建筑环境学课后题答案及部分问答论述题

建筑环境学复习题三、问答题1、新通风标准ASHRAEStandard62—1989R中最小新风量与哪些因素有关？该标准有何现实意义？答：该标准的最小新风量与室内的面积和人数有关。该标准不仅考虑了人在室内造成的污染，也考虑了室内装修所引起的污染，它指导了我们在设计最小新风时，不能忽视室内装修或建筑所引起污染。虽然国内没有关相的要求，但对于这一类污染比较严重的室内要适当加大新风量。2.通过玻璃窗进入室内的辐射得热和室内人体产生的得热能立即成为瞬时冷负荷吗？为什么？答：通过玻璃窗进入到室人的辐射得热首先把热量传递到室内的各表面，唯有在室内表面的温度高于室内空气温度时，其表面的热量才以对流换热的形式进入到空气中，成为瞬时的冷负荷。所以并不能立即成为冷负荷。同样，室内的人体所产生的得热是由辐射热和对流形式组成，由于辐射部分不能成为瞬时冷负荷而使得人体的产热不能立即成为瞬时冷负荷。3.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？为什么？答：室外空气综合温度不是单独由气象参数所决定。宏观世室内空气综合温度，它是由室外温度、太阳辐射及建筑表面与环境进行长波辐射三种因素综合影响的一个指标，所以不是单独由气象参数所决定。4.人体的能量代谢率受哪些因素影响？规律如何？答：人体的能量代谢率受以下因素影响：1）人体的肌肉活动量，大，代谢率高；2）性别，男性高于女性；3）年龄，年龄大者代谢率低；4）环境温度，静卧在一定温度如22.5-35摄氏度时人体的代谢率基本不变，但低于或高于这个范围时，代谢率将会提高；5）进食后的时间长短，进食后代谢率提高，并延续5至8小时；6）精神紧张程度，精神紧张代谢率高。5.在围护结构的传热计算中，透过的墙体、屋顶的传热过程视为非均质板壁的一维不稳定导热过程，而玻璃板壁的传热计算则是采用稳态导热考虑，请分析原因？答：由于墙体内各层的材料非一致，距离外侧为x的各层材产的导温系数是不同的，所以是视为非均质板；由于墙体厚度大，导热系数小，热容量大，蓄热能力强，那么距离外侧为x的各层面上的热流密度就不能视为是相等，因此是一种不稳定的导热过程；另外由于墙体长度、宽度远比厚度的尺寸大，可看作是一维导热问题；综合三者，墙体的导热过程是作为非均质板壁的一维不稳定导热过程。而玻璃窗的玻璃厚度薄，是一种材料，并且导热系数大，热惰性很小，所以可近似看作为一维的稳态传热过程。三、问答题1.室内空气品质问题产生的主要原因是什么？答：室内空气品质问题产生的主要原因是：1.强调节能导致的建筑密闭性增强和新风量减少；2.新型合成材料在现代建筑中大量应用；3.散发有害气体的电器产品大量使用；4.传统集中空调系统的固有缺点以及系统设计和运行管理的不合理；5.厨房和卫生间气流组织不合理；6.室外空气污染。2.为什么微孔不连通的多孔材料吸声效果不好？而风道弯头为什么有消声作用？答：多孔吸声材料的吸声原理是：声波传到空隙率很大的多孔材料时，大部分在筋络间的空隙间传播，而一小部分会沿筋络传播，如果忽略后者传播的部分。那么前者在空隙间空敢的由于声波而导致空气的压缩和膨胀，从而使声能转变为热能，另一方面，空气在运动中由于与筋络之间的粘滞性而产生粘滞阻力，也使声能转化为热能，从而达到吸声的作用。而微孔不连通的多孔材料由于声波在孔隙内的传播距离较短，反射系数较大，导致吸收系数降低。风道弯头是由于弯头反射了声波，使声波朝相反方向传播，而使声波产生了衰减。3.在计算建筑物的冬季热负荷时，忽略天空辐射作用将会导致何种结果，为什么？而在计算夏季冷负荷时，又应如何处理？为什么？为什么？而在计算夏季冷负荷时，又应如何处理？为什么？答：夜间由于没有太阳的辐射作用，而天空的背景温度远远低于空气温度，当在计算建筑物的冬季热负荷时，忽略夜间建筑与天空间的辐射换热时，将会可能导致热负荷的计算偏低。而在夏季计算冷负荷时，忽略这部分通过建筑的散热，却会使冷负荷的计算数值增大，提高了保险系数，所以在计算冷负荷时，可不算天空辐射作用。4.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？为什么？答：是地面温度改变了空气温度。由于大气层对太阳的短波辐射的吸收能力几乎为零，因此太阳辐射未影响到气温。而受到太阳辐射的地面温度受到了改变，地面产生的长波辐射会被空气所吸收，同时空气与地面改进行着对流的换热，通过两种换热方式，地面的温度作用于空气的温度。5.什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？为什么？答：在白天时，可以忽略建筑物与环境之间的长波辐射。因为，建筑物与环境之间的热交换包括建筑物与空气间的对流换热，建筑物受太阳的辐射，以及建筑物与环境间的进行的长波辐射。当白天时，建筑物与环境的热交换以前面两者为主，而后者由于数值很小，因此可以忽略。6.为什么要有TSV和TCV两种人体热反应评价投票？答：TSV是热感觉投票指标，TCV是热舒适投票指标。而人体的热感觉并不等同于热舒适的感觉，所以应设计两个评价指标。7.一般舒适性空调的设计温度有3℃的范围，而相对湿度约有20％，其理论依据是什么？答：一般舒适性空调的设计温度有３℃的范围是按照热范格尔的热舒适理论建立起来的，当PPD指标小于等于10%时，所允许的温度波动范围是不超过±1.5℃；同样在其它因素一定时，PPD指标小于等于10%时，对应所允许相对湿度约是20％。8.哪些声音适宜作“背景声”，为什么？答：低频声、方向感不强的声音、没含义的声音、连续的声音均适宜作“背景声”。因为人耳对低频声音不敏感，适应性强；方向感不强、没含义的声音以及连续的声音不容易引起人们注意，所以都适合作“背景声”。9.影响视度有哪些因素？答：视度是指看物体的清晰程度。影响视度的因素有：1）亮度。当物体亮度增加，看到的物体越清楚；但当亮度超出眼晴适应范围时，眼睛的灵敏度下降，导致看不清物体。2）物体尺寸与眼睛的距离。物体尺寸大或与眼睛的距离短者会增加视度，它与个人和视看条件有关。3）对比。当物体和背景之间在亮度和颜色上有差异时，当这个差异越大，视度越高。4）识别时间（视觉速度）。在物体尺寸已定的情况下，识别时间*照度=常数；5）视觉适应。当眼睛由明环境到暗环境，眼睛要适应较好的时间，才能看清物体，而由暗到明则需要的时间较短，只要两三分钟则能看清物体。10.吸声降噪的使用原则是什么？答：吸声降噪的使用原则是：1.吸声降噪只能降低混响声，不可能把房间内的噪声全吸掉，靠吸声降降很难把噪声降低10dB以上。2.吸声降噪在靠近声源、直达声占主导地位的条件下，发挥的作用很小。3.室内原来的平均吸声系数很小的时候，做吸声降噪处理的效果明显，否则效果不好。四、推理证明1、请推导点声源和线声源在自由声场中，当声源以稳定的功率辐射时，传播距离加倍，点声源的声压级或声强级衰减3dB，而线声源衰减6dB。答：点声源的波阵面是球阵面，所以当声源功率稳定为W时，初始距离为R时，R处的声强为，2R处的声强为，两者声强级之差为：线声源的波阵面为柱阵面，所以初始距离为R时，R处的声强为，2R处的声强为，两者声强级之差为：2、一个直径300mm的白色玻璃球形灯罩，内装一个光通量为2500lm的白炽灯，设灯罩的透射比为0.70，灯具发出的光通量均匀地向四周扩散。求灯罩外表面亮度和灯的正下方的发光强度。答：灯罩内表面的照度为由于灯罩是均匀扩散透射材料，所以其表面亮度为灯具发出的光通量是均匀扩散的，所发其正下方的发光强度等于任一方向，所以发光强度为五、论述题1．试述热舒适的两种观点及引起热舒适的物理因素。答：对于热舒适有两种观点，一种认为热舒适就是“不冷不热的感觉’，也就是热中性的感觉。而另一种观点则认为热舒适是随着热不不舒适感觉的部分消除而产生的。是一种动态的，热舒适时并不一定在热中性时。引起热舒适的因素有以下：1）温度。当长时间处于的环境温度高于人体内部正常温度时，其会感到燥热而不适。皮肤温度过高或过低会产生冷或热的感觉而产生不适感。2）空气的湿度。在空气温度较高时，当空气湿度增加，而皮肤没有完全湿润时，将会提高皮肤的湿润度，而使人感到皮肤“粘着性“增加，而产生不适。当空气温度较低时，湿度的增加，又使衣服的热阻减少，从而造成冷的感觉。3）地板温度。人体觉得舒适的地板温度是随着地板材料的不同有着不同的温度范围，如木是23-28，而水泥是26-28.5，过高或过低都感得不舒适。4）垂直温差。人们会觉得头上温度较低于下面温度会舒适些，但即使受试者是处于热中性状态，随着这种头部和踝部的空气温差的增加，热不舒适加，人们的不满意率提高。5）吹风感。当在热感觉为：“中”至“热”时，提高风速会提高满意率，但在“中”至“冷”时，风速会增加人们的不舒适感。6）由于热舒适是一种动态的感觉，因此它与之前的热状态有关，还与心理因素有关。如打完球很热，洗个冷水澡会感得很舒服。2.试述为何要研究室内空气的品质，为保持良好的室内空气品质，我们建环工作者主要做哪些工作。答：一方面，为了减少新风的能耗，很多建筑减少室内的新风量；另一方面由于人们有80%的时间在室内，室内空气的品质好坏直接影响到人们的工作效率和身体健康。目前已知，由于室内空气的不良引起了“建筑综合症”等问题，所以研究室内空气的品质是非常必要的。要保持良的室内空气品质要从四个方面着手：1）“堵源”，即减少污染源及污染源的排放量。如生产“绿色”环保产品，以及我们在室内装饰装修时选用没污染和污染量小的产品；2）“节流”，我们需保证空调或通风系统的正确设计、严格的运行管理和维护，避免由于空调因施工、运行导致的污染，如空调冷凝水的排泄不畅、空气过滤肮脏造成新风的污染，以及空气不分区导致污染严重的空气通过空调或通风系统污染空气质量较好的房间。3）“稀释”，通过保证足够的新风量或换气量，稀释和排除室内气态污染物。我们在设计空调或通风系统时，必须考虑由于人或者其它原因造成的空气污染，合理选择确定新风量标准。4）“清除”,我们通过吸附或吸收的办法,把污染物分解成无毒的物质,如采用活性炭吸附甲醛和臭气，使用空气过滤悬浮颗粒，利用光催化纳米材料（TiO2）分解VOC，通过负离子发生器使室内空气清新等现代技术和材料达到去除污染物。3.试述保持良好室内空气品质的有关措施。方面，为了减少新风的能耗，很多建筑减少室内的新风量；另一方面由于人们有80%的时间在室内，室内空气的品质好坏直接影响到人们的工作效率和身体健康。目前已知，由于室内空气的不良引起了“建筑综合症”等问题，所以研究室内空气的品质是非常必要的。要保持良的室内空气品质要从四个方面着手：1）“堵源”，即减少污染源及污染源的排放量。如生产“绿色”环保产品，以及我们在室内装饰装修时选用没污染和污染量小的产品；2）“节流”，我们需保证空调或通风系统的正确设计、严格的运行管理和维护，避免由于空调因施工、运行导致的污染，如空调冷凝水的排泄不畅、空气过滤肮脏造成新风的污染，以及空气不分区导致污染严重的空气通过空调或通风系统污染空气质量较好的房间。3）“稀释”，通过保证足够的新风量或换气量，稀释和排除室内气态污染物。我们在设计空调或通风系统时，必须考虑由于人或者其它原因造成的空气污染，4.试述人类活动是如何对气候造成影响的，城市气候的基本特征是什么？城市气候是指在不同的纬度、大气环境、海陆位置和地形所形成的区域气候的背景上，在人类活动特别是城市化的影响下而形成的一种特殊的气候。由于人类活动对城市气候的影响主要有以下方面：1）下垫面性质的改变。下垫面是气候形成的重要因素，它与空气存在着复杂的物质交换、热量交换和水分交换，又是空气运动的边界面。它以对空气的温度、湿度、风速、风向和风质以及环境辐射、地面反射都有很大的影响。2）城市的大气污染。在城市工商业繁荣的经济活动中，要消耗大量的煤、石油、煤气等，排放出大量的粉尘，二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，这些粉尘和有害气体进入空气造成城市的大气污染，从而改变了大气的组成成分，影响城市空气的透明度和对辐射热能的收支，减弱能见度，为云雾提供了丰富的凝结核，从而多方面影响城市气候。3）城市居民生活和生产活所排放的热量和