建筑环境学

更新时间：2024-03-21 21:46:01 阅读量：综合文库文档下载

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1、晴朗夏季的凌晨，树叶表面容易结露，为什么？晴朗冬季的夜晚时，放在室

外的自行车座表面易结霜，而置于有顶车棚下则不会，这种现象又是为什么？答：

在晴朗天气的夏季凌晨，因为无云，有效天空温度比有云时要低，天气越晴朗，空气中的水蒸气含量越少，则夜间有效天空温度越低。因此，夜间室外物体朝向天空的表面会向天空辐射散热，当其表面温度达到周围空气的露点时，就会有结露出现。由于树表面湿度大于无生命的物体，且树叶体积小儿更易于被冷却，在温度低的时候很容易达到露点而使空气结露，这就是为什么凌晨室外一些朝上的表面，如树叶表面会结露的原因。

晴朗冬季的夜晚时，室外的自行车座表面向较低的有效天空温度进行辐射散热，而自行车放在车棚里后，由于车棚的阻挡作用，使自行车车座向较低的有效天空温度散热变为向车棚的内表面温度进行辐射散热，减了自行车车座表面向外界的辐射散热量，使自行车车座表面温度不至于降到0℃一下，所以置于车棚下的自行车表面不易结霜。

2、给出得热量与冷负荷的定义，指出它们之间的不同点与相关性，并说明为什么。如果一个空调房间，只有一面外墙，室内热源为一个大功率灯，把灯光投射

到外墙内表面上和把灯光投射在内墙表面上对房间的冷负荷有何影响？答：

得热量是指通过各种途径进入室内的热量，包括显热量和潜热量两部分；冷负荷是指维持一定室内热湿环境所需要在单位时间内从室内除去的热量。得热量与冷负荷的概念不同，数值也不同。得热量中的潜热部分会直接进入室内空气，形成瞬时冷负荷，如果考虑围护结构的内装修和家具的吸湿作用，潜热得热也会存在延迟。显热量中的对流得热部分立刻就进入室内空气中成为瞬时冷负荷，而辐射得热部分首先会传到室内各表面，提高这些表面的温度。当这些表面的空气温度高于室内空气温度时，就会有热量以对流换热的形式进入到空气中，成为瞬时冷负荷。因此，冷负荷对于得热量有着时间的延迟和数值的衰减。

如果把光投射到外墙内表面上，部分光能转换成热能，使外墙内表面的温度升高，从而降低了外墙内表面与外墙外表面的温差，会减少由于外围护结构导热引起的

热量，从而减少房间的冷负荷，而投射到内墙，也会提高内墙内表面的温度，此时会由于该内表面的温度高于邻室的温度，而使得热量传递由该室到邻室，房间冷负荷减少。

3、如下图所示，污染源为集中设置的A，问排风口最佳布置位置（在图上画出其位置），并用通风效率（排污效率）来解释原因。

答：

靠近污染源布置，与进风口同侧，即在房间左下角布置。

排污效率等于出口浓度与房间平均浓度的比值。在进口空气带有相同的污染物

??时，此时排污效率定义式为

Ce?CsC?Cs，其中Ce为排除口的污染物浓度，Cs为

入口浓度，C为房间平均浓度。由排污效率的定义可知，在入口浓度Cs和房间平均浓度不变的情况下，提高排除口的污染物浓度能提高排污效率。很显然，排风口靠近污染源布置，则有更多的污染物被排风带走，在相同的排风量的情况下排风的污染物浓度会提高，因此排污效率也会提高。故将排风口靠近污染源布置。

4、某教室的尺寸为长×宽×高=8×10×4m，教室内上课的人数为50人，每人呼出的CO2量为19.8g/h，室外空气的CO2浓度为0.05%（0.98g/m3），早8：00上课前，教室内空气的CO2与室外相同。

（1）推导教室内非稳定状态下的全面通风换气量计算公式；

（2）计算至9：45下课时，教室内空气的CO2浓度（由门窗缝隙渗入的室外空气量为0.5次/h的换气次数）；

（3）假设9：45 – 10：00的休息期间，教室内有10人，外窗全部打开进行自

然通风。要求在该时间内，教室空气的CO2浓度降至2.96 g/m3，问所需要的自然通风量是多少？答：（1）由质量守恒定律得：

GC0d??Md??GCd??VdC

d?dCd?1d(GC0?M?GC)==- 变换得：VGC0?M?GC→VGGC0?M?GC

如果在t秒钟内，室内空气中污染物浓度从C1变化到C2，那么

d?12d(GC0?M?GC)=-??VGC1GC0?M?GC0?C

GC1?M?GC0?G=exp[]V 即GC2?M?GC0?G?G?G?G?1exp[]exp[]V收敛，利用近似法的V=1+ V 当V时，级数

GC1?M?GC0?G=1+V 得到GC2?M?GC0于是得到不稳定状态下全面通风换气量计算公式

G?MVC2?C1?C2?C0?C2?C0

（2）通风量一定时，室内污染物浓度C2: 通风量G=（0.5×320）/3600=0.044 m3/s

室内二氧化碳产生量：M=（19.8×50）/3600=0.275 g/s

C2=C1exp（-?GV）+（则教室内最终二氧化碳浓度

=0.98?exp(-M?G+C0）[1-exp(-)]GV

6300?0.0440.2756300?0.044)+(+0.98)?[1-exp(-)]3200.044320

=4.60 g/m3

（3）这是不稳定状态下全面通风换气量的计算问题

?G?1V假设最后结果满足，则

G?=MVC2?C1?C2?C0?C2?C00.0553202.96?5.45?2.96?0.989002.96?0.98=0.31m3/s

?G900?0.31检验条件，V

=320=0.87?1，满足条件

5、说明夏季商场中得热量的组成，分析哪些是成为瞬时冷负荷，哪些不能成为瞬时冷负荷，为什么？

夏季商场中的得热量主要由太阳透过玻璃窗得热、围护结构传热得热、室内热源散热得热、空气渗透得热组成。其中空气渗透得热会直接进入空气中成为瞬时冷负荷。通过玻璃窗进入室内的辐射得热首先会被室内各种表面吸收储存，当这些表面温度高于空气时，会有热量进入空气中形成瞬时冷负荷；通过围护结构导热一部分直接通过对流进入空气中，形成瞬时冷负荷，另一部分会以长波辐射的方式传给其他表面，当这些表面的温度高于空气温度，会成为瞬时冷负荷；室内热源散发的对流热立刻进入室内空气中成为瞬时冷负荷，辐射热的一部分成为瞬时冷负荷。

6、夏季时，某地的日射得热因数最大值为860W/m2，窗的传热系数为2.4 W/m2·℃，遮挡系数为0.80，遮阳系数为0.60，窗的冷负荷温度为32℃，冷负荷系数为0.9。请分别计算该窗单位面积的温差传热和日射得热形成的冷负荷。假设室内空调计算温度为26℃。

该窗单位面积的温差传热行成的冷负荷为：

Qcl,wall(?)?Kwall[tcl,wall(?)?ta,in]?2.4?[32?26]?14.4W/m2该窗单位面积的日射得热形成的冷负荷为：

Qcl,wind,sol(?)?CnCsDjmaxCcl,wind(?)?0.8?0.6?860?0.9?371.5W/m2

7、有一车间，其面积为1500 m2，高为4.5m。室内有100个工作人员，所需新风量为每人30 m3/h；室内热源的散热量为2×105kW，生产过程散发的污染物

200g/h。当地室外温度为23℃，车间内温度要求为30℃，污染物的允许浓度为1mg/m3。现在要为该车间设计一个通风系统（设新风中不含污染物）。问：

（1）如果是直流式通风系统，系统的通风量应如何确定？

（2）若室内要求温度为20℃，如果是混合式通风系统，系统的新风量和系统需要的冷量是多少？直流式通风系统：

工作人员总共所需要的通风量为：

Qr?100?30?3000m3/h

排除余热所需要的通风量为：

200000Qh???23809m3/scp?(tin?tout)1.2?1000?(30?23)?8.57143?107m3/h排除污染物所需要的通风量为：