大學(xué)建筑物理學(xué)課后習(xí)題答案

1、物理課后習(xí)題參考第一篇熱工學(xué)第一章熱工學(xué)基本知識習(xí)題1-1室內(nèi)熱環(huán)境的四項(xiàng)氣候要素是什么？簡述各個(gè)要素在冬（或夏）季，在居室內(nèi)，是怎樣影響熱舒適感的。答：（1）室內(nèi)空氣溫度：居住冬季采暖設(shè)計(jì)溫度為 18，托幼采暖舒適設(shè)計(jì)溫度為 20，辦公度而定的要求。夏季空調(diào)設(shè)計(jì)溫度為 24等。這些都是根據(jù)（2） 空氣濕度：根據(jù)衛(wèi)生工作者的研究，對室內(nèi)熱環(huán)境而言，正常的濕度范圍是 30-60%。冬季，相對濕度較高的房間易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。（3） 氣流速度：當(dāng)室內(nèi)溫度相同，氣流速度不同時(shí)，人們熱感覺也不相同。如氣流速度為 0 和 3m/s 時(shí)，3m/s 的氣流速度使人更感覺舒適。（4） 環(huán)境輻射溫度：與環(huán)境都有不斷

2、發(fā)生輻射換熱的現(xiàn)象。1-2、為什么說，即使人們，也不應(yīng)該把房子搞成完全的“人工空間”？答：我們所生活的室外環(huán)境是一個(gè)不斷變化的環(huán)境，它要求人有袍強(qiáng)的適應(yīng)能力。而一個(gè)相對穩(wěn)定而又級其舒適的室內(nèi)環(huán)境，會導(dǎo)致人的生理功能的降低， 使人逐漸喪失適應(yīng)環(huán)境的能力，從而危害人的健康。1-3、傳熱與導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）有什么區(qū)別？本書所說的對流換熱與單純在流體內(nèi)部的對流傳熱有什么不同？答：導(dǎo)熱是指同一物體內(nèi)部或相接觸的兩物體之間由于熱運(yùn)動，熱量由高溫向低溫處轉(zhuǎn)換的現(xiàn)象。純粹的導(dǎo)熱現(xiàn)象只發(fā)生在密實(shí)的固體當(dāng)中。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱要經(jīng)過三個(gè)過程：表面吸熱、結(jié)構(gòu)本身傳熱、表面放熱。嚴(yán)格地說，每一傳熱過程部是三種基本傳熱方式的綜

3、合過程。本書所說的對流換熱即包括由空氣所引起的對流傳熱過程，同時(shí)也包括之間的導(dǎo)熱過程。對流換熱是對空氣間和接觸的空氣、空氣與壁面流與導(dǎo)熱的綜合過程。而對流傳熱只發(fā)生在流體之中，它是因溫度不同的各部分流體之間發(fā)生相對運(yùn)動，互相摻合而傳遞熱能的。1-4、表面的顏色、光滑程度，對護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面和對結(jié)構(gòu)內(nèi)空氣間層的表面，在輻射傳熱方面，各有什么影響？答：對于短波輻色起主導(dǎo)作用；對于長波輻射，材性起主導(dǎo)作用。如：1白色表面對可見光的反射能力最強(qiáng)，對于長波輻射，其反射能力則與黑色表面相差極小。而拋光的金屬表面，不論對于短波輻射或是長波輻射，反射能力都很高， 所以圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面刷白在夏季反射太陽輻射熱是非常

4、有效的，而在結(jié)構(gòu)內(nèi)空氣間層的表面刷白是不起作用的。1-5、選擇性輻射體的特性，對開發(fā)有利于夏季防熱的外表面裝修材料，有什？答：選擇性輻射體又稱非灰體，其輻射光譜與黑體光譜截然不同，甚至有的只能發(fā)射某些波長的輻射線。但是材料多屬于灰體，根據(jù)非灰體的性質(zhì)可開發(fā)非灰體的裝修材料，輻射和吸收某種特定的輻射線。由圖可知，選擇性輻射體的特性，具有間斷性，可將此特性利用起來，將外表面裝飾材料刷白，或進(jìn)行淺色處理，對夏季反射太陽輻射熱也非常有效。1-6、書中給出的自然對算c 的三個(gè)公式中，系數(shù)分別為 2.0，2.5，1.3，試說明系數(shù)不同的。答：是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)和熱源位置不同，高溫密度小的空氣和低溫密度大的空氣之間

5、進(jìn)行對流換熱。水平表面（熱流由下而上）有利于對流，所以取 2.5水平表面（熱流由上而下）不利于對流，所以取 1.3垂直表面1-7、試根據(jù)例，并說明結(jié)露的不影響對流，所以取 2.0的經(jīng)驗(yàn)，列舉幾個(gè)外墻內(nèi)表面或地面產(chǎn)生表面結(jié)露現(xiàn)象的實(shí)。答：例 1、有些戶主由于使用不當(dāng)，經(jīng)常使室內(nèi)出現(xiàn)許多水蒸氣，室內(nèi)空氣容納不了的水蒸氣就凝結(jié)成水珠析出。由于山墻的構(gòu)造做法，使山墻內(nèi)表面溫度低于室內(nèi)的溫度，而導(dǎo)致山墻表面出現(xiàn)結(jié)露，甚至霉變。 例 2、有些室內(nèi)由于溫度降低，而使溫度降低，產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。若在構(gòu)造無總是的情況下，居民生活方式不同，也會使房間產(chǎn)生結(jié)露的現(xiàn)象，居民在居住空間內(nèi)頻繁進(jìn)行類似于大蒸汽作業(yè)，就會使室內(nèi)

6、水蒸氣含量過高，出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。2第二章圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱原理及計(jì)算習(xí)題2-1、述其要點(diǎn)。答： 表面放熱。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過程包括哪幾個(gè)基本過程，幾種傳熱方式？分別簡圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱過程主要包括三個(gè)過程：表面吸熱、結(jié)構(gòu)本身傳熱、表面吸熱內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱（冬季），或外表面從事外空間吸熱（夏季） 結(jié)構(gòu)本身傳熱熱量由高溫表面?zhèn)飨虻蜏乇砻姹砻娣艧嵬獗砻嫦蚴彝饪臻g散發(fā)熱量（冬季）,或內(nèi)表面向室內(nèi)散熱（夏季）2-2 、為什么空氣間層的熱阻與其厚度不是成正比關(guān)系？怎樣提高空氣間層的熱阻？答：在空氣間層中，其熱阻主要取決于間層兩個(gè)界面上的空氣邊界層厚度和界面之間的輻射換熱強(qiáng)度。所以，空氣間層的熱阻于厚度之間不存在成比例地

7、增長關(guān)系。要提高空氣間層的熱阻可以增加間層界面上的空氣邊界層厚度以增加對流 換熱熱阻；或是在間層壁面上涂貼輻射系數(shù)小的反射材料以增加輻射換熱熱阻。2-3 、根據(jù)圖 2-17 所示條件，定性地作為穩(wěn)定傳熱條件下墻體內(nèi)部的溫度分布線，應(yīng)區(qū)別出各層溫度線的傾斜度，并說明理由。已知312。答：由q = -l dq 可知，由于是穩(wěn)定傳熱，各壁面內(nèi)的熱流都相同，當(dāng)l 值越dx大時(shí)，各壁層的溫度梯度 dq 就越小，即各層溫度線的傾斜度就越小。dx2-4、如圖 2-18 所示的屋頂結(jié)構(gòu)，在保證內(nèi)表面不結(jié)露的情況下，室外外氣溫不得低于多少？并作為結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布線。已知：ti=22，i=60%，Ri= 0.1

8、15m2k/W，Re=0.043 m2k/W。解：由 ti=22，i=60%可查出 Ps=2642.4Pa則p = ps ´ ji = 2642.4 ´ 0.6 = 1585.44pa溫度 t d = 13.88 可查出要保證內(nèi)表面不結(jié)露，內(nèi)表面最低溫度不得低于溫度31）將圓孔板折算成等面積的方孔板p d 2= a 2a = 0.097m42）計(jì)算計(jì)算多孔板的傳熱阻有空氣間層的部分（其中空氣間層的熱阻是 0.17）R= 0.0265 + 0.17 + 0.0265 + 0.11 + 0.04 = 0.35 (m2 × K ) /W011.741.74無空氣間層的部

9、分R= 0.15 + 0.11 + 0.04 = 0.24 (m2 × K ) /W021.743）求修正系數(shù)l = 0.097 = 0.57 W /(m × K )l = 1.74 W /(m × K )210.17l2= 0.57 = 0.33l11.74所以修正系數(shù)取 0.93 4）計(jì)算平均熱阻éùR = ê 0.097 + 0.053ú- 0.15ú ´ 0.93 = 0.143 (m × K ) /Wúû2ê 0.0970.053ê+ë

10、0.350.245）計(jì)算屋頂總的傳熱系數(shù)R = 0.01 + 0.02 + 0.05 + 0.143 + 0.15 = 0.63 (m2 × K ) /W0.170.930.196）計(jì)算室外溫度ti - te = ti - q i22 - te= 22 - 13.88RRi0.630.114得te=-24.79由此可得各層溫度是1=3.45 3=-17.52=-15.92 e=-21.84可畫出結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布線。第三章習(xí)題保溫3-1 、采暖居住房間的密閉程度（氣密化程度）對衛(wèi)生等方面，各有什么影響？答：就保溫而言，房間的密閉性越好，則熱損失越少，從而可以在節(jié)約能源的基礎(chǔ)上保持室溫

11、。但從衛(wèi)生要求來看，房間必須要有一定的換氣量。另一方面， 過分密閉會妨礙濕氣的排除，使室內(nèi)濕度升高，從而容易造成表面結(jié)露和圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部受潮。3-2 、試從節(jié)約能源的角度分析，在相同面積的情況下，正方形平面與長方形平面何者有利？、能源消費(fèi)答：從節(jié)約能源的角度分析，就要其所包圍的體積之比。對于同樣的體積的的體形系數(shù)即的外表面積與，在各面護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱情況均相同時(shí)，外表面面積越大，熱損失越多，所以在相同面積的情況下，正方形平面更為有利。3-3、為什么我國規(guī)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總熱阻，不得小于最小總熱阻 Rmin？ 答：規(guī)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總熱阻，不得小于最小總熱阻 Rmin 主要是因?yàn)椋罕ＷC內(nèi)表面不結(jié)露，即內(nèi)表面溫

12、度不得低于室內(nèi)空氣的溫度；同時(shí)還要滿足一定的熱舒適條件，限制內(nèi)表面溫度，以免產(chǎn)生過強(qiáng)的冷輻射效應(yīng)。3-4、說明為什么？溫差t的意義，并回答t大或小，哪一種的質(zhì)量要求高？答：溫差是根據(jù)衛(wèi)生和建造成本等因素確定的。按溫差設(shè)計(jì)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)表面溫度太低，一般可保證產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，對形成過分的冷輻射，同時(shí)，熱損失也太多。使用質(zhì)量要求高的房間溫差小一些。因?yàn)樵谕瑯拥氖覂?nèi)外氣象條件下，按較下的溫差確定的最小傳熱阻值，顯然要大一些，從而其圍護(hù)結(jié)構(gòu)就具有了更大的保溫能力。3-5、試說明一般輕質(zhì)材料保溫性能都比較好的道理，并解釋為什么并非總是越輕越好？答：影響材料保溫性能因一就是材料的密度。材料導(dǎo)熱系數(shù)的差別就

13、在5于材料的孔隙率的不同，孔隙越多，則孔隙傳熱的影響就越大，材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料的保溫性能越好。所以說一般輕質(zhì)材料的保溫性能較好。但當(dāng)孔隙率增加到一定程度，其孔壁溫差變大，輻射傳熱量加大，同時(shí)，大孔隙內(nèi)的對流傳熱也增多，特別是由于材料骨架所剩無幾，使許多孔隙變成互相貫通的，使對流傳熱量顯著增加。所以說并非越輕越好。3-6、試詳述外保溫構(gòu)造方法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：外保溫的優(yōu)點(diǎn)：1、使墻或屋頂?shù)闹饕糠质艿奖Ｗo(hù)，大大降低溫度應(yīng)力的起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性；2、外保溫對結(jié)構(gòu)及房間的熱穩(wěn)定性有利；3、外保溫有利于防止或減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)；4、外保溫法使熱橋處的熱損失減少，并能防止熱橋內(nèi)部表面局部

14、結(jié)露5、對于舊房的節(jié)能改造，外保溫處理的效果最好。外保溫的缺點(diǎn)：1、適用于規(guī)模不太大的性；，才能準(zhǔn)確外保溫是否提高房間的熱穩(wěn)定2、在構(gòu)造上較復(fù)雜，必須有保護(hù)層；3、由于要設(shè)保護(hù)層，所以造價(jià)要高。3-7、倒鋪屋面有哪些好處？目前在推廣應(yīng)用方面存在什么？答：到鋪屋面法不僅可能完全消除內(nèi)部結(jié)露的可能性，又是防水層得到保護(hù)， 從而大大提高其耐久性。這種方法對保溫材料的要求更高，而求目前都要在保溫層上面設(shè)置某種覆蓋層加以保護(hù)。對于保溫層，還沒有合適的理想材料，有些材料雖有不吸水、耐火、耐化學(xué)侵蝕等優(yōu)點(diǎn)，但英屬于脆性材料不利于施工，所以推廣有一定的。3-8、設(shè)在哈爾濱地區(qū)有一辦公樓，其屋頂為加氣混凝土條板

15、平屋頂（圖 3-26），試校核該屋頂是否滿足保溫要求？已知：ti=18，t=-26，t=-29，t=-31，t=-33。提示：加氣混凝土用在這種構(gòu)造內(nèi)時(shí)，其值和s 值均應(yīng)修正。a=1.15解：1）計(jì)算熱惰性指標(biāo)，確定墻體類型D = R × S = d1 × S = 0.01 ´ 3.33 = 0.196111l10.171= d 2× S = 0.02 ´11.26 = 0.242D = R × S222l20.9326= d30.26D = R × S× S =´1.15 ´ 3.45 = 3

16、.74333l31.15 ´ 0.243D = D1 + D2 + D3 = 0.196 + 0.242 + 3.74 = 4.18則屬于 II 型，取 t=-29 2）計(jì)算最低熱阻R= (ti - te ) × n × R = 18 + 29 ´1´ 0.11 = 1.1480 miniDt4.5= 1.3´ R= 1.3´1.148 = 1.494R '底限附加熱阻0 min0 min3）計(jì)算屋頂?shù)目偀嶙鑂 = 0.01 + 0.02 + 0.26 + 0.11 + 0.04 = 1.31400.170.930.

17、24R < R'所以不滿足要求00 min7第四章護(hù)結(jié)構(gòu)的濕狀況習(xí)題4-1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)受潮后為什么會降低其保溫性能，試從傳熱機(jī)理上加以闡明。答：材料的導(dǎo)熱系數(shù)是固體液體氣體，當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)受潮后原來圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的水蒸氣就以液態(tài)凝結(jié)水的形式存在于圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)增大，保溫能力降低。4-2、采暖房屋與冷庫在蒸汽滲透過程和隔汽處理原則上有何差異？答：對于采暖房屋蒸汽滲透過程是從室內(nèi)向室外，而對于冷庫過程是從室外向室內(nèi)的過程。蒸汽滲透在設(shè)置隔汽層時(shí)，隔汽層應(yīng)布置在蒸汽流入的一側(cè)，所以對采暖房屋應(yīng)布置在保溫層內(nèi)側(cè)，對于冷庫應(yīng)布置在隔熱層外側(cè)。4-3、試檢驗(yàn)圖 4-12 中的屋頂結(jié)構(gòu)

18、是否需要設(shè)置隔汽層。已知：ti=18，i=65%；采暖期室外平均氣溫 t=-5；平均相對濕度=50%；采暖期h= 200天，加氣混凝土容重0=500kg/m3。解：1）計(jì)算各層的熱阻和水蒸汽滲透阻*1040.0750.91.990.9H=d/*104材料層 二氈三油水泥砂漿加氣混凝土水泥砂漿 鋼筋混凝土板dR=d/0.0590.0220.2750.0110.010.020.060.010.170.930.190.930.020.030.010.031.740.0170.1580.19H=0.25*104R=0.384由此可得：R0=0.11+0.384+0.04=0.5342）計(jì)算室內(nèi)外空氣的

19、水蒸汽分H0=2500ti=18 ps=2062.5pa則 pi=2062.5×65%=1340.6pa ti=-5 ps=401.3pa則 pi=401.3×50%=200.7pa 3）計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層的溫度和水蒸汽分0.11q = 18 -´ (18 + 5) = 13.3i0.534= 1526.5 paps,i8q = 18 - 0.11+ 0.017 ´ (18 + 5) = 12.520.534= 1449.2 paps,2= 18 - 0.011+ 0.017 + 0.11 ´ (18 + 5) = 12.1q30.534= 14

20、10.5 paps,3= 18 - 0.011 + 0.017 + 0.275 + 0.11 ´ (18 + 5) = 0.2q40.534= 619.9 paps,4= 18 - 0.534 - 0.059 - 0.022 ´ (18 + 5) = -1.5q50.534= 540.0 paps,5q = 18 - 0.534 - 0.059 ´ (18 + 5) = -2.5e0.534= 496.0 paps,epi = 1340.6 pap = 1340.6 - 1900 ´ (1340.6 - 200.7) = 474.3pa22500p =

21、1340.6 - 1900 +100 ´ (1340.6 - 200.7) = 428.7pa325009+2500p = p5 = 1340.6 -´ (1340.6 - 200.7) = 291.9 pape = 200.7 pa做出 ps 和 p 的分布線，兩線不相交，說明不需設(shè)置隔汽層。10第五章防熱習(xí)題5-1、試計(jì)算值與最高值。地區(qū)（北緯 30°）某廠房卷材屋頂?shù)氖彝饩C合溫度的平均I = 326 W/m2；te，max=37（出現(xiàn)于 15已知：Imax=998W/m2（出現(xiàn)在 12 點(diǎn)）；點(diǎn)）； te = 32.2 ；a e= 19 W/（m2.K）;

22、r s = 0.88解:1）室外平均綜合溫度,取 tlr=3.5= te + rs I a e - tlr = 32.2 + 0.88´ 326 19 - 3.5 = 43.80 tsa2） Ats = (I max - I )rS /a e = (998 - 326) ´ 0.88 /19 = 31.12Ate = te max - te= 37 - 32.2 = 4.8Ats Ate= 31.12 = 6.48所以取修正系數(shù)為 0.954.8Atsa = ( Ate + Ats )b = (4.8 + 31.12) ´ 0.95 = 34.12= tsa +

23、Atsa = 43.8 + 34.12 = 77.92 tsa max5-2、試計(jì)算地區(qū)某廠房在自然通風(fēng)下屋頂?shù)膬?nèi)表面溫度狀況。其屋頂結(jié)構(gòu)為：（1）鋼筋混凝土板：厚度（2）混凝土隔熱層：厚度（3） 水泥砂漿抹平層：厚度（4） 卷村屋面：厚度（水平面的太陽輻射和室外氣溫資料參照習(xí)題 5-1； 其他條件可自行假設(shè)）。5-3、設(shè)北緯 30°地區(qū)某住宅窗口需設(shè)遮陽板，求遮擋七月中旬 9 時(shí)到15 時(shí)所需遮陽板挑出長度及合理形式。已知窗口高 1.8 米，寬 2.4 米，窗間墻寬 1.6 米，厚 0.18 米。5-4、試從隔熱的觀點(diǎn)來分析：（1）多層實(shí)體結(jié)構(gòu)；（2）有封閉空氣間層結(jié)構(gòu)；（3）帶有

24、通風(fēng)間層的結(jié)構(gòu)；它們的傳熱原理及隔熱的處理原則。答：1、多層實(shí)體結(jié)構(gòu)它的傳熱主要是實(shí)體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱，在進(jìn)行隔熱處理時(shí)11可通過增加實(shí)體結(jié)構(gòu)的熱阻，以降低結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)，從而增加隔熱能力；2、有封閉空氣間層結(jié)構(gòu)它的傳熱主要是間層中的輻射傳熱，在進(jìn)行隔熱處理時(shí)可在間層壁面貼輻射系數(shù)小的反射材料，以減小輻射傳熱量，從而增加隔熱能力；3、帶有通風(fēng)間層的結(jié)構(gòu)它的傳熱主要是對流傳熱，當(dāng)室外空氣流經(jīng)間層時(shí)， 帶走部分從面層傳下的熱量，從而減少透過基層傳入室內(nèi)的熱量。因此，可通過增加間層的通風(fēng)量，來達(dá)到隔熱的目的。5-5、為提高封閉間層的隔熱能力應(yīng)采取什么措施？護(hù)結(jié)構(gòu)中設(shè)置封閉空氣間層其熱阻值在冬季和夏季是否一

25、樣？試從外墻及屋頂?shù)牟煌恢眉右苑治?。答：為提高封閉間層的隔熱能力，可以在間層內(nèi)鋪設(shè)反射系數(shù)大、輻射系數(shù)小的材料（如鋁箔），以減少輻射傳熱量。由于季節(jié)不同，太陽的高度角和方位角的不同，所以在冬季屋頂?shù)奶栞椛錈彷^小，而外墻接受的太陽輻射于夏季相比較變化不大。所以對于屋頂冬季的熱阻值比，而外墻則變化不大。5-6、試從降溫與防止地面的角度來分析南方地區(qū)幾種室內(nèi)地面（板、水泥地、磨石子地或其他地面）中，在春季和夏季哪一種地面較好？該地面外于底層或樓層時(shí)有無區(qū)別？答：采用熱惰性小、表面呼吸性較好的地面材料，較為適宜。所以采用板為宜。底層的地面對防潮要求更為嚴(yán)格。12第六章日照習(xí)題6-1、用計(jì)算法計(jì)算出

26、北緯 40°地區(qū)四月下旬下午 3 點(diǎn)的太陽高度角和方位角，日出、日沒時(shí)刻和方位角。解：）d = 23.45´ siné(115 - 80) ´ 360ù = 13.130êëúû370（）sinh s = sinj × sin d + cosj × cosd × cos W= sin13.13× sin 40 + cos 40 × cos13.13× cos 45= 0.146 + 0.5275 = 0.6735hs = 42.330） cos

27、As = sinh s × cosj - sin d = sin 42.33× cos 40 - sin13.13 = 0.4cosh s × cosjcos 42.33× cos13.13As = 66.36= sin13.13 = 0.2966） cos Ascos 40A = ±72.750 = ±72045'scos W = -tgj × tgd = -tg 40 × tg13.13 = -0.196W = ±101.30 = ±101018'即±時(shí)分日出時(shí)刻時(shí)

28、分時(shí)分 日落時(shí)刻時(shí)分時(shí)分6-2、試求學(xué)校所在地區(qū)或任選一地區(qū)的當(dāng)?shù)仄骄枙r(shí) 12 點(diǎn)，相當(dāng)于北京13標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間多少？兩地時(shí)差多少？的經(jīng)度是 87037解：T = T + 4(L - L ) = 12 + 4(1200 - 87037' ) = 時(shí)分0m0m時(shí)分所以，兩地時(shí)差為時(shí)分6-3 、試?yán)L制學(xué)校所在地或任選一緯度地區(qū)（如北緯 30°、35°、45°等） 春秋分的棒影日照圖。6-4 、有正南此朝向的一群房屋，要求冬至日中午能充分利用陽光，試求（北緯 39°06´）和上海（北緯 31°12´）兩地，其房屋最小間距各為

29、多少？（提示：先求出兩地冬至中午有太陽高度角，再按棒與影的關(guān)系式求得間距）。6-5 、北緯 40°地區(qū)有一雙坡頂房屋，朝向正南、北，東西長 8 米，南北寬6 米，地面至屋檐高 4 米，檐口屋屋脊高 2 米，試用日照棒影圖求該房屋于春（秋）分上午 10 點(diǎn)投于地面上的日照陰影。6-6、將例 5-2用計(jì)算法求遮陽板挑出長度和合理形式，改用棒影圖方法解之，并與第五板如何設(shè)計(jì)。計(jì)算法所得的結(jié)果加以比較。若朝向改為南偏東 10°，則遮陽14第二篇光學(xué)第七章光學(xué)基本知識習(xí) 題7-1 波長為 540nm 的單色光源，其輻射功率為 5W，試求（1）這單色光源發(fā)出的光通量；（2）如它向四周均

30、勻發(fā)射光通量，求其發(fā)光強(qiáng)度；（3）離它 2 米處的照度。解：）對于波長為的 光視效率是F540= 683´ 5´ 0.98 = 3346.7 lm則有I = F = 3346.7 = 266.3 cd）發(fā)光強(qiáng)度W4pE = F = 3346.7 = 66.6 lx）照度A4pR 27-、一個(gè)直徑為 250mm 的乳白球形燈罩，內(nèi)裝一個(gè)光通量為 1260lm的白熾燈，設(shè)燈罩的透光系數(shù)為 0.60,求燈罩外表面亮度(不考慮燈罩的內(nèi)反射)。解： I = F = 1250 = 99.5cdW4pI99.5L =´ 0.6 =´ 0.6 = 304 cd / m2

31、a0.25Acos 04p ()227-、一房間平面的均勻擴(kuò)散光源，其內(nèi)反射光）。為 7×15m5m。在天棚中布置一亮度為 500nt為 5×13m，求房間正中和四角處的地面照度（不考慮室解：）正中 W = A cosa = 5´13 ´1 = 2.6r 252155´135）四角地面 W =×= 0.3597 )2 + (215)2 + 52715(2( ) + () + 5 222225cos i = 0.517( 7 )2 + (15)2 + 5222E = La ×W × cosi = 500 ´

32、 0.359 ´ 0.517 = 92.8 lx7-、有一物件為 0.22mm，視距為 750mm，設(shè)它與背景的亮度對比為0.25。求達(dá)到辨別機(jī)率為 95%時(shí)所需的照度。如對比下降為 0.2，需要增加照度若干才能達(dá)到相同視度？a = 3440 d = 3440 ´ 0.22 = 1解：求視角l可得750由于所需照度若對比度下降為 0.則所需照度7-、有一白紙的反光系數(shù)為 0.8，最低照度是多少是我們才能看見它？達(dá)到刺眼時(shí)的照度又是多少？10-5-5解：最低照度 E = 1.25´10asb0.816達(dá)到刺眼的照度E = 20 sb0.87-、式說明光通量與發(fā)光強(qiáng)度

33、，照度與亮度間的區(qū)別和關(guān)系？答：光通量是人眼對光的感覺量為基準(zhǔn)的發(fā)光強(qiáng)度是光通量的空間密度；照度是被照面光通量的密度；亮度是發(fā)光體在視線方向上7-、看電視時(shí)，房間完全答：房間亮點(diǎn)好。面積發(fā)出的發(fā)光強(qiáng)度。好，還是有一定亮度好？為什么？這是因?yàn)槿搜鄣母泄饧?xì)胞分為：桿體細(xì)胞和椎體細(xì)胞。在亮環(huán)境下是錐體細(xì)16胞起作用，暗環(huán)境下是桿體細(xì)胞起作用。當(dāng)房間亮一些時(shí)，使桿體細(xì)胞和椎體細(xì)胞交替起作用，可以減少視覺疲勞。同時(shí)，房間亮一點(diǎn)可以避免產(chǎn)生直接眩光。7-、為什么有的商店大陳列的展品？答：這是由于產(chǎn)生二次反射眩光櫥窗能夠象鏡子似地照出人像，卻看不清里面采取的措施：提高櫥窗里商品的表面亮度；將櫥窗做成傾斜或彎

34、曲。7-、消除它？教室的黑板上是否存在反射眩光（窗、燈具），怎么形成的？如何答：存在。是由視野中的光澤表面的反射所產(chǎn)生的。減小或消除辦法：1、盡量使視覺作業(yè)的表面為無光澤表面，以減弱鏡面反射而形成的反射眩光；2、應(yīng)使視覺作業(yè)避開和遠(yuǎn)離照明光源同人眼形成的鏡面反射區(qū)域；3、使用發(fā)光表面面積大、亮度低的光源；4、使引起鏡面反射的光源形成的照度在總照度中所占比例減少，從而減少反射眩光的影響。第八章天然采光習(xí)題8-1、從圖 8-5 中查出重慶月份上午 8：30 時(shí)散射光照度和總照度。答：從圖上可查出總照度為 38500；散射光照度為 265008-、根據(jù)圖 8-5 找出重慶月份室外散射光照度高于 50

35、0的延續(xù)時(shí)間。答：早上 6 點(diǎn)到下午 6 點(diǎn)，延續(xù)時(shí)間為 12 小時(shí)。8-、按例題 7-4 所給房間剖面，標(biāo)準(zhǔn)陰天室外水平照度為 10000時(shí)，求水平窗洞在桌面上形成的采光系數(shù)；若窗洞上裝有0.8 的透明時(shí)的采光系數(shù)；若窗上裝有0.5 的乳白時(shí)的采光系數(shù)。En2500解：1） C =´100% =Ew´100% = 25%100002） C = En ´t ´100% = 2500 ´ 0.8 ´100% = 20%Ew10000173） C = En ´t ´100% = 2500 ´ 0.5 ´100% = 12.5%Ew8-4、會議室平面平、剖面圖。10000為 5×7m，高 3.6m，求出需要的側(cè)窗面積并繪出其解：由表 8-5 可知，會議室屬 III 級采光等級。由表 8-6 可知，單側(cè)窗要求窗地比為 1/4。則窗戶的面積為 35/4=8.75 米 2。雙側(cè)窗要求窗地比為 1/3.5。則窗戶的面積為 35/3.5=10 米 2。8-5、一單跨機(jī)加車間，跨度為 30m，長 72m，屋架下弦高 10m，室內(nèi)表面淺色粉刷，室外物遮擋，估計(jì)需要的單層鋼窗面積，并驗(yàn)算