第一讲 人居环境与绿色建材绪论

武汉大学通识课

人居环境与绿色建材主

讲：阮

燕课程介绍为什么选这门课？这门课设置的目的？Diagram2Diagram2人建筑材料人居环境3课程宗旨综合地阐述建筑材料与人居环境的关系，从资源、能源、环境、人与自然的协调等角度论述建筑材料应具有的性能和未来开展方向，使同学们了解如何在建筑领域实现可持续开展目标。4课程内容建筑材料与土木工程、人居环境之间的关系。从地球资源、能源、生态平衡等视角，讲述建筑材料的生产、运输、施工以及使用过程中对人类的生存环境的影响。分析未来社会人类对生存空间、生活方式的需求变化，以及与之相适应的社会根底设施的建设和开展趋势；建筑材料的绿色化方向。国内外正在开发和已经开发的新型建筑材料的组成、结构、性能特点和工程应用。?人居环境与绿色建材?第1讲概论第2讲建筑材料的进步与人类生存环境的变化第3讲自然条件、风土与建筑的特点第4讲材料特性与建筑物的风格第5讲家居环境的评价与绿色装修第6讲高层建筑与城市环境第7讲道路、桥梁与出行环境第8讲21世纪的建筑特点及绿色建材6课程学习资料?建筑材料与人居环境?清华大学出版社课件-文件中心-网盘密码：2021027参考资料：本课程教学环节课堂讲授课外调研课堂讨论期末考核：平时成绩+期末考核9第一章概论一、人居环境与可持续开展二、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、绿色建筑材料人与自然

转变！！！生存与开展是人类社会最根本的主题。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开展的。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〞，无视甚至忘却自然界的惩罚。不堪重负的地球人类的思考人与自然的关系？人类的生存与发展的关系？人居环境！！可持续开展！！13对人类开展方式的质疑1962年，美国的海洋生物学家雷切尔.卡森(RachelCarson)?寂静的春天?(SilentSpring)——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、大自然在对抗十六、崩溃声隆隆十七、另外的道路1516人居环境和可持续开展概念的提出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〕17人居环境和可持续开展概念的提出1987年,组成了联合国世界环境与开展委员会〔WorldCommitteeofEnvironmentandDevelopment，WECD〕；正式提出了“可持续开展〞(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。人居环境与可持续开展思想确实立，标志着人类对待自然的态度从根本上发生了转变。18人居环境和可持续开展概念的提出1992年6月3日至4日,联合国环境与开展大会?里约环境与开展宣言?、?21世纪议程?第7章促进持续的人类居住区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。19人居环境和可持续开展概念的提出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开展〞。“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?。2001年6月在纽约召开的人居特别联大会议上，又通过了?新千年人居宣言?。2002年1月1日联合国人居署正式宣告成立。联合国人居环境奖联合国人居奖是全球人居领域内规格最高的奖项，人称人居奖中的“奥斯卡〞。该奖自1989年创立以来，每年颁发一次，目的在于鼓励和表彰世界各国为人类住区开展做出杰出奉献的政府、组织、个人和工程。我国从1990年开始组织申报联合国人居奖，截至目前，我国共获联合国人居奖19次。唐山、深圳、上海、中山、沈阳、成都、大连、杭州、包头、威海、厦门、烟台、扬州、南宁、南京、日照、哈尔滨、昆山21人居环境的含义人类住区〔HumanSettlement)指人类聚居生活的地方，是与人类生存活动密切相关的地表空间。包括自然、人群、社会、居住、支撑五大系统。“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〞。中国科学院和中国工程院两院院士、著名建筑与城乡规划学家、新中国建筑教育奠基人之一、人居环境科学创立者吴良镛，荣获2021年度国家最高科学技术奖。23人居环境理论还需要开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那么；重视人居环境的人文内容。任务：究天人之际通古今之变评中外之得失成一家之言二、“人居环境〞问题的现状世界环境中国的状况

1987年7月11日，世界人口到达50亿：联合国人口基金1990年6月将每年的7月11日定为“世界人口日〞，1999年60亿：1999年10月12日，被联合国定为“世界60亿人口日〞；2005年65亿：2005年6月，世界人口已达64.77亿；2021年70亿：2021年10月31日，世界70亿人口日；2025年80亿：据有关权威机构预测，2025年将增加到80亿；2050年94亿：2050年将到达94.21亿。根据测算，地球最多只能养活100亿至150亿居民。世界人口数据

世界人口的历史变化据科学考证：公元前100万年，世界人口仅1-2万人。在旧石器时代，世界人口翻一番要3万年之久；到公元初，世界人口翻一番缩短到1000年；而到了15世纪中期，世界人口翻一番那么缩短为15年;到公元1650年，世界人口增加到了大约5亿。1830年，世界人口到达第一个10亿；从5到10的翻倍，缩到了180年。1930年突破20亿；1960年到达30亿；1975年到达40亿；1987年到达50亿；1999年到达60亿！2021年到达70亿！世界人口每增长10亿人，所需的时间分别缩短为100年；30年；15年；12年；12年；12年！

世界城市人口占人口总数的增长世界人口状况——城市化问题28世界人口状况——城市化问题到2021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，到达33亿。到2030年，生活在城市中的人口数量将到达50亿。到2050年，这一数字到达64亿。未来城市人口增长将主要出现在开展中国家。29世界环境

——人口增长和城市化带来的问题

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30能源危机世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用。

化石燃料主要包括：煤、石油、天然气。据推算，目前已经发现的石油储藏量还可用40年，天然气还可用70年，煤炭还可用190年。化石能源与原料链条的中断，必将导致世界经济危机和冲突的加剧，最终葬送现代市场经济。事实上，近10年来，中东及海湾地区与非洲的战争都是由化石能源的重新配置与分配而引发。资源危机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％。32环境危机

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、石油工业有机毒物污染。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。33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缺乏

“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。35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。36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缺乏37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市区垃圾燃烧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Communitynoises42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缺乏我国城镇人口占人口总数比例的变化2021年城镇化水平45.68%预计2021年将到达50%44住房缺乏表我国人均居住变化面积的逐年变化因此，正确地处理人类与自然的关系，取得人与自然的协调、共生，走可持续开展之路，关系到地球家园的兴衰和人类未来的命运，是现代人所面临的严峻现实和必须解决的问题！返回目录46三、人居环境的范围硬环境软环境生活环境工作环境社会公共环境地球环境硬环境和软环境人居硬环境是指一切效劳于城市居民并为居民所利用，以居民行为活动为载体的各种物质设施的总和。包括居住条件、生态环境以及根底设施和公共效劳设施三项内容。人居软环境是指人居社会环境，指的是居民在利用和发挥硬环境系统功能中形成的一切非物质形态的总和，是一种无形的环境，如生活情趣、生活方便舒适程度、信息交流与沟通、社会秩序、平安和归属感等。硬环境是软环境的载体，而软环境的可居性是硬环境的价值取向。人居环境的范围生活环境的层次生活环境50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——平安性、使用功能、健康性51社会公共环境指人们除家庭生活和工作之外所在的环境。生活效劳设施文化娱乐设施公共交通设施——取决于社会经济兴旺程度和人们的综合素质52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，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四、建筑材料和人居环境的关系56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.古罗马的建筑

大角斗场长城万里长城1.材料建造了人类的物质文明故宫太和殿

60广州新电视塔610米高，2021年建成“新东京塔〞打造世界上最高的建筑，方案在2021年前完工，预计塔高613.5米63

世界第一高塔----

多伦多市电视塔马来西亚452m高佩重纳斯大厦

吉隆坡412米高电视塔

东方明珠龟山电视塔台北101大楼

梦幻般的城市——阿联酋迪拜鸟巢－效果图水立方杭州湾跨海大桥74晨曦中的大桥雄姿

来源：浙江日报黄擎日本的青函海底隧道英法海峡隧道

772.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2.建筑材料的进步改善了人类的生存环境随风起舞的大楼——转楼

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

823.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83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84建筑带来的环境问题全球气候变暖建筑工程需要消耗大量的水泥、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。建筑使用需要消耗大量的能源，生产这些能源也将产生大量的温室气体。酸化环境酸化与建筑材料的生产紧密相关，如：水泥、钢材、铝材的生产都产生大量的二氧化硫等物质。水资源耗竭化石燃料耗竭室内空气质量我国目前民用