建筑物理期末復(fù)習(xí)題

1、建筑物理17-18上復(fù)習(xí)資料建筑熱工學(xué)1 .構(gòu)成室內(nèi)熱濕環(huán)境的要素：室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、氣流速度、環(huán)境輻射溫度。2 .欲保持人體穩(wěn)定的體溫，體內(nèi)產(chǎn)熱量應(yīng)與環(huán)境失熱量相平衡。熱平衡方程見教材正常比例散熱對(duì)流換熱C占總散熱量25%30%輻射散熱R占總散熱量45%50%呼吸和無感覺蒸發(fā)散熱25%30%3 .濕空氣的物理性質(zhì)(1)水蒸氣分壓力根據(jù)道爾頓分壓定律Pw=Pd+PPW1空氣總壓力Pd干空氣總壓力P水蒸氣分壓力飽和水蒸氣壓隨溫度升高增大(2)空氣濕度絕對(duì)濕度單位體積空氣中所含水蒸氣的重量。相對(duì)濕度相對(duì)濕度是指一定溫度及大氣壓力下，空氣的絕對(duì)濕度與同溫同壓下飽和蒸汽量的比值。相對(duì)濕度是判斷空

2、氣潮濕程度的依據(jù)。(3)露點(diǎn)溫度大氣壓力一定，空氣含濕量不變的情況下，未飽和的空氣因冷卻而達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。4 .室外熱氣候構(gòu)成要素：一個(gè)地區(qū)的氣候狀況是許多因素綜合作用的結(jié)果，與建筑物密切相關(guān)的氣候因素有：太陽(yáng)輻射、室外空氣溫度、空氣濕度、風(fēng)、降水等。5 .建筑氣候分區(qū)以及對(duì)建筑設(shè)計(jì)的基本要求建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)及設(shè)計(jì)要求分區(qū)名稱分區(qū)代號(hào)分區(qū)指標(biāo)依據(jù)熱工設(shè)計(jì)要求不要指標(biāo)輔助指標(biāo)嚴(yán)寒地區(qū)I最冷月平均溫度91。工n平均溫度及工:的天數(shù)“45天必須充分滿足冬季保溫求，艇可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)n最冷月平均溫度。-10T日平均溫度坐的人數(shù)=90145天應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱耳熟冬冷

3、地區(qū)m晟冷月平均溫度AW最熱月平均溫度25-acre口平均肌度學(xué)C的天數(shù)=070犬；11平均溫度三25。匚的天數(shù)MQT1Q大；必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧卷季保溫度熱冬暖地區(qū)IV最冷月平均溫度1ere最熱月平均溫度25-290CR平均溫度至25y的大數(shù)=100-200天;啖須充分滿足星季防熱，一般叮不考慮冬季保溫溫和地區(qū)V最冷月平均溫度口最熱月平均溫度1225工H平均溫度芍的天數(shù)二070天；部分地區(qū)房虐冬季保溫，一般可不考慮夏季防熱全國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)圖l-K十陽(yáng)/$丁陽(yáng)號(hào)步見網(wǎng)6 .熱量傳遞三種基本方式：導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射(1)導(dǎo)熱系數(shù)影響因素：物質(zhì)種類、結(jié)構(gòu)成分、密度、濕度、壓力、溫度等。

4、金屬的導(dǎo)熱系數(shù)最大，非金屬和液體次之，氣體最小。空氣的導(dǎo)熱系數(shù)很小，不流動(dòng)的空氣就是一種很好的絕熱材料；故如果材料中有很多空隙，就會(huì)大大降低入值。(2)對(duì)流分為自然對(duì)流和受迫對(duì)流。主要是空氣沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面流動(dòng)時(shí)，與壁面之間所產(chǎn)生的熱交換過程。一般情況下在壁面附近，存在著層流區(qū)、過渡區(qū)、紊流區(qū)三種流動(dòng)情況。(3)輻射一般建筑材料看做灰體黑體的定義見教材(1)物體表面對(duì)外來輻射的吸收與反射特性短波輻射，顏色起主導(dǎo)作用，白色對(duì)可見光反射能力最強(qiáng)長(zhǎng)波輻射，材性起主導(dǎo)作用(2)物體之間的輻射換熱7 .圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過程1-15|制護(hù)第構(gòu)傳春過程衣面吸熱內(nèi)表面從室內(nèi)吸熱(冬季).或外表面從室外空間吸熱曼季

5、結(jié)構(gòu)本身傳熱熱量由高溫麥面?zhèn)飨虻蜏乇砻?表而放熱外表面向室外空間散發(fā)熱最(冬季匕或內(nèi)表而向室內(nèi)散熱(夏季3嚴(yán)格地說年一傳熱過程都是三種基本傳熱方式的綜合過程，啜型相放熱的機(jī)理是相同的.故一般總稱為“表血熱轉(zhuǎn)移:在表面熱轉(zhuǎn)移過程中，既有表面與附近空氣之間的對(duì)流與導(dǎo)熱,又有我而與周圍其他表面向的輻射傳熱*8 .一維穩(wěn)定傳熱特征平壁：當(dāng)寬度與高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于厚度時(shí)，則通過平壁的熱流可視為只有沿厚度一個(gè)方向,即一維傳熱。當(dāng)內(nèi)外表面溫度保持穩(wěn)定時(shí)，則通過平壁的傳熱情況亦不會(huì)隨時(shí)間變化9.單層平壁的導(dǎo)熱和熱阻(1)單層勻質(zhì)平壁的導(dǎo)熱Hi一維穩(wěn)定性熱特征可知而=電一（lx-rfria利用式（I-31）/=-八手

6、得O:A式(2-1)為中層勻質(zhì)平整的穩(wěn)定笄熱方程n式中力兒定義為熱量由平壁內(nèi)衰面(口)傳至平整外表面過程中的阻力,稱為熱HL即(2-2)A式中A材料層的熱阻，(rrf-K)/Wtd材料層的厚度.m;A材料層的導(dǎo)熱系數(shù)，%7(ju*K)o熱阻越大圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫效果越好10.平壁的穩(wěn)定傳熱過程從式(2-7)可卸，在相同的空內(nèi).外溫差條件下.然陽(yáng)先越大.通過平壁所傳遞的熱最就越少所以，總熱阻凡是衡看千壁在穩(wěn)定傳熱條件F的個(gè)重要的熱性能指標(biāo)比較式(2-6)及式(2-7)t可得叫一1-十工十-(2-7.)或%=用+2,十%(2-7b)-A式中叫一平壁內(nèi)衣面換熱阻，內(nèi)衣面換熱系數(shù)的倒數(shù)，(百K)八孫忙平壁外

7、表面換熱用.外表血換熱系數(shù)的倒數(shù),(加KJ/W.通過多層平壁的熱流強(qiáng)度沿?zé)崃鞣较虮３植蛔兤奖趦?nèi)部溫度的確定“力)計(jì)算方向順著熱流方向溫度計(jì)算例題見P56頁(yè)例1.2-411 .封閉空氣間層的熱阻建筑設(shè)計(jì)中常利用封閉空氣間層作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層對(duì)普通空氣間層，提高其熱阻，首要設(shè)法減少輻射換熱量將空氣間層布置在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷層，降低間層平均溫度；在間層壁面上圖貼輻射系數(shù)小的反射材料，常用鋁箔12 .建筑保溫(1)建筑保溫設(shè)計(jì)策略1)充分利用太陽(yáng)能2)防止冷風(fēng)的不利影響3)選擇合理的建筑體形和平面形式4)房間具有良好的熱工特性、建筑具有整體保溫和蓄熱能力5)建筑保溫系統(tǒng)科學(xué)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)合理6)建筑物具

8、有舒適、高效的供熱系統(tǒng)(2)建筑體形系數(shù)：建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值，體形系數(shù)越大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失就越大(3)建筑保溫的途徑建筑體型的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總面積；圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的保溫性能;爭(zhēng)取良好的朝向和適當(dāng)?shù)慕ㄖ镩g距；增強(qiáng)建筑物的密閉性，防止冷風(fēng)滲透的不利影響避免潮濕、防止壁內(nèi)產(chǎn)生冷凝。(3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的異常部位是窗，外墻交角，地面，熱橋等部位。13 .非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì)計(jì)算-最小總傳熱阻的確定minti-tenRitte-冬季室內(nèi)、外計(jì)算溫度Ri圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面熱轉(zhuǎn)移阻;n-溫差修正系數(shù)，取決于圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面所處的位置

9、，查表求得;At允許溫差(ti-9i)取決于房間的類型和要求，查表求得。14 .保溫材料與構(gòu)造(1)影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素1)密度：密度小孔隙率大孔隙率大導(dǎo)熱系數(shù)小2)濕度：材料含水疑的多少，以硅得度”或“體積濕度”來表示j電量濕度是指試樣中所含水分的垂盤與鮑狀態(tài)卜試樣重鼠的百分比，即式中”一材料的血量濕度,錦；一濕湎樣的重最.kg；q絕不狀態(tài)時(shí)試樣的市垃.kg.體枳濕度則是以海試樣中水分所占的體枳,與整個(gè)試樣體積的百分比表示的：wx1()0%(3-10)式中8、體積濕度，張；V,試樣中水分所占的體積,小；匕整個(gè)試樣的體積，皿；材料受潮后，其導(dǎo)熱系數(shù)將顯著增大。15 .保溫材料的選擇(1)保溫構(gòu)造

10、類型1)保溫、承重合二為一2)單設(shè)保溫層3)復(fù)合構(gòu)造4)封閉空氣層(2)保溫層的位置(1)內(nèi)保溫一一保溫層設(shè)在承重層內(nèi)側(cè)(2)外保溫一一保溫層設(shè)在承重層外側(cè)(3)中保溫或夾芯保溫一一保溫層設(shè)在承重結(jié)構(gòu)層中間三種保溫構(gòu)造的特點(diǎn)比較：保溫構(gòu)造形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)內(nèi)保溫A.室內(nèi)升溫快，但降溫也快；B.對(duì)于間歇式供暖有利節(jié)能；C.保溫材料選材廣泛；D.構(gòu)造簡(jiǎn)單。外保溫A.保護(hù)國(guó)擰結(jié)構(gòu)，提高耐久性；B.提高房間熱穩(wěn)定性；C,降低熱橋熱損失；D.防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生冷凝；E.有利舊房改造，擴(kuò)大使用面積.中保溫效果較好,集內(nèi)、外保溫之長(zhǎng)。構(gòu)造復(fù)雜(3)熱橋保溫在建筑熱工學(xué)中，形象地將容易傳熱的構(gòu)件或部分稱為“熱橋”

11、。1)熱橋的類別：A.貫通式熱橋B.非貫通式熱橋(內(nèi)熱橋、外熱橋)16 .提高窗保溫能力的措施：A.迎風(fēng)面(冬季主導(dǎo)風(fēng))不設(shè)或少設(shè)洞口；B.控制各向墻面的開窗面積C.提高窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透D.提高窗框的保溫性能E.增加玻璃部分的保溫能力F.窗簾的使用17 .內(nèi)部冷凝的檢驗(yàn)檢驗(yàn)內(nèi)表面是否產(chǎn)生冷凝，實(shí)質(zhì)上是檢驗(yàn)該處的溫度是否低于露點(diǎn)溫度。通常，對(duì)正常濕度的房間，若圍護(hù)結(jié)構(gòu)按最小總熱阻方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，主體部分一般不會(huì)產(chǎn)生表面冷凝。但圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的保溫薄弱部位則應(yīng)認(rèn)真檢驗(yàn)和慎重處理。為判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否會(huì)出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，可按下述步驟檢驗(yàn)：(1)根據(jù)室內(nèi)、外空氣的溫濕度，確定水蒸汽分壓力P和R,并依次

12、計(jì)算出圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層的水蒸汽分壓力，作出P分布線。(2)根據(jù)室內(nèi)、外空氣溫度ti和te,確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層的溫度，并從附錄田中查出相應(yīng)的飽和水蒸汽分壓力Ps,作出Ps分布線。(3)根據(jù)P線與Ps線相交與否來判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否會(huì)出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象。Ps線與P線不相交，說明內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生冷凝；Ps線與P線兩線相交，則內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)冷凝。圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝的判斷18 .防止地面泛潮的措施在我國(guó)廣大南方地區(qū)，由于春季大量的降水，春夏之交氣溫驟升驟降，變化幅度甚大，加之空氣的濕度大，當(dāng)空氣溫度突然升高時(shí)，某些表面特別是地面的溫度將處于露點(diǎn)溫度之下，于是出現(xiàn)了泛潮現(xiàn)象。由于南方地區(qū)的氣候條件與北方地區(qū)顯著不同，建筑狀況也

13、有許多區(qū)別，因此地面泛潮的防止措施也與采暖建筑不盡相同。地面應(yīng)具有一定的熱阻，減少地面對(duì)土層的傳熱量；地面表層材料的蓄熱系數(shù)要小，當(dāng)空氣溫度升高時(shí)，表面溫度能隨之波動(dòng)；表面材料有一定的吸濕作用，以“吞吐”表層偶爾凝結(jié)的水分。水泥砂漿地面、混凝土地面、水磨石地面等不滿足上述三個(gè)條件，故容易泛潮；而木地面、粘土磚地面、三合土地面基本滿足上述要求，一般也就不泛潮。值得注意的是，泛潮現(xiàn)象也可能在墻面、頂棚等表面出現(xiàn)，所以在一般非用水房間不宜采用不透汽材料作內(nèi)飾面。19 .建筑防熱(1)夏季室內(nèi)過熱的原因A.較高的室外氣溫；B.較強(qiáng)的太陽(yáng)熱輻射；C.室內(nèi)生產(chǎn)、生活產(chǎn)熱；D.圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱能力差。(2)建筑

14、防熱的綜合處理措施a城市、區(qū)域以及建筑的科學(xué)規(guī)劃b房間的自然通風(fēng)組織c圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱與散熱d窗口遮陽(yáng)f較高的環(huán)境綠化率與合理的建筑飾面處理(3)室外綜合溫度由于引起室內(nèi)溫度過熱的室外環(huán)境氣候因素主要是太陽(yáng)熱輻射和室外氣溫。它們對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱作用方式雖然不同，但對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響結(jié)果卻是一樣的，在進(jìn)行外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計(jì)時(shí)室外熱作用應(yīng)該選擇室外綜合溫度.20 .外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)原則(1)分清主次，突出重點(diǎn)；首先且重要的是屋頂；其次是西、東墻；(2)選用淺色、平滑的材料做圍護(hù)結(jié)構(gòu)外飾面；(3)重視建筑遮陽(yáng)的作用；(4)設(shè)置通風(fēng)間層構(gòu)造，分流傳熱量；(5)促使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化，減少建筑及圍護(hù)結(jié)構(gòu)獲取的熱量

15、。21 .外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施及構(gòu)造(1)屋頂隔熱A.采用淺色外飾面，減小當(dāng)量溫度B.增大熱阻與熱惰性C.通風(fēng)隔熱屋頂D.蓄水隔熱屋頂E.種植隔熱屋頂22、通風(fēng)的類型空氣的流動(dòng)，必須要有動(dòng)力，利用機(jī)械能驅(qū)動(dòng)空氣(例如鼓風(fēng)機(jī)、電扇)，稱為機(jī)械通風(fēng)；利用自然因素形成的空氣流動(dòng)，稱為自然通風(fēng)。自然通風(fēng)夏季組織通風(fēng)的主要方式。(1)、自然通風(fēng)的成因A.熱壓作用B.風(fēng)壓作用(2)自然通風(fēng)組織的建筑措施正確選擇建筑的朝向、間距；合理布置建筑組群及其空間構(gòu)成；確定合理的建筑平面形式；選擇合理的建筑平面形式；(2)建筑群的布局建筑群的布局和自然通風(fēng)的關(guān)系，可以從平面和空間兩個(gè)方面考慮。一般建筑群的平面布局有行列

16、式、錯(cuò)列式、斜列式、周邊式等。如下圖所示。從通風(fēng)的角度來看，以錯(cuò)列、斜列較行列式、周邊式為好。當(dāng)用行列式布置時(shí)，建筑群內(nèi)部的流場(chǎng)因風(fēng)向投射角不同而有很大變化。錯(cuò)列和斜列可使風(fēng)從斜向?qū)私ㄖ簝?nèi)部，有時(shí)亦可結(jié)合地形采用自由排列的方式。周邊式很難使風(fēng)導(dǎo)入，這種布置方式只適于冬季寒冷地區(qū)。建筑群的平面布置(a)行列式(b)周邊式(c)自由式23.建筑日照(1)日照時(shí)數(shù)：太陽(yáng)照射的時(shí)數(shù)(2)太陽(yáng)赤緯角：太陽(yáng)光線與地球赤道面所夾的圓心角赤緯角從赤道面起算，向北為正，向南為負(fù)。赤緯角的周期性變化見教材。赤緯角變化于23o27范圍內(nèi)。(3)太陽(yáng)高度角：太陽(yáng)直射光線與地平面間的夾角。(4)太陽(yáng)方位角：太陽(yáng)直射

17、光線在地平面上的投影線與地平面正南向所夾的角，通常以南點(diǎn)S為0o,向西為正值，向東為負(fù)值。任何一個(gè)地區(qū)，在日出、日沒時(shí)，太陽(yáng)高度角hs=0o；一大中的正午，即當(dāng)?shù)靥?yáng)時(shí)12時(shí)，太陽(yáng)高度角最大，此時(shí)太陽(yáng)位于正南(或正北)，即太陽(yáng)方位角A=0o(或180。)。(5)日照標(biāo)準(zhǔn)：老年人居住建筑不應(yīng)低于冬至日日照2小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)；托兒所、幼兒園的主要生活用房，應(yīng)能獲得冬至日不小于3小時(shí)的日照標(biāo)準(zhǔn)。(6)建筑遮陽(yáng)謔加的基本方式Ca）水平式，（b）垂直式1（e）綠舍式I（d）擋板式遮陽(yáng)各種方式適用的地區(qū)見教材建筑光學(xué)建筑光學(xué)基本知識(shí)1 .人眼基本構(gòu)造瞳孔，水晶體，視網(wǎng)膜，感光細(xì)胞：錐狀、桿狀感光細(xì)胞2 .基本光

18、度單位光通量：光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出以人眼感覺為基準(zhǔn)的能量，也可解釋為在單位時(shí)間內(nèi)，人眼感覺光輻射能量的大小。（單位Lnj）。=KnrEe,入V（入）發(fā)光強(qiáng)度：點(diǎn)光源在給定方向的發(fā)光強(qiáng)度，是光源在這一方向上立體角元內(nèi)發(fā)射的光通量與該立體角元之商。符號(hào)為I。I=dG/dC單位cd,Q=S/r2如果在有限立體角C對(duì)內(nèi)傳播的光通量是均勻分布的，上式可寫成:I=中/建發(fā)光強(qiáng)度的單位是坎德拉，符號(hào)cd。在數(shù)量上1坎德拉等于1流明每球面度（1cd=1lm/Sr）。照度：?jiǎn)挝幻娣e上的光通量。（單位一一Lx）E=:：7A照度的單位是勒克斯，符號(hào)lx。1勒克斯等于1流明的光通量均勻分布在1平方米表面上所產(chǎn)生的照度

19、，即1lx=1lm/n2則得:E=I/r2,表明某表面的照度與點(diǎn)光源在這方向的發(fā)光強(qiáng)度成正比，與它至光源距離的平方成反比。這就是計(jì)算點(diǎn)光源產(chǎn)生照度的基本公式，稱為距離平方反比定律。亮度：一單元表面在某一方向上的光強(qiáng)密度。（單位一一cd/m2）它等于該方向上的發(fā)光強(qiáng)度與此面元在這個(gè)方向上的投影面積之商，以符號(hào)L表示。L0=dI0/dAcos0cd/m2亮度與照度關(guān)系：E=L4cos0光是以電磁波形式傳播的輻射能。波長(zhǎng)在380nm至780nm為可見光。波長(zhǎng)短于380nm紫外線、x射線、丫射線、宇宙線；長(zhǎng)于780nm紅外線、無線電波等等在明亮的環(huán)境中，人眼對(duì)黃綠色光的光最敏波長(zhǎng)為555nm在暗的環(huán)境

20、中，人眼對(duì)507nm藍(lán)綠光最敏感。光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算題對(duì)照教材課后習(xí)題以及例題進(jìn)行練習(xí)。3 .可見度及其影響因素可見度：觀看物體的清除程度。影響因素：亮度閾限；物體的相對(duì)尺寸；對(duì)比；識(shí)別時(shí)間；眩光。(1)避免眩光：在視野中由于不適宜亮度分布，或在空間或時(shí)間上存在著極端的亮度對(duì)比，以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。眩光：在視野當(dāng)中，出現(xiàn)高亮度或者大的亮度對(duì)比，就會(huì)引起視覺上的不舒適、煩躁或視覺疲勞，這種現(xiàn)象成為眩光。失能眩光：降低視覺功效和可見度的眩光。不舒適眩光：只有不舒適感覺的眩光。從形成眩光的過程來分：直接眩光：由視野中的高亮度或未曾充分遮蔽的光源所產(chǎn)生，可避開。反射眩光：由視野

21、中的光澤表面的反射所產(chǎn)生，不可避開。(2)控制直接眩光的措施：A限制光源亮度(當(dāng)光源亮度超過16sb時(shí)，不管亮度對(duì)比如何，均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的眩光現(xiàn)象)B增加眩光源的背景亮度，減少二者之間的亮度對(duì)比。C減小形成眩光的光源視看面積.D盡可能增大眩光源的仰角(當(dāng)眩光源的仰角小于27。時(shí)，眩光影響就很顯著；而當(dāng)眩光源的仰角大于45時(shí)，眩光影響就大大減少了)E(3)控制反射眩光的措施：A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；B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；C使用發(fā)光表面面積大、亮度低的光源；D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

22、反射眩光的影響。采光設(shè)計(jì)及計(jì)算一、天然采光基本知識(shí)天然光特性(又稱光氣候特征)1 .天然光的組成和影響因素天然光源可分為直射日光和天空光兩類：(1)直射日光：太陽(yáng)光穿過大氣層，射到地面，稱為直射日光。由于地球與太陽(yáng)相距很遠(yuǎn)，可認(rèn)為直射日光是平行射到地面的。直射日光照度大，具有方向性，會(huì)在被照物體后形成陰影；(2)天空光：又稱天空擴(kuò)散光，是部分陽(yáng)光經(jīng)過大氣層上空氣分子、灰塵、水蒸氣微粒等多次反射，在天空形成的具有一定亮度的天然光源。天空光照度較低，無一定方向，不能形成陰影；(3)地面反射光：直射日光和天空光經(jīng)地面反射及地面和天空之間多次反射，使地面照度和天空亮度有所增加，這部分光源稱地面反射光。

23、一般在采光設(shè)計(jì)時(shí)，可不考慮地面反射光的影響；(4)光氣候：指由直射日光、天空光和地面反射光形成的天然光平均狀況。(5)晴天：云量占天空30%以下的無云或少云天氣。晴天地面照度由直射日光和天空光疊加形成。直射日光占90%,天空光占10%.天空最亮處在太陽(yáng)附近，太陽(yáng)亮度達(dá)20萬熙提(sb)(1熙提二104cd/itf),天空亮度一般為0.22.0熙提。離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，亮度越低，最低值在與太陽(yáng)呈90o角處。因此，建筑物朝向?qū)Σ晒庥绊懞艽?。朝?yáng)房間面對(duì)太陽(yáng)所處的半邊天空亮度較高，室內(nèi)照度也較大；(6)全云天(陰天)：天空全部為云所遮蓋的天氣。這時(shí)，無直射日光，只有天空擴(kuò)散光。國(guó)際采光協(xié)會(huì)命名這樣的天空為C

24、IE全陰天空。采光設(shè)計(jì)與計(jì)算都假定天空為全陰天空。2 .影響天然光的因素影響天然光的因素有：太陽(yáng)高度角、云量、云狀、日照率、地理緯度以及海拔高度等。3 .采光標(biāo)準(zhǔn)(1)采光系數(shù)：采光系數(shù)C是指室內(nèi)給定水平面上某一點(diǎn)由全陰天天空光所產(chǎn)生的照度(En)與同一時(shí)間同一地點(diǎn)，在室外無遮擋水平面上由全陰天天空光所產(chǎn)生的照度(Ew)的比值，即利用采光系數(shù)，可根據(jù)室內(nèi)照度標(biāo)準(zhǔn)換算出所需的室外照度，或由室外照度求出室內(nèi)照度。在CIE標(biāo)準(zhǔn)晴天空條件下，如果不考慮室外地物反射光影響，則室外無遮擋的水平面上的總照度可由太陽(yáng)直射照度和天空擴(kuò)散照度之和組成。(2)采光等級(jí)采光標(biāo)準(zhǔn)將視覺工作分為IV級(jí)，并規(guī)定各等級(jí)天然光

25、照度最低值分別為250,150,100,50及25lx.定義室內(nèi)完全利用天然光工作時(shí)的室外天然光最低照度為臨界照度”，其值為50001x.根據(jù)臨界照度值，可將室內(nèi)天然光照度換算成采光系數(shù)。由于不同采光口類型在室內(nèi)形成不同的光分布，故采光標(biāo)準(zhǔn)依照不同采光口類型，提出不同的要求。頂部采光時(shí)，采用平均值。側(cè)面采光時(shí)，室內(nèi)光線變化大，故規(guī)定用采光系數(shù)最低值。1 .兼有側(cè)窗和天窗的混合采光，側(cè)窗取采光系數(shù)最低值Cmin(%),天窗取采光系數(shù)平均值Cav(%);2 .計(jì)算點(diǎn)的確定，單側(cè)窗取窗對(duì)面距內(nèi)墻1m的點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)；矩形天窗當(dāng)為單跨或邊跨時(shí)取距外墻內(nèi)面lm處的點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)，其余情況按民用建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中

26、的附錄B確定；3 .亮度對(duì)比小的H、出級(jí)視覺作業(yè)，其采光等級(jí)可提高一級(jí)采用。4%氣候分區(qū)我國(guó)各地光氣候有很大區(qū)別，如采用同一采光標(biāo)準(zhǔn)顯然是不合理的。因此，采光標(biāo)準(zhǔn)將我國(guó)劃分為IV個(gè)光氣候區(qū)，用光氣候系數(shù)與相應(yīng)室外臨界照度表示各區(qū)天然光照度的高低，見圖213與表2-3.其中，天然光最豐富的地區(qū)是西北和北部地區(qū)，向南逐步降低，四川盆地最低。各區(qū)具體的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為采光標(biāo)準(zhǔn)所列的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值乘上光氣候系數(shù)。二、采光口形式及特性(一)采光口形式1 .采光口室內(nèi)裝有玻璃等透光材料的孔洞統(tǒng)稱為采光口。采光口可分為側(cè)窗和天窗兩種。二者兼有的室內(nèi)采光，稱為混合采光。2側(cè)窗側(cè)窗是在房間外墻上開的采光口。其中

27、窗底離地面2m以上的側(cè)窗，稱為高側(cè)窗。側(cè)窗采光的優(yōu)點(diǎn)是光線的方向性好，有利于形成陰影，適于觀看立體感強(qiáng)的物體，并可觀看室外景觀。缺點(diǎn)是照度分布不均勻，近窗處照度高，離窗遠(yuǎn)處水平照度下降很快。當(dāng)采光面積相等且窗底標(biāo)高相同時(shí)，正方形窗口采光量(指室內(nèi)各點(diǎn)照度總和)最大，豎長(zhǎng)方形次之，橫長(zhǎng)方形最小。但從照度均勻性看，豎長(zhǎng)方形沿進(jìn)深方向均勻性最好，橫長(zhǎng)方形沿寬度方向較均勻。影響室內(nèi)橫向采光均勻性的主要因素是窗間墻。窗間墻愈寬，橫向均勻性愈差。側(cè)窗的朝向?qū)κ覂?nèi)光分布也有較大影響。晴天南向側(cè)窗采光量大，但不穩(wěn)定，有直射光；東西兩側(cè)窗采光量不穩(wěn)定，早晚有直射光；北向單側(cè)窗采光量小，但穩(wěn)定。側(cè)窗分單側(cè)窗、雙側(cè)

28、窗和高側(cè)窗三種，高側(cè)窗主要用于倉(cāng)庫(kù)和博覽建筑。3天窗天窗即頂部采光口。天窗最大優(yōu)點(diǎn)是有利于采人光量并使照度均勻分布。天窗可以有如下幾種形式：(1)矩形天窗：這種天窗位置較高，不易形成眩光。為避免直射陽(yáng)光射人室內(nèi)，天窗的玻璃最好朝南北向。(2)橫向天窗(橫向矩形天窗)：這種天窗的玻璃也宜朝南北向。(3)鋸齒形天窗：這種天窗有傾斜的頂棚做反射面，增加了反射光，采光效率比矩形天窗高，窗口一般朝北。(4)平天窗：特點(diǎn)是采光效率高，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意采取防止光污染、防直射陽(yáng)光影響和防止結(jié)露的措施。(5)井式天窗：這種窗主要用于通風(fēng)兼采光。四、天然采光的控制與調(diào)節(jié)為了調(diào)節(jié)采光量，改善室內(nèi)照度分布，減少或防止眩

29、光，創(chuàng)造舒適宜人的室內(nèi)光環(huán)境，經(jīng)常需要對(duì)采光口采取遮光和控光措施：1 .透光材料利用乳白玻璃等擴(kuò)散透射材料，或采用能將光線擴(kuò)散到天棚的折射玻璃或反光板等，增加房間進(jìn)深方向的照度，改善室內(nèi)照度均勻度；還可利用玻璃磚之類既可透光、折射，又不透明的材料來控光。2 .窗簾百葉窗簾可起透光和擋光作用。百葉多用于朝南、朝東和朝西的窗口，通過調(diào)整其葉片的傾角，可起控光作用。3 遮陽(yáng)板遮陽(yáng)板可以阻擋直射日光，防止眩光，使室內(nèi)照度均勻。水平式遮陽(yáng)板可遮擋從上方投射的光線，適用于南向窗口；垂直式遮陽(yáng)板能遮擋高度角較小，從窗側(cè)斜射的陽(yáng)光，適用于東北、北和西北向窗口；綜合式遮陽(yáng)板能有效地遮擋高度角中等、從窗側(cè)斜射的陽(yáng)

30、光，適用于東南和西南向窗口；擋板式遮陽(yáng)板可遮擋高度角較小，正射窗口的陽(yáng)光，適用于東西向附近的窗口。五、采光質(zhì)量（1）IIV級(jí)頂部采光的采光均勻度（最低采光系數(shù)與平均采光系數(shù)之比）不宜小于0.7,側(cè)面采光不作規(guī)定；（2）生產(chǎn)車間側(cè)面采光窗不舒適眩光指數(shù)DGI恒也：20時(shí)無眩光感覺，23時(shí)有輕微眩光感覺，25時(shí)眩光可接受，27時(shí)感到不舒適，28時(shí)眩光嚴(yán)重，但能忍受；（3）改善采光質(zhì)量時(shí)，不應(yīng)降低采光標(biāo)準(zhǔn)。六、美術(shù)展覽館采光設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）適宜的照度：陳列室采光系數(shù)不大于2%;（2）避免直接眩光：觀看展品時(shí)，窗口應(yīng)處在視野范圍以外，參觀者的眼睛到畫框邊緣和窗口邊緣的夾角應(yīng)大于140;（3）避免一、二次

31、反射眩光：對(duì)面高側(cè)窗的中心和畫面中心連線與水平線的夾角應(yīng)大于500；（4）墻面應(yīng)采用中性色調(diào)，其反射比應(yīng)取0.3左右。建筑照明一、光源的種類：熱輻射光源：（1）白熾燈（2）鹵鴇燈氣體放電光源：（1）熒光燈（2）熒光高壓汞燈（3）金屬鹵化物燈（4）鈉燈（5）氤燈（6）節(jié)能型熒光燈（7）無電極熒光燈。熒光燈的發(fā)光機(jī)理是通電加熱使燈絲發(fā)射電子，轟擊汞原子發(fā)出紫外線，使管壁熒光物質(zhì)輻射出可見光。二、室內(nèi)工作照明設(shè)計(jì)的步驟。選擇照明方式確定照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選擇光源、燈具并布置進(jìn)行照明計(jì)算三、在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)時(shí)分兩方面來考慮顏色問題，它們是光源色和物體色四、室內(nèi)工作照明方式有一般照明方式、分區(qū)一般照明、局部照明

32、方式和混合照明4種。一般照明：不考慮特殊部位的需要，為照亮整個(gè)場(chǎng)地而設(shè)置的照明方式。分區(qū)一般照明：根據(jù)需要，提高特定區(qū)域照度的一般照明方式。局部照明：為滿足某些部位（通常限定在很小的范圍之內(nèi)，如工作面）的特殊需要而設(shè)置的照明方式。混合照明：由一般照明與局部照明組成的照明。五、夜間建筑立面照明可采取三種方式：輪廓照明、泛光照明、透光照明。六、燈具分類：國(guó)際照明委員會(huì)按光通量在上、下半球的分布將燈具劃分為五類：（1）直接型燈具（2）半直接型燈具（3）擴(kuò)散型燈具（4）半間接型燈具（5）間接型燈具建筑聲學(xué)一、建筑聲學(xué)基本知識(shí)1 .聲音的傳播聲速與媒質(zhì)的彈性、密度和溫度有關(guān)。聲壓是空氣壓強(qiáng)的變化量而不是

33、空氣壓強(qiáng)本身。聲音傳播過程是一個(gè)狀態(tài)傳播過程，而不是空氣質(zhì)點(diǎn)的輸運(yùn)過程。本質(zhì)是能量的傳播。聲波在傳播過程中遇到障礙物或孔洞的尺寸比波長(zhǎng)小時(shí)，聲波將繞過它們，這種現(xiàn)象叫衍射。繞射的情況與聲波的波長(zhǎng)和障礙物（或孔）的尺寸有關(guān)，與原來的波形無關(guān)。只聞其聲不見其人、隔墻有耳一般氣象學(xué)上所指的氣溫是距離地面1.5m高處的空氣溫度。聲波的折射溫度的影響（空氣密度的影響）圖3.1T5聲波的折射（G晝間夜間2 .聲源的種類：1、點(diǎn)聲源（如嘴巴），尺寸小于1/7波長(zhǎng)，波陣面為球面；2 、線聲源（如直線型街道），單一尺寸小于1/7波長(zhǎng)，波陣面為柱面;3 、面聲源，波陣面為平面。3 .波陣面是波形中振動(dòng)相同的點(diǎn)所組

34、成的面。聲線是指聲波的傳播方向4 .建筑聲學(xué)考慮的問題都與主觀聽覺有關(guān)，因此頻率、強(qiáng)度有限聽覺的頻率范圍：20-20000Hz,正常頻率1008000Hz小于20Hz是次聲波，如潛艇；大于20000Hz是超聲波，如海豚。5 .透射系數(shù)：干E任0;反射系數(shù)：產(chǎn)E”E0;吸聲系數(shù)：”=1-產(chǎn)1-E7E06 .聲音的傳播過程中，一般情況下，透射部分的能量要小于反射部分的能量。予小的材料成為“隔聲材料”，丫小的材料稱為“吸聲材料。7 .聲功率：聲源在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)外輻射的聲能，單位為Wo鐵錘敲鐵釘?shù)穆暪β蕿?W,人耳隱約聽見的聲功率為1X10-12Wo8 .聲弓雖I：?jiǎn)挝幻娣e上的聲功率分布，W/m20點(diǎn)

35、聲源：I=dw/ds=W/4兀r2面聲源的聲強(qiáng)與距離無關(guān)。9 .聲壓P:聲源發(fā)出能量后引起的聲場(chǎng)大氣壓的改變量，單位為Pa。自由聲場(chǎng)中，I=P2/pcW10 .分貝即聲功率級(jí)Lv=10lg,W=1X10-12W本無量綱，人為加上dB作為單位。Wfl聲強(qiáng)級(jí):Zl=101gylo聲壓級(jí):Lp-201g聲功率級(jí):wLw=101g-Wo1000Hz,聽閾聲壓R=2X10-5Pa,稱為基準(zhǔn)聲壓;聲弓雖10=1X10-12W/m2,稱為基準(zhǔn)聲強(qiáng);12聲功率W=1X10W,稱為基準(zhǔn)聲功率。聲壓相等的兩個(gè)聲源的總聲壓級(jí);PZ尸=201g+I01g2PO,兩個(gè)數(shù)值相等的聲壓級(jí)疊加，總聲壓級(jí)比單個(gè)的聲壓級(jí)增加3d

36、Bo多個(gè)聲壓級(jí)不同的聲音疊加，總聲壓級(jí)的計(jì)算麒麟場(chǎng)中某一聲源聲壓級(jí)的近似法裹342聲嬲差dB（乩尸L龍”都）曲從L面中扣除的四教聲樂兼差四（如際一L滿量）從融中扣除的配0至少為1Q241733續(xù)表聲壓級(jí)卷曲（乩p=L電-L.式）皿就從I陶中扣滁的出數(shù)出壓級(jí)羞曲(ALp=Lpjg.-)從中扣除的dB救4或52i。-m以上06至911例1、已知某車間總聲壓級(jí)是100分貝，當(dāng)某設(shè)備停運(yùn)后背景噪音的聲壓級(jí)是93分貝，求該設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的聲壓級(jí)是多少？解：二者聲壓級(jí)差為7分貝，查表可知須在總聲壓級(jí)上減1分貝，即該設(shè)備運(yùn)行時(shí)的聲壓級(jí)為99分貝。相似例題見教材P309，例題3.1-212 .聲強(qiáng)可以疊加，1=

37、_13 .聲源聲級(jí)的疊加式非線性的。聽力痛點(diǎn)140dB,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)下；正常70-80dBo兩個(gè)聲源疊加，I、P、W聲級(jí)不變。響度級(jí)：將待測(cè)聲與1000Hz純音相比較，若一樣響，此時(shí)純音聲壓級(jí)就是待測(cè)聲的響度級(jí)，單位為Phono（對(duì)高頻聲比低頻聲敏感）分貝是個(gè)客觀的量，沒有和人耳的主觀感覺聯(lián)系起來，因此，用來表達(dá)聲音怎樣響亮的標(biāo)度，我們稱之為響度級(jí)（響度的量化）。響度級(jí)的單位為“方（Phon）”。相同響度級(jí)低頻聲的聲壓級(jí)比高頻聲大。14 .雙耳聞聽效應(yīng)：雙耳判別聲源位置的功能。15 .哈斯效應(yīng)當(dāng)兩個(gè)強(qiáng)度相等而其中一個(gè)經(jīng)過延遲的聲音同時(shí)到聆聽者耳中時(shí)，如果延遲在30ms以內(nèi)，聽覺上將感到聲音好像只

38、來自未延遲的聲源，并不感到經(jīng)延遲的聲源存在。當(dāng)延遲時(shí)間超過30ms而未達(dá)到50ms時(shí)，則聽覺上可以識(shí)別出已延遲的聲源存在，但仍感到聲音來自未經(jīng)延遲的聲源。只有當(dāng)延遲時(shí)間超過50ms以后，聽覺上才感到延遲聲成為一個(gè)清晰的回聲。這種現(xiàn)象稱為哈斯效應(yīng)，有時(shí)也稱為時(shí)差效應(yīng)。聲壓級(jí)包括直達(dá)聲和反射聲。反射聲與直達(dá)聲到達(dá)時(shí)間相差在50ms以內(nèi)（最大路程差340*0.5=17m）,反射聲能夠加強(qiáng)直達(dá)聲的聲壓級(jí)，即一次反射聲效應(yīng)，不產(chǎn)生回聲。反射聲與直達(dá)聲到達(dá)時(shí)間相差大于50ms時(shí)，反射聲會(huì)干擾直達(dá)聲的聽清程度，形成回聲，即二次及以上的多次反射聲效應(yīng)。掩蔽作用：人耳對(duì)一個(gè)聲音的聽覺靈敏度因另外一個(gè)聲音的存在而降低的現(xiàn)象叫掩蔽效應(yīng)。一個(gè)聲音高于另一個(gè)聲音10dB,掩蔽效應(yīng)就很小。低頻聲對(duì)高頻聲的掩蔽作用大14 .