哈爾濱工業(yè)大學(xué)2007年秋季學(xué)期《建筑環(huán)境學(xué)》考試A卷參考答案

1、第2頁（共7頁）第 頁（共7頁）哈工大2007年秋季學(xué)期A卷建筑環(huán)境學(xué)試題學(xué)號姓名題號一-二三四五六卷面平時總分分?jǐn)?shù)注意行為規(guī)范遵守考場紀(jì)律一、給出下列專業(yè)術(shù)語的定義。有定義式的，還需給出定義式，并說明式中符號的物理意義和單位。（每題2分，共12分）采光系數(shù)：采光系數(shù)是指全陰天條件下，室內(nèi)測量點直接或間接接受天空擴散光所形成的水平照度En與室外同一時間不受遮擋的該天空半球的擴散光在水平面上產(chǎn)生的照度E的比值。WEC=-nX100%EwC采光系數(shù)；E室內(nèi)某一點的天然光照度，1X；nE與E同一時間，室外無遮擋的天空擴散光在水平面上產(chǎn)生的照度，lx；wn振動傳遞比：如果某個振動設(shè)備與一個固有頻率為f

2、0的構(gòu)件相連，振源頻率是f,則通過這個構(gòu)件傳導(dǎo)出去的振動動力占振源輸入動力的百分比稱作振動傳遞比。管導(dǎo)核字主領(lǐng)審簽（f仃）210T振動傳動比振源頻率（Hz）;f0隔振結(jié)構(gòu)的固有頻率（Hz）；試題：班號：姓名：速度不均勻系數(shù)：速度不均勻系數(shù)是用來表明室內(nèi)各點風(fēng)速的差異，其值等于工作區(qū)內(nèi)各個測點速度的均方根與速度平均值的比值。k速度不均勻系數(shù)；c工作內(nèi)n個測點速度的均方根偏差，m/s；uuU工作區(qū)內(nèi)n個測點速度的平均值，m/s；有效溫度：有效溫度ET的定義是：“干球溫度、濕度、空氣流速對人體溫暖感或冷感影響的綜合數(shù)值，該數(shù)值等效于產(chǎn)生相同感覺的靜止飽和空氣的溫度?！闭斩龋赫斩仁鞘苷掌矫嫔辖邮艿墓馔?/p>

3、量的面密度dE=dAE照度，lx；光通量，lm;A面積,m2；通過非透光圍護結(jié)構(gòu)的得熱：假定除所考慮的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面以外，其他各室內(nèi)表面的溫度與室內(nèi)空氣溫度一致，室內(nèi)沒有任何其他短波輻射熱源發(fā)射的熱量落在所考察的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面上，此時，通過該圍護結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量就定義為通過該非透光圍護結(jié)構(gòu)的得熱，其數(shù)值就等于該圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面與空氣的對流換熱量與該圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面與空氣的對流換熱熱量與該圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面對其他內(nèi)表的長波輻射換熱量之和。試題：班號：姓名：二、分別給出太陽高度角和太陽方位角的定義，并畫圖表示。說明影響太陽高度角和太陽方位角的因素。（8分）太陽高度角0是指太陽光線與水平面的夾角。太陽方位

4、角A為太陽至地面上某給定點連線在地面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€（南向）的夾角。影響太陽高度角和方位角的因素有三：赤緯（6）,它表明季節(jié)（日期）的變化;時角（h），它表明時間的變化；地理緯度（申），它表明觀察點所在的位置。三、計算室外空氣綜合溫度哈爾濱某建筑物屋頂吸收系數(shù)p=0.80，西墻p=0.80，夏季14時的室外計算溫度為30C,屋面太陽輻射照度為800W/m2,西墻為350W/m2，墻體外表面和室外空氣的換熱系數(shù)為aw=18.6W/m2C。如果忽略圍護結(jié)構(gòu)與天空和周圍物體之間的長波輻射，試計算該時刻作用于屋頂和西墻的室外綜合溫度。如果屋面和墻體的外表面溫度均為28C,計算其各自的單位面積得熱量

5、。（10分）室外空氣綜合溫度為：t=t+-2wzairaaoutout由于忽略長波輻射，所以Q=0W/m2Klwp/“0.8X800,則屋頂?shù)氖彝饪諝饩C合溫度為：t=t+=30+=64.4Czaira18.6outpI0.8X350則屋頂?shù)氖彝饪諝饩C合溫度為：t=t=30+=45.5Czaira18.6out屋頂?shù)膯挝幻娣e的得熱量：Q=（t-1）=18.6x（64.428）=677.04w/m2wzs西墻的單位面積得熱量為：Q=a（tt）=18.6x（45.528）=325.5w/m2wzs第 頁（共7頁）第 #頁（共7頁）第 頁(共7頁)試題：班號：姓名：四、有一車間，高為4.5m，室內(nèi)熱源

6、主要為平均布置的生產(chǎn)設(shè)備，共計6臺，24小時工作，每臺的散熱量為2kW。室外溫度為25C，要求保證2m以下的工作區(qū)溫度不高于室外溫度5C。問：如果房間的圍護結(jié)構(gòu)是絕熱的，采用上送上排的混合式機械通風(fēng)方式，為保證所要求的溫度而需要的最小機械通風(fēng)量是多少？現(xiàn)在改用地面送風(fēng)，頂棚排風(fēng)的置換通風(fēng)方式，此時為滿足要求而需要的最小機械通風(fēng)量是否變化，為什么？置換通風(fēng)方式的工作區(qū)以上溫度梯度為0.4C/M，計算2種通風(fēng)方式的余熱排除效率(能量利用效率)分別是多少？定性分析2種通風(fēng)方式下，工作人員的熱舒適性。(14分)(1)混合通風(fēng)時的通風(fēng)量：Qc(tt)pno6x2l.Olx(3025)=2.38kg/s置

7、換通風(fēng)時的通風(fēng)量：6x2l.Olx(3025)=2.38kg/stt(2)能量利用效率的計算式為：耳=tottn0因為混合通風(fēng)中室內(nèi)空氣溫度等于排風(fēng)溫度，所以混合通風(fēng)的能量利用效率為l。在置換通風(fēng)中，排風(fēng)溫度為：t=t+(H-h)xgradt=30+(4.5-2)x0.4=31Cp0置換通風(fēng)室內(nèi)溫度為：t=(t+1)/2=(25+30)/2=27.5Cn2s置換通風(fēng)的能量利用效率為：耳=p0=2=2.4tt27.525n0(3)置換通風(fēng)在同樣的風(fēng)量下工作區(qū)溫度整體上比混合通風(fēng)工作區(qū)溫度要低，有利于人體的熱舒適。但是本題中，置換通風(fēng)下的頭腳溫差能達到將近5C,頭腳溫差過大又不利于人體熱舒適。試題

8、：班號：姓名：五、在Fanger教授提出的熱舒適方程中，影響人體熱舒適的因素有哪些？說明什么是預(yù)測平均評價PMV,什么是預(yù)測不滿意百分?jǐn)?shù)。畫出它們的關(guān)系曲線圖，并加以說明。（10分）影響人體熱舒適的因素有：人體新陳代謝率M，空氣溫度t，空氣水蒸氣分壓a力Pa，室內(nèi)平均輻射溫度廠，服裝熱阻I，空氣速度v。rcl預(yù)測平均評價PMV指標(biāo)就是引入反映人體熱平衡偏離程度的人體熱負(fù)荷TL而得出的，其理論依據(jù)是當(dāng)人體處于穩(wěn)態(tài)的熱環(huán)境下，人體熱負(fù)荷越大，人體偏離熱舒適的狀態(tài)就越遠(yuǎn)。即人體偏離熱負(fù)荷正值越大，人體就越感覺到熱，負(fù)值越大，人體感覺越冷。PMV由于PMV指標(biāo)代表了同一環(huán)境下絕大部分人的感覺，但是人與

9、人之間存在生理差別，因此PMV指標(biāo)不一定能夠代表所有人的感覺。因此Fanger又提出了預(yù)測不滿意百分?jǐn)?shù)PPD指標(biāo)又來表示人群對熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)。從圖中可以看出，當(dāng)PMV=0時，PPD為5%。即意味著在室內(nèi)熱環(huán)境處于最佳的熱舒適狀態(tài)時，仍有5%的人感覺到不滿意。PMV的絕對值越大，即人體偏離熱平衡越遠(yuǎn)，預(yù)測不滿意率PPD的值越高。試題：班號：姓名：試題：班號：姓名：第 頁（共7頁）第 頁（共7頁）六、某車間初步設(shè)計時如下圖所示，有上下4個通風(fēng)窗。已知室外t=27r，室W.,tt內(nèi)工作區(qū)溫度t=33C，有效熱量系數(shù)m=0.4,t是排風(fēng)溫度，下部通風(fēng)窗中nttppw心至地面的距離h=2m，下部通

10、風(fēng)窗高2m,流量系數(shù)為0.6,上部通風(fēng)窗高1.5m,流量系數(shù)為0.5,所需要的車間全面換氣量為50kg/s。請進一步進行設(shè)計，確定中和面位置（因為上通風(fēng)窗造價高，中和面確定時應(yīng)盡可能減少上通風(fēng)窗面積），并計算：當(dāng)僅有熱壓作用時,該車間的上下窗面積（空氣按理想氣體計算,滿足理想氣體tn狀態(tài)方程pv=RT）（16分）twtt3327排風(fēng)溫度為：t=nw+1=+33=48Cpmw0.4則室內(nèi)的溫度梯度為因為車間的全面換氣量為50kg/s,所以下部開口的風(fēng)量為25kg/s。室內(nèi)空氣的密度為：p廣Rtn1.01325x105287x(273+33)室外空氣的密度為：p=PwRTw1.01325x105287x(273+27)kg/m3p排風(fēng)的密度為：p=wRTw1.01325x105287x(273+48)下部風(fēng)口的余壓為：p=hg(pp)二一hx9.8x(1.171.15)=0.196hPaa1wn11上部風(fēng)口的余壓為：p=hg(pp)=hx9.8x(1.171.15)=0.196hb2wn2Pa試題：班號：姓名：試題：班號：姓名：F部風(fēng)口的風(fēng)量為：G=卩F、2pp=0.6xFxj2x0.196hx1.17=25上部風(fēng)口的風(fēng)量為：11