建筑物理简答题整理1

评价热环境的综合指标主要有哪些？特点？

1有效温度(ET)：是依据半裸的人与穿夏季薄衫的人在一定环境中所反应的瞬时热感觉作为决定各项因素综合作用的评价标准。以空气温度、空气湿度和气流速度为影响因素而制定的综合评价标准。曾广泛用于空调房间设计，不足是湿度的影响可能估计过高，未考虑热辐射的影响。

2热应力指数(HSI)：即人体所需的蒸发散热量与室内环境条件下最大可能的蒸发散热量之比，一般用百分比表示。全面考虑了室内热微气候中的四个物理因素以及人体活动状况与衣着等因素的影响，是一个较为全面的评价指标。但只适用于空气温度偏高，即在20~50摄氏度，且衣着较单薄的情况。夏季。

3预计热感觉指数(PMV)：是在热舒适方程及实验基础上运用统计方法得出的人的热感觉与环境等六个量的定量函数关系。为全面评价室内热环境参数以及人体状况（人体活动和衣着）对人体热舒适的影响，对相对舒适的室内环境评价较为准确，而当PMV值超过+-2.0时，PMV和人体热感觉之间差异大。 4心理适应性模型：是解释自然通风建筑中实际观测结果和PMV预测结果不同的主要原因，它以热中性温度为中心，以90%人可接受舒适温度变化范围为5度和80%的人可接受范围为7度定义自然通风建筑的热舒适温度区。

试分析封闭空气间层的传热特性，在维护结构设计中如何应用？

传热特性：是在有限封闭空间内两个表面之间进行的热转移过程，是导热、对流、辐射三种传热方式综合作用的结果。当间层两界面存在温度差时，热面将热量通过空气层流边界层的导热传给空气层；由于空气的导热性能差，空气层的温度降落较大，附近的空气将上升，冷表面附近的空气则下沉，进入自然对流状态，（间层厚度位置形态）温度变化较为平缓；当靠近冷表面时，又经过层流边界层导热，热量传到冷表面。在水平间层中，当上表面温度较高时，间层内空气难以形成自然对流。因此，间层下表面温度高于上表面温度时对流换热要比上表面温度高于下表面时强一些。总之，在有限的封闭空间内空气伴随着导热会产生自然对流换热，对流换热的强度与间层的厚度、位置、形状等因素有关。 应用：

1在建筑维护结构中采用封闭空气间层可增加热阻，并且材料省、重量轻，是一项有效而经济的技术措施。

2如果构造技术可行，在维护结构中用一个厚的空气间层不如用几个薄的空气间层。

3为了有效减少空气间层的热辐射传热量，可以在间层表面涂贴反射材料，一般在是在温度较高一侧表面涂贴，以防止间层内结露。

建筑保温主要有哪些途径?节能设计应遵循的原则是什么? 途径：

1. 建筑体形的设计，应尽量减少外围护结构的总面积(一般通过体形系数衡量建筑外表面面

积与总建筑体积的关系，所谓建筑物体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面面积与其所围的体积的比值。)

2维护结构应具有足够的保温性能（当维护结构的热稳定性较好时，其传热系数可大些；较差时，应减小）

3争取良好的朝向和适当的建筑物间距（有较好的太阳直射辐射）

4增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响（特别是在门窗洞口、热桥等部位） 5避免潮湿、防止壁内产生冷凝（控制热阻） 原则：

1.充分利用太阳能 2.防止冷风的不利影响

3.选择合理的建筑体形和平面布局

4.房间的热特性应适合使用性质5.选择合理的供热系统。 自然通风是什么原理？为组织好自然通风，应？

原理：建筑物的自然通风是由于开口处（门、窗、过道）存在着空气压力差而产生的空气流

动。

形成空气压力差的原因：

1.风压作用：风作用在建筑物上产生的压力差。当风吹建筑物时，因受到建筑物的阻挡，在迎风面上的压力大于大气压产生正压区，气流绕过建筑物屋顶、侧面及背部，在这些区域的压力小于大气压产生负压区，压力差存在导致空气流动。 2.热压作用：因室内外空气温度差导致空气密度差和进出口的高度差，从而使室内空气形成自上而下的流动。密度略大的空气则不断补充，形成自然风。 应：1建筑朝向、间距及建筑群的布局：

1）应根据夏季风主导风向与风玫瑰图选取最佳朝向

2）在多排、成群的布置中，两排房屋的间距应达到通风要求，常将建筑朝向偏转一定角度 3）建筑群的布局有行列式、错列式、斜列式、周边式，以错列、斜列式较好 2建筑的平面布置与剖面设计：

1）主要使用房间应布置在夏季迎风面，辅助用房可布置在背风面

2）开口位置的布置应尽量使室内气流场的分布均匀，力求风能吹过房间中的主要使用部位 3）炎热期较长地区的开口面积宜大，以争取自然通风 4）门窗相对位置以贯通为最好，减少气流的迂回和阻力 5）利用天井、小厅、楼梯间等增加建筑物内部的开口面积 3房间的开口和通风构造措施：

1）开口宽度为开间宽度的1/3-2/3，开口面积为地板面积的15%-25%，通风效率最佳 2）依据对室内气流场的要求调整开口位置，门窗的装置方式要得当 3）单侧开窗、角部垂直开窗时可在窗外设置导风板改善室内通风 5.试分析在进行建筑遮阳设计时应妥善处理那些问题，Y？

1遮阳构件的尺寸、形式：不同尺寸、形式的遮阳构件差异很大。有水平、垂直、综合、挡板等，为了减少板底热空气向室外逸散和对采光、通风的影响，通常将遮阳板全部或部分做成百叶形式；也可将中间各层做成百叶，顶层做成实体并在前面加吸热玻璃挡板。

2窗洞口朝向对遮阳构件设计的影响：不同朝向的窗洞口所选择的构件形式、尺寸同这样效果均有密切关系

3遮阳的板面组合与构造：遮阳板在满足阻挡直射阳光的前提下，可以有不同的板面组合，以便选择对采光、通风、视野、立面造型和构造等要求都更为有利的形式。

4遮阳板的安装位置：遮阳板的安装位置对防热和通风的影响很大。板面应与墙面有一定距离，以使大部分热空气沿墙面排走。同样，装在窗口内侧的遮阳设施所吸收的太阳辐射热大都散发到室内，若装在外侧，则会有较大改善。

5材料与颜色：遮阳设施多悬挑于室外，因此多采用坚固耐久的轻质材料。如果是可调节的活动形式，还要求轻便、灵活并安装牢固。构建外表面的颜色宜浅，以减少对太阳辐射的吸收；内表面则应稍暗，以避免产生眩光，并希望材料的辐射系数较小。

试说明光通量与发光强度，照度与亮度间的区别和联系？ 光通量：某一光源向四周空间发射出的光能总量 发光强度：光通量的空间分布密度

照度：对于被照面而言，常用落在其单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度。它表示被照面上的光通量密度。

亮度：表示发光体在视线方向上单位投影面积发出的发光强度

可见度及其影响因素。

可见度是指人眼辨认物体存在或形状的难易程度，用来定量表示人眼看物体的清楚程度。一定的亮度，物体大小，亮度对比，识别时间和眩光会影响这种物体被看见的清楚程度。 亮度：随着亮度的增大，可见度增大。人们能看见的最低亮度为10^-5asb，超过16asb人们会感觉刺眼，最舒适的照度范围为1500-3000lx。

物件的相对尺寸：与视角有关，物件的尺寸，眼睛至物件的距离都会影响人们观看物件的可见度，对大而近的物件看得清楚，反之可见度下降。

亮度对比：亮度对比即观看对象和其背景之间的亮度差异，差异大，可见度高。亮度对比用c表示，等于视野中目标和背景的高度差和背景的亮度之比。物体的亮度、视角大小、亮度对比三个因素对可见度的影响是相互联系的。例如，同样照度看的视角越小，对比系数越大。 识别时间：眼睛观看物体时，只有当该物体发出足够的光能，形成一定刺激，才能产生视觉感受，在一定条件下，亮度×时间=常数，也就是呈现时间越短，越需要更高的亮度才能引起视感觉。并且产生了明适应和暗适应，在转换时设置过渡空间。

眩光：眩光就是在视野中由于亮度的分布或亮度范围不适宜，或存在着极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察细部或目标能力的视觉现象。根据眩光对视觉的影响程度，可分为失能眩光和不舒适眩光，从眩光形成过程，可分为直接眩光和间接眩光。 采光口类型，特点，适合场合，缺点及其改善方法。 侧窗：特点：它是在房间的外墙上开的采光口，是最常见的一种采光形式。侧窗的构造简单，不受建筑物层数的限制，布置方便，造价低廉；光线具有明确的方向性，有利于形成阴影，对观看立体物件特别适宜；并可通过它看到外界景物，扩大视野，与外界取得联系；使用很普遍。窗底边的高度一般设置在离地面1m左右有时为了争取更多的可用墙面或为了提高房间深处的照度等，将窗底提高到离地面2m以上，这种侧窗称为高侧窗。高侧窗采光适用场合：展览建筑、厂房、仓库等。

缺点：1照度沿房间进深下降很快，分布不均匀，房间深处照度不足。改善方法：?提高窗位置，该方法受限于建筑物层高?采用乳白玻璃，玻璃砖等扩散透光材料，或采用将光线折射至顶棚的折射玻璃?房间深处采用补充照明，采用倾斜顶棚，以接受更多的天然光

2位置一般较低，人眼很容易见到明亮的天空，形成眩光。改善方法：采用水平挡板，窗帘，百叶，绿化等方法，可能受限于建筑立面造型。

天窗：1.矩形天窗矩形天窗是一种常见的天窗形式。实质上矩形天窗相当于提高位置的高侧窗。

1纵向矩形天窗：由天窗和窗扇组成，可避免照度变化大的缺点，照度均与，不易形成眩光。为避免眩光，天窗最好朝南北 适用场合：大面积的单层房屋，例如车间。

2横向天窗：将部分屋面板放在屋架下弦利用露出的屋架安装窗扇采光。省去了天窗架，降低了建筑高度，简化结构，节约材料，施工麻烦，不适宜装在跨度较小的车间。

3井式天窗：利用屋架上下弦之间的空间，将一些屋面板放在下弦杆件上，形成井口。适用场合：主要用于高温车间，开口常不设玻璃窗。

2锯齿形天窗：属单面顶部采光。由于倾斜顶棚反光,采光效率比纵向的矩形天窗高。适用场合：锯齿形天窗的窗口朝向北面时可避免直射阳光进入车间，因此常用于一些需要调节温湿度的车间，如纺织厂的纺纱、印染、织布等车间。

3平天窗：降低了建筑高度，在屋面上直接开洞，铺上透光材料，降低建筑物的高度，简化结构，施工方便，采光效率很高，布置灵活。 人工光源的种类和特点。

（1）热辐射光源：任何物体的温度高于绝对温度零度，就向四周空间发射辐射能，当金属加热到500c时，就发出暗红色的可见光。温度越高，可见光在总辐射中所占比例越大，利用这一原理制造的照明光源称为热辐射光源。

1)白炽灯：它是一种利用电流通过细钨丝所产生的高温而发光的热辐射光源。白炽灯的发光效率为12~16lm/W左右。它发出的可见光以长波辐射为主，光色偏红。具有体积小；灯丝集中，易于控光；可在很宽的环境温度下工作；结构简单；使用方便；没有频闪现象等

优点。但是存在着红光较多；灯丝亮度高（500sb以上）；散热量大；寿命短（1000h）；玻壳温度高（可达250摄氏度以上）；受电压变化和机械振动影响大，发光效率很低，浪费能。 2）卤钨灯：填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯，提高了灯丝温度，减轻了钨蒸发对泡壳的污染，提高了光的透过率，故其发光效率和光色都较白炽灯有所改善。卤钨灯的发光效率约20lm/w以下，寿命约2000h。较白炽灯，具有体积小，寿命长，光效高，光色好和光输出稳定等优点。 （2）气体放电光源：它是利用某些元素的原子被电子激发而发出可见光的光源。1）荧光灯：发光效率较高，一般可达90lm/W；发光表面亮度低；光色好且品种多；寿命较长；灯管表面温度低2）荧光高压汞灯：发光效率较高，一般可达50lm/W左右；寿命较长，一般可达12000h,但光色差，常用于街道，施工用地的场所。3）金属卤化物灯：发光效率高，可达60lm/w以上，显色中高，寿命长，功率高，一般用于体育馆的照明，可以频繁启动。4）钠灯：高压钠灯光效高、寿命长、透雾能力强，低压钠灯显色性极差，极少在室内使用5）疝灯：利用在疝气中高电压放电时，发出强烈的连续光谱这一特性制成。 6）紧凑型荧光灯（节能型荧光灯）7）冷阴极荧光灯：灯管径细，体积小，能够低，光效高，光色好。8）高频无级感应灯

3）固体发光光源

LED灯：光色纯，彩度大，单一颜色的LED辐射光谱狭窄，寿命长，可达100000h 强调照明的方法、种类。

室内某些局部需要加以强调，以突出它的造型、轮廓、艺术性，就需局部照明。

1）扩散照明：采用大面积光源照射物体和他的周围环境，能产生大面积柔和的均匀照明。适用于起伏不大，但颜色丰富的场合，如壁画，易产生平淡、乏味感。 2）直射光照明（高光照明）：由窄光束的投光灯或反射型灯泡将光束投到被摄物体上，显示被照表面的质感和颜色细部。宜将被照物体的亮度控制在2:1到6:1，作为点缀。

3）背景照明：将光源放在物体背后或上面，照亮物体背后的表面。可将物体的轮廓清楚表现出来。宜用来显示轮廓丰富，颜色单调，表面平淡的物品。

4）墙泛光：用光线将墙面照亮，形成一个光亮的表面，使人感到空间扩大，强调出质感，使人们把注意力集中于墙上的美术品。它可分为柔和均匀的墙泛光（扩大了房间的空间感）、显示墙的质感的墙泛光（对一些粗糙的墙面，为了突出它粗糙的特点）、扇贝形光斑（给墙面增添趣味，使高顶棚显得低些，引起人们注意）、投光照明（与后面墙泛光形成对比）等。 解释时差效应、双耳听闻及其在建筑声环境设计中的重要性。

时差效应：人耳听觉对在短时间间隙里出现的相同的声音的积分（整合）能力，即听成一个声音而不是若干个单独的声音。两个同样声音可以集成为一个声音的时差为50ms，相当于声波在空气中17m的行程。设计中：人们将连续反射声整合在一起能力有限，当大小和时差都达到足以和直达声区别开就是回声，回声干扰听闻是室内音质设计中不希望出现的声学缺陷；两平行反射墙之间的一个脉冲声还可能引起一连串紧跟着的反射脉冲声，对这种有规律的回声称为颤动回声，也应避免。

双耳听闻：人依靠双耳听觉可以确定声源在空间的位置，称为声定位。人耳能够判断声源的方向是由于声音到达两耳的时间差和声压级差，声音到达两耳的声程不同，到达两耳的时间就不同，声程差还引起声压级差；还由于人的面孔和头部对离声源较远的一只耳朵产生了声影。人耳依靠双耳感受的时间差和声压级差对声源定位的能力，限于包含声源及双耳的平面，人耳不能对垂直面上的声源定位。（设计厅堂扩声系统） 什么是听觉掩蔽、掩蔽量？特性？ 听觉掩蔽：一个声音的听阈因另一个声音的存在而提高的现象。掩蔽量：提高的数值。特性：1一个既定频率的声音容易受到相同频率声音的掩蔽，声压级高掩蔽量大。2低频声能有效掩蔽高频声，反之不然。

人们受噪声干扰的程度主要取决于哪些因素？1声压级或声级2声音持续时间3声现象随时间变化情况4复合声的频谱成分5声音包含信息量6声环境中人与噪声源关系。 多孔、共振吸声材料的吸声机理及特性？

多孔机理：1声波入射到多孔材料时引起小孔或间隙中空气的振动

2小孔中心的空气质点可以自由响应声波的压缩和稀疏，但紧靠孔壁或材料纤维表面的空气

质点振动速度较慢

3摩擦和空气的粘滞阻力使空气质点的动能不断转化成热能

4小孔中空气与孔壁之间不断发生热交换使相当一部分声能因转化为热能而吸收。 有连续贯通的空隙，表面敞孔

特性：中高频吸收大低频吸声较小（空气流阻、孔隙率、材料厚度、材料表现密度、材料背后条件、饰面影响声波和频率和入射条件、吸湿吸水）。

共振（薄膜）机理：1入射声波的频率与系统固有频率接近时板就发生共振2内部摩擦将声能转化为热能消耗掉。特性：吸声范围在共振频率附近的区域。中低频

共振（穿孔板）机理：1此结构为亥姆霍兹共振器组合2每个小孔及其对应的背后空气层形成一排排空腔共振器或可看作无限多个共振器系统3入射声波的频率和此系统固有频率相同时，穿孔板空气就会因共振剧烈振动4振动中由于穿孔附近的摩擦损失而吸收声能。特性：取决于板厚、孔径、孔距、空气层厚度及底层材料。

共振（金属微穿孔板）机理：利用空气质点运动在孔中的摩擦来有效地吸收声能而无需另加多孔材料。特性：可对微穿孔板设计所需的吸声频响特性（板的构造和它与墙面的距离决定吸声频率范围）

空气声与固体声有何区别？ 空气声：声波都在空气中传播1经由空气直接传播2经由维护结构振动传播。例如城市交通噪声经由敞开的窗户传入室内，邻室的噪声经由通风管道的风口传播等。固体声：维护结构受到直接撞击或振动而发声。它通过维护结构传播，再从某些建筑部件如墙体、楼板等辐射出来，最后作为空气声传入人耳。此声波能量可由维护结构传播很远衰减很少，再由维护结构辐射到空气。此类声源的典型例子：建筑物中许多声音的起源，门的砰击、脚步以及运转的机械设备。

概述提高楼板隔绝撞击噪性能的措施。

1在承重楼板上铺放弹性面层：塑料橡胶布、地毯等软质弹性材料，有助于减弱楼板所受的撞击，对改善楼板隔绝中、高频撞击声的性能有显著效用。

2浮筑构造：在楼板承重层与面层之间设置弹性垫层，以减弱结构层的振动。弹性垫层可以是片状、条状或块状的。楼板面层和墙体交接处需有相应的隔离构造，以免引起墙体振动。3在承重楼板下加设吊顶：对于改善楼板隔绝空气噪声和撞击噪声的性能都有明显效用。吊顶不可用带有穿透的孔或缝的材料；吊顶与周围墙之间不可留有缝隙；在满足建筑结构要求前提下，承重楼板与吊顶的连接点应尽量减少，悬吊点宜用弹性连接。 简述所知道的几个噪声评价量的特点及主要使用场合。

1噪声评价数：用于评价噪声的可接受性以保护听力和保证语言通信，避免噪声干扰。如果用于室内环境的降噪设计，可以提出室内环境噪声不高于某一噪声评价数NR的标准。 2语言干扰级：评价噪声对语言掩蔽影响的单值量。是取噪声在倍频带中心频率500hz1000hz2000hz声压级的算术平均值。

3统计百分数声级：用于评价连续起伏的噪声。大部分城市噪声的时间变化特性和评价与人们烦恼有关的噪声暴露，依对噪声随时间变化测量的记录按一种规定的方法做统计分析。 4交通噪声指数：考虑交通噪声起伏的评价量。L10在统计百分数声级中是噪声平均“峰值”声级，而l90声级则可称为平均背景声级。其中有侵扰的暂态噪声指数TNI=4(l10-l90)+l90-30。

5等效声级：以平均能量为基础的公众反应评价量，用单值表现一个连续起伏的噪声。按噪声的能量计算，该数值等效于整个观测期间在现场实际存在的起伏噪声。

6昼夜等效声级：以平均声级和一天的作用时间为基础的公共反应评价量，考虑到人们夜间对噪声较敏感，是通过增加对夜间噪声干扰的补偿以改进的等效等级。

概述城市声环境规划的重要性及减少城市噪声干扰的主要措施。城市声环境规划与降噪设计都是为了创造有益健康，宜于工作、生活的声环境。1与噪声源保持必要距离2利用屏障降低噪声3屏障与不同地面条件组合降噪4绿化降噪5降噪路面。 概述室内听闻的主观要求及相应的客观评价指标。

1 主观感受要求：明晰度：听闻乐器奏出的各个声音彼此分开的程度。（音乐自身因素、演奏技巧及意图、大厅混响时间、早期声能与混响声能比率）；空间感：包括早期声导致的视在声源宽度和混响导致的听闻环绕感；适当的响度：（主要是：听众与舞台的距离、把早期声反射到听众席的分布情况和中频混响时间）；听闻的亲切感：感觉演奏音乐所在的空间大小适宜（直达声和反射声到达差总合和总声音能量）；温暖感：感受的低音强度（满场条件下低频混响时间与中频混响时间比率）

2 客观评价量：早期衰减时间：表示时间衰减的一个量，与中观判断的混响感相关性比较好（与主观判断相关）；明晰度：80ms以内到达的侧向声能与在80ms以后到达声能之比的对数值（关系到感受的空间效果）；围蔽感：80ms以内到达的侧向声能与在80ms以内到达的总声能之比（与感觉清晰与混响之间的平衡有关）；总声压级：声音的强度（与人们判断的响度有关）。

简述早期反射声的重要性。 早期反射声对明晰度、亲切感和响度都有重要作用。大厅的每个界面均可用于向听众席的不同区域提供早期倾向反射声，在观众厅前部的界面尤为重要。所谓侧向反射是指到达听众左右耳的声音存在时间强度的差别。来自侧墙较强的早起反射声有助于增加对声音的环绕感。在音乐厅设计中，推荐用可以提供较多反射声的矩形平面而不是扇形。技术设施：1设置有效反射面2矩形平面3扩声系统4可变大厅容积5用伸缩帘幕改变声吸收6顶棚和墙面用三棱形柱体改变反射扩散吸声体7设置与大厅在声学上耦合的混响室。

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