苏大轨院建筑环境学复习题

建筑环境学习题 第1章 绪论

一．填空题

1.人们对建筑的要求随着人类文明的进步不断提高，至今人们希望建筑物能满足的要求包括：安全性、功能性、舒适性和美观性四方面。

2.通过学习“建筑环境学”，我们要完成的任务之一是了解人类生产和生活过程需要什么样的室内、外环境。

3.通过学习“建筑环境学”，我们要完成的任务之一是掌握改变或控制人工微环境的基本方法和原理。

4.“建筑环境学”的英文名为：Built Environment。

5.通过学习“建筑环境学”，我们要完成的任务之一是了解各种内外部因素是如何影响人工微环境的。

第2章 建筑外环境

一．名词解释

1.气温的年较差：一年内最热月与最冷月的平均气温差

2.降水：从大地蒸发出来的水进入大气层，经过凝结后又降到地面上的液态或固态水分 3.太阳高度角：太阳光线与水平面夹角β

4.热岛强度：以热岛中心中心气温减去同时同高度（1.5m）附近郊区气温的差值

5.赤纬：地球中心和太阳中心的连线与地球地球赤道平面夹角δ（+23.45°~-23.45°） 6.太阳方位角：太阳至地面上某给定点连线在地面上的投影与当地子午线夹角A 7.纬度：本初子午线所在平面与某地子午线所在平面夹角 8.气温的日较差：一日内气温最高值与最低值之差

9.大气环流：大气从赤道到两极和两极到赤道的经常性活动 10．经度：地球表面某地本地法线与赤道平面夹角 11.室外气温：指距地面1.5m高，背影处的空气温度 12.大气压力：物体表面所受大气分子的压力

13.太阳时角：真太阳时用角度表示（真太阳时：以当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时，地球自转15°为1h）

14.大气透明度：光沿铅直方向由大气外界传播至某一高度过程中，透过的光强占入射光强的比例

15.太阳常数：地球大气层外，太阳与地球年平均距离处，与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射照度为I=1353W/m2

16.日照：物体表面被太阳光直接照射的现象

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二．简答分析题

1.简述晴朗日时，室外气温的日变化规律。

气温日变化中有一个最高值和最低值。最高值通常出现在下午14时左右，而不是正午太阳高度角最大的时刻；最低气温一般出现在日出前后，而不是在午夜。

2.室外空气温度的变化是直接接受太阳辐射热量的多少而引起的吗？为什么？

不。大气中的气体分子在吸收和放射辐射时具有选择性。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的，只能吸收地面的长波辐射。

3.是空气温度的改变导致地面温度改变；还是地面温度改变导致空气温度的改变？为什么？ 后者。空气吸收地面长波辐射升温，而空气转移给地面的热量较少。 4.简述城市微气候的主要特点。

（1）城市风场与远郊不同。除风向改变以外，平均风速低于远郊的来流风速。 （2）气温较高，形成热岛现象。

（3）城市中的云量，特别是低云量比郊区多，大气透明度低，太阳总辐射照度也比郊区弱。 5.简述晴朗日时，相对湿度的日变化规律。

最高值出现在黎明前后，此时虽然空气中的水蒸气含量少，但温度最低，所以相对湿度最大；最低值出现在午后，此时空气中的水蒸气含量虽然较大，但由于温度已达最高，所以相对湿度最低。

6.简述到达地面的太阳直射辐射强度随时间、季节和地点的变化规律。为什么？

中午太阳高度角大，太阳射线穿过大气层的射程短，直射辐射照度就大；早晨和傍晚太阳高度角小，行程长，直射辐射照度就小。

8.试述晴朗日时，太阳辐射和室外气温的变化规律，并分析其最大值出现时间不同步的原因。 太阳辐射正午达到最大，早晨和傍晚小。

室外气温最高值通常出现在下午14时左右，而不是正午太阳高度角最大的时刻；最低气温一般出现在日出前后，而不是在午夜。

因为空气温度的变化受地面辐射影响，而大地具有储热能力，因此气温的变化相比太阳辐射有延后性。

第3章．建筑热湿环境

一．名词解释

1.热负荷：维持室内空气热湿参数在一定要求范围内时在单位时间内需要向室内加入的热量 2.遮阳系数：设置遮阳设施后的透光外围护结构太阳辐射得热量与未设置时的比

3.冷负荷：维持室内空气热湿参数在一定要求范围内时在单位时间内需要从室内去除的热量 4.稳态计算法:不考虑建筑物以前时刻传热过程的影响，只采用室内外瞬时或平均温差与围护结构的传热系数，面积的积来求取负荷值

5.得热:某时刻在内外扰作用下进入房间的热量

6.室外空气综合温度:室外气温增加一个太阳辐射的等效温度值（以温度值表示室外气温、太阳辐射和大气长波辐射对给定外表面的热作用——from百度百科）

7.遮挡系数:太阳辐射通过某种玻璃或透光材料的实际太阳得热量与通过厚3mm标准玻璃太阳热量SSG比值

8.空气渗透:由于室内外存在压力差，导致室外空气通过门窗缝隙和外围护结构上的其他小孔

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或洞口进入室内的现象

二．简答分析题

1. 内外遮阳设施效果哪种好？为什么？试进行分析与比较遮阳设施设置在透光外围护结构

内侧和外侧，对透过透光外围护结构太阳辐射得热的影响。P60

外遮阳好。对于外遮阳设施来说，只有透过的部分阳光会达到玻璃外表面，其中有部分透过玻璃进入室内形成冷负荷。被外遮阳设施吸收了的太阳辐射热，一般都会通过对流换热和长波辐射散到室外环境中而不会对室内造成任何影响。

尽管内遮阳设施同样可以反射掉部分太阳辐射，但向外反射的一部分又会被玻璃反射回来，使反射作用减弱。更重要的是内遮阳设施吸收的辐射热会慢慢在室内释放全部成为得热。内遮阳设施只是对得热的峰值有所延迟和衰减而已，对太阳辐射的削减效果比外遮阳设施要差得多。 2.室内照明散热是否直接转变为瞬时冷负荷？为什么？P71

不会。照明散热属于辐射传热，辐射部分进入室内后并不直接进入空气中，而会通过长波辐射的方式传递到各维护结构内表面和家具的表面，提高这些表面的温度以后，再通过对流换热的方式逐步释放到空气中，形成冷负荷。 3. 玻璃温室的作用原理是什么？P47

玻璃可以吸收绝大部分的可见光和短波红外线，而长波红外线会被玻璃反射和吸收，玻璃能够有效阻隔室内向室外发射的长波辐射，因此具有温室效应。

4.试分析为什么在计算夏季空调负荷时一般不考虑渗透风负荷？而在计算冬季采暖负荷时一般都要考虑渗透风负荷？P68

夏季由于室内外温差较小，风压是造成空气渗透的主要动力。如果空调系统送风造成了足够的室内正压，就只有室内向室外渗出的空气，基本没有影响室内热湿状况的从室外渗入室内的空气，因此可以不考虑。

冬季室内有采暖，室内外存在较大的温差，热压形成的烟囱效应会强化空气渗透，即由于空气密度差存在，室外冷空气会从建筑下部的开口进入，室内空气从建筑上部的开口流出。因此在冬季采暖期，热压可能会比风压对空气渗透起更大的作用。

5.试定性分析冷负荷的形成过程及负荷与得热的关系。P71

潜热得热一般会直接进入到室内空气中，形成瞬时冷负荷，即为了维持一定的室内热湿环境渗透空气的得热中也包括显热得热和潜热得热两部分，它们也都会直接进入到室内空气中，成为瞬时冷负荷。

对流部分会直接传给室内空气，成为瞬时冷负荷。

而辐射部分进入室内后并不直接进入空气中，而会通过长波辐射的方式传递到各维护结构内表面和家具的表面，提高这些表面的温度以后，再通过对流换热的方式逐步释放到空气中，形成冷负荷。

因此在大多数情况下，冷负荷与得热量有关，但并不等于得热。 6.试定性分析维持相同的室内热湿参数，辐射板空调方式与常规送风空调方式需要的冷负荷是否相同。P77

不同。辐射空调方式的房间冷负荷要高，因为外维护结构表面温度会因此降低，导致通过围护结构传入室内的热量增加。

7.什么是室外空气综合温度？如何考虑长波辐射对室外空气综合温度的影响？同一建筑物朝向不同的的外墙表面，其综合温度值是否相等？P52

室外气温增加一个太阳辐射的等效温度值。

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而需要瞬时去除的热量。

计算白天室外空气综合温度时，由于太阳辐射强度远大于长波辐射，所以忽略长波辐射的作用是可以接受的。夜间由于没有太阳辐射的作用，而天空的背景温度远远低于空气温度，因此建筑物向天空的辐射放热量是不可以忽略的，尤其是建筑物与天空之间的角度系数比较大的情况下。

由于入射角不同，围护结构外表面对辐射和散射辐射有着不同的吸收率，因此不同。 8.为什么冬季采暖房间必须考虑渗透风负荷？P71

冬季室内有采暖，室内外存在较大的温差，热压形成的烟囱效应会强化空气渗透，即由于空气密度差存在，室外冷空气会从建筑下部的开口进入，室内空气从建筑上部的开口流出。因此在冬季采暖期，热压可能会比风压对空气渗透起更大的作用。

9.简述太阳辐射通过玻璃窗而成为房间得热的过程。P59

阳光照射到玻璃或透光材料表面后，一部分被反射掉，全部不成为房间的得热；一部分直接透过透光外围护结构进入室内，全部成为房间得热量；还有一部分被玻璃或透光材料吸收，使其温度升高，其中一部分将以对流形和辐射的形式传入室内，而另一部分同样以对流和辐射的形式散到室外，不会成为房间的得热。

10.试述什么是得热，什么是负荷。P70 通过各种途径进入到室内的热量，即得热。

维持室内空气热湿参数在一定要求范围内时在单位时间内需要向室内加入或去除的热量。 11.简述冬季可以采用稳态算法计算采暖负荷的原因。P82 室外温度的波动幅度远小于室内外的温差。

12.Low-e玻璃窗的总传热系数为什么会很低？试分析Low-e膜能有效降低透光外围护结构传热系数的原因。P59

Low-e膜或Low-e玻璃具有对长波辐射的低发射率和高反射率。

13.试分析为什么冬季往往采用稳态计算法计算采暖负荷，而夏天却一定要采用动态算 法计算空调负荷。P82

冬季室外温度的波动幅度远小于室内外的温差。

夏季日间瞬时室外温度可能要比室内温度高很多，但夜间却有可能低于室内温度，因此与冬季相比，室内外平均温差并不大，但波动的幅度却相对比较大。如果采用日平均差的稳态算法，则导致冷负荷计算结果偏小。

14.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？

不是，室外空气综合温度是指室外气温增加一个太阳辐射的等效温度值，并非实际的室外空气温度。还与夜间辐射和白天太阳辐射有关。

15.什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？

计算白天室外空气综合温度时，由于太阳辐射强度远大于长波辐射，所以忽略长波辐射的作用是可以接受的。

16.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？ 不是。短波红外线会透过玻璃。

17.透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？

不是。被玻璃或透光材料吸收的热量使玻璃或透光材料的温度升高，其中一部分将对流和辐

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射的形式传入室内，而另一部分同样是对流和辐射的形式散到室外不会成为房间的得热。冷负荷与得热之间存在着相位差和幅度差，即时间上有延迟，幅度上也有衰减。

18.围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？

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

19.夜间建筑物可通过玻璃窗长波辐射把热量散出去吗？

在冬天里，普通玻璃一方面吸收了是室内表面的长波辐射热，另一方面又被室内空气加热，使其具有较高的表面温度，因此会向室外低温环境以及低温天空以长波辐射的形式散热。

三．计算题

1.有一建筑物的外墙表面由红砖砌筑，没有外抹灰；平顶屋表面为白石子面层。水平面的太阳辐射强度为160 W/m，垂直面的太阳辐射强度为140 W/m，设红砖的吸收系数为0.70，白石子表面的吸收系数为0.60，外表面传热系数18.6 W/m·k，室外气温为28℃，若忽略长波辐射的影响，问：

（1）外墙和屋面的太阳辐射等效温度值各为多少℃？ （2）外墙和屋面的室外空气综合温度又各为多少℃？

2.有一建筑物的外墙由红砖砌筑，没有外抹灰，当太阳辐射强度为150W/m，气温为30℃时，太阳辐射等效温度值和室外空气综合温度分别为多少℃？又当外表面贴上白瓷砖后，在同样情况下，太阳辐射等效温度值和室外空气综合温度又各是多少℃？（设红砖的日射吸收系数为0.70，白瓷砖的日射吸收系数为0.40，外表面传热系数为18.6W/ m·k，不考虑长波辐射的影响）

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3.设上海市夏季13：00点时的室外气温为33.5℃，水平面的太阳辐射强度为912W/m，东向

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垂直面太阳辐射强度为169 W/m，设墙体吸收系数为0.55，屋顶吸收系数为0.75，外表

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面传热系数为18.6 W/m·k,若考虑长波辐射的影响，并取常规经验值。试求： （1）夏季13：00点时上海地区建筑物屋顶和东墙的太阳辐射的等效温度值。 （2）夏季13：00点时上海地区建筑物屋顶和东墙的室外空气综合温度。

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第4章．人体对热湿环境的反应

一．名词解释

1.热感觉：人对周围环境是“冷”还是“热”的主观描述

2.人体代谢率：人体细胞中，食物通过化学反应过程被分解氧化，实现人体的新陈代谢在化学反应中释放能量的速率

3.有效温度：干球温度、湿度、空气流速对人体温暖感或冷感影响的综合数值，该数值等效于产生相同感觉的静止饱和空气温度

4.热舒适：人体对热环境表示满意的意识状态 5.服装热阻Icl：：服装本身的显热热阻

二．简答分析题

1.人体处于非热平衡的过渡状态时是否适用热舒适方程？为什么？P115

否；因为热舒适方程是对人体在稳态条件下能量平衡的描述。

2. 简述热“中性”状态的概念。P107

人体不发汗，也无寒意，仅靠皮肤血管口径的轻度改变，即可使人体产热量和散热量平衡，从而维持体温平稳。此时，人体用于体温调节所消耗的能量最少，人感到不冷不热，这种感觉称为“中性”状态。

3.人体处于非热平衡的过渡状态时的热感觉描述是否适用PMV指标？为什么？P116

否，PMV指标反映了人体稳态热环境下对热平衡的偏离程度，指标计算基于热舒适方程，因此也不适用于非热平衡状态下热感觉的描述。

4.使用人体热舒适方程的前提条件是什么？P115 （1）人体必须处于热平衡状态

（2）皮肤平均温度应具有与舒适相适应的水平 （3）为了舒适，人体应具有最适当的排汗率

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5.简述室内相对湿度对人体与外界热交换的影响。P110

在偏热的环境中人体需要出汗来维持热平衡，空气湿度的增加并不能改变出汗量，但却能改变皮肤的湿润度。因为此时，只要皮肤没有完全湿润，空气湿度的增加就不会减少人体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。（不完善自己翻书）

6.试解释PMV指标只适用于稳态热环境中的人体热感觉描述的原因。P116

PMV指标就是引入反映人体热平衡偏离程度德尔人体热负荷TL而得到的。其理论依据是当人体处于稳态的热环境下，人体的热负荷越大，人们偏离热舒适的状态就越远。即人体热负荷正值越大，人就觉得越热，负值越大，人就觉得越冷。

7.为什么PMV指标只能用于人体处于稳态热环境中的热舒适评价？P116

同上

8. 人的代谢率主要是由什么因素决定的？人体的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改变而改变？

人体的代谢率受多种因素的影响，如肌肉活动强度，环境、温度、性别、年龄、神经紧张程度、进食后时间的长短。当活动强度一定时，人体发热量中显热和潜热的比例是随着空气温度的改变而改变的，环境空气温度越高：热体的显热散热就越小，潜热散热量就越多，所以人体的发热量不随空间的温度改变而改变，但出汗率随空气温度的升高而增大。

9.“冷”与“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？ “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。

10.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？（试想两种办法）

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； 降低办公室内人员的工作活动量；穿着轻薄舒适的衣物；减少设备产热量。

第5章．室内空气品质

一．名词解释

1.过滤效率：被捕捉的粉尘量与原空气含尘量之比

2. 容尘量：额定风量下，过滤器的阻力达到最终阻力时，其所容纳的尘粒总质量

3.可接受的室内空气品质：空调空间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染 物达到了可能对人体健康产生威胁的浓度

4.有机挥发物VOC：是一类低沸点有机物的总称 5.感知负荷：表征室内污染源浓度（单位olf）

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6.感知空气品质PAQ：一定通风量情况下人对室内污染源的感觉 7.空气净化：从空气中分离和去除一种或多种污染物

二．简答分析题

1.简述VOC的概念。P146

挥发性有机化合物。室内空气品质的研究人员通常把他们通过采样分析的所有室内有机气态物质称为VOCs。

2.用通新风稀释的方法来改善室内空气品质时，其新风量的确定需要从哪几方面考虑？P175 （1）以氧气为标准的必要换气量

（2）以室内CO2允许浓度为标准的必要换气量 （3）以消除臭气为标准的必要换气量

（4）以满足室内空气品质国家标准的必要换气量

3.室内空气污染按其污染物特性分类，可分为哪几类？P144

（1）化学污染，主要为有机挥发性化合物、半有机挥发物和有害无机物引起的污染 （2）物理污染，主要指灰尘、重金属和放射性氡、纤维尘和烟尘等的污染 （3）生物污染，细菌、真菌和病毒引起的污染

4.可以通过哪几种方法实现对室内空气污染的控制？P174 （1）源头治理

（2）通新风稀释和合理组织气流 （3）空气净化

5.简述室内空气品质问题产生的主要原因。P139 （1）强调建筑节能，导致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

6. 感觉到的可接受的室内空气品质好，是否就可说明可接受的室内空气品质好？为什么？P142

不能。由于某些气体，如氡、一氧化碳等没有气味，对人也没有刺激作用，不会被人感受到，但却对人危害很大。

7.空气过滤器的工作原理是什么？试分析之。P176

（1）扩散（2）中途拦截（3）惯性碰撞（4）筛子效果（5）静电捕获 8.试论述室内空气品质定义及其沿革。P141

最初，人们把室内空气品质几乎完全等价为一系列污染物浓度指标。

1989年国际室内空气品质讨论会上，丹麦的Fanger教授提出了一种空气品质的主观判断标准：空气品质反映了人们的满意程度。如果人们对空气满意，就是高品质；反之，就是低品质。 ASHRAE颁布的标准ASHRAE62-1989《满足可接受室内空气品质的通风》给出定义为：良好的空气品质应该是“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害物浓度指标，且处于这种空气中的绝大多数人（≥80%）对此没有表示不满意。”

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不久，又提出了可接受的的空气品质和可接受的感知室内空气品质等概念。前者定义如下：空调空间中绝大多数人没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染 物达到了可能对人体健康产生威胁的浓度。后者定义为：空调空间中绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满。

9.简述ASHRAE关于室内空气品质的定义及意义。P142

良好的空气品质应该是“空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害物浓度指标，且处于这种空气中的绝大多数人（≥80%）对此没有表示不满意。” 兼顾了室内空气品质的主观和客观评价，是人们人上的一个飞跃。 10.简述关于室内空气品质在三个阶段的定义。 同8

11.简述室内空气品质的评价方法。P165 （1）客观评价 依据室内空气成分和浓度 （2）主观评价 依据人的感觉

第6章．室内空气环境营造的理论基础

一．名词解释

1.局部保障法：采用局部送排风方法保证局部环境达到要求空气参数的方法

2.换气效率：新鲜空气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的比值 3.机械通风：利用机械手段产生压力差来实现空气流动的方式 4.余压：室内某一点压力和室外同标高未受扰动的空气压力的差值 5.余热排除效率：用来考察气流组织形式的能量利用有效性 6.换气次数：房间通风量与房间之体积

7.通风：把建筑物内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜空气补充进来，从而保持室内空气环境符合卫生标准

8.名义时间常数：房间容积V与通风量Q的比值

9.自然通风：利用自然的手段来促使空气流动而进行通风的换气方式 10.风压：建筑物四周室外气流静压的升高或降低

11.热压：室内外空气密度差乘上gh（进排风窗孔两侧压差绝对值）

12.局部排除：在热、湿、尘杂和有害气体产生地点直接把它们捕集起来，来控制有害物在室内扩散和传播

13.平均排污效率：房间的名义时间常数和污染物排空时间的比值 14．中和面：余压等于零的平面

15.气流组织：指一定的送风口形式和送风参数所带来的室内气流分布

二．简答分析题

1.如何理解空气龄的概念？P221 空气进入房间的时间。（越小说明空气越新鲜）

2.什么是换气效率？什么是排污效率？两者有何不同？P223 新鲜空气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的比值。 房间的名义时间常数和污染物排空时间的比值。

3.下送上回式气流组织与上送下回式气流组织，哪一种方式更节能？为什么？

下送上回式节能。因为送入室内冷空气由于密度原因会沉降在房间下部，而热空气会上升，形成符合热力环流的气流组织。因此会消耗较少的能源。（自己写的）

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4.什么是置换通风？它有什么主要优点？P213

将处理过的空气直接送入到人的工作区，使人率先接触到新鲜空气，从而改善呼吸区的空气品质。

热舒适以及室内空气品质良好；噪声小；空间特性与建筑设计兼容性好；适应性强，灵活强大；能耗低，初投资少，运行费用低。

5.简述自然通风的原理及其主要优、缺点。P203 P208

依靠室内外风压或者热压的不同来劲进行室内外空气交换。 优点：

（1）自然通风对于温带气候的很多类型的建筑都适用； （2）自然通风比其他的机械通风系统经济；

（3）如果开口的数量足够、位置合适，空气流量会较大； （4）不需要专门的机房； （5）不需要专门的维护。 缺点： （1）通风量往往难于控制，因此可能会导致室内空气品质达不到预期的要求和过量的热损失； （2）在大而深的多房间建筑中，自然通风难于保证新风的充分输入和平衡分配； （3）在噪声和污染比较严重的地区，自然通风不适用；

（4）一些自然通风的设计可能会带来安全隐患，应预先采取措施； （5）自然通风不适用那些恶劣气候环境的地区；

（6）自然通风往往需要居住者自己调整风口来满足需要，比较麻烦； （7）目前的自然通风很少对进口空气进行过滤和净化；

（8）自然通风风道需要比较大的空间经常受到建筑形式的限制。 6.什么是机械通风？简述机械通风形式之一的混合通风的主要特点。P203 P213 利用机械手段产生压力差来实现空气流动的方式。

混合通风需要对整个空间的污染物进行稀释处理，所以常采用大风量、高风速送风，送风速度随着风量和负荷的增加而增加。

7.什么是排污效率？其物理意义及影响因素？P226 房间的名义时间常数和污染物排空时间的比值。

是衡量稳态通风性能的指标，它表示送风派出污染物的能力。 因素：送排风口的位置和污染源所处位置。 8.简述热羽流置换通风的工作原理。P214

以极低的送风速度将新鲜的冷空气由房间底部送入室内，由于送入的空气密度大而沉积在房间底部，形成一个凉空气湖。当遇到人员、设备等热源时，新鲜空气被加热上升，形成热羽流作为室内空气流动的主导气流，从而将热量和污染物等带至房间上部，脱离人的停留区。回风口设置在房间顶部，热的、污浊的空气就从顶部排除。

9.试述自然通风和机械通风的概念，并分析比较它们的最主要优缺点。P203 （1）自然通风：利用自然的手段来促使空气流动而进行通风的换气方式。 特点：

不消耗动力或消耗很少的动力，节能，占地面积小，投资少，运行费用低，可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质。 可控性低，风量可能不足。

（2）机械通风：利用机械手段产生压力差来实现空气流动的方式。 特点：

可控制性强，调节室内气流分布。

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前期投资大，耗能多。

11.描述和评价气流组织包含那三个方面的参数？ P220

（1）描述送风有效性的参数（2）描述污染物排除有效性的参数（3）与热舒适关系密切的有关参数

12.简述混合通风的原理及主要特点。P212

就是将空气以一股或多股的形式从工作区外以射流形式送入房间，射入过程中卷吸一定数量的室内空气，随着送风气流的扩散，风速和温差会很快衰减。这种稀释方式主要通过送入的空气与空间内空气充分混合来实现。

混合通风需要对整个空间的污染物进行稀释处理，所以常采用大风量、高风速送风，送风速度随着风量和负荷的增加而增加。

13.简述室内空气环境的基本要求以及常见的两种营造方法。 P202 （1）满足室内人员对新鲜空气的需要。 （2）保证室内人员的热舒适。 （3）保证室内污染物浓度不超标。

自然通风和机械通风。

14.热羽流置换通风和传统的上送下回式混合通风方式哪一种更节能？为什么？P213

前者。出口风速低，送风温差小，它稀释的仅仅是工作区所在的局部空间，而传统上送下回式则是净化整个空间的空气品质。

15.自然通风的驱动力是什么？有何特点？一般应用于哪些场合？ P203 P208 热压或风压。

不消耗动力或消耗很少的动力，节能，占地面积小，投资少，运行费用低，可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质。

低层建筑、中小尺寸的办公室、学校、住宅、轻工业厂房和建议养殖场等。

三．计算题

1.某房间面积为100 m，层高为3m，房间送入的室外新鲜空气量为0.4 m/s,室内平均空气龄为10min,求：

3

（1）该房间的送风量为多少m/h? （2）该房间换气次数n。 （3）该房间的名义时间常数τn 。 （4）该房间的换气效率ηa 。

11

2

3

2.体积为224m的车间中，设有全面通风系统，全面通风量为0.14 m/s，室内CO2初始浓度与

3

室外空气中浓度相同为0.98g/ m，有15人在室内进行轻度劳动，每人呼出的CO2 量为45g/h，设该车间的通风气流模型可近似为均匀混合流，求： （1）该车间的换气次数n为多少次/h?

(2) 该车间内污染物散发速率m为多少g/s? （3）达到稳定时，车间内CO2浓度是多少?

（4）通风系统开启后需要多长时间，车间CO2浓度才能接近稳定值？（误差为2%）

3.某办公室的体积170 m，用自然通风系统每小时换气2次，室内无人时，空气中与室外相同为0.98 g/ m，工作人员每人呼出的co2量为19.8 g/h。问：

33

33

co2含量

（1）该房间的通风换气量为多少m/h？

（2）若室内一直有人，co2含量始终不超过2 g/ m,室内最多容纳多少人？

3

3

（3）若工作人员进入房间后的第一小时，空气中co2含量不超过2 g/ m,室内最多容纳多少

3

人？

12

第7章．建筑声环境

一．名词解释

1.吸声系数:材料吸收的声能与入射到材料上总声能之比 2.声压级：SPL 待测声压有效值与参考声压比值取对数乘20 3.声透射系数：透射声能与入射声能之比

4.掩蔽效应：人耳对一个声音的听觉灵敏度因为另一个声音的存在而降低的现象 5.声功率级：声功率与基准声功率之比乘10

6.声反射系数：反射声能与入射声能之比称为反射系数 7.声强：衡量声波在传播过程中声音强弱的物理量 9.声功率：声源在单位时间内向外辐射的声能

10.噪声评价：对各种环境条件下的噪声作出其对接收者影响的评价，并用可测量计算的评价指标来影响的程度

11.响度：声音的强弱

12.振动传递比：某个产生振动的设备与一个固有频率为f0的构件相连振源频率为f，通过这个构件导出去的振动动力占振源输入动力百分比

二．简答分析题

1.在声音的物理计量中采用“级”，有什么实用意义？

声音的物理计量，如声功率、声强、声压，通常使用的数值都较小，不方便使用。而且近似的与他们的对数值成正比，因而引入“级”的概念，方便了使用和计量。（from百度）

2.吸声降噪法的使用原则是什么？P267

（1）吸声降噪只能降低混响声，不可能把房间内的哼噪声全吸掉，靠吸声降噪很难把噪声降低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）在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，否则效果不明显。 3.隔振降噪的原理是什么？P269

机器设备运转时，其振动会通过基础向地面四周传播。为了降低振动的影响，在机器设备与基础之间插入弹性元件，以减弱振动的传递。

4.什么是A声级？它与声压级有什么不同？ 同15。

5.试分析吸声和隔声的区别与联系。P258

“吸声”和“隔声”是两种不同的控制噪声的方法。隔声是利用隔层把噪声源和接受者分隔开；吸声是声波入射到吸声材料表面上被吸收，降低了反射声。界面吸声对直达声起不到降低的作用。另外两种方法采用的材料特性不同，厚重密实的材料隔声性能好，如混凝土墙；松散多孔的材料吸声系数较高，如玻璃棉。

6.试述阻性消声器的原理与应用。P274

利用布置在管内壁上的吸声材料或吸声结构的吸声作用，使沿管道传播的噪声迅速随距离衰减，从而达到消声的目的。

实际应用中有直管式消声器和片式阻性消声器。对中、高频噪声消声效果较好。 7.试分析隔声罩的隔声原理。如何从隔声罩的结构上保证隔声效果？P271

原理:把声源发出的声能封闭在隔声罩内，尽可能地在罩内消耗掉，减少其向外的传播。 （1）封闭的外壳。采用硬质板材制作，如1.5～2mm厚的钢板、胶合板、纸面石膏板等。对于需要散热的设备，隔声罩上的通风管道应采取消声措施。

13

（2）外壳加阻尼层，壳内侧敷设吸声材料。阻尼层可用特制的阻尼漆、沥青加纤维织物或纤维材料，吸声材料通常为玻璃棉或泡沫塑料。

（3）罩与基础间加隔振器，以防止机器的振动传给隔声罩。 8.简述消声器的分类、消声原理及消声频率特性。P274 （1）阻性消声器

利用布置在管内壁上的吸声材料或吸声结构的吸声作用，使沿管道传播的噪声迅速随距离衰减，从而达到消声的目的。

对中、高频噪声消声效果较好。 （2）抗性消声器

利用声阻抗的不连续性来产生传输损失，利用声音的共振、反射、叠加、干涉等原理达到消声目的。

对中、低频噪声消声效果较好。

9.简述多孔吸声材料的吸声机理。P259

多孔吸声材料具有良好吸声性能的原因是因为多孔材料具有大量内外连通的微小空隙和孔洞。当声波入射到多孔材料上，声波能顺着微孔进入材料内部，引起空隙中空气的振动。由于空气的黏滞阻力、空气与孔壁的摩擦和热传导作用等，使相当一部分声能转化为热能而被损耗。

10.什么是A声级？它在噪声评价方面有什么作用？P249

由声级计上的A计权网络直接读出，反映了人耳对不同频率声音响度的计权，此外A声级同噪声对人耳听力的损害程度也能对应得很好，因此是目前国际上使用最广泛的环境噪声评价方法。

11.简述阻尼减振的原理和措施。P270

（1）减振原理：固体振动向空间辐射声波的强度，与振动的幅度、辐射体的面积和声波频率有关。各类输气管道、机器外罩的金属薄板本身阻尼很小，而声辐射效率很高。降低这种振动和噪声，普遍采用的方法是在金属薄板结构上喷涂或粘贴一层高内阻的黏弹性材料，如沥青、软橡胶或高分子材料。由于阻尼层的作用，薄板振动的能量耗散在阻尼中，一部分振动能量转变为热能。这种使振动和噪声降低的方法称阻尼减振。 （2）减振措施：在振动板件上附加阻尼的常用方法有自由阻尼层结构和约束阻尼层结构两种。将一定厚度的阻尼材料粘贴或喷涂在金属板的一面或两面形成自由层结构。约束阻尼层结构是在基板和阻尼材料上再附加一层弹性模量较高的起约束作用的金属板。

12.简述隔振的原理和措施。P269

原理：机器设备运转时，其振动会通过基础向地面四周传播。为了降低振动的影响，在机器设备与基础之间插入弹性元件，以减弱振动的传递。 措施：在设备上安装隔振器或减振结构。

13.什么是等效连续A声级？它用于什么环境噪声的评价?P249 在一段时间内能量平均的等效声级方法。 声级随时间变化的噪声。

14.试分析多孔吸声材料吸声机理以及它与保温隔热材料的区别。P259

多孔吸声材料具有良好吸声性能的原因是因为多孔材料具有大量内外连通的微小空隙和孔洞。当声波入射到多孔材料上，声波能顺着微孔进入材料内部，引起空隙中空气的振动。由于空气的黏滞阻力、空气与孔壁的摩擦和热传导作用等，使相当一部分声能转化为热能而被损耗。 保温隔热材料内部也含有大量气孔，但大部分单个闭合，互不连通。 15.试述声压级和A声级的概念，并分析它们之间的联系和区别。P249

由声级计上的A计权网络直接读出，反映了人耳对不同频率声音响度的计权。 待测声压有效值与参考声压比值取对数乘20。

14

声压级只反应声音强度对人响度感觉的影响，不能反映声音频率对响度感觉的影响。而人耳对声音的感觉，不仅和声压有关,也和频率有关。一般对高频声音感觉灵敏，对低频声音感觉迟钝。为了更好的反映人对声音的主观感觉，采用了计权网络测量得到计权声压级，简称声级。而A计权网络测量得到的A计权声级是最接近人耳的主观感觉和较好反应噪声对人耳损伤的影响。（from百度）

三．计算题

1.有一堵面积8 m隔声量为20dB的轻质墙，其上有扇面积为2m，隔声量为10dB的木 门，问:声透射系

（1）轻质墙和木门的数各为多少？ （2）这堵组合墙的实际隔声量为多少dB?

2.有一房间，尺寸为4 m×5 m×3 m 。在某窄带频段处，地面的吸声系数为0.02，墙面的吸声系数为0.05，顶棚的吸声系数为0.25。求：

（1）房间的总吸声量； （2）平均吸声系数；

（3）若在地面、墙面、顶棚上均铺以吸声系数为0.6的材料，房间总噪声级能降低多少dB?

3.某空调机房内有两台型号.性能均相同的空调机组，现场实测两台空调机组同时开机时，其声压级为75dB，停机时，其声压级为68dB，试求： （1）空调机房内背景噪声的声压级为多少dB？ （2）所测空调机组本身的声压级为多少dB？

（3）若机房内再设置一台声压级为38dB的风扇通风，风扇和两台空调机组同时开机时，机房内的噪声级又为多少dB？

15

2

2

4.某工厂内装有10台同样的风机，风机本身的噪声级为55 dB，若工厂的背景噪声为30 dB，问：

（1）当只有1台风机开启时，室内平均噪声级为多少dB？ （2）当有4台风机同时开启时，室内平均噪声级为多少dB？ （3）当10台风机全部同时开启时，室内平均噪声级又为多少dB？

（4）若工厂的背景噪声变为50 dB，当只有1台风机开启时，室内平均噪声级变为多少dB？

5.某墙面为20m，墙上有一扇门，面积为2m。墙体的隔声量为50dB，门的隔声量为20dB。求:（1）墙和门的声透射系数各为多少？

（2）该组合墙的综合隔声量为多少dB?

2

2

第8章．建筑光环境

一．名词解释

1.照度：受照平面上接受的光通量的面密度 2.发光效率：光通量与功率的比值*

3.频闪现象：在以一定频率变化的光线照射下，观察到的物体运动呈现出静止或不同于其实际运动状态的现象*

4.光亮度：发光体在某一方向上单位面积的发光强度

5.物体色：物体对光源的光谱辐射有选择地反射或透射对人眼所产生的颜色 6.发光强度：光源在某一方向上单位立体角元内发射的光通量

7.光通量：光源的辐射通量中可以被人眼感觉的可见光能量按国际约定的人眼视觉特性评价换算为光通量

8.亮度对比度：

9.视野：头和眼睛不动时，人眼能察觉到的空间范围

16

10视场：观察者头部不动但眼睛可以转动时，观察者所能看到的空间范围 11.视觉敏锐度：人凭借视觉器官感知物体的细节和形状的敏锐程度 12.表观色：直接看到的光源的颜色

13.显色性：物体在待侧光源下的颜色同它在参照光源下的颜色相比的符合程度

14.采光系数：全阴天条件下，室内测量点直接或间接接受天空扩散光所形成的水平照度En与室外同一时间不受遮挡的该天空半球的扩散光在水平面上产生的照度Ew的比值。

15.光谱光视效率：被波长为λm的辐射通量与视亮度感觉相等的波长为λ的辐射通量的比值

16.光视效能：描述光能与辐射能之间关系的量

17.光源的色温：当一个光源的光谱与黑体在某一温度时发出的光谱相同或相近时，黑体的热力学温度

二．简答分析题

1.简述视觉形成的过程。P288

视觉形成的过程可分解为四个阶段： （1）光源（太阳或灯）发出光辐射；

（2）外界景物在光照射下产生颜色、明暗和形体的差异，相当于形成二次光源；

（3）二次光源发出不同强度、颜色的光信号进入人眼瞳孔，借助眼球调视，在视网膜上成像

（4）视网膜上接受的光刺激（即物像）变为脉冲信号，经视神经传给大脑，通过大脑的解释、分析、判断而产生视觉。

2.简述人工光源的种类及发光机理。P306 热辐射光源和气体放电光源。

前者通过电加热钨丝，使其处于炽热状态而发光；后者靠放电产生的气体离子发光。

3.什么是均匀扩散反射材料？请举一例；什么是定向反射材料？举一例；什么是定向扩散反射材料？举一例。P287

反射光或透射光的分布与入射光方向无关，反射光或投射光均匀地分布在所有方向上的材料。（石膏，氧化镁）

光线经过反射或透射后，光分布的立体角不变的材料。（镜子，抛光的金属表面） 在定向反射或透射方向上具有最大的亮度的材料。（光滑的纸，粗糙金属表面，油漆表面） 4.简述低压钠灯的特点和使用场合。P309

发出的是单色光，所以在它的照射下物体没有颜色感，不能用于区别颜色的场所，在室内极少使用。

由于透雾性很强，常用于灯塔的指示灯和航道、机场跑道的照明。 5.简述视网膜上感光细胞的作用。P288

杆状细胞对于光非常敏感，但是不能分辨颜色。

锥状细胞对于光不甚敏感，有辨认细节和分辨颜色的能力。

6.试述照度和亮度的概念，并分析它们之间的区别和联系。P285 发光体在某一方向上单位面积的发光强度。 受照平面上接受的光通量的面密度。

如果面光源的亮度为L，面积为A，与被照面形成的立体角为w，光源与被照面的距离为r，被照面的法线与光线的夹角为α，光源的法线与光线的夹角为θ,则被照面的照度E为：

E=Lwcosα=LAcosθcosα/r2

7.为何光源的颜色质量必须用色表和显色性两术语同时表示？P296

色表是灯光本身的表观颜色，而显色性是指灯光对其照射的物体颜色的影响作用。光源色表

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和显色性都取决于光源的光谱组成，但不同光谱组成的光源可能具有相同的色表，而其显色性却大不相同。同样，色表完全不同的光源可能具有相等的显色性。因此，光源的颜色质量必须用这两个术语同时表示缺一不可。

8.光通量与发光强度、亮度与照度的关系与区别是什么？P284

光通量：光源的辐射通量中可以被人眼感觉的可见光能量按国际约定的人眼视觉特性评价换算为光通量。

发光强度：光源在某一方向上单位立体角元内发射的光通量。

发光强度常用于说明光源和照明灯具发出的光通量在空间各方向或在选定方向上的分布密度。

照度：发光体在某一方向上单位面积的发光强度。 亮度：受照平面上接受的光通量的面密度。

如果面光源的亮度为L，面积为A，与被照面形成的立体角为w，光源与被照面的距离为r，被照面的法线与光线的夹角为α，光源的法线与光线的夹角为θ,则被照面的照度E为：

E=Lwcosα=LAcosθcosα/r2

9.简述舒适光环境评价的几个要素。P294 （1）适当的照度水平 （2）舒适的亮度比 （3）适宜的色温与显色性 （4）避免眩光干扰

三．计算题

1.如题1图所示，在一绘图桌上方挂了一个向四面八方均匀发光的功率为40W的白炽灯，已知该光源的光效12.5 lm/W，试求： （1）白炽灯的光通量及发光强度；（2）灯下桌面点1和点2处的照度。

题1图

2.有一盏100W白炽灯，其发光效率为12.5lm/W，如它向四周均匀发射光通量，试求： （1）该光源的光通量 （2）发光强度；

（3）距离它3m处的照度。

18

3.如题3图所示，在距桌面高2 m处挂一只40 W的白炽灯，该白炽灯的发光效率为15.7 lm/W，如它向四面八方均匀发光，，试求：

（1）该白炽灯的光通量和平均发光强度；（2）灯罩下桌面点1及2处的照度E1和E2。

题3图

4.有一盏40W白炽灯，如它向四周均匀发射光通量，其平均发光强度为40 cd,试求： （1）该光源的光通量； （2）该光源的发光效率； （3）距离它2m处的照度。

5.如题5图所示，在距桌面高2 m处挂一只100 W的白炽灯，该白炽灯的发光强度为100 cd，如它向四面八方均匀发光，，试求： （1）该白炽灯的光通量和发光效率；（2）灯罩下桌面点1及2处的照度E1和E2。

题5图

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