建筑、醫(yī)院、圖書館等功能種類繁多的建筑，這些建筑形式及功能的發(fā)展，直接反映了社會的發(fā)展，科技的進步，物質(zhì)生活的豐富，精神生活需求的提高，反映了當今世界經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。人們已不再滿足于簡單的居住辦公，而希望能有一個舒適的居住環(huán)境，適宜的溫濕度，使用方便的冷熱水系統(tǒng)，清潔的飲用水系統(tǒng)，快捷安全的垂直交通系統(tǒng)等等，這些都依賴于暖通空調(diào)系統(tǒng)等建筑設(shè)備的發(fā)展，而暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展又是由人們對建筑使用功能的眾多要求所決定的?？傊F(xiàn)代建筑離不開暖通空調(diào)系統(tǒng)，同時科技的快速進步和房屋建筑技術(shù)的發(fā)展，帶動和促進了暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展。
但是，暖通空調(diào)發(fā)展到今天，在滿足人們眾多功能要求的同時，不得不將考慮的范圍擴展到建筑周圍的生態(tài)環(huán)境。能源的大量使用，對周圍環(huán)境的無限破壞，這些都對人類發(fā)展產(chǎn)生了嚴重的影響。如何建立一種生態(tài)的平衡，這需要我們暖通空調(diào)進行反思。
4、 建筑生態(tài)環(huán)境與暖通空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)系
建筑與建筑生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，本質(zhì)應(yīng)該是建筑去適應(yīng)其生態(tài)環(huán)境，減少對環(huán)境的各種惡劣影響，而暖通空調(diào)系統(tǒng)此時便在建筑中發(fā)揮一種能動性的作用，利用各種方法創(chuàng)造良好的建筑生態(tài)環(huán)境，以此來協(xié)調(diào)建筑與環(huán)境之間的關(guān)系。
4.1 建筑生態(tài)環(huán)境對暖通空調(diào)系統(tǒng)的影響
4.1.1 室外污染
室外環(huán)境與室內(nèi)是有聯(lián)系的，室外的污染必然會影響到室內(nèi)。室外在沒有工業(yè)污染的條件下主要是受交通車輛散發(fā)的VOC氣體的影響。研究表明，無論室內(nèi)還是室外，總是離地面越高VOC的含量越低。所以一般認為建筑物的一層受到室外影響。
4.1.2 室外計算參數(shù)
室外計算參數(shù)包括室外溫度，濕度，風速，太陽輻射以及大氣壓等。參數(shù)確定得過高，會增加設(shè)備的投資和運行費用，經(jīng)濟上不合理；確定得過低，則滿足不了工藝和人們使用的要求，實用上不合理。而目前我們的設(shè)計參數(shù)都是根據(jù)不保證率來確定的，室外空氣溫度的變化會使暖通空調(diào)系統(tǒng)在絕大部分時間里是處在部分負荷狀態(tài)下運行，這樣也會在經(jīng)濟上產(chǎn)生不合理。
4.1.3 城市的區(qū)域風場
風是由于大氣壓差所引起的大氣水平方向的運動。由于建筑地理位置的一些影響，在太陽直射的中午，會在高層建筑的背光面形成一塊大的陰影區(qū)，導致這塊地區(qū)的溫度低于周圍大氣溫度，特別是在炎熱的夏季，這種差異溫度差更為明顯，這樣就導致了區(qū)域范圍內(nèi)大氣壓差，形成一個區(qū)域風場。這不僅影響了周圍低矮建筑的暖通空調(diào)設(shè)計，而且高層建筑本身的背光面房間負荷也相應(yīng)減小了。
4.1.4 霜凍效應(yīng)
霜凍效應(yīng)是一種溫度的局部倒置現(xiàn)象。當空氣流入山谷、洼地時，只要沒有風力擾動，空氣就會如池水一樣聚積在一起。處于這種凹地里的建筑或住宅，以及多高層建筑的底層和地下室都會出現(xiàn)一種溫度比周圍地面上的溫度低得多的情況，特別是在夜間更為明顯。這就對地下室等的空調(diào)設(shè)計提出了要求。
建筑生態(tài)環(huán)境的概念是對建筑有影響的一切的外在事物，不僅包括室內(nèi)、外的熱、濕、光、聲、水等等環(huán)境，更重要的是它考慮的是生態(tài)，包含的是一種生態(tài)的理念，即使建筑，人，環(huán)境在一種動態(tài)的平衡中共生。而建筑作為一種人工環(huán)境應(yīng)該去適應(yīng)生態(tài)環(huán)境，盡量減少對生態(tài)環(huán)境的負面影響，同時明確暖通空調(diào)系統(tǒng)在其中起著一個非常重要的作用。
暖通空調(diào)的任務(wù)是什么？絕不僅僅是選擇幾個設(shè)備，滿足人們對于溫濕度的要求，這只是一個低層次的過程。我們要做的，是創(chuàng)造一種建筑范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，達到一種生態(tài)循環(huán)的要求，這是暖通空調(diào)的根本任務(wù)所在，也是我們專業(yè)之所以改名為建筑環(huán)境與設(shè)備工程的原因。
2、 建筑生態(tài)環(huán)境
建筑是人類的基本活動之一，也是人類文化的組成部分。建筑與特定的文化背景，人們的生活環(huán)境，生活方式以及工作環(huán)境有著密切的聯(lián)系。建筑還有著物質(zhì)形態(tài)的特征，從本質(zhì)上看，建筑也是環(huán)境，是人工環(huán)境的一部分，它與生態(tài)環(huán)境有著不可分割的聯(lián)系。
建筑生態(tài)環(huán)境是指建筑周圍，對建筑的存在與發(fā)展產(chǎn)生影響的一切的外在事物。與傳統(tǒng)的建筑環(huán)境類似，一般也分為室內(nèi)環(huán)境與室外環(huán)境兩個部分。
2.1 建筑室內(nèi)環(huán)境
建筑室內(nèi)環(huán)境包括建筑室內(nèi)的溫度，濕度，氣流組織分布，空氣質(zhì)量，采光，照明，色彩，空間布局等及它們相互組合后產(chǎn)生的效果。它是影響人們舒適感覺和健康的直接方面。傳統(tǒng)的建筑環(huán)境考慮的往往只是溫濕度的要求。
2.2 建筑室外環(huán)境
建筑室外環(huán)境主要是自然環(huán)境，包括建筑熱濕環(huán)境，光環(huán)境，水環(huán)境，聲環(huán)境等，還有其他的一些人文環(huán)境，地理環(huán)境，物理環(huán)境等。所謂建筑熱濕環(huán)境，主要反映在空氣環(huán)境的熱濕特性中,它受室外氣候參數(shù)和各種濕熱源的影響；建筑的光環(huán)境是為了達到人們視覺和心理的滿足；水環(huán)境是為了滿足人們?nèi)粘Ｓ盟男枰宦暛h(huán)境則一方面滿足人們聽覺的需求，另一方面要盡量降低噪聲的污染；人文環(huán)境是指人們的生活等各方面的習慣；地理環(huán)境是建筑所處的地理位置的特點。建筑環(huán)境在這里卻幾乎不考慮人文和地理等的影響。
3、 暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展
現(xiàn)代建筑的存在，既作用于周圍的生態(tài)環(huán)境，同時也作用于居住者和使用者。自從有了人類社會，就有了人類的住所，人類從原始的洞穴、簡陋的茅草屋到高級豪宅；從低矮的多層建筑發(fā)展到100多層400多米高的高層建筑；從簡單的居住發(fā)展到今天的辦公樓、寫字樓、會堂、賓館、體能場館、商業(yè)建筑、醫(yī)院、圖書館等功能種類繁多的建筑，這些建筑形式及功能的發(fā)展，直接反映了社會的發(fā)展，科技的進步，物質(zhì)生活的豐富，精神生活需求的提高，反映了當今世界經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。人們已不再滿足于簡單的居住辦公，而希望能有一個舒適的居住環(huán)境，適宜的溫濕度，使用方便的冷熱水系統(tǒng)，清潔的飲用水系統(tǒng)，快捷安全的垂直交通系統(tǒng)等等，這些都依賴于暖通空調(diào)系統(tǒng)等建筑設(shè)備的發(fā)展，而暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展又是由人們對建筑使用功能的眾多要求所決定的?？傊F(xiàn)代建筑離不開暖通空調(diào)系統(tǒng)，同時科技的快速進步和房屋建筑技術(shù)的發(fā)展，帶動和促進了暖通空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展。
但是，暖通空調(diào)發(fā)展到今天，在滿足人們眾多功能要求的同時，不得不將考慮的范圍擴展到建筑周圍的生態(tài)環(huán)境。能源的大量使用，對周圍環(huán)境的無限破壞，這些都對人類發(fā)展產(chǎn)生了嚴重的影響。如何建立一種生態(tài)的平衡，這需要我們暖通空調(diào)進行反思。
4、 建筑生態(tài)環(huán)境與暖通空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)系
建筑與建筑生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，本質(zhì)應(yīng)該是建筑去適應(yīng)其生態(tài)環(huán)境，減少對環(huán)境的各種惡劣影響，而暖通空調(diào)系統(tǒng)此時便在建筑中發(fā)揮一種能動性的作用，利用各種方法創(chuàng)造良好的建筑生態(tài)環(huán)境，以此來協(xié)調(diào)建筑與環(huán)境之間的關(guān)系。
4.1 建筑生態(tài)環(huán)境對暖通空調(diào)系統(tǒng)的影響
4.1.1 室外污染
室外環(huán)境與室內(nèi)是有聯(lián)系的，室外的污染必然會影響到室內(nèi)。室外在沒有工業(yè)污染的條件下主要是受交通車輛散發(fā)的VOC氣體的影響。研究表明，無論室內(nèi)還是室外，總是離地面越高VOC的含量越低。所以一般認為建筑物的一層受到室外影響。
4.1.2 室外計算參數(shù)
室外計算參數(shù)包括室外溫度，濕度，風速，太陽輻射以及大氣壓等。參數(shù)確定得過高，會增加設(shè)備的投資和運行費用，經(jīng)濟上不合理；確定得過低，則滿足不了工藝和人們使用的要求，實用上不合理。而目前我們的設(shè)計參數(shù)都是根據(jù)不保證率來確定的，室外空氣溫度的變化會使暖通空調(diào)系統(tǒng)在絕大部分時間里是處在部分負荷狀態(tài)下運行，這樣也會在經(jīng)濟上產(chǎn)生不合理。
4.1.3 城市的區(qū)域風場
風是由于大氣壓差所引起的大氣水平方向的運動。由于建筑地理位置的一些影響，在太陽直射的中午，會在高層建筑的背光面形成一塊大的陰影區(qū)，導致這塊地區(qū)的溫度低于周圍大氣溫度，特別是在炎熱的夏季，這種差異溫度差更為明顯，這樣就導致了區(qū)域范圍內(nèi)大氣壓差，形成一個區(qū)域風場。這不僅影響了周圍低矮建筑的暖通空調(diào)設(shè)計，而且高層建筑本身的背光面房間負荷也相應(yīng)減小了。
4.1.4 霜凍效應(yīng)
霜凍效應(yīng)是一種溫度的局部倒置現(xiàn)象。當空氣流入山谷、洼地時，只要沒有風力擾動，空氣就會如池水一樣聚積在一起。處于這種凹地里的建筑或住宅，以及多高層建筑的底層和地下室都會出現(xiàn)一種溫度比周圍地面上的溫度低得多的情況，特別是在夜間更為明顯。這就對地下室等的空調(diào)設(shè)計提出了要求。