人居环境概论.ppt

主讲 阮燕武汉大学E mail jcrj2007 027 63187390 武汉大学公选课 建筑材料与人居环境 2 课程目的及内容 本课程的宗旨 综合地阐述建筑材料与人居环境的关系 从资源 能源 生态环境 人与自然的协调以及可持续发展等角度论述建筑材料应具有的性能和未来发展方向 使同学们树立环境意识 对在建筑材料领域实现可持续发展目标的方式有充分的理解 3 建筑材料与人居环境 第1章人居环境概论第2章建筑材料的进步与人类生存环境的变化第3章自然条件 风土与建筑的特点第4章材料特性与建筑物的风格第5章21世纪的建筑特点及新型材料第6章家居环境的评价与室内装饰材料第7章高层建筑与材料第8章智能建筑物与智能化材料第9章路面材料 道路铺筑与出行环境第10章材料的进步与桥梁的发展第11章尖端建筑技术与新型材料 4 第一章人居环境概论 一 人居环境与可持续发展概念的提出二 人居环境问题的现状三 人居环境的范围四 建筑材料与人居环境的关系五 绿色建筑与建筑材料绿色化 一 人居环境和可持续发展 人与自然转变 生存与发展是人类社会最基本的主题 在人类与环境不断地相互影响和作用中 环境问题始终是伴随着人类的活动产生和发展的 不幸的是 在相当长的时期内 人类过分强调了作为自然主人的一面 夸大了人的主观能动作用 往往只看到人类战胜自然的 丰功伟绩 忽视甚至忘却自然界的惩罚 不堪重负的地球 7 对人类发展方式的质疑 1962年 美国的海洋生物学家雷切尔 卡森发表 寂静的春天 环境概念的提出 寂静的春天 蕾切尔 卡逊RachelCarson 前言一 明天的寓言二 忍耐的义务三 死神的特效药四 地表水和地下海五 土壤的王国六 地球的绿色斗篷七 不必要的大破坏八 再也没有鸟儿歌唱九 死亡的河流十 自天而降的灾难十一 超过了波尔基亚家族的梦想十二 人类的代价十三 通过一扇狭小的窗户十四 每四个中有一个十五 大自然在反抗十六 崩溃声隆隆十七 另外的道路 9 10 人居环境和可持续发展概念的提出 1968年 罗马俱乐部 增长的极限 1970年4 22 地球日 NGO1972年6月人类环境会议 联合国人类环境会议宣言 1973年联合国 环境规划署成立1976年第一次人类住区国际会议 HabitatI 联合国人居中心 UnitedNationsCenterofHumanSettlement UNCHS 11 人居环境和可持续发展概念的提出 1987年 组成了联合国世界环境与发展委员会 WorldCommitteeofEnvironmentandDevelopment WECD 正式提出了 可持续发展 SustainableDevelopment 的概念 宗旨 既要满足当代人类的需求 又不对后代人的需求构成危害 人居环境与可持续发展思想的确立 标志着人类对待自然的态度从根本上发生了转变 12 人居环境和可持续发展概念的提出 1992年6月3日至4日 联合国环境与发展大会 里约环境与发展宣言 21世纪议程 13 第1章引言第2章为加速发展中国家的持续发展的国际合作第3章贫困第4章消费模式第5章人口统计动力学和持续性第6章保护和促进人类健康第7章促进持续的人类居住区第8章为持续的发展制定政策第9章保护大气 能转移第10章土地 资源使用的统筹措施第11章森林的保护及合理使用第12章制止沙漠蔓延第13章保护高山生态系统第14章在不毁坏土地的条件下满足农业的需求第15章维持生物多样性第16章生物技术无害管理 21世纪议程 14 21世纪议程 续 第17章保护海洋资源第18章保护和管理淡水资源第19章有毒化学物质的安全使用第20章危险废料的管理第21章寻求解决固体废料问题的办法第22章放射性废物的管理第24章有关妇女的行动 持续和公正的发展第25 32章持续发展的社会伙伴第33章资金来源和机制第34章使人人享有环境无害的技术第35章持续发展的科学第36章提高环境意识第37章建立国家持续发展的能力第38章加强持续发展的机构第39章国际法律文件和机制第40章弥合数据的差距 15 1 向所有的人提供适当的住房 2 改善人类住区管理 3 促进可持续土地利用规划和管理 4 促进综合提供环境基础设施 水 卫生 排水和固体废弃物管理 5 促进人类住区可持续的能源和运输系统 6 促进灾害发生地区的人类住区规划和管理 7 促进可持续的建筑业活动 8 促进人力资源开发和能力建设以促进人类住区的发展 人类住区工作目标 16 人居环境和可持续发展概念的提出 1992年7月 组织政府各部门制定中国的国家级可持续发展战略 中国21世纪议程 1993年9月完成 1993年10月 国家计委 国家科委和联合国开发计划署 UnitedNationsDevelopmentProgram UNDP 在北京联合召开了 中国21世纪议程 国际研讨会 1994年3月25日 中国21世纪议程 在国务院第16次常务会议上获得通过 17 中国21世纪议程 中国21世纪议程 分为四大部分 第一部分 可持续发展总体战略与政策 第二部分 社会可持续发展 第三部分 经济可持续发展 第四部分 资源的合理利用与环境保护 中国 世纪议程 共 章 个方案领域 余万字 第10章人类住区可持续发展设6个方案领域 A 城市化与人类住区管理B 基础设施建设与完善人类住区功能C 改善人类住区环境D 向所有的人提供适当住房E 促进建筑业可持续发展F 建筑节能和提高住区能源利用效率 19 中国人类住区可持续发展目标 中国 世纪议程 提出的中国人类住区发展的目标是 建设规划布局合理 配套设施齐全 有利工作 方便生活 住区环境清洁 优美 安静 居住条件舒适的人类住区 20 人居环境和可持续发展概念的提出 1996年6月 在土耳其的伊斯坦布尔又召开了第二次人类住区国际会议 人居二 的目标是探讨两个具有同等全球性重要意义的主题 人人享有适当住房 和 城市化进程中人类住区的可持续发展 对于可持续发展 人是关切的中心 包括要使人人享有适当住房和建立可持续的人类住区 务使人类有权享受与大自然和谐的健康而充实的生活 人居二 重申近年来各有关世界会议的成果 并归结这些经验 形成人类住区议程 人居议程 第一章序言第二章目标和原则第三章承诺第1节人人享有适当住房第2节可持续的人类住区第3节增强能力和参与第4节男女平等第5节为住房和人类住区筹集资金第6节国际合作第7节评价进展第四章全球行动计划 实施战略第1节导言第2节人人享有适当住房第3节城市化进程中人类住区的可持续发展第4节能力建设和机构发展第5节国际合作和协调第6节 人居议程 的落实和后续行动 22 九五规划2010年环保目标 基本改变生态环境恶化的状况 城乡环境质量有比较明显的改善 建成一批经济快速发展 环境清洁优美 生态良性循环的城市和地区 2002年12月9日 人居环境委员会正式成立 业务主管部门为国家建设部 2003年11月1日 举办了 首届中国人居环境高峰论坛暨全国会员大会 面向全国发出了 中国人居环境与新城镇发展推进工程倡议书 2003年12月6日 中国人居环境与新城镇发展推进工程 首家金牌建设试点项目亮相 2004年1月29日 人居环境委员会关于 城乡规模住区人居环境评估指标体系 申报建设部软科学研究项目和研究开发项目 2004年3月9日 人居环境委员会召开第二次专家研讨会就 中国人居环境与新城镇发展推进工程技术纲要 进行进一步修订 25 人居环境和可持续发展概念的提出 人居环境的真正含义人类聚居聚居的意义人类住区 HumanSettlement 人类生存 从事生产 进行各种社会活动所在的环境 26 什么是人居环境 人类住区不仅仅是指住房 一个城市 小镇或乡村的体形 它所指的是人类活动的全过程 包括居住 工作 教育 卫生 文化 娱乐等 以及为维护这些活动而进行的实体结构的有机结合 27 人居环境理论还需要发展 人居环境是一个广阔的理念 人居环境评价体系的建立需要一个过程 整体研究是人居环境科学的根本原则 重视人居环境的人文内容 吴良镛院士提出的时代任务 究天人之际通古今之变评中外之得失成一家之言 28 二 人居环境 问题的现状 世界环境中国的状况 29 世界人口数据 1999年60亿 1999年10月12日 被联合国定为 世界60亿人口日 2006年65亿 据美国人口普查局的最新预测 全球人口至2006年2月25日突破65亿 2025年80亿 据有关权威机构预测 2025年将增加到80亿 2050年93亿 2050年将达到93亿 根据测算 地球最多只能养活100亿至150亿居民 表世界城市人口占人口总数的增长 32 世界人口状况 城市化问题 到2008年 全世界生活在城市中的人口将首次超过世界人口总数的一半 达到33亿 到2030年 生活在城市中的人口数量将达到50亿 到2050年 这一数字达到64亿 未来城市人口增长将主要出现在发展中国家 33 2003年全球人口报告 2007年世界城市人口将首次过半 半数发展中国家人口增长过快 40 以上的发达国家人口增长过慢 的发达国家面临人口老龄化问题 34 世界环境 资源 能源消耗不断增长自然环境及生态平衡面临着危机全世界尚有近一半的人口居住条件不好 35 能源危机 能源消耗的形式主要有原煤 汽油 柴油 石油 电 化石燃料主要包括 煤 石油 天然气 根据世界能源理事会 WorldEnergyCouncil 1995年的数据 全球石油 天然气 煤探明的储量分别为 2 4E 14 1 3E 14 3 0E 15 kg 按照目前消耗速度 它们分别还能够维持使用75 66 666年 为了便于计算 一般将全部能源折合为标准煤来进行评价 2000年世界汽车产量排行 地球资源利用情况 1998年 世界自然基金会发表了一份题为 活的地球指数 的报告 报告指出 从1970 1995年的25年间 地球损失了三分之一以上的资源 淡水生态系统指数25年中下降了50 特别是在1990 1995年的5年中 下降幅度最大 每年接近6 海洋生态系统万年中下降了30 世界森林覆盖面积25年下降了10 38 环境和生态平衡破坏 产业革命以来 世界范围内环境和生态平衡遭受破坏大体上经历了三个阶段 第一阶段 18世纪末 20世纪初 构成较大不良影响的最初阶段 第二阶段 20世纪前半期 燃煤污染 有机毒物污染 第三阶段 20世纪后半期 世界公害泛滥期 除了大气和水环境严重污染外 噪声 振动 垃圾 恶臭 地面沉降等其它公害也纷纷出现 39 中国的状况 人口众多 资源短缺环境污染严重城市化速度 住区配套设施建设速度城市人口住房不足 40 人类面临的空前的生态危机 空气 现在全世界约有11亿人口生活在空气污染严重的城市 在全球20个空气污染最为严重的城市中 我国的北京和上海榜上有名 水 半个世纪以来 随着人口的增长和农业的发展 全世界的用水量增长了4倍 与此同时 由于工业 农业 城市用水的污染 水资源日益短缺 预计50年后 世界人口中的13 20 将面临严重水荒 土地 过度放牧 过度垦殖 过度施用化肥和农药 已经使许多地区的沃土贫瘠化 全球已有900万公顷土地寸草不生 12亿公顷绿地遭到中等程度的破坏 由于人口的急剧增长 环境污染以及不合理的开发建设 造成某些区域性生态系统急剧退化 自然灾害频繁发生 地大物博 的中国我国陆地面积960万平方千米 居世界第三 9585万公顷耕地和22434万公顷可利用草原 均居世界第四 森林面积11525万公顷 居世界第六 已探明各种资源的潜在价值居世界第三 水能 太阳能 煤炭资源分别居世界第一 第二 第三 42 资源短缺 但是 如果被众多的人口一除 只能得到一个 地少物缺 的结论 中国的人均耕地面积不到世界平均水平的三分之一 位居世界第60多位 在全世界26个人口超过5000万的国家中 居倒数第三位 中国的人均森林和草原面积 只有世界平均水平的13 和32 3 其中森林覆盖率13 92 居世界第120位 人均水资源和人均矿产资源均位居世界第80位 其中人均水资源仅是世界人均水资源的四分之一 表中国耕地面积 人均耕地面积的变化情况表 我国城镇人口占人口总数比例的变化 45 住房不足 表我国人均居住变化面积的逐年变化 46 环境污染严重 1 水域污染 2 大气污染 3 垃圾围城现象普遍 4 城市噪音污染日趋严重 水污染Waterpollution 污水进入农灌渠Wastewaterdischargedintoirrigationcanal 城市污水直接排入河流Urbanwastewaterdischargedintoriver 湖水富营养化Eutrophicationofwaterquality 工业污水排放Dischargedindustrialwastewater 大气污染 烟尘 粉尘污染Smokeandpowderdustpollution 小炼油Small scaleoilrefinery 市区垃圾焚烧Incineratinggarbageintheurban 土法炼焦Cokingbyindigerousmethods 白色污染Whitepollution 城市垃圾Urbangarbage 生活垃圾Domesticgarbage 工业废渣Industrialwasteresidue 固体废物污染Solidwastepollution 噪声污染Noisepollution 建筑施工噪声Constructionnoises 人口嘈杂Populationnoises 交通噪声Trafficnoises 社会生活噪声Communitynoises 51 三 人居环境的范围 生活环境工作环境社会公共环境地球环境 人居环境的范围 生活环境的层次 54 工作环境 办公面积物理环境条件温度 湿度 空气清新程度 噪声 光线等办公设备通讯 打字 计算 复印等附属设备休息室 吸烟室 健身房等道路 室外交通绿化 室外环境美化 安全性 使用功能 健康性 55 社会公共环境 指人们除家庭生活和工作之外所在的环境 生活服务设施文化娱乐设施公共交通设施 取决于社会经济发达程度和人们的综合素质 56 地球环境 阳光 空气 水 土地 矿藏 河流 海洋 森林 草原 绿地等 构成了人类生存的环境 人类的行为极大地改善了其在地球上的生存环境 但是 同时也带来了破坏生态环境的一面 地球环境 地球环境三要素 干净的空气肥沃且没有被污染的土壤清洁的淡水 59 困扰着地球的七大环境因素 1 由二氧化硫等温室气体过度排放而导致的全球多样性和遗传多样性减少 珍稀动植物濒临灭绝 2 酸雨快速蔓延 3 全球森林面积锐减 4 滥垦滥伐导致土地荒漠化加剧 5 大气污染日趋严重 空气中的有害排放物有增无减 6 城市污水未经处理就排放 使得江河湖泊污浊不堪 7 由城市垃圾造成的固体废物污染令人触目惊心等 60 环境综合症 全球气候变暖联合国副秘书长兼联合环境署执行主任特普费尔先生说 人类绝不能只看到眼前的毛皮小利而忽视了自身的长远利益 当地球环境遭到全面破坏以后 人类是不可能靠 吃钱 来活着的 四 建筑材料和人居环境的关系 62 建筑材料和人居环境的关系 材料建造了人类的物质文明 建筑材料的进步改善了人类的生存环境 建筑材料的性能影响环境质量 材料的大量生产加快了资源 能源的消耗并污染环境 1 材料建造了人类的物质文明 故宫太和殿 万里长城 长城 万里长城 古罗马的建筑 大角斗场 67 68 世界高塔一览 新东京塔 在建 613 5米广州新电视塔 在建 610米 2008年完工 印尼雅加达电视塔 在建 高560米加拿大多伦多塔高553米莫斯科Ostankino塔高540米上海东方明珠广播电视塔高468米吉隆坡电视塔高421米 方案1 桅杆型塔 高1000米 设计中的广州新电视塔 广州新电视塔 610米高 2008年建成 在建中的广州新电视塔 新东京塔 打造世界上最高的建筑 计划在2011年前完工 预计塔高613 5米 73 世界第一高塔 多伦多市电视塔 东方明珠 吉隆坡电视塔 龟山电视塔 让整个城市光芒四射太阳能高塔 西伯利亚的设计师Foster和他的助手完成了这个令人吃惊的设计 这座高塔布满太阳能电池 白天积聚电力 到了晚上则可以利用这些电力发出灿烂如下图的 切割钻石 般的光芒 实在令人吃惊 台北101大楼 马来西亚佩重纳斯大厦452m 阿联酋迪拜大楼 鸟巢 效果图 希腊 世界最长大桥 therion antirionbridge 杭州湾跨海大桥 87 晨曦中的大桥雄姿来源 浙江日报作者 黄擎 日本的青函海底隧道 英法海峡隧道 2 建筑材料的进步改善了人类的生存环境 92 95 随风起舞的大楼新型纯绿色动态建筑 动态建筑理念下的旋转摩天大楼在每层楼板之间装置风力涡轮 涡轮产生的电能供给楼层的自由旋转 剩余的电能将存储在每户住宅的太阳能电池中 美国科罗拉多大峡谷悬空透明玻璃观景廊桥 99 建筑材料的进步改善了人类的生存环境 天然材料 传统材料 石材 木材 土 草 砖瓦 石灰 石膏等钢铁 水泥 混凝土塑料 铝合金 不锈钢等防水材料保温材料装修材料路面材料 100 3 建筑材料的性能影响环境质量 墙体材料门窗材料路面材料 返回目录 103 但是 4 材料的大量生产加快了资源 能源的消耗并污染环境资源 矿产 土地 森林能源 煤环境污染 废气 废渣 废水 生态环境破坏 建筑对环境的影响 105 建筑带来的环境问题 全球气候变暖建筑工程需要耗费大量的水泥 钢 玻璃等等材料 这些材料的生产均会产生大量的温室气体 主要有CO2 建筑使用需要耗费大量的能源 生产这些能源也将产生大量的温室气体 酸化环境酸化