建筑環(huán)境學課后習題參考答案

1、建筑環(huán)境學 課后習題答案第二章1.為什么我國北方住宅嚴格遵守坐南朝北的原則，而南方（尤其是華南地區(qū)）住宅并不嚴格遵守此原則？答：我國分為嚴寒、寒冷、夏熱冬冷和暖和地區(qū)，居住建筑一般總是希望夏季避免日曬，而冬季又能獲得較多光照，我國北方多是嚴寒和寒冷地區(qū)，建筑設計時，必須充分滿足冬季保暖要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱，北部地區(qū)坐北朝南能夠達到充分利用陽光日照采暖，能夠減少建筑的采暖負荷，減少建筑采暖能耗，所以，我國北方住宅嚴格遵守坐北朝南的原則，而南方地區(qū)必須滿足夏季防曬要求適當兼顧冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原則。2.是空氣溫度的改變導致地面溫度改變，還是地面溫度的改變導致空氣溫度改變？答：互

2、相影響的，主要是地面溫度的改變對空氣溫度變化起主要作用，空氣溫度的改變一定程度上也會導致地面溫度改變，因為大氣中的氣體分子在吸收和放射輻射時是有選擇的，對太陽輻射幾乎是透明體，只能吸收地面的長波輻射，因此，地面與空氣的熱量交換是氣溫上升的直接原因。3.為什么晴朗天氣的凌晨書頁表面容易結露或結霜？答：晴朗天空的凌晨，溫度較低，云層較薄，塵埃，微小水珠，氣體分子較大，太陽輻射較小，樹葉主要向天空輻射長波輻射，樹葉溫度低于露點溫度，樹葉表面容易結露或結霜。5.采用低反射率的下墊面對城市熱島有不好的影響。如果住宅小區(qū)采用高反射率的地面鋪裝是否能夠改善住區(qū)微氣候？為什么？答：其效果不是很好，由于城市建筑

3、的密集，植被少采用高反射率的地面鋪裝，雖然減少了地面對輻射的吸收，但其反射出去的輻射仍會被建筑群所吸收，另外，由于逆溫層的存在，其可能會導致空氣溫度的升高，從而不利于住區(qū)微氣候的改善。6.水體和植被對熱島現(xiàn)象起什么作用？機理是多少？答：由于城市地面覆蓋物多，發(fā)熱體多，加上密集的城市人口的生活和生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的人為熱，造成市中心的溫度高于郊區(qū)溫度，且室內(nèi)各區(qū)的溫度分布也不一樣。如果繪制出等溫曲線，就會看到與島嶼的等高線極為相似，人們把這種氣溫分布的現(xiàn)象稱為“熱島現(xiàn)象”。而水體和植被具有調(diào)節(jié)城市局部氣候的作用，如凈化空氣、減少噪聲，對城市“熱島現(xiàn)象”有一定的緩解作用。機理：水體的比熱大，溫度較高時

4、，氣體潛熱帶走輻射熱量，有效地降低溫度，植被蒸騰作用較強，能有效帶走部分熱量，此外，植被的光合作用能吸收CO2，放出O2，殺菌并能吸收粉塵，有效地抑制了溫室效應進而降低溫度，也就有效地抑制了熱島效應。第三章1.室外空氣綜合溫度是單獨由氣象參數(shù)決定的么？答：室外空氣綜合溫度并不是由氣象單獨決定的，所謂室外空氣綜合溫度相當于室外氣溫由原來的空氣加一個太陽輻射的等效溫度值，它不僅考慮了來自太陽對周圍結構短波輻射，而且反映了周圍結構外表面與天空和周圍物體之間的長波輻射2.什么情況下建筑物與環(huán)境之間的長波輻射可以忽略？答：與建筑物與環(huán)境之間的溫差很小時，他們之間的長波輻射可忽略3.透過玻璃窗的太陽輻射中

5、是否只有可見光，沒有紅外線和紫外線？答：不是，雖然紅外線和紫外線有很大一部分被玻璃窗反射回去了，可是，還是會有一部分紅外線或紫外線透過玻璃窗4.透過玻璃的太陽輻射是否等于建筑物的瞬時冷負荷？答：冷負荷是維持室內(nèi)空氣熱濕參數(shù)為某恒定值時，在單位時間內(nèi)需要從室內(nèi)除去的熱量。滲透空氣的得熱直接進入室內(nèi)成為瞬時冷負荷。對流部分的也會直接傳遞給室內(nèi)空氣成為冷負荷。而輻射部分進入到室內(nèi)后，并不直接進入到空氣中，而會通過對流換熱方式逐步釋放到空氣中，形成冷負荷。5.室內(nèi)照明和設備散熱是否直接轉(zhuǎn)變的瞬時冷負荷？答：不是，因為這些散熱部分要與室內(nèi)各表面產(chǎn)生熱交換，從而產(chǎn)生衰減和延遲。6.為什么冬季往往可以采用穩(wěn)

6、態(tài)算法計算采暖負荷而夏天卻一定要采用動態(tài)算法計算空調(diào)負荷？答：如果室內(nèi)外溫差的平均值遠遠大于室內(nèi)外溫差的波動值時。采用平均溫差的穩(wěn)態(tài)計算帶來的誤差比較小，在工程設計中最是可以接受的，冬季室內(nèi)外溫差大，但室外空氣溫度與室內(nèi)氣溫卻基本恒定，可以采用穩(wěn)態(tài)計算法萊計算，但計算夏天冷負荷不能采用日平均溫差的穩(wěn)態(tài)算法，否則可能導致完全錯誤的結果，這是因為盡管夏季日間瞬時室外溫度可能要比室內(nèi)氣溫高許多，但夜間卻有可能低于室內(nèi)氣溫，室內(nèi)外平均溫差不大，波動幅度卻相對較大，這就會導致較大偏差，故計算夏季空調(diào)負荷不能用穩(wěn)態(tài)計算法第四章1.人的代謝率主要是由什么因素決定的？人的發(fā)熱量和出汗率是否隨環(huán)境空氣溫度的改變

7、而改變？答：人體的代謝率受多種因素的影響，如肌肉活動強度，環(huán)境、溫度、性別、年齡、神經(jīng)緊張程度、進食后時間的長短。當活動強度一定時，人體發(fā)熱量中顯熱和潛熱的比例是隨著空氣溫度的改變而改變的，環(huán)境空氣溫度越高：熱體的顯熱散熱就越小，潛熱散熱量就越多，所以人體的發(fā)熱量不隨空間的溫度改變而改變，但出汗率隨空氣溫度的升高而增大。2.“冷”“熱”是什么概念？單靠環(huán)境溫度能否確定人體的熱感覺？溫度在人體熱舒適中起什么作用？答：“冷”“熱”是人對于位于自己皮膚表面下的神經(jīng)末梢的溫度的感覺。人對“冷”“熱”的主觀描述為熱感覺，當人體皮膚層的溫度感受器受到冷熱刺激時就會產(chǎn)生沖動，發(fā)出脈沖信號，形成“冷”“熱”的

8、感覺 單靠環(huán)境溫度不能確定人體的熱感覺，因為熱感覺并不僅僅是由于冷熱刺激的存在所造成的，而與刺激的延續(xù)時間以及人體原有的熱狀態(tài)都有關。皮膚溫度和人體的核心溫度對熱感覺也有影響 空氣溫度能改變皮膚的溫潤度，即增加皮膚的“黏著性”。在皮膚沒有完全濕潤的情況下，空氣濕度的增加就不會減少人體的實際散熱量而造成熱不平衡，人體的核心溫度不會上升，所以在代謝率一定的情況下排汗量不會增加，但由于人體單位表面積的蒸發(fā)換熱量下降會導致蒸發(fā)換熱面積增大，從而增加皮膚濕潤度，導致熱不舒適感3.某辦公室設計標準是干球溫度26，相對溫度65%，風速0.25m/s，如果最低只能使溫度達到27，相對溫度仍然為65%，有什么辦

9、法可以使該空間能達到與設計標準同等的舒適度？答：可通過適當提高風速，加快室內(nèi)空氣的流動，從而使空間達到與設計標準同等地舒適度5.人體處于非熱平衡時的過度狀態(tài)時是否適用熱舒適方程？其熱感覺描敘是否使用PMV指標？PMV在描敘偏離熱舒適狀態(tài)時有何局限？答:(1)熱舒適指的是人體處于不冷不熱的中性狀態(tài)，即認為中性的熱感覺就是熱舒適。（2）熱舒適方程的前提條件是：人體必須處于熱平衡狀態(tài)皮膚平均溫度應具有與舒適相適應的水平為了舒適人體應具有最適當?shù)呐藕孤?。?）根據(jù)PMV取決于人體熱負荷TL，而人體熱負荷TL又相當于人體熱平衡方程中蓄熱率S這一事實，可以看到PMV方程是適用于穩(wěn)態(tài)環(huán)境中的人體熱舒適評價，

10、而不適用于動態(tài)熱環(huán)境（過渡熱環(huán)境）的熱舒適評價的。（4）PMV計算式假定人體保持舒適條件下的人體的平均皮膚溫度tsk和出汗造成的潛熱散熱Brsw。因此，當人體較多偏離熱舒適的情況下，PMV的預測值也是有較大的偏差6、熱感覺與熱舒適兩者有聯(lián)系，但并不相同。熱感覺是人生理上的感覺，熱舒適是與人心理和生理上的感覺。熱感覺與熱舒適有分離的現(xiàn)象存在，所以必須有著兩種投票，不能相互替代的。7.HSI、WCI與PMV、PPD在應用上有什么區(qū)別？答：熱應力指數(shù)HIS的目的在于把環(huán)境變量綜合成一個單一的指數(shù)，用于定量表示熱環(huán)境對人體的作用應力。風冷卻指數(shù)WCI是把空氣流速和空氣溫度兩個因素合成一個單一的指數(shù)。是

11、表示在皮膚溫度為33度時的皮膚的冷卻速率，用來評價人體的熱損失。HSI和WCI是在具有熱失調(diào)環(huán)境下作為生理的應變指標，來對這種環(huán)境進行評價。而PMV、PPD是適合用于穩(wěn)態(tài)的熱環(huán)境中的評價指標，是在熱濕環(huán)境中用來預測熱感覺或主觀熱舒適度。8.動態(tài)熱環(huán)境與穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境對人的熱感覺影響有何差別，原理是什么？答：動態(tài)熱環(huán)境中皮膚溫度與熱感覺存在分離現(xiàn)象。熱感覺會出現(xiàn)滯后或超越現(xiàn)象。 人體在溫度出現(xiàn)階躍變化時，皮膚溫度和熱感覺的變化有一個過渡過程，皮膚溫度的變化由于熱慣性的存在而滯后。熱感覺的變化能馬上發(fā)生。即皮膚溫度的變化率產(chǎn)生了一種附加熱感覺，而這種感覺能掩蓋皮膚溫度本身引起的不舒適感第五章1.請說明

12、提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的途徑和方法答：空氣品質(zhì)反映了人們的滿足程度?，F(xiàn)階段主要用可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)和可接受的感知室內(nèi)空氣品質(zhì)。前者定義為：空調(diào)中絕大多數(shù)人沒有對室內(nèi)空氣表示不滿意，并且空氣中沒有已知的污染物達到了可能對人體健康產(chǎn)生威脅的濃度。后者定義為：空調(diào)空間中絕大多數(shù)人沒有因為氣體或刺激性而表示不滿，它是得到可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)的必要非充分條件。方法和途徑：污染物源頭的治理；消除室內(nèi)污染源減少室內(nèi)污染源的散發(fā)強度污染源附近局部排風。通新風稀釋和合理組織氣流：以室內(nèi)CO2允許濃度為標準的必要換氣次數(shù)量以氧氣為標準的必要換氣量以消除臭氣為標準的必要換氣量。凈化空氣：過濾器過濾吸附凈化法紫外燈殺菌臭氧凈

13、化法8.請說明家里鋪設的地毯對室內(nèi)空氣品質(zhì)如何影響，地毯的使用中應注意什么問題？答：純羊毛地毯的細毛絨是一種致敏源，化纖地毯可釋放甲醛、丙烯青和丙烯等VOC，另外地毯的吸附能力很強，能吸附很多有害氣體和病原微生物。純毛地毯還是塵螨蟲的理想滋生和隱蔽的場所。地毯使用應注意：保持干燥，除濕，還要經(jīng)常清洗10.請說明用納米光催化處理室內(nèi)有機揮發(fā)物的優(yōu)點和缺點，在什么情況下應采用通新風方式，在什么情況下應用納米光催化空氣凈化方式？答：優(yōu)點： 把有害的有機物降解為無害的無機物納米光催化劑具備了更強的氧化還原能力，催化活性大大提高納米粒子比表面積大，使粒子具有更強的吸附有機物能力。缺點：會產(chǎn)生一些有害的中

14、間產(chǎn)物材料的使用壽命較短適用范圍不夠廣闊當室內(nèi)空氣質(zhì)量不好時，如室內(nèi)CO2濃度高，O2濃度低或室內(nèi)有臭氧時，同時室外空氣質(zhì)量比室內(nèi)空氣質(zhì)量好時，采用通新風方式來改變室內(nèi)空氣質(zhì)量，當室內(nèi)空氣中有較多有害有機物時，應采用納米光催化的方式第六章8.在活塞風作用下，假設通風斷面上的污染物濃度一樣，試分析下列三種情況下的排空時間(1)污染源位于入口(2)污染源位于正中部(3)污染源位于出口處答：排空時間反映了一定氣流組織形式排除室內(nèi)污染物的相對能力，排空的時間和污染源的位置有關，而和污染源的散發(fā)強度無關，污源越靠近排風口，排空時間越小，本題所說的是活塞風作用下，3個不同位置污染源所需排空的時間，由上可知

15、t1t2t39.試分析上述三種情況下污染物在空間均混合，排空時間又是？換氣效率是？排污效率是？答：房間內(nèi)某點的污染物年齡是該點排出污染物有效程度的指標，某點的污染物年齡越短，說明污染物越容易來到該點，則該點的空氣品質(zhì)比較差，反之，污染物年齡越大，說明污染物越難達到該點，該點的空氣品質(zhì)較好，污染源位于入口時，隨著離入口距離增加 的各點，污染年齡也增大，污染源位于中間時，在污染源前污染齡為無窮大，不受污染，空氣品質(zhì)好，在污染源后面，隨距離增大，污染年齡增大，空氣齡增大位于出口處，則污染物年齡無窮大，空氣年齡小，空氣品質(zhì)好.第七章4.多孔吸聲材料具有怎樣的吸聲特性？隨著材料密度、厚度的增加其吸聲特性

16、有何變化？試以超細玻璃棉為例予以說明答：多孔材料具有大量內(nèi)外連通的微小空隙和孔洞，可使一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被損耗，吸收多，反射少，吸聲性能好多孔材料一般對中高頻聲波具有良好的吸聲，以超細玻璃棉為例，隨著其厚度增加，中低頻吸聲系數(shù)顯著增加，高頻變化不大。厚度不變，增加密度，也可以提高中低頻吸聲7.等響曲線與NR、NC曲線有什么異同？答：以連續(xù)純音做實驗，取1000HZ的某個聲壓級作為參考標準，則聽起來和它同樣響的其他頻率純音的各自聲壓級就構成一條等響曲線，依次改變參考用的1000HZ純音的聲壓級就可以得到一組等響曲線。等響曲線是對某一頻率的某個聲壓級的純音的響度級的評價。NR曲線是作為噪聲允許

17、標準的評價指標，確定了某條曲線作為限值曲線，就要求現(xiàn)場實測噪聲的各個倍頻帶戶壓級值不得超過由該曲線所規(guī)定的聲壓級值。NC曲線也是作為噪聲允許標準的評價指標，對低頻的要求比NR曲線苛刻10.擴張式消聲器為什么有消聲作用？答：原理：抗性消聲器不使用吸聲材料，主要是利用阻抗的不連續(xù)性來產(chǎn)生傳輸損失，利用聲音的共振、反射、疊加、干涉等原理達到消聲目的，而擴張式消聲器借助于管道截面的突然擴張和收縮，聲波在傳遞過程中產(chǎn)生反射、疊加、干涉。從而達到消聲第八章1.人工照明和天然采光在舒適性和建筑能耗方面有何差異？答：人工照明需要消耗大量常規(guī)能源間接造成環(huán)境污染，不利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，長期在人工照明中會引

18、起視覺疲勞，也會使心里產(chǎn)生不舒適感，天然采光是對太陽能的直接利用，將適當?shù)臅児庖M室內(nèi)照明，可有效降低建筑照明能耗，太陽的全光譜輻射是人們在心里和生理上長期感到舒適滿意的關鍵因數(shù)2.光通量與發(fā)光強度、亮度與照度的關系與區(qū)別是什么？答：光通量是光源的輻射通量中可被人眼感覺的可見光能量按照國際約定的人眼視覺特性評估的照度是受照平面上接受的光通量的面密度，符號為E。發(fā)光強度是光源在這一方向上單位立體角元內(nèi)發(fā)射的光通量，符號為I。亮度是發(fā)光體在某一方向上單位面積的發(fā)光強度，以符號La表示發(fā)光強度與照度的關系：如果點光源，發(fā)光強度為I，光源與被照面的距離為T，被照面的法線與光線的夾角為，則被照面的照度為

19、E=I*cos/r2亮度與照度的關系：如果面光源的亮度為L，面積為A與被照面形成的立體角為W，光源與被照面的距離為被照面的法線的夾角為，光源的光線與光線夾角為，則被照面的照度E為：E=LWcos=L*(A*cos*cos)/r23.在照明設計中要達到節(jié)能的目的需要考慮哪些因素？答：在照明設計中，照明方式的選擇對光質(zhì)量，照明經(jīng)濟性和建筑藝術風格都有重要的影響，合理的照明方式應符合建筑的使用要求又和建筑結構形式相協(xié)調(diào)，利用天然采光以達到減少能耗的目的，要有足夠大、多的采光力，避免眩光以及保證照度均勻度4.答：在天然采光設計中主要考慮的是天空擴散光。因為直射光強度極高，而且逐時有很大變化。為防止眩光

20、或避免房間過熱，工作房間常需要遮蔽直射光，所以在采光計算中一般不考慮直射光的作用。直射光是日光通過大氣層入射到地面，具有一定的方向性，會在被照射物體背后形成明顯的陰影，隨著太陽高度角增大而增大。擴散光是日光在通過大氣層時遇到大氣中的塵埃和水蒸氣產(chǎn)生多次反射，形成天空散射光，沒有一定的方向光能小于直射光補充題目1.自然通風的驅(qū)動力是什么？有何特點？一般應用于那些場合？答：自然通風主要是依靠室內(nèi)外風壓或者熱壓的不同來進行室內(nèi)外空氣交換。它的最大的特點是不消耗動力或者機械通風相比消耗很少的動力。因此其首要的優(yōu)點是節(jié)能，并且占地面積小，投資少，運行費用低，其次是可以用充足的新鮮空氣保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。一般說來，在室外氣象條件和噪聲符合要求的情況下，自然通風可以應用一下建筑中：地層建筑、中小尺寸的辦公室、學校、住宅、倉庫、輕工業(yè)廠房以及簡易養(yǎng)殖廠等2.穩(wěn)態(tài)通風情況下，在空間均布的單位體積源作用時，室內(nèi)污染物濃度的分布規(guī)律與房間空氣齡的分布規(guī)律一樣么？答：不一樣?？諝恺g是指空氣進入房間的時間，在房間內(nèi)的污染源的分布均勻且送風味全新風時，某點的空氣越小，說明該點的空氣越新鮮?？諝馄焚|(zhì)就越好，它還反映了房間排除污染物的能力，平均空氣齡小的房間，去除污染物的能力強，對于理想活塞流的通風條件，房間的換氣效率最高，房間的平均空氣齡最小。房間某點污染物年齡是指污染物從產(chǎn)生到需