建筑环境学参考答案.docx
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建筑环境学参考答案
1、建筑物一般应该满足哪方面的要求：
（1）安全性：
避免由于地震、台风、暴雨等各种自然灾害所引起的危害或人为的侵害
（2）功能性：
满足建筑的居住、办公、营业、生产等功能
（3）舒适性：
保证居住者在建筑的健康和舒适
（4）美观性：
有亲和感，社会文化的体现
2建筑学的主要任务：
（1）了解人类生活和生产过程需要什么样的室外环境
（2）了解各种外部因素是如何影响人工微环境的
（3）掌握改变或控制人工微环境的基本方法和原理
3对建筑有关的气候要素有哪些：
太阳辐射气温湿度风降水天空辐射土壤温度
4太阳常数：
大气层外的辐射强度。
1353瓦每平方米
6落到地球表面的太阳辐射能有哪几部分组成：
（1）直射辐射：
为可见光和近红外线
（2）散射辐射：
被大气中的水蒸汽和云层散射，为可见光和近红外线
（3）大气长波辐射：
大气吸收后再向地面辐射，为长波辐射。
在日间比例很小，可以忽略。
7空气温度和室外空气综合温度区别：
室外气温一般是指距离地面1.5米高、背阴处的空气温度。
空气温度也就是气温，是表示空气冷热程度的物理量。
室外空气综合温度相当于室外计算温度增加一个太阳辐射的等效温度。
8为什么夏天中午人们在室外感觉温度比天气预报空气温度高：
体感温度是人体感觉到的温度，是一个综合的空气温度，太阳辐射，风速，湿度等的综合概念，在夏天中午，太阳辐射强烈，人体吸收了一部分太阳辐射的能量，故人们在室外感觉的温度比空气温度高。
9风的成因有哪些：
风是指大气压差所引起的大气水平方向的运动。
（1）地表增温不同是引起大气压力差的主要原因，也是风形成的主要原因。
（2）大气环流：
造成全球各地差异，赤道和两极温差造成（3）地方风：
造成局部差异，以一昼夜为周期，地方性地貌条件不同，造成，如海陆风山谷风、庭院风、巷道风等（4）季风：
造成季节差异，以年为周期，海陆间季节温差造成，冬季大陆吹向海洋，夏季海洋吹向大陆
10、描述风的两个主要参数：
风向：
风吹来的方向。
风速：
单位时间风所进行的距离。
11、简述建筑小区风场形成的机理
1）建筑物对来流风的阻碍和聚集作用
2）小区太阳辐射导致各表面存在温差而形成的自然对流。
12、解释城市热岛现象形成的原因
1）城市下垫面特殊的热物理性质：
对太阳辐射的反射率和地面的长波净辐射都比郊区小，其热容量和蓄热能力都比郊区大，植被面积小，不透水面积大，蒸发量比郊区小，以潜热形式带走的太阳辐射热量比郊区小等等。
2）城市的低风速不利于热量向外扩散。
3）城市较大的人为热
4）城市的大气透明度低，云量较高，夜间对天空的长波辐射散射受到严重影响，造成室夜晚与郊区温差比白天更大。
13、是空气温度改变导致地面温度改变还是地面温度改变空气温度？
是地面温度的改变导致空气温度的改变。
原因：
1）大气中的气体分子在吸收和放射辐射能时具有选择性，它对太阳辐射几乎是透明体，直接接受太阳辐射的增温是非常微弱的，只是吸收地面的长波辐射（3—120微米），因此地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因。
2）地面温度则主要受太阳辐射的影响，并且他起着决定性的作用，同时受下垫层的物理性质等影响，因此，是地面温度的改变导致空气温度的改变。
14、为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结霜？
在晴天，夜间树叶表面温度比空气要高，因此在夜间树叶表面向天空辐射能力强，表面温度下降大；当温度低于水的露点温度时就会在树叶上结霜或结露。
15、为什么室空气环境日益受到人们的重视？
1、强调节能导致建筑密封性增强和新风量减少。
2、新型合成材料在现代建筑量应用。
3、散发有害气体的电器产品大量使用
4、传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理。
5、厨房和卫生间气流组织不合理。
6、室外空气污染。
18、室空气污染物的来源有哪些，并举例说明
室外来源1燃料的燃烧，交通工具：
工业企业等造成的NOx,SOx，悬浮颗粒等；2地层放射性污染，如氡；3被污染的水，含有有害物质。
室来源1生产工艺工程：
有机溶剂的蒸汽，燃烧产生的有害气体，生产性粉尘2人工活动，厨房燃烧产物，卫生间污染3设计或管理不良的HVAC系统4化学品污染：
建材，装修材料家具
人体污染物1皮肤排泄物：
CO2等；2衣服上的灰尘、细菌等；3烟草的烟气：
CO,尼古丁。
19、室污染物的种类有哪些，写出三种气体污染物
1、化学污染：
主要为有机挥发性化合物和有害无机物引起的污染如：
甲醛、甲苯、二氧化碳、氮氧化合物、硫化物等
2、物理污染：
主要指灰尘、重金属和放射性氡、纤维尘和烟尘等的污染
3、生物污染：
细菌真菌病毒引起的污染。
20.如何控制室污染物
1“堵源”—建筑设计施工的围护结构表层材料的选用中，采用VOC等有害气体少的材料。
2“节流”—切实保证空调截面风系统的正确设计，严格的运行管理和维护，使可能的污染源产污量降低到最小程度。
3“稀释”—保证足够新风量或通风换气量，稀释和排除室气态污染物。
4“清除”—采用各种物理或化学方法将空气中的有害空气清除掉。
21.建筑热湿环境是如何形成的？
热湿环境是建筑环境中最主要的容，主要反映在空气环境的特性中，建筑室热湿环境形成的最主要原因是各种外扰和扰的影响。
外扰主要包括室外气候参数，如室外空气温湿度、太阳辐射、风速、风向变化以及临室的空气温湿度，均可通过维护结构的传热、传湿、空气渗透使热量和湿量进入到室，对室热湿环境产生影响。
扰主要包括室设备、照明、人员等室热湿源。
22、简述维护结构热过程的主要特点？
由于围护结构热惯性的存在，通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟的关系。
23、人们常说太阳下的体感温度是什么？
人体感觉到的温度是一个综合了室外空气温度，太阳辐射，风速，温度等的综合概念
24、室外空气综合温度与什么因素有关？
护结构外表面的对流换热系数
I—太阳辐射强度----室外空气温度a---围护结构外表面对太阳辐射的吸收率
25、高反射率镜面外墙和红砖外墙的室外空气综合温度是否相同？
由于围护结构对天空长波辐射可以忽略，即使在室外空气温度，围护结构外表面的换热系数以及太阳辐射强度均相等的情况下，由于两者的外表面对太阳辐射的吸收率不同，故两者的室外空气温度不同，后者大于前者。
26、简述通过非透明围护结构的热传导过程。
答：
通过非透明维护结构的传导有两部分组成：
a、外表面对流换热b、太阳辐射通过墙体导热传入的热量。
1）由于维护结构存在热惯性，因此通过围护结构的传热量和温度的波动幅度域外扰波动幅度之间存在衰减和延迟的关系，衰减和滞后的程度取决于维护机构的蓄热能力。
围护结构的热容量越大，蓄热能力就越大，滞后时间就越长，波动的衰减就越大。
2）太阳辐射使墙体外表面温度升高，然后通过板壁向室传递。
3）通过围护结构中有一部分热量以对流方式直接进入空气中形成瞬时冷负荷，还有一部分辐射得热加热物体表面，当温度升高时，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷。
27、简述各种得热进入空气的途径。
1）潜热得热，渗透空气得热——得热立刻成为瞬时冷负荷
2）通过维护结构导热，通过玻璃窗日射得热，室热源散热——对流得热部分，立刻成为瞬时冷负荷，辐射传热部分先传到各表面，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此得热与负荷在实践上存在延迟。
28、简述得热量与冷负荷之间的关系。
1、冷负荷与得热有关，但不一定相等；
2、冷负荷由空调形式，热源特性，围护结构热工性能及房间的结构等因数来决定，与得热相比，冷负荷在时间上存在延迟，峰值上存在衰减；
3、冷负荷的本质是通过某个设定温度下整个房间的热平衡算出来的，综合了各种因素作用的一个综合值；
4、与得热不同，不存在灯光人员照成的负荷
5室空气参数在改变过程中，负荷还受空气与家居、壁面热容得影响。
29、为什么北方地区冬季供暖工况，用稳态传热方法计算热负荷，而夏季空调工况则用非稳态传热方法计算冷负荷。
因为我国北方地区的冬季室日平均温差比较大，室外空气温度的波动幅度与此相比较小的多，因此采用稳态算法，带来的误差较小。
但是夏季室外日平均温差一般较小，室外空气波动幅度很可能接近或超过了室外日平均温差，故不能采用稳态算法，二应该采用动态算法。
30、计算冷负荷的方法有哪两种？
（√）
1、谐波反应法2、冷负荷系数法
31、决定室通风量大小的主要因素有？
（√）
1、室污染物允许浓度。
2、室外污染物浓度。
3、室污染物发生量。
32、室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？
为什么？
（√）
不是。
由t（z）=t（air）+ɑI/＠（忽略围护结构对空气长波辐射的影响）可以看出，t（z）不仅由室外空气温度t（air）及太阳辐射照度I有关，而且还与ɑ（围护结构外表面对太阳辐射的吸收率）以及＠（围护结构外表面的对流换热系数）等围护结构性能参数有关，故室外空气综合温度不是单独由气象参数决定。
33、透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？
（√）
不等于。
辐射部分进入室后不直接进入空气，先被一些家具、设备吸收后再通过长波辐射的方式传递到各围护结构表面和家具表面，提高这些表面的温度后，再通过对流换热的方式逐步释放到空气中，形成冷负荷，故不能形成瞬时冷负荷。
34、室照明和设备散热是否直接转变为瞬时冷负荷？
（√）
1、照明和机械设备的对流和辐射的比例与其表面温度有关。
2、其向外辐射的能量不能转化为瞬间冷负荷。
3、其中以对流换热形式向外传递的能量能直接转变为瞬间冷负荷。
35、为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏天却一定要采用动态算法计算空调负荷？
（√）
因为我国北方的冬季室外日平均温差比较大，室外空气温度的波动幅度与此相比要小得多，因此采用稳态算法，带来的误差比较小。
但是夏季室外日平均温差一般比较小，室外空气波动幅度很可能接近或超过室外日平均温差，故不能采取稳态算法，而取动态算法。
36、维护结构表面上的长波辐射对负荷有何影响？
（1）是围护结构表面上的长波辐射传递到各围护结构表面和家具的表面，提高这些表面的温度后，再通过对流换热方式逐步释放到空气中形成冷负荷
（2）围护结构表面上的长波辐射是造成冷负荷相对于得热峰值衰减和延迟的根本性原因
37、影响人体与外界热交换的因素有哪些？
（1）环境空气温度：
对流换热
（2）环境表面温度：
辐射换热（3）水蒸汽分压力（空气湿度）：
对流质交换（4）高温环境：
增加热感，低温环境：
增加冷感（5）风速：
对流热交换和对流质交换（6）吹风感：
冷感和对皮肤的压力冲击（7）服装热阻：
影响所有换热形式
38、影响热舒适的主要因素有哪些？
空气湿度，垂直温差，气流与吹风感，辐射不均匀性，年龄、性别、季节、人种
39、试写出人体热舒适方程的物理解释？
热平衡方程MWCRES=0M—人体能量代谢率取决与人体的活动量大小W—人体所做的机械功C—人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量R—人体外表面向周围环境通过辐射形式散发的热量E—汗液蒸发和呼出的水蒸气所带走的热量S—人体蓄热率
40、PMV和PPD是指什么？
PMV指标就是引入反映人体热平衡程度的人体热负荷TL而得出，指标代表了同一环境绝大多数人的感觉，但不一定能够代表所有个人的感觉，PMV指标只适用与稳态热环境。
PPD是通过概率分析确定某环境条件下人群不满意的百分数，PPD＝100–95exp[–（0.03353PMV4+0.2179PMV2）]
41、人的代谢率主要是由什么因素决定的？
人体的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改变而改变？
人体的代谢率取决于活动强度。
即肌肉活动强度对代谢率起着绝对性影响同时还受环境温度、性别、年龄、神经紧程度、进食后时间长短等的影响；要改变，当活动强度一定时人体的发热量和出汗率在一定温度围可以近似看做是常数。
但随着环境空气温度的不同，人体向环境散热量中显热和潜热的比例是随着环境空气温度变化的，所以人体的发热量和出汗率是随环境空气温度的改变而改变。
42、说明照度的定义，单位，性质？
照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符号位E单位：
勒克斯（lx）性质：
可叠加性（解释：
几个光源同时照射被照面时实际照度为单个光源分别存在时形成照度的代数和）
43、舒适光环境包括哪些方面?
1、适当的照度水平2、舒适的亮度比3、适宜的色温与显色比4、避免眩光干扰。
44、天然采光有哪些特点？
1光效高2视觉效果好，不易导致视觉疲劳3健康持续的单峰值光谱满足人的心理和生理需求4难度大，受气候的条件和建筑设计制约5采光与遮阳有矛盾。
45、控制噪声的措施有哪些？
1、生源的噪声控制。
（吸声、隔声等）2、在传声途径中的控制吸声、消声隔振。
3、掩蔽（主动加入掩蔽噪声）
46、室外空气中CO2的浓度大约是多少？
我国室卫生空气标准规定的允许Co2浓度是多少？
300~400ppm
我国规定二氧化碳浓度;（高级客房700ppm），（普通居住空间1000ppm），（过渡空间2000ppm）
47、简述消声器原理及其种类？
1、阻性消声器（直管式消声器、片式阻性消声器）
原理：
利用布置在管壁上的吸声材料和吸声结构的吸声作用使沿管传播的噪声迅速随距离衰减从而达到消声目的
2、抗性消声器（扩式消声器、共振消声器、阻抗复合式消声器）
原理：
利用声阻抗的不连续性产生传输损失，利用声音的共振、反射、叠加、干涉等原理达到消声目的。
49、热湿环境是建筑环境中最重要的容主要成因：
是外扰和扰的影响和建筑本身的热工性能外扰：
室外气候参数，邻室的空气温湿度扰：
室设备、照明、人员等室热湿源
50、得热：
某时刻在外扰作用下进入房间的总热量叫做该时刻的得热。
如果得热<0，意味着房间失去热量。
51、得热的来源
与室状态无关，只取决于热源的得热。
室产热与产湿，得热量＝热源发热量；室设备与照明室人员；通过围护结构的空气渗透导致的得热；透过透光围护结构的太阳辐射得热；与热源和室热状态（空气温度、壁面温度）都有关的得热；通过非透光围护结构的热传导；通过透光围护结构的热传导
51、通过非透光围护结构的热传导与通过非透光围护结构的得热的比较：
前者是考虑在外扰动以及整个房间所有围护结构相互作用下通过一堵墙体的实际传热量；后者是把一堵墙体割裂开来，仅考虑在外扰动作用下通过一堵墙体的传热量；目的在于把房间每一堵墙体的得热求出来，然后进行叠加，以求得通过整个房间围护结构的总得热量。
是一些简化手工工程算法的需要。
52、各种得热进入空气的途径：
潜热得热、渗透空气得热，得热立刻成为瞬时冷负荷，通过围护结构导热、通过玻璃窗日射得热、室显热源散热，对流得热部分立刻成为瞬时冷负荷；辐射得热部分先传到各表面，再以对流形式进入空气成为瞬时冷负荷，因此负荷与得热在时间上存在延迟。
53、两种积分变换法反应系数法（冷负荷系数法）：
任何连续曲线均可离散为脉冲波之和。
将外扰分解为脉冲，分别求得脉冲外扰的室响应，再进行叠加室负荷。
对应离散系统，拉普拉斯变换转化为Z变换
谐波反应法：
任何一连续可导曲线均可分解为正（余）弦波之和。
把外扰分解为余弦波，分别求出每个正（余）弦波外扰的室响应，并进行叠加。
54、人体与外界的热交换
显热交换、对流散热、辐射散热、潜热交换
皮肤散湿：
出汗蒸发、皮肤湿扩散、呼吸散湿
54、热感觉
定义：
人对周围环境“冷”“热”的主观描述。
特点：
尽管人描述环境的冷热，实际上只能感觉到自己皮肤下神经末梢的温度。
所以“冷”“热”与感受者的身体状态有关，不是完全客观的。
“中性”的定义：
不冷不热，人用于体温调节消耗的能量最小。
55热舒适
舒适产生于不适的消除过程中。
“舒适”比“中性”更主观。
56、热舒适方程与PMV指标特点总结
舒适程度由对热中性的偏移程度确定，与偏移的时间长短没有关系，与人体原有的热状态无关，与人体热状态的变化无关。
只适用于稳态热环境。
PMV的计算是完全客观的，但指标的含义却是由主观感觉统计确定的。
是把主观感觉与客观物理条件联系的好办法。
57、室空气品质的评价两种思路
机械论:
强调室空气成分与浓度，采用一系列污染物浓度指标来进行评价。
IAQ问题成为单纯的物理化学问题。
但低浓度条件下，仪器无法测定时就无能为力。
人是标准的提供者，只影响被评价区域受关注的权重。
人数和位置一定，IAQ的评价就与人无关。
强调人的感觉：
提出“感知的空气品质”（PerceivedAirQuality）
理由：
多种污染物存在的条件下，组分比例构成不同，各种组分对人的感觉的影响也会产生变化；空气成分相同条件下，温、湿度不同会导致人对IAQ的感觉不同
问题复杂化：
空气组分与感知的空气品质是什么关系？
58、室空气品质的评价方法
方法1：
测量室污染物浓度客观评价
问题：
用什么作为代表性的污染物？
（测什么？
）
低浓度下的测量受到仪器精度的限制
方法2：
调查问卷主观评价
问题：
主观评价结果往往与客观评价结果矛盾：
客观测量值远远低于控制标准，但主观感觉不好
客观测量值可能有些问题，但主观感觉并不差
人们感觉不舒服的原因很多，不知道哪些是IAQ的问（热环境、颜色、照度、工作压力等也有影响）。
59、空气净化方法和原理：
空气过滤、吸附方法、紫外灯杀菌、静电吸附、纳米材料光催化、等离子放电催化、臭氧消毒灭菌、利用植物净化空气
60、通风的方式：
机械通风：
利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来实现空气流动的方式
特点：
可控制性强。
可通过调整风口、风量等控制室气流分布需要消耗能源初投资和运行费都比较高
自然通风：
利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的通风换气方式
1、优点：
无能耗；建筑能耗占总能耗30％空气品质好；机械通风空调：
“病态建筑”
2、缺点：
不易控制，解决手段：
进一步研究中；
有时风量不足，解决办法：
自然与机械通风结合机械辅助自然通风
61、自然通风—理论机理
基本原理：
只要建筑开口两侧存在压力差P，就会有空气流过开口。
热压：
温差引起的空气密度差导致建筑开口外的压差风压：
室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的压差自然通风的分类：
热压通风、风压通风、风压和热压的联合、作用下的自然通风
62、新风通风换气量
决定因素
室污染物允许浓度
室外污染物浓度
室污染物发生量：
发生量已知否
室污染物产生对换气量的要求
人体代谢生物污染：
以CO2浓度或臭气强度指数为指标确定换气量
消除烟臭的要求根据吸烟量确定
污染物发生量：
VOC等微量产生的污染难以监测，通风量的确定仍然是需要研究的问题。
63、气流分布（气流组织）评价的方法
通风气流组织评价的三类参数
描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：
空气龄、换气效率、送风可及性
描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：
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
与热舒适关系密切的有关参数，如：
不均匀系数、空气扩散性能指标（ADPI）
65、掩蔽效应
一种声音存在提高了另一种声音的可闻阈
频率相近则掩蔽作用显著
对高频掩蔽作用比对低频掩蔽作用大
有利有弊
弊：
听不清要听的容，降低工作效率
利：
避免一些噪声的干扰，提高工作效率
66、噪声控制措施
降低噪声源噪声，噪声源的控制、减振
传播途径降低噪声，吸声、隔声、消声、隔振
掩蔽，主动加入掩蔽噪声
67、舒适光环境评价
适当的照度水平，照度标准与照度分布
舒适的亮度分布，适合的亮度对比很重要
适宜的显色性与色温，影响对物体颜色的判别和人的心理感觉
无眩光干扰
68、天然采光特点
光效高：
104lm/W
视觉效果好，不易导致视觉疲劳
健康，连续的单峰值光谱满足人的心理和生理需要
难度大，受光气候条件和建筑设计制约
采光与遮阳有矛盾
69、人工照明特点：
不受光气候影响、不受建筑设计影响、控制方便、需要消耗大量电能、增加夏天空调负荷
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