建筑环境学

第二章建筑外环境1为什么我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方并不严格遵守？答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则2.是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温度改变导致空气温度改变？答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变。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。主要靠吸收地面的长波辐射而升温。而地面温度的变化取决于太阳辐射和对大气的长波辐射。因此，地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因，地面温度决定了空气温度。3.晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少？如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？答：有效天空温度的计算公式为：P23根据书中有效天空温度估算式（2-23）有效天空温度与近地面气温和空气的发射率有关，空气发射率又与露点温度有关，露点温度又与气温和相对湿度（或含湿量）有关，假定在晴朗的夏夜，气温为25℃，相对湿度在30％-70％之间，则tdp＝6℃-19℃，有效天空温度Tsky＝7℃-14℃。在某些极端条件下，Tsky可以达到0℃以下。如果没有大气层，有效天空温度应该为0K。4.为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，树叶表面与天空进行长波辐射，且有效辐射QR较大，天空有效温度较，低使得叶片表面温度低于空气的露点温度，所以出现结露或结霜现象5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候？为什么？答：对于低密度住宅区，反射率高有利于改善小区微气候；对于高密度住宅区，采用高反射率的地面，虽然减少了地面对辐射的吸收，但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收，另外，由于逆温层的存在，其可能会导致空气温度的开高，从而不利于住区微气候的改善。6.水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是多少？答：水体和植被在一定程度上可缓解热岛效应，一方面植被覆盖地面，可减少地面吸收的热量，另一方面，水体和植被的蒸发量加大，带走了城市空间的一部分热量，这些都有利于城市空气温度的降低。水体蓄热能力大，有利于降低日间热岛强度。第三章建筑热湿环境1室外空气综合温度是单独由气象参数决定的么？答：摆出公式：P50有公式知室外空气综合温度并不是由气象单独决定的，所谓室外空气综合温度相当于室外气温由原来的空气加一个太阳辐射的等效温度值，它不仅考虑了来自太阳对周围结构短波辐射，而且反映了周围结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射。2.什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？答：比如白天太阳辐射的强度远远大于长波辐射，这时就可以忽略长波辐射。或建筑物与环境之间的温差很小时，他们之间的长波辐射可忽略3.透过玻璃窗的太阳辐射中是否只有可见光，没有红外线和紫外线答：玻璃对不同波长的辐射有选择性，对于可见光和波长为3微米以下的短波红外线透过率可达80%以上，而对太阳辐射中的远红外线和紫外线透过率很低，所以透过玻璃窗的太阳辐射中不只有可见光，还有3微米以下的短波红外线4.透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？答：冷负荷是维持室内空气热湿参数为某恒定值时，在单位时间内需要从室内除去的热量。渗透空气的潜热得热直接进入室内成为瞬时冷负荷，显热得热对流部分也会直接传递给室内空气成为冷负荷。而辐射部分进入到室内后，并不直接进入到空气中，而会通过长波辐射的方式传递到各围护结构内表面和家具的表面，再通过对流换热方式逐步释放到空气中，形成冷负荷。5.室内照明和设备散热是否直接转变的瞬时冷负荷？答：室内照明和设备散热包括辐射热和对流热两部分。其中对流热直接转变为瞬时冷负荷，而辐射热，首先与室内各表面产生热交换，被室内各种表面吸收和储存,从而产生衰减和延迟。6.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答：如果室内外温差的平均值远远大于室内外温差的波动值时。采用平均温差的稳态计算带来的误差比较小。在冬季，室外温度的波动幅度远小于室内外温差，可采取稳态计算方法来计算热负荷。而夏季，室内外温差小，室外昼夜温度波动却很大，瞬时得热与瞬时冷负荷会相差很大，所以一定要采用动态算法计算冷负荷。7.围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？答：长波辐射到围护结构内表面起到加热的作用，围护结构吸收了长波辐射的能量后内能增加，温度升高，并把热能储存起来，当围护结构内表面温度低于房间的温度时，围护结构继续吸收辐射能，这时房间里损失热量，使冷负荷增加，当围护结构内表面温度高于房间温度后，开始向房间以辐射的方式放出热量，使房间的热负荷增加。8.夜间建筑物可通过玻璃窗以长波辐射形式把热量散出去吗？答：。普通玻璃对室内长波辐射的透射率很低，但吸收率较高，虽然夜间室内温度不能直接以长波辐射的形式通过玻璃窗把热量散出去。但是长波辐射到玻璃上，被吸收，在加上室内空气与玻璃的温差传热，会造成玻璃本身温度的升高，从而自身发射长波辐射，散失热量。第四章人体对热湿环境的反应1.人的代谢率主要是由什么因素决定的？人的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改变而改变？答：人体的代谢率受多种因素的影响，环境、温度、性别、年龄、神经紧张程度、进食后时间的长短，主要是肌肉活动强度，因此当活动强度一定时，人体的发热量在一定温度范围内可以近似看成常数，但随着环境空气温度的升高，人体的显热散热量会减小，潜热散热量会增加，出汗率增加。2.“冷”“热”是什么概念？单靠环境温度能否确定人体的热感觉？湿度在人体热舒适中起什么作用？答：“冷”“热”是人对于位于自己皮肤表面下的神经末梢的温度的感觉。人对“冷”“热”的主观描述为热感觉，当人体皮肤层的温度感受器受到冷热刺激时就会产生冲动，发出脉冲信号，形成“冷”“热”的感觉单靠环境温度不能确定人体的热感觉，因为热感觉并不仅仅是由于冷热刺激的存在所造成的，而与刺激的延续时间以及人体原有的热状态都有关。皮肤温度和人体的核心温度对热感觉也有影响空气湿度度能改变皮肤的温润度，即增加皮肤的“黏着性”。在皮肤没有完全湿润的情况下，空气湿度的增加就不会减少人体的实际散热量而造成热不平衡，人体的核心温度不会上升，所以在代谢率一定的情况下排汗量不会增加，但由于人体单位表面积的蒸发换热量下降会导致蒸发换热面积增大，从而增加皮肤湿润度，导致热不舒适感3.某办公室设计标准是干球温度26℃，相对湿度65%，风速0.25m/s，如果最低只能使温度达到27℃，相对湿度度仍然为65%，有什么办法可以使该空间能达到与设计标准同等的舒适度？答：可通过适当提高风速，加快室内空气的流动，从而使空间达到与设计标准同等地舒适度4.国外常用带内热源manikin（人体模型）作热舒适实验，manikin的发热量由输入的活动强度决定，材料的导热系数与人体肌肤基本相同。实验时测量皮肤温度来确定人体的热舒适度。这种做法有什么局限？答：1当活动强度一定时，人体的发热量在一定温度范围内可以近似看作是常数。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。2热舒适度是生理和心上的感觉，，人体的热舒适度由很多因素影响：空气湿度、垂直温差、吹风感、辐射不均匀性，还有其它的一些因素如年龄、性别、季节、人种等。3热舒适度与热感觉有分离的现象存在。综上所述：只利用人体模型并不能够完全准确的描述人体的热舒适度5.人体处于非热平衡时的过度状态时是否适用热舒适方程？其热感觉描叙是否使用PMV指标？PMV在描叙偏离热舒适状态时有何局限？答：不适用，热舒适方程是在人体处于热平衡状态即人体蓄热量S=0的前提下得出的，即稳态条件下，而人体处于非热平衡的过渡状态时，过程代谢率不再稳定，所以人体处于非热平衡时的过渡状态时不适用热舒适方程。其热感觉描述是不一定适用PMV指标的，人在动态环境中的热感觉可用一些其他的热舒适性指标来描述，如：相对热指标RWI、热损失率HDR、热应力指数HIS和风冷却系数WCI等。局限：1PMV方程适用于稳态环境，而不适用于动态热环境2当人体较多偏离热舒适的情况下，PMV的预测值也是有较大的偏差6、为什么要有TSV和TCV两种人体反应评价投票？答：热感觉与热舒适两者有联系，但并不相同。热感觉是人生理上的感觉，热舒适是与人心理和生理上的感觉。而且热感觉与热舒适有分离的现象存在，所以必须有着两种投票，不能相互替代的。7.HSI、WCI与PMV、PPD在应用上有什么区别？答：HSI和WCI是在具有热失调环境下作为生理的应变指标，来对这种环境进行评价。而PMV、PPD是适用于稳态热环境下热舒适性评价指标。8动态热环境与稳态热环境对人的热感觉影响有何差别，原理是什么？答：动态热环境中皮肤温度与热感觉存在分离现象。热感觉会出现滞后或超越现象。人体在温度出现阶跃变化时，皮肤温度和热感觉的变化有一个过渡过程，皮肤温度的变化由于热惯性的存在而滞后。热感觉的变化能马上发生。即皮肤温度的变化率产生了一种附加热感觉，而这种感觉能掩盖皮肤温度本身引起的不舒适感9.你自己对“舒适”和“中性”之间的关系有何切身体会？第五章室内空气品质1.请谈谈你对TVOC的看法答：VOC为有机挥发物，各种有机挥发物测量浓度值进行叠加，即可得到TVOC值。作为室内空气品质的指标，各种VOC的浓度不应超过某一限制，并且各种VOC的浓度经过叠加后也不应超过某一限制标准值。但是，目前多种VOC共同作用的机理还没有完全弄清，即使单个VOC含量都远低于其限制浓度，但多种VOC的混合存在及其相互作用，危害性可能很大，仍然可能严重威胁人体的健康。2请说明提高室内空气品质的途径和方法答：方法和途径：一、污染物源头的治理：1消除室内污染源；2减少室内污染源的散发强度；3污染源附近局部排风。二、通新风稀释和合理组织气流：1以室内CO2允许浓度为标准的必要换气次数量；2以氧气为标准的必要换气量；3以消除臭气为标准的必要换气量。三、空气净化：1过滤器过滤；2吸附净化法；3紫外灯杀菌；4臭氧净化法3.请说明提高室内空气品质的途径和方法答：传统空调普遍存在设计不合理、运行维护不规范的问题。比如送风口、污染源、回风口三者位置不合理；回热混合间气密性差，新风受污染；过滤器长时间不清洗和维护，灰尘大量累积，霉菌滋生等等。其改进应主要从改进设计，规范运行管理，采用新技术等方面着手4请说明家里铺设的地毯对室内空气品质如何影响，地毯的使用中应注意什么问题？答：纯羊毛地毯的细毛绒是一种致敏源，化纤地毯可释放甲醛、丙烯青和丙烯等VOC，另外地毯的吸附能力很强，能吸附很多有害气体和病原微生物。纯毛地毯还是尘螨虫的理想滋生和隐蔽的场所。地毯使用应注意：保持干燥，除湿，还要经常清洗。5.请说明用纳米光催化处理室内有机挥发物的优点和缺点，在什么情况下应采用通新风方式，在什么情况下应用纳米光催化空气净化方式？答：优点：①把有害的有机物降解为无害的无机物②纳米光催化剂具备了更强的氧化还原能力，催化活性大大提高③纳米粒子比表面积大，使粒子具有更强的吸附有机物能力。缺点：①会产生一些有害的中间产物②材料的使用寿命较短③适用范围不够广阔当室内空气质量不好时，如室内CO2浓度高，O2浓度低或室内有臭氧时，同时室外空气质量比室内空气质量好时，采用通新风方式来改变室内空气质量，当室内空气中有较多有害有机物时，应采用纳米光催化的方式6.在SARS肆虐期间，为安全起见，一些人在新风机中放置紫外灯杀毒灭菌，你对此有何评价？答：利：1通风同时可以杀菌；2消毒速度快、效率高、占地面积小弊：1因为紫外灯杀菌是需