2010网校讲义一级注册建筑师考试建筑设计6

1、第四节 环境心理学、生态与科学与可持续建筑2002年公布的新考试大纲提出“理解建筑与室内外环境、建筑与技术、建筑与人的行为方式的关系”的要求。请结合环境心理学、生态与可持续建筑这两本书学习。这部分可重点学习节能建筑、太阳能建筑、生态建筑、可持续建筑，以及人的行为心理和环境的关系等新概念。环境心理学一、绪言人类一直在探索自身与周围环境的关系。人类总是在不断地解释环境，解释自己，同时也在不断地利用和改造环境，维持和改善自己的生存条件。人际交往、人与环境之间的相互作用，直接影响着人所处的环境，也影响着人类自身。研究人的行为与人所处的物质环境之间的相互关系，是环境心理学的基本任务。20世纪60年代末，

2、面对城市环境的严重恶化及其对城市居民身心健康和行为方式所产生的种种消极影响，环境心理学首先在北美兴起。提高人类对自身及其所处环境的认识，建立和谐的人与环境之间的关系，是环境一行为研究的永恒主题，也是建筑师必须关注的课题。环境心理学的主要特点是：1把环境一行为关系作为一个整体加以研究；2强调环境一行为关系是一种交互作用关系；3几乎所有的研究课题都以实际问题为取向，即都计划用来解决某些实际问题，其基础理论和内容都直接来源于实际研究；4具有浓厚的多学科性质。涵盖生理学、心理学、社会学、建筑学、城市规划、园林规划与设计、环境保护、人文地理学、文化人类学、生态学等多门学科；5以现场研究为主，采用来自多学

3、科的、富有创新精神的折中研究方法。二、环境知觉理论1格式塔知觉理论2生态知觉理论3概率知觉理论。三、环境认知和认知地图人在物质环境中活动，必须为自身定位和寻址，并在行动之前理解环境所包含的意义。人识别和理解环境有赖于在记忆中重现空间环境的形象。曾经感知过的事物在记忆中重现的形象称为“意象”或“表象”，具体空间环境的意象被称为“认知地图”。“认知地图”是格式塔心理学的术语。美国城市规划专家凯文林奇提出城市认知地图由五个基本要素组成，即：路径、标志、节点、区域和边界。认知地图可以帮助人们理解自己和环境的关系，确定目标的空间方位、距离，寻找到达目标的路径，并可建立起个人对环境的安全感和控制感。认知地

4、图还是人们接受新环境信息的基础。一个城市有着大多数人公认的重要元素，它们构成城市的公共意象，亦即公共的认知地图。清晰的城市公共认知地图，有助于市民的公共活动和社会交往。认知地图的研究方法虽受到个人绘图能力和表达能力的局限，还受到样本来源的影响，但是简便易行，具有形象、直观的优点，还在一定程度上反映使用者对环境的记忆与评价，其有效性与可靠性已获得广泛认可，并得到推广应用。四、研究环境一行为关系的理论1唤醒理论。环境刺激对人产生的直接效果是提高唤醒水平，无论刺激是令人愉快还是不愉快的。唤醒理论试图说明唤醒与情绪、绩效的关系，环境刺激与感觉评价的关系等等。2环境应激理论。令人不愉快的刺激所引起的紧张

5、反应称为应激。了解应激对人的影响，在设计中帮助环境使用者避免不必要的环境应激，有利于人的健康，可以提高生活质量和社会稳定。五、个人空间、私密性和领域性1个人空间是个人心理上所需要的最小的空间范围。他人对这一空间的侵犯与干扰 会引起个人的焦虑和不安。个人空间范围的度量，可以采用模拟法、现场研究或实验室试 验。个人空间起着自我保护作用，是一个针对来自情绪和身体两方面潜在危险的缓冲圈，以避免过多的刺激，导致应激的过度唤醒、私密性不足或身体受到他人攻击。人际距离决定交往方式，可分为密切距离、个人距离、社会距离和公共距离。2私密性是指对生活方式和交往方式的选择与控制。需要物质环境从空间大小、边界的封闭与

6、开放等方面，为人们的离合聚散提供不同层次和多种灵活机动条件的特性。3领域性是个人或群体为满足某种需要，拥有或占用一个场所或区域，并对其加以人格化和防卫的行为模式，是所有高等动物的天性。领域可分为主要领域、次要领域和公共领域三类。领域具有组织功能、私密性和控制感，并有安全防卫功能。六、城市外部公共空间活动研究基于行为的外部空间设计建议1设置有利于公众接触和交往的外部空间；2加强外部空间的生气感；3兼顾私密性活动；4形成私密性一公共性层次；5合理满足人的行为习性。七、基于行为的城市环境问题1旧城更新的设计建议（1)认真进行社会调查；（2)提倡公众参与；（3)选择合理的更新方式；（4)保留对居民有意

7、义的物质元素；（5)设置半私密(半公共)空间和社会交往空间；（6)充分考虑安全防卫的需要。2城市区域安全防卫的四项原则（1)对居住空间加以领域限制；（2)有助于人工和自然监视；（3)形成有利于安全防卫的建筑意象；（4)改善居住区的社会环境。八、建筑设计中得环境行为研究1建筑环境对行为影响的理论假设（1）环境决定论；（2）环境可能论；（3）环境或然论；（4）其他观点。人的需求的六个等级：（1）生理需要（2）安全需求（3）交往和归属需求；（4）尊重的需求；（5）自我实现的需求（6）认知和美的需求。2基于行为的建筑设计过程环境心理学家提出过许多改进的建筑设计过程，其中蔡塞尔归纳出的“设计循环模型”可

8、为代表。它特别强调三点：1)初步设计阶段，着重收集包括环境一行为信息在内的设计资料，并制定相应的设计标准；2)进行使用后的评估，在工程竣工并使用一段时间后，评估所完成的项目，了解在多大程度上符合初步设计计划阶段所制定的、基于行为的设计标准，并将所得到的“诊断资料”反馈应用于下一个设计项目的计划阶段；3)形成循环模式，持续实施“假设-实施-验证反馈”这一循环模式，经过长时期的积累，形成系统的基于行为的设计资料。3建筑使用后的评估建筑使用后的评估就是在建筑投人使用后评价建筑的绩效将所评估的建筑或场所的实测资料，与建筑或场所的绩效标准进行比较，判断是否合格，并将有关的信息反馈给业主、使用者、设计人员

9、和有关部门，或者作为基础资料，供今后同类建筑或场所设计使用。包括：经有关部门认可作为设计指南；作为修改设计规范的佐证；供业主、使用者和设计者参考等。持续的使用后评估，对于满足使用者的需求，减低建造和维护成本，提高建筑和环境质量具有重要意义。（1）建筑使用后的评估以投入时间多少和达到的深度不同，可分为指示性评估、调研性评估和诊断性评估三类。（2）评估的三个阶段：计划阶段、执行阶段、应用阶段（3）在评估中，主要考察技术、功能和行为三方面的因素。4.环境一行为信息按照心理学家提出的新设计模型，在初步设计阶段应当收集与环境、行为及其交互作用有关的多学科的研究信息，即环境一行为信息。环境一行为信息可分为

10、三方面：1)不同尺度的场所和场景的信息。其中宏观尺度的信息主要来源于文化人类学和人文地理学；而微观尺度主要来源于室内设计、工业设计和工效学：2)不同使用者群体的信息，主要涉及不同使用群体对建筑环境的需求。这方面的信息来源于社会学、心理学和各种社会调查，包括建筑师本身所作的调查。3)环境一行为现象的信息，包括人体测量、工效学研究、环境对生理的影响、环境知觉、环境认知、环境应激、环境评估、环境态度、空间行为、象征和意义等。这方向的研究信息大部分来源于心理学，一部分来源于社会学、工效学和文化人类学；5.建筑的意象环境心理学研究发现：建筑的使用特点、所包含的意义、可见性以及形式特点在形成建筑意象中起主

11、要作用。1)形式特点。建筑物的大小、形状、外表、质量和周围环境都会影响意象的形成其中，建筑的外轮廓对记忆起着最关键的作用。清晰的外轮廓是识别建筑及其周围环境的明显边界，它使建筑从其周围背景中突显出来成为图形。只有当图形与背景差异显著时才能使建筑更引人注意。当每一栋建筑都轮廓独特时，过分的多样又会导致单调。没有作为背景的、大部分建筑的千篇一律，就没有作为图形的、重点建筑的鹤立鸡群：2)可见性。可见性与观察者的位置(视线、视距、视野)和建筑周围环境有关。3)使用特点和意义。使用频繁程度和使用的独特性也是影响建筑意象的主要因素。4)使用者的综合建筑意象。对一种建筑风格的偏爱与理解闲群体而异，对社会各

12、阶层而言，不存在“正确的”建筑艺术。每一个建筑师都试图赋予建筑艺术以自身所理解的意义，并期盼公众予以理解。为此，必须与公众在意义与象征方面具有共同沿言。还有一类建筑综合意象与使用者的需要和选择有关，即业主综合意象。忽视业主的综合意象将导致方案落选、重大设计缺陷以及建成后的“异用”，甚至还会导致使用者自行彻底改建。6.室内空间定向1对易识别性影响较大的建筑环境因素有：a建筑的平面形状；b建筑内外熟悉的标志或提示的可见性；c建筑不同区域间有助于定向和回想的区别程度；d提供识别或方向信息的符号和编号。2加强室内空间定向的建议：a妥善处理建筑平面的拓扑复杂性，包括降低建筑平面中服务对象使用部分的拓扑复

13、杂性，适当重复同一拓扑模式，强化重点或中心区域等；b强化建筑特点的可见性；c改善标志系统；d辩证考虑具体行为习性和习惯(如趋光性、转弯倾向、环顾倾向、性别差异等)。7.室内空间的体验1)室内空间的宽敞感与天空辉度、内部照明、房间和窗户大小等物质特点有差异等，人的行为特点对宽敞感的影响也不容忽视。宽敞感与人体尺度、动作和动觉，尤其与潜在的行为习性有关。例如，有的人在办公室伸懒腰，如果后仰时碰到墙壁，就会抱怨房间不够宽敞；在病房和疗养院设置内外廊或长阳台，为病员提供“下床来回走走”的条件，就能缓解病房的狭窄和局限所引起的厌烦。2)空间的开敞和围合是影响场所感的主要因素之一。对象高度与观察距离之比，

14、与围合感有关：比例为11时产生完全的围合感；12是围合感的临界阈；1/3具有最小程度的围合感；14则失去围合感。界面的特点对空间的围合感也具有重要影响。建筑师还必须注意社会和文化因素对建筑体验的影响：对于同一量度的室内空间，不同的地域的不同人群会有完全不同的空间开敞感。3)减少拥挤感的对策a适当进行分隔，减少人们的互相接触，并降低环境信息的输入水平；b减少感觉过载：人眼的边缘视觉会夸大眼角以外的运动，这种夸大的运动感会造成感觉过载，并可能进而引起拥挤感；减少相互间的眼睛接触也能减少感觉过载； c减少对行为的限制，使人的行为具有多种自由度，可能减少拥挤产生的消极影响。8.特定建筑类型与行为1)博

15、物馆的行为研究课题：展品寻址和博物馆疲劳。a复杂多样是博物馆环境的固有特点，但有必要向参观者提供各种辅助手段，以克服寻址困难。b减少博物馆疲劳的对策，如展品布置使用“中断”手法打破连续、合理安排展品的复杂程度、改进空间布局、展室间用敞廊或花园连接、室内和室外陈列相结合等等。2)居住场所的行为研究课题：私密性、住宅的选择、住所空间的使用规律、接近性对社交的影响、对居住环境的满意程度。a私密性的重要作用包括：保证居家生活的安静和安宁，提高集体宿舍居住人员的满意程度，减少监狱暴力行为，改进居住场所中的工作和学习绩效等。从环境一行为角度看，可把室内空间分成公共一半公共(半私密)一私密层次，从而形成一种

16、梯度。减少或隔绝视听侵扰是获得居住场所私密性的主要方式。其中，设置屏蔽是确保私密性的常用手段。建筑设计中，应根据不同群体的需求，寻求私密性和公共性的平衡。b影响住宅选择的因素有：地区性的偏爱，经济条件，住宅地点，社会因素，安全防卫以及服务设施的方便程度等。住宅选择涉及对各种影响因素的评估、判断、权衡、排序和抉择，不应过于简单化。C住所空间的使用规律因不同的文化而异。文化的差异对居住空间的使用和设计具有重要的甚至是决定性的影响。3)老年人福利设施的行为研究课题：基于行为的设计考虑、安全与方便、提供多种选择、环境的控制感、理想的福利设施等。4)其他建筑环境，诸如图书馆、工作场所、医院等，都有人做了

17、大量的行为研究。生态与可持续建筑一、什么是可持续建筑建筑及其环境若能做到有利于：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；素质培养；持续发展；美感、卫生、安全。那么在永久的将来就可能做到有效发挥其正确的物质功能和精神功能的作用。这就是可持续建筑。生态与可持续建筑的主要含义可概括为以下几个方面：1节能与少、无污染即在建筑中充分利用以太阳能为代表的可持续能源，尽量取代传统的污染性能源。同时考虑多能转换、余热回收和自然空调等等。所谓“多能转换”有两层含义：一是使建筑构件成为多种能量形式的转换器，如将太阳能转换为热能或电能以供利用；二是建筑物实现多种使用功能的转换

18、利用以节省资源。所谓“自然空调”也有两层含义：一是保护自然的生态环境，发挥绿色植物调温调湿、防尘、减噪和改善大气质量的功效；二是利用建筑材料和深层土壤的热惰性，通过有效的气流组织，对进入室内的空气进行调温调湿，以改善室内物理环境。因此，自然空调是一种既节能又没有污染的空调方式。2节约用地，开发地上、地下空间3生态平衡就建筑而言，生态平衡的技术关键是：做好输入、输出物质流的良性循环和能量形式的良性转换。目前这仅仅是一个发展目标，有着大量的研究工作要做。4其他含义还可包括立体绿化、智能运行、保护地方特色等等。二、节能建筑和太阳能建筑以节能为核心技术的节能建筑，其根本特征是，一方面加强维护结构的绝热

19、性能，另一方面主要就是利用太阳能。所以说太阳能建筑就是典型的节能建筑。太阳能是一种典型的可持续能源，具有洁净、安全、长期性的特征。太阳能建筑是指经过良好设计，达到优化利用太阳能的建筑。以供暖为主的太阳能建筑可分为主动式系统和被动式系统两大类。1主动式供暖系统主要由集热器、管道、储热物质以及散热器等组成。系统的循环动力由水泵或风机提供。这种系统要使用电动设备，初次投资较大，单纯采暖时较少采用，可用于供热水或兼作采暖系统。2被动式太阳能采暖系统的特点是，将建筑物全部或一部分既作为集热器又作为储热器和散热器，无需管道和风机、水泵。被动式系统又分为间接得热和直接得热两类。(1)间接得热系统有：特朗伯集

20、热墙、水墙、载水墙(充水墙)和毗连日光间四种类型。1)特朗伯墙的做法是法国人特朗伯教授提出的。其主要构造为：在建筑物向阳面设03-05m厚的混凝土集热墙，墙的向阳面涂以深色涂层以加强吸热，墙的上、下设可关闭的通风口，从而构成主要的集热、储热和散热器。为保证集热效果，并保护墙面不受室外环境污染与侵蚀，在集热墙外0.1m处装玻璃或透明材料以构成空气间层，间层内装可动绝热层(窗帘或百叶)。这种构造可以通过通风口和可动绝热层的开闭，实现冬、夏两季分别对室内空气加热和吸热，只是夏季应把深色的外表面换成浅色的反射面。2)水墙是利用水的比热较混凝土大得多的特点，以其取代混凝土作储热体的一种做赔。由于水具有对

21、流传热的性能，会把吸收的太阳辐射热较快传到内表面，造成室温较大的波动，这方面的性能不如混凝土。3)载水墙采用向混凝土墙的空腔内充水的办法做集热墙，兼有水的储热容量大和固体材料无对流传热两方面的集热优势。(2)毗临日光间可以提高主要空间的使用质量，又可大幅度减少房屋的热损失；日光间还可构成良好的生态环境，夏季可以开窗通风并采用遮阳措施，避免室内过热；因而有较好的推广前景。(3)直接得热系统一般利用向阳面的玻璃窗直接得到太阳辐射热，是一种最简单的太阳能建筑形式。为了减少热损失，夜间必须有绝热窗帘将窗户覆盖。夏季白天可将采光部位以外的透明部分用绝热材料覆盖，以减少进热；夜间则将绝热层全部移开以利向外

22、散热。对于居住建筑，直接得热窗的面积与地面面积比应在20-30，墙、地板以及其他储热构件的表面面积至少5倍于向阳面玻璃的面积。三、建筑设计中节能节地与环境保护的关系目前人类还在大量使用有污染的能源。因此节约能耗必然减少污染而有利于环保。绿化是保护环境生态的重要措施。节约建设用地可以提供更多的绿化用地；发展立体绿化而不直接占用土地进行绿化可以进一步节约用地；这就是节地与环保的关系。致力于改善人类生存环境的建筑工作者，应当十分关注建筑节能和节地问题。1通过对围护结构散热公式的分析可知，一个有着足够总热阻的房屋，只需一盏40W灯泡所产生的余热就可以在冬季保持室内适宜的温度。由此说明，提高围护结构的总热阻具有很大的节能潜力，这是建筑节能首先应解决的问题。2，建筑物的平面形式与节能节地密切相关。(1)建筑体形系数建筑热工学将建筑物的散热面积与建筑体积之比值称为该建筑的“体形系数”。体形系数越小越有利于节能。从建筑平面形式看，圆形最有利于节能；正方形也是良好的节能型平面；长宽比大的是耗能型平面。这一点，无论从冬季失热还是从夏季得热的角度，分析的结果都是一样的。耗能型平面的建筑，从总图上看相对的周边长度大，占地较多；围护结构消耗的材料、人工等费用相对也高。(2)太阳能建筑的体形系数太阳能建筑的体型系数应该考虑方向性，即应当分析不同方向的外围面积与建筑体积的比值与建筑节能的关