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第一章 绪论1 描述你所了解的建筑环境学，并对其发展前景发表自己的观点。答：建筑环境学是指在建筑空间内，在满足使用功能的前提下，如何使人们在使用过程中感到舒适和健康的一门科学。它包括建筑、传热、声、光、材料及生理和心理等多门学科的内容，是一门跨学科的边缘学科。因为他关系到环境学，建筑学等很多学科，与人类息息相关，随着可持续发展的提出，对建筑环境学学科发展提出了一个更新的要求，促使人们研究从人的生理和心理角度出发，确定合理的室内环境标准，分割室内居住区域和非居住区域，研究自然能源的利用，在室内环境品质、能耗、环保之间寻找建筑环境设计的平衡点，至此建筑环境学会不断地成熟和完整起来。2 说明建筑环境工程师与建筑师对建筑环境关注的不同点。答：建筑师主要是从生理、心理的角度，分析人们对房屋建筑内、外环境的物质和精神要求，综合运用工程技术手段，在规划和建筑设计中为人们创造适宜的物理环境，他主要侧重待建建筑设计过程中如何运用建筑物理有关知识，利用建筑本身和自然环境创造舒适的室内环境。建筑环境工程师侧重的是已建建筑在室内外环境影响下形成的室内环境，运用室内环境基本原理、知识，并根据人体的生理和心理要求，采用建筑设备工程设计的方法，达到舒适的或者符合生产要求的室内环境。建筑环境设计，国内以前仅局限于建筑工程师，主要以研究建筑物理为基础，而暖通工程师对环境的研究，也仅局限于用机械手段，主要研究建筑本身无法弥补的室内空气满足室内热环境和空气品质需要为基础。3 阐述建筑环境与设备工程设计在整个建筑设计中的作用，及其与相邻专业的关联。答：建筑环境与设备工程的设计已经从单纯的改善室内空气环境的建筑设备系统设计，转化为建筑环境系统设计，除了需要完成改善热湿环境、空气环境的工程设计外，还需了解改善室内光、声环境等涉及的建筑电气、建筑给排水、以及建筑设备所引起的噪声防止与控制等的工程设计。它与在建筑热环境和室内空气品质，还有建筑光环境和建筑声环境等学科有所关联。4 当今建筑环境主要解决的问题有哪些？答：建筑环境学主要研究建筑内外的空间环境，如建筑外环境，建筑内有空气环境、热湿环境、光环境、声环境，广义上建筑环境还应包括建筑内的水环境、社会环境等内容。建筑环境学从现有建筑的建筑环境出发，掌握现有建筑环境的特点、基本理论与变化规律，以寻求现有建筑环境的不足，通过设备工程的设计达到改善建筑环境的目的，提供必要的理论基础。第二章 建筑外环境1地球的自转和公转有何区别，它们是如何影响气候和时差的？答：区别：地球绕地轴自转，地轴与地球绕太阳公转的黄道面的法线呈固定的倾角，其倾斜角为2327。以一天为周期的地球自转，形成昼夜交替；地球围绕太阳逆时针公转是循着一个偏心率很小的椭圆形轨道前进的，以一年为周期的地球公转，形成四季变化。 如何影响：地球在公转时，阳光直射地球的射线变化范围用赤纬d表示。赤纬即太阳光线与地球赤道平面的夹角，其值随地球公转轨道上的位置，即日期的不同而变化。赤纬从赤道平面算起，向北为正，向南为负。全年赤纬在23272327之间变化。地球在绕太阳公转的行程中，不同日期有不同的太阳赤纬，就会形成不同的气候。 地球在自转时，地球自转的位置用时角度量，以真太阳时为计算基准。经国际协议，以本初子午线处真太阳时为世界时间的标准，即世界时，又称格林威治时间。全世界按地理经度划分为24个时区，每个时区包含地理经度15，相邻两个时区的时差为1小时整。2 古巴首都哈瓦那于今天当地时间下午3时举行中古女子排球比赛。在北京中央电视台直播的时间应是几时？ 答：古巴国家时间的经度为西经8223：北京时间的经度为东经120，由公式得：T4（12116+8223）4203.65814.6(min)=13.577(h)=13小时35分所以北京时间应该为：4小时35分。3 不考虑季节因素，计算上海(东经：12116)与喀什(东经7559)在北京时间12:00时的时差。答：T4（121167559）4（121.2775.98）=181.16(min)=3小时12分4 什么是太阳常数？太阳辐射对建筑环境有何影响？ 答：由于太阳与地球之间的几何关系，使地球大气层外与太阳光线垂直面上的太阳辐射强度几乎是定值。这一定值取名为太阳常数，它是指太阳与地球之间为年平均距离时，地球大气层上边界处垂直于阳光射线的表面上，单位面积单位时间内来自太阳的辐射能量，以符号I0表示。影响：对于建筑热环境来说，太阳辐射是一项十分重要的外扰，特别是透过玻璃窗直接射入室内的辐射热，对房间的温度状况有着特殊的影响。在寒冷的冬季，太阳辐射为人们提供了免费的热源，而在炎热的夏季，人们又必须花费一定的代价，以抵消其对房间温度的干扰。到达建筑表面的太阳辐射与穿过大气层的路径、大气透明度、太阳位置以及建筑表面朝向相关。5 某地区（北纬j =40）在平坦的场地上有前后两栋平行的建筑物（前栋高度为15m），若要求冬至日正午前后有3时以上的日照，试确定建筑物的朝向和间距。答：假定后栋建筑窗台高度为1.2m。要求正午前后3小时的日照，即午前10:30到午后13:30得到满窗日照，因这两个时刻太阳高度角相同，方位角符号相反，因此只取其中一个时角即可，如取13:30时的太阳高度角及方位角，此时时角h15（13.512）22.5由北纬j =40，赤纬d2327 采用式(2-5)、式(2-6)计算太阳高度角和方位角sinb0.39，b=22.95cosA0.38， A6740D0=（H0H1）ctgbcos(Aa)(15 m -1.2 m)ctg 22.95cos（6740a） 若想D0最小，则需cos（6740a）最小，此时a应该等于0，故，D0=(15 m -1.2 m)ctg 22.95cos674012.4m所以建筑物应该朝正南方向。6 有正南北朝向的住宅建筑群，要求冬至日中午能充分保证利用阳光。采用计 算法计算在天津（北纬3906）和上海（北纬3112）两地，其房屋最小间距各为多少？a) 在天津（北纬3906）和上海（北纬3112）两地，其房屋最小间距各为多少？答：间距计算公式： (1)又 (2)（一）天津地区=3906, = 0 , = 23.5， 0, = 0或180（正南北向）由（2）式解出 27.4, 把各参数代入（1）式：1.93（二）上海地区=3112, = 0 , = 23.5， 0, = 0或180（正南北向）由（2）式解出 35.3, 把各参数代入（1）式：1.41即得出天津地区和上海地区的房屋间距分别为1.93与1.41。7 试求夏季广州中午14时的室外计算温度。答：从“采暖通风与空气调节设计规范”GBJ19-87（2001年版）查得tw,max=33.5，tw,p =30.1，则根据式（2-13）14时室外计算温度为30.1+(33.5-30.1)cos（1512225）32.58 试述风向频率图的作法及作用。答：作法：风向频率图是按照逐时实测的各个方位风向出现的次数，分别计算出每个方向风的出现次数占总次数的百分比，并按一定比例在各方位线上标出，最后连接各点而成。一般陆地上风向常用16个方位来表示。风向频率图可按年、或按月统计，分为年风向频率图或某月的风向频率图。 作用：风向频率图在专业工程设计中应用较多，比如空气调节设计中的新风口、排风口位置的确定，城市燃气规划设计以及燃气储配站设计等，需考虑当地年主导风向的影响。9 上海地区夏季空调设计用室外风速为3.1m/s，对于一幢150m的高层，空调设计时室外风速应取多少？答：由经验公式 对于本题式中：3.1m/s, h=250m, h0=10m, n=0.20.5 解得空调设计时室外风速为： 5.9m/s15.5m/s10现场实测某一地区PM10、NO2、SO2日均值浓度分别为：0.21、0.08、0.12mg/m3，试计算分析该地区的首要污染物名称，及其该地区的空气污染指数API。答：根据PM10日均值0.21查表2-13线性内插计算获得PM10分指数为130同理计算SO2、NO2分指数APISO2、APINO2分别为85、50，根据公式（2-15），获得计算结果表明，该地区首要污染物为可吸入颗粒物PM10，地区空气污染指数等级为1，属轻微污染。11我国民用建筑热工设计分区是如何划分的？它们对设计有何作用？答：为了达到适宜的室内环境，不同气候条件，对建筑的要求是不同的。整个建筑热工设计分区将全国划分为5个建筑热工设计分区。分区名称分 区 指 标设 计 要 求主要指标辅助指标严 寒地 区最冷月平均温度10日平均温度5的天数145d必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热寒 冷地 区最冷月平均温度010日平均温度5的天数90145d应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热夏热冬冷地 区最冷月平均温度010，最热月平均温度2530日平均温度5的天数090d，日平均温度25的天数40110d必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温夏热冬暖地 区最冷月平均温度10，最热月平均温度2529日平均温度5的天数090d，日平均温度25的天数2539d必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温温 和地 区最冷月平均温度013，最热月平均温度1825日平均温度5的天数090d部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热12影响建筑环境的地质因素有哪些，如何影响？答：地质环境是指地球表面以下的坚硬地壳层。与建筑环境有关的地质环境问题主要是土质和区域地质条件、水文地质条件、土质性状和厚度、地下开矿情况、地球化学和地球物理过程以及地震、滑坡、坍塌、地陷等地质现象对建筑均有不同程度的影响。影响：1土壤环境。土壤环境影响建筑环境的主要是含水量和耐压性（通过比重体现）及地下水位层。此外，建筑用地还应查看土壤的污染情况及蚁害、鼠害等情况以及地下有无古墓、古井、坑洞、穴道、砂井等地下坑穴。2 氡对建筑环境的影响过程。土壤中氡及其子体以各种形式，如建材、地基、土壤、地下水等多种渠道影响室内环境，它对室内环境的影响以及对人体危害非常大。3地热开采利用对建筑环境的影响。地热是一种无污染的绿色能源。与建筑环境关系最为密切的应用方式主要是地源热泵对建筑供热和制冷，如图2-27。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统，利用地热冬季可提供热水，夏季可提供冷水，以此作为空调媒介水，获得适宜冷暖空气，营造舒适的室内环境。第三章 室内空气环境1由于VOC种类繁多，我国有关规范选取了哪些物质作为VOC的应识别组？答：由于VOC种类繁多，我国有关规范选取了最可能出现的9种，即甲醛、苯、甲苯、对（间）二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁脂、十一烷作为应识别组。2感受到的可接受的室内空气品质好是否就是说明可接受的室内空气品质好？为什么？答：不能说明。那些无刺激性气味，其浓度又比较低，人体无法感觉到的污染物对人体健康长期的、慢性的危害人们是感觉不到的。可接受的室内空气品质定义为：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可能对人体产生严重健康威胁的浓度。3我国颁布的民用建筑工程室内环境污染控制规范和室内空气质量标准两个规范有何区别？答：民用建筑工程室内环境污染控制规范和室内空气质量标准针对的对象和适用场合有所不同：（1）前者针对的是新建、扩建和改建的民用建筑工程及其室内装修工程的环境污染控制；后者针对人们在正常活动情况下的室内环境质量。（2）对于控制污染的项目两者也有所不同，前者对化学性指标4项、放射性指标1项提出了控制标准；后者对室内空气物理性指标4项、化学性指标13项、生物性指标1项、放射性指标1项提出了含量限值要求。（3）两者检测条件也相应不同，前者检测应在外门窗关闭1小时后进行；而后者至少监测一日，早晨不开窗通风，每日早晨和傍晚采样检测。4房间内甲醛散发量为310-5g/s，初始浓度为1.210-4g/m3；苯的散发量为210-5g/s，初始浓度为1.110-4g/ m3。若房间体积为500 m 3，送风空气中污染物的浓度为零，希望在1小时内将室内甲醛的浓度控制在0.06mg/m3以下，苯的浓度控制在0.07mg/m3以下，求分别将两种污染物浓度控制在要求范围内所需的各自的必要通风量，以及同时能满足这两种污染物浓度要求的房间必要通风量。答：根据通风稀释方程得：（1） 对于甲醛：L0.64 m3/s（2） 对于苯：L0.365m3/s要同时满足两种污染物浓度要求的房间通风量，则必须满足对风量要求最高的那个，即L0.64 m3/s。5 简述自然通风的优点和不足。答：优点：自然通风是一种比较经济的通风方式。自然通风是利用空气的风压和热压进行通风，它无需耗用能量、系统简单、通风效果好，有利于环境保护。 缺点：自然通风换气量的大小受到受到室外气象条件、建筑物自身结构和布局的制约，难以认为控制。如高层建筑就很难开窗来利用自然通风。6 根据国家有关规范的规定，空调系统新风量确定的依据是什么？答：对空调系统，一般采用部分室内回风与室外新风混合后再经处理送入的方式。为此，空调系统新风量确定的依据有以下二条：1） 新风量应能补偿局部排风和维持室内正压两者之和的要求；2） 应保证每人每小时所需的新风量。空调系统设计新风量应取上述二者中的最大值。7 某一可供20人开会的会议室，平均每人每小时抽0.5支烟，试分析有哪几种影响室内空气品质的污染物，并计算该房间的必要通风量。如果该房间是空调房间，则满足这一要求的新风量为多少？答：1.污染物有：二氧化碳，人体气味，烟碱（尼古丁）、烟焦油、氢氰酸、镉、一氧化碳、氮氧化合物等。 2. 必要通风量： 为了消除香烟的影响：根据公式39得，198 m3/h所以房间必要通风量为198 m3/s。 3.新风量：为了保证每人每小时所需的新风量，查表321得：L3020600 m3/h5m题8图8 如图建筑物中，其中和面高度为3m，室内外温度分别为20和0，试画出室8内余压分布图。答：热压通风主要取决于高差与温差，计算关键是确定中和面的位置，即找出余压为零的面。室内余压分布如下： 中和面 若考虑室内密度变化，假设室内密度呈线性分布（a,b为常数，h为高度值）则由余压公式）2+（） 即 余压分布呈双曲型 （如图中虚线所示） 9某居室开口缝隙布置及其有效开口面积如图表所示，求该居室当量有效开口面积。如果该居室居住3人，仅考虑风压作用，问室外风速低于多少时不能满足室内人员卫生所需新风量？（建筑迎风面和背风面的风压系数分别为0.8和-0.4，空气密度=1.2kg/m3）。Kf=0.8Kb=0.4开口缝隙序号mF0.017250.05040.0270.0216题9图答：（1）当量面积：由题意知与串联后再与并联，而后再与串联，门与串联后再与并联的当量有效开口面积为：+0.027=0.04332整个建筑的当量有效开口面积为：=0.0193（2）所需新风量L33090 m3/h0.025 m3/s由风压引起得空气流通为：0.72v2L=0.01930.025 m3/s解得：v1.18 m/s，故当风速小于1.18 m/s时就不能满足要求。10如图所示高差2m，室温22，室外温度-5下侧2个开口：F= 0.4m2，上侧1个开口： F =0.6m2。试确定室外风速1.5m/s、2m/s时室内自然通风的主导流向？并确定其相应得自然通风量的大小。（标准状态下r1.293kg/m3，题中r可采用rT=Const计算）vK=0.552 K=0.652m立面图平面图K=0.65题10图答：依题意有：1.317/m3, =1.197/m3当v=1.5m/s时：2（1.3171.197）9.807=2.35Pa;=(0.65+0.55)0.65851.51.5=1.78Pa;热风=0.57Pa;此时：由解得0.05= =0.0465m3/s 排热量为：1.59J/S由解得：0.052= =0.051m3/s排热量为：Q=1.75J/S当v=2m/s时：2（1.3171.197）9.807=2.35Pa;=(0.65+0.55)0.658522=3.16Pa;风热=0.81Pa;0.0514=0.057 m3/s故，排热量为：Q=1.087J/S11某房间面积为100 m2，层高为3 m，房间送入的室外新鲜空气量为0.4 m3/s。室内平均空气龄为10分钟，求：房间换气次数n（次/h）；房间理论最短换气时间n；房间实际换气时间r；房间换气效率。答：（1）L0.4 m3/s=1440 m3/h； n4.8（次/h） （2）=750s （3）210601200s题1 （4）0.625第四章 建筑热湿环境1如图红砖和炉渣组成的组合墙体，其内、外表面各有15mm的石灰沙浆和水泥沙浆的粉刷层，当室内外空气温度为22和4时求传热量。答：答：划分如图所示的计算单元体和计算层RA=1，RB=0.321，ABD1 2 3 4 5 C室外室内R3=0.301R2= R4=0.161，R1= =0.148，R5 =0.185Rin= 1/8.72=0.115，Rout= 1/18.6=0.054R0= Rout+R1+R2+R3 + R4+ R5+Rin= 1.125K0=1/R0 = 0.889q =0.889 (224) =16.00 W/m2采用纵横两种分层方法计算，并比较哪一种更符合实际情况。ABD1 2 3 4 5 C室外RA=1.824，RB=1.145，室内R0=1.523K0=1/R0 = 0.657q =0.657 (224) =11.82 W/m2误差=26%方案一更符合一维计算的思想，且采用方案一比较安全。2为什么冬季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：在冬季，室外温度的波动远小于室内外的温差，所以可以用稳态法算采暖负荷。 在夏季，虽然室内平均温差并不大，但波动的幅度却相对比较大，所以一定要用动态算法计算空调负荷。3 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140W/m2、气温28时，太阳辐射的等效温度是多少？室外空气综合温度是多少？又当其外表面贴上白瓷砖后，在同样情况下，室外空气综合温度是多少？答：查表得红砖0.650.8,取0.75，已知18.6 W/（m2），垂直面0，I140W/m2太阳辐射的等效温度t=5.6，室外空气综合温度33.6当外表面贴上瓷砖，0.30.5,取0.4314 某建筑屋顶在夏季某一天内所处的环境为：室外空气综合温度平均值tz,p=33.5，最高值63出现在14点，当该屋顶总衰减倍数o=15.6、延迟时间o=5.2h，屋顶内表面平均温度n,p=30.5，不考虑室内温度波动影响，求当天屋顶内表面的最高温度及其出现时间。答：作用周期定为24h。由公式 33.5+=63，j=210可得29.5，=3.66h30.5+，cos0时可以有最值。解得8.86h，33.8，32.4应为：=210+5.2*15，19.2h， 5 如果室外空气综合温度可用式 表示，请写出传入室内的得热量。如果题4中屋顶材料为均质，厚度为150mm，其导热率=0.22W/(mK)，求传入室内的最大得热量。（n、w取用教材中的推荐值）答：传入室内的得热量要求最大值，则1，1.476 围护结构与玻璃窗在计算太阳辐射引起的负荷计算时有什么不同？答：围护结构在计算太阳辐射引起的负荷计算时，围护结构具有周期性不稳定热工特性，因此，会有热量得衰减和延时。外围护结构在日射热作用下，壁温提高，在以后的时间内，蓄存在壁体内的热量将逐渐以对流形式释放到墙体两侧的室内外空气中，其中一部分释放到室内空气侧便成为了负荷，而释放到室外侧的对流热便流失到大气之中。负荷这种储存释放特性，其量和时间相对于其得热有所衰减和延迟。对于玻璃，由于玻璃非常薄，一般不考虑玻璃本身的衰减和延迟，由于进入房间的得热中均含有辐射热成分，因此这部分得热进入室内后需经过房间的放热衰减和放热延迟才形成房间冷负荷。7 eIy /aw的物理意义是什么？垂直面与水平面的处理为什么不同？答：eIy /aw的物理意义为环境的有效辐射的当量温度。e是指围护结构外壁长波辐射系数； Iy是指围护结构外表面有效辐射（W/m2）。由于与环境表面的长波辐射取决于角系数，即与环境表面的形状、距离、角度都有关系。一般工程上将eIy /aw值作如下的近似处理：垂直面：eIy /aw =0；水平面：eIy /aw =3.54.0，是认为垂直表面与外界长波辐射换热之差值很小可以忽略。8 如果地面考虑保温与防湿，则保温层与隔汽材料的布置顺序一般应如何考虑？答：（水汽侧）内隔汽层保温层外9 透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？室内照明和设备散热是否直接转变为瞬时冷负荷？考虑墙体蓄热与延迟由室外参数计算得到内壁温度，由此计算得到的墙体传热得热是否就是墙体传热冷负荷？ 答：（1）透过玻璃窗的太阳辐射并不等于建筑物的瞬时冷负荷，由于玻璃非常薄，一般不考虑玻璃本身的衰减和延迟，由于进入房间的得热中均含有辐射热成分，因此这部分得热进入室内后需经过房间的放热衰减和放热延迟才形成房间冷负荷。（2）室内照明和设备散热也不是直接转变为瞬时冷负荷，室内照明、设备、人体得热常以阶跃扰量形式作用于室内空气，由得热转化成负荷的比例大小和时间滞后与其阶跃扰量的作用时间长短有关。（3）不是。由于室内各表面温度的差异和热容的不同，各表面之间存在长波辐射换热，进入内表面的得热又经过房间第二蓄放热过程，其中一部分储存在房间各表面或家具中，另一部分则通过表面以对流换热的形式进入空气，这一进入空气的热量才是负荷。10试推导双层玻璃的总透射率和总反射率。答：g1、t1、r1g1r1t11r2t1 t1g2t1t2t12g2t1g2g1t1t2g2g1t1g22g1t12g22g1t1g22g12r1t1g2 r2t1g1g2 t1g23g12r1t1g22g1 t12g23g12t1t2g22g12r2t1g12g22 g2、t2、r2r-g a-r总透过率：tglass= t1t2+t1t2r2r1+t1t2r22r12+t1t2r23r13+=t1t2（1+r2r1+r22r12+r23r13+）=总反射率：r= r1+t12r2+t12r22r1+t12r23r12+t12r24r13=r1+t12r2（1+r2r1+r22r12+r23r13+）= 第一层玻璃总吸收率：aC1= a1+a1t1r2+a1t1r22r1+a1t1r22r1+=a11+t1r2(1+r2r1+r22r12+)=第二层玻璃总吸收率：aC2= a2t1+a2t1r1r2+a2t1r22r12+=a2t1 (1+r2r1+r22r12+)= 11某房间有一面积为7.5m2的单层玻璃窗（K=5.6 W/(m2K)），现计划改成双层玻璃（K=3.0 W/(m2K)），在33星期长的供热季节内，通过窗户的平均温度差为7。试计算两种玻璃窗在供热期的总传热损失；试作市场调查，根据当前电价与这两种窗户的市场价，估算采用双层玻璃窗户所省电费化了多少时间抵消了双层玻璃窗的投资。答：单层玻璃：q5.67.57294w 总的传热损失Q337242941630kwh 双层玻璃：q3.07.57157.5w总的传热损失Q33724157.5873kwh12为什么夏季空调负荷中一般不考虑渗透负荷，而冬季一般必须考虑渗透负荷？答：导致建筑开口与缝隙处空气出入的压力差一般有热压、风压、房间正压。夏季由于室内外温差不大，风压是造成建筑开口与缝隙处空气出入的主要动力。如果室内有空调系统送风造成房间足够的正压，就只有室内空气向室外流(渗)出，所以可以不计通风渗透得热。如果房间没有正压送风，就需要考虑风压引起的室外空气在开口与缝隙处出入引起的通风渗透得热。对于冬季采暖房间，由于室内外温差较大，加之室内热气流向上引起的烟囱拔风效应，室外冷空气会从建筑下部开口与缝隙处进(渗)入，室内热空气则从建筑上部开口与缝隙处流(渗)出，热压往往比风压对开口与缝隙处的空气出入作用更大。高层(大)建筑由于高度高，上下空气温差大，这种热压作用会更显著。因此，冬季上述情况必须同时考虑风压和热压作用引起的通风渗透热损失。13为什么在寒冷地区冬季采暖的建筑，需防止围护结构在冬季产生内部凝结？答：暖空气比冷空气可以容纳更多的湿气。当暖空气与冷表面接触时，冷表面附近的空气迅速降温，其容纳湿气的能力下降，如果冷表面处于或低于空气的露点温度，当冷表面附近空气冷却至露点温度时，空气达到饱和，如果继续冷却，空气失去容纳水蒸汽的能力而将多余的水汽凝结成液体，即出现结露。冬季在采暖房间中，室内空气温度和水蒸气分压力都比室外高，此时围护结构除了存在向外的温差传热外，很容易在围护结构表面出现结露，在内部出现水汽凝结，凝水积累而使墙体内部受潮。所以需防止围护结构在冬季产生内部凝结15计算上海地区空气调节室外设计参数（干球温度：34，湿球温度：28.2 ）和民用建筑室内设计参数（干球温度：26，相对湿度：60%）的ET、ET*、WBGT。利用这些参数分析和描述上海地区夏季室内外热环境（假定辐射温度接近空气温度）。答：答：由如下作图求解得：室外：t=34，ts=28.2 ET*=36.5、ET=30=30.35室内：t=26，ts=20.2 ET*=26.5、ET=24.5WBGT=22.3526.520253035室外36.53024.5室内16一座有空调的电影院，夏天空气温度维持在22，观众穿短衫、短裤和凉鞋感到很舒适；而冬天维持在23.8，原来的观众却要穿长袖衫厚衣裤才感到舒适，为什么？答：根据题意：M、ta、j、va均不变，由于tr变化，所以要达到同样的舒适度PMV值，只有通过变化Icl才能达到同样的舒适度。17某工作人员打扫房间（能量代谢率2.0met），衣着0.5clo，室内风速0.2m/s，相对湿度50%，室内温度与平均辐射温度相同均为22。问这种状态下人是否舒适？为达到舒适可调整哪些参数？请给出调整后的取值。答：查图根据找出气流速度0.2m/s和2.0met的相交线，从横坐标即可找出其舒适的室内空气温度及平均辐射温度21，此时人体不舒适。可以调整：（1）室内风速至0.4m/s （2）室内温度调至2118讨论PMV-PPD在室内热环境设计与校验中的应用。答：预期平均评价PMV表征人体热舒适评价指标，PMV指标采用7个等级，将人体蓄热率客观物理量与人体热感觉定性量有机地建立了量化关系。预测不满意百分比PPD指标表示人群对热环境的不满意率。在ISO7730标准中采用了PMVPPD指标描述和评价热环境。提出了PMVPPD指标的推荐值为：PMV在0.50.5之间，相当于人群中允许有10的人感到不满意。19影响人体皮肤热感觉的因素有哪些？ 答：人体不同部位的适应温度是不同的，同样部位不同人的适应温度也有所不同。影响人体皮肤热感觉的因素主要有皮肤温度，温度的变化率和变化量以及处于环境中的时间。20人的热舒适感主要受哪些环境客观因素的影响？ASHRAE规定的热舒适区是如何控制这些影响因素的？ 答：影响人的热舒适感主要的环境客观因素为：空气温度和湿度，室内辐射温度、风速，还有垂直温差，地板温度，吹风感，非对称热辐射等因素。 新有效温度ET*是将基础对照环境的湿度定为50，风速为0.15m/s，通过对衣着为0.6clo，静坐（M1）的受试者的舒适性实验获得。新有效温度ET*定义的舒适区是以ET*=2225.5，含湿量d.=0.00420.012kg/kg干定义的，其实验条件为衣着0.81.0clo，且坐着但活动量较大的场合。第五章 建筑声环境1 在声音的物理计量中采用“级”，有什么实用意义？答：由于人耳的听觉系统对声强与声压的响应接近于对数关系，为此人们引入了“级”的概念，即对声压、声强等物理量采用对数标度，单位为分贝（dB）。2 声强和声压有什么关系？声强级和声压级是否相等？为什么？答：声压是指介质中有声波传播时的静压强，声强是衡量声波过程中声音强弱的物理量。 声强级与声压级不相等。声压级常用于描述声场声量的大小；声强级则反映声源在空间传递声能量的大小，它具有方向性。它们之间可以相互换算。（上式的成立是基于在一个大气压的室温条件下r0c值接近于400）3 距离点(线)声源分别为r和2r时，请计算这两处的声压级差。答：一点声源的声功率相同，由点声源（常温）的声压级计算工式：该点声源在r和2r不同位置时的声压级差：6dB该点声源在r和2r不同位置时6 dB。同理：一声功率级为Lw的线声源，相距r和2r的声功率级差为：3dB该点声源在r和2r不同位置时3 dB。4 要求距离广场上的扬声器40m远处的直达声声压级不小于80dB，如把扬声器看作点声源，它的声功率至少是多少？声功率级又是多少？ 答：由点声源（常温）的声功率级计算公式：，故声功率级为123 dB由可知，声功率为=2W5 飞机发动机声功率级可达165dB，为保护人耳不受损伤，应使人耳处声压级小于120dB，问飞机（设为点声源）起飞时人应至少离跑道多少米？答：由点声源（常温）的声压级计算公式：16520 11120解得：r50.12m。飞机起飞时人应至少离跑道50.12米。6 某工厂内装有10台同样的风机。当只有一台风机开启时，室内平均噪声级是55dB。当有2台、4台及10台同时开启时，室内平均噪声级各为多少？答：总的声压级为 故在2台、4台、10台同时开启时，噪声级各为：58 dB，61 dB65 dB7 靠近某工厂住宅区测得该厂10台同样机器运转时的噪声声压级为54dB，如果夜间容许最大噪声声压级为50dB，问夜间只能有几台机器同时运转（已知居民区的昼夜背景噪声分别为：50、40dB）？答：测试时背景噪声为白天50dB，由合成噪声、噪声源本身噪声、机器本身噪声的关系： 则 41.8 dB， 夜间测试得的声压级为：40dB，同样由得：可开启机器的台数为n，即：得，夜间只能有5台机器同时运转。8 已知一种墙体的透射系数t =10-5，求其隔声量。答：10550dB10建筑室内噪声有哪些？答：建筑室内噪声有（1）交通噪声，交通噪声是指机动车辆、飞机、火车、轮船等交通工具所产生的噪声。其中城市区域内交通干线上的机动车辆噪声（主要为载重卡车、公共汽车、摩托车等噪声），已成为城市的主要噪声。（2）工业噪声与建筑施工噪声，工业噪声主要来自生产和各种工作过程中的机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动而产生的声音。（3）社会生活噪声，指从事文化娱乐、商业经营、以及其他人为活动所产生的除交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声以外的干扰周围生活环境的声音。4）空调噪声，现代建筑特别是高层建筑，室内昼夜空调开启，空调系统设备运行以及风道内气流流速引起的空调噪声逐渐引起人们的注意。11根据自己的生活感受，举例说明噪声和振动的干扰。答：我家住在火车站附近，晚上特别是深夜，经常有火车经过时会使房屋震动，而且有较大的噪声导致不能入睡。还有一些建筑工地作业时，机器振动以及发出的声响对日常生活的干扰非常大。噪声的危害是多方面的。它可以使人听力衰退，引起多种疾病。这些都使得人们正常工作与生活受到影响，特别强烈的噪声还能损坏建筑物。12 试述降低建筑室内环境噪声影响的措施。答： （1）噪声源的控制，噪声源处降低噪声是噪声控制的最有效方法。通过研制和选择低噪声设备、改进生产加工工艺，提高机械零、部件的加工精度和装配技术，合理选择材料等（2） 在传播路径上降低噪声，首先，在总图设计时应按照“闹静分开”的原则合理布置强噪声源的位置。其次，改变噪声传播的方向或途径也是很重要的一种控制措施。控制噪声的最后一环是在接收点进行防护。（3）掩蔽作用降低噪声，许多情况下，可以利用电子设备产生的背景噪声来掩蔽令人讨厌的噪声，以解决噪声控制问题。通风系统、均匀的交通流量或办公楼内正常活动所产生的噪声，都可以成为人工掩蔽噪声。13对某车间的背景噪声测量结果如下表。求该噪声的总声压级和A声级；该噪声的噪声评价数。表5-25 题13某车间的背景噪声测量值倍频带中心频率（Hz）125250500100020004000声压级（dB）555860565250答：（1）噪声得A声级：查表58可得A计权网络修正值列于下表中倍频程中心频率f/Hz125250500100020004000声压级Lpi /dB555860565250A计权网络修正值DAi / dB-16.1-8.6-3.201.21.0则 61dBA（2）总的声压级：声压级从大到小为：60、58、56、55、52、50由：；60 62.1 62.9 63.2 63.5 63.7 58 56 55 52 50 总声压级为63.7dB（3）噪声评价数：将各倍频带测得的声压级描绘在NR曲线上，以频谱与NR曲线相切的最高NR曲线序号，代表该噪声的噪声评价数。为NR5714有一住宅，楼前50m处为交通干道，人行道边的噪声级为Leq=85dBA，试问在居室内距街墙1m处噪声是否超过标准？如果超标应如何解决？答： 起居室室内允许噪声标准最低为40 dBA 从楼前50m处传到室外时，噪声级为： 经过墙的隔音效果，离墙1m处的噪声级为：15某空压机房噪声声压级为 90dBA，工人每班要进入机房内巡视2h，其余6h在操作间停留。试问工人在一班8h内接触到的等效连续A声级是多少？答：由公式得： 22.5dBA16试述阻性消声器的消声原理及应用。答：阻性消声器是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。具有中、高频消声性能适用消除风机、燃气轮机进气噪声。17有一15m6m4.5m大教室，室内总吸声量为10m2，墙面可铺吸声材料的面积为100m2。试问如顶棚上全铺以吸声系数为0.5材料，室内总噪声级能降低多少dB？如墙面也铺上同样材料，又可降低多少dB？答：（1）原有吸声量 10 解得0.027顶棚铺了材料后的吸声量：1560.5（369156）0.027解得0.142降低的噪声7.76dB（2）墙上铺上材料后，总的吸声量为=149.5 m2, 则0.271又可降低3.51dB18选用同一种吸声材料衬贴消声管道，管道断面积为2000cm2，试问选用圆形、正方形和1:5及2:3两种矩形断面，哪一种产生的衰减量最大，哪一种最小，二者差多少？ 答：对于相同的吸声材料，吸声量取决于吸声面积。对于相同的面积，则看周长的大小。经计算，周长最大的为1:5的两种矩形断面，为240 cm，周长最小的为圆形断面，为158.5 cm。故衰减量最大的为1:5的两种矩形断面，衰减量最小的为圆形断面，19有一堵面积8m2隔声量为20dB的轻质墙，其上有扇面积为2 m2、隔声量为10dB的木门，求这堵组合墙的实际隔声量。答：隔声量，解得0.01，0.1， 隔声量为：14.9dB20选择一栋已建成的房屋（例如住宅、学校、办公楼、厂房或实验楼），通过访问、观察和分析所存在的噪声控制问题，写一份包括以下内容的报告： 1）以总平面及平、剖面简图和构造大样图说明该建筑物所处的外部声环境及内部空间的组合情况。2）介绍所存在的噪声问题，并且对该建筑物已采取的或尚在考虑中的降噪措施作简要评述。3）你本人对于如何合理、有效地解决噪声问题的建议。4）使用者对目前所处声环境的评价和对于减少噪声干扰的建议。21测得乱流洁净室空态噪声倍频程声压级如题21表所示，试求：室内噪声总声压级（分别采用精确计算方法和附加值方法）；室内噪声A声级；房间噪声数NR（分别用近似法和作图法）；假定室内噪声由净化空调系统风机引起，为使室内符合噪声允许标准，确定系统所需降噪量（忽略系统与房间的噪声自然衰减等因素）；根据所学知识分析系统，为其确定一个噪声控制方案，并说明这一方案的设计思想。 题21乱流洁净室空态噪声实测值f/Hz31.5631252505001000200040008000Lp/dB707377716660524835答：（1）a.精确计算方法计算噪声总声压级：声压级从大到小为：92、88、87、85、83、78、70、63、50。由：；92 93.5 94.3 94.8 95.1 95.2 95.2 95.2 95.2dB88 87 85 83 78 70 63 50b.附加值方法计算噪声总声压级：查图，由两个声压级之差查得附加值，与较大值相加，当差值在10-15dB时，附加值忽略不计。结果风机总声压级为：94.8dB。=95.2dB/详见下表计算过程NR曲线考虑因素：1.听力损失2.语言干扰3.烦恼程度NR数与LA的近似关系：LANR5NR值实测环境噪声频谱 （2）噪声A声级：由A计权修正值，得各频率的A声压级为：45.8 61.8 75.9 78.4 79.8 78 71.2 64 51.1再由等效连续A声级为 （3）用近似法计算室内噪声数NR：由NR数与A声级的近似关系：；得室内噪声数NR为79.5。用作图法计算室内噪声数NR，将噪声频谱画出与噪声评价NR曲线图上，则曲线与最高NR曲线相切的值为风机噪声数NR值，求得为NR80。 （4）不考虑系统与房间的噪声自然衰减等因素，为使室内满足噪声允许标准，由洁净厂房设计规范，空态：乱流洁净室；近似为NR55，系统所需降噪量按下式计算列于下表。 （5）由题目给出的乱流洁净室空调系统所选用的噪声倍频程声压级，可以看出：噪声主要是中低频噪声，主要由于风机、风管及其部件的振动引起。具体可采用下列措施或组合措施降低噪声：a.可在风机底座安装隔振器或隔振材料，使设备与基础间的刚性连接变成弹性连接；b.可将风机设备放置于隔声性能良好的控制室或操作室内，或制作风机隔声罩；c.风机箱内可贴敷吸收以中低频为主的吸声材料，选择阻抗性或复合型吸声材料，其吸收频谱应以上表中系统所需降噪量为依据；d.房间内贴敷以中低频为主的吸声材料，其吸收频谱应以上表中系统所需降噪量为依据；如果风机放在吊顶内，则吊顶的隔声性能，以及风机的防振等措施都应考虑。22吸声量与房间的容积、混响时间的关系如何？大房间容易产生回声，还是小房间容易产生回声？答：由混响时间的计算公式可知，影响混响时间的主要因素是房间的容