人工环境概论习题解答

1、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

2、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，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下形成的室内环境，运用室内环境基本原理、知识，并根据的生理和心理要求，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

3、基础。，主要研究建筑本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建筑环境主要解决有哪些？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

4、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，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

5、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。地球在绕公转的行程中，不同日期有不同的赤纬，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，以真时为计算基准。经国际协议，以本初子午线处真时为世界时间的标准，即世界时，又称格时间。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。在播的时间应是几时？直答：古巴国家时间的经度为西经 8223：时间的经度为东经 120，由公式得：T4（12116+8223）4203.65814.6(m

6、in)=13.577(h)=13 小时 35 分所以时间应该为：4 小时 35 分。，计算(东经：12116)与(东经 7559)在3 不考虑季节时间 12:00 时的时差。答：T4（121167559）4（121.2775.98）=181.16(min)=3 小时 12 分4答：由于常数？辐射对建筑环境有何影响？与地球之间的几何关系，使地球大气层外与光线垂直面上的辐射强度几乎是定值。这一定值取名为常数，它是指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，以符号 I0 表示。面积时间内来自的辐射能量，影响：对于建筑热环境来说，辐射是一项十分重要的外扰，特别是透过玻璃窗直接

7、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，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。到达建筑表面的辐射与穿过大气层的路径、大气、位置以及建筑表面朝向相关。5 某地区（北纬 =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 时的角及方

8、位角，此时时角h15（13.512）22.5高度由北纬 =40，赤纬 d2327 采用式(2-5)、式(2-6)计算高度角和方位角sin sin 40 sin(23 27) cos 40 cos(23 27) cos 22.5 0.39，=22.95cos(23 27) sin 22.50.38， A6740cosAcos 22.95D0=（H0H1）ctgcos(A)(15 m -1.2 m)ctg 22.95cos（6740）若想 D0 最小，则需 cos（6740）最小，此时应该等于 0，故，D0=(15 m -1.2 m)ctg 22.95cos674012.4m所以建筑物应该朝方向。

9、6 有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（北纬 3906）和（北纬 3112）两地，其房屋最小间距各为多少？在a)在（北纬 3906）和少？（北纬 3112）两地，其房屋最小间距各为多 H0 ctg cos( A )答：间距计算公式： D0(1)又sin cos cos h cos d s n si d(2)（一）地区 =3906,h = 0 , 0, A = 0或 180（d = 23.5，北向）由（2）式解出 27.4,把各参数代入（1）式：D0 H 0 ctg (-27.4) cos(0) 1.93 H 0（二）地区 =3112,向）由（2）式解出 3

10、5.3,把各参数代入（1）式：h = 0 ,d = 23.5， 0, A = 0或 180（北D0 H 0 ctg (-35.3) cos(0) 1.41 H 0地区和地区的房屋间距分别为 1.93 H 0 与 1.41 H 0 。即得出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 tw,ax twp,）cos(15 225) 30.1+(33.5-30.1)cos（1512225）32.5tw,8 试述风向频率图的作法及作用。答

11、：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地区夏季空调设计用室外风速为 3.1m/s，对于一幢 150m 的风速应取多少？，空调设计时室外( h)n答：由经验公式0hh0对于本题式中： V0 3.1m/s, h=250m, h

12、0=10m, n=0.20.5解得空调设计时室外风速为：Vh 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API 100 0.210 0.150 (200 100) 130PM 100.350 0.150同理计算 SO2、NO2 分指数 APISO2、APINO2 分别为 85、50，根据公式（2-15），获得API Max( API1, API2 ,

13、 API3，) Max(130,85,50) 167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划分为 5 个建筑热工设计分区。12影响建筑环境的地质有哪些，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、开矿情况、地球化学和地球物理过程以及、滑坡、坍塌、地陷等地质现象对建筑均有不同程度的影响。分区名称分 区 指

14、 标设计 要求 主要指标辅助指标严 寒地 区最平均温度10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 区最平均温度 010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冷地 区最平均温度 010，最热月平均温度 2530均温度5的天数 090d，均温度 25 的天数 40 110d必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温暖地 区最平均温度10，最热月平均温度 2529均温度5的天数 090d，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 区最平均温度 013，最热月平均温度 1825均温度5的天数 09

15、0d部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热影响：1土壤环境。土壤建筑环境的主要是含水量和耐压性（通过体现）及水位层。此外，建筑用地还应查看土壤的污染情况及蚁害、鼠害等情况以及有无古墓、古井、坑道、砂井等坑穴。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、水等多种影响室内环境，它对室内环境的影响以及对危害非常大。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浅层地热资源（也称地能，包括水、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

16、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、苯、甲苯、对（间）二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸、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，无法感觉到的污染物对健康长期的、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

17、中没有已知的污染物达到可能对产生严重健康的浓度。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

18、后进行；而后者至少监测一日，早晨不开窗通风，早晨和傍晚采样检测。4房间内散发量为 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。X V答：根据通风稀释方程 L 得：3105500 6 105 1.2 1040.64 m3/s（1） 对于：L6

19、10 5 036006 105 02 105500 7 105 1.11040.365m3/s（2） 对于苯：L7 105 036007 105 0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。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

20、调系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：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；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：，气味，（尼古丁）、烟焦油、氢 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， L M 700 20 0.5 198 m3/h5

21、 335.3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/h8 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：5m题 8 图中和面若考虑室内密度变化，假设室内密度呈线性分布n a h b （a,b 为常数，h 为高度值）则由余压公式 P gh(wn) gh(w a h b ） a gh 2+（ w b ） gh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

22、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 8 Kb=0 4 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：1A1 +0.027=0.0433211)2 ()2(0.017250.05041整个建筑的当量有效开口面积为： A =0.019311)2 ()20.043320.0216（2）所需新风量 L33090 m3/h0.025

23、 m3/s由风压引起得空气流通为：) wP风 (P P ) (K Kv 2 0.72v2fbfbw22 0.72v22L= L F P 0.01930.025 m3/s1.2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1.293kg/m3，题中可采用T=Const 计算）vK=0 65K=0 55题 10 图立面图平面图2m开口缝隙序号F0

24、017250 05040 0270 0216答：依题意有： w 1.317 /m3,=1.197 /m3 n当 v=1.5m/s 时：P热 h(w n )g 2（1.3171.197）9.807=2.35 ;) w 2P风 (P P ) (K Kv 2 =(0.65+0.55)0.65851.51.5=1.78;fbfbwP P 热 P 风=0.57 ;此时：2 w1由(11 )22解得(F)1 0.05 2 0.572L (F)P = 0.05=0.0465m3/s111.317W排热量为： Q cmT CLT 1.59J/S1n1由(1 )2 解得： (F)2 0.052 222 0.57

25、2L2 (F)2P = 0.052=0.051m3/s1.197n排热量为：Q=1.75J/S当 v=2m/s 时：P热 h(w n )g 2（1.3171.197）9.807=2.35 ;) w 2v 2 =(0.65+0.55)0.658522=3.16 ;P风 (P P ) (K KfbfbwP P 风 P 热=0.81 ;1F0.0514 (1)2 ( 1)22 1F12F 2L F 2 P =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

26、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；L1440n4.8（次/h）V100 3100 3=750s V（2）nL0.4（3） r 2 210601200s（4） n 0.6252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：划分的计算单元体和计算层. 0.321，RA=1，RB=A 0 1R3= B 0.301题 13FF0.21 A BRARB0.3211245DC.1.8室内R2=

27、 R4=0.161，.R1=0.148，R5 =0.185A室外Rin= 1/8.72=0.115，Rout= 1/18.6=0.054 R0= Rout+R1+R2+R3 + R4+ R5+Rin= 1.125 K0=1/R0 = 0.889q =0.889 (224) =16.00 W/m2B采用两种分层方法计算，并比较哪一种更符合实际情况1 2222 A 45RA= 1 1 =1.824，1A4iout51B412345RB= 1 1 =1.145，1B4iDCoutA 2 1BR0= 1.523F0.2. 4 AARARBK0=1/R0 = 0.6571.室外室内q =0

28、.657 (224) =11.82 W/m2B误差= 6 .8 100% =26%16方案一更符合一维计算的，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 有筑物的外墙由红砖砌筑，没有外抹灰，当辐射强度为 140W/m2、气温 28时，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s 0.65

29、0.8,取 0.75，I y已知w 18.6 W/（m2），垂直面 0，I140W/m2wI0.75140辐射的等效温度 t s =5.6，w18.6室外空气综合温度t t s I I y 28 0.75140 0 33.6zw18.6ww当外表面贴上瓷砖， s 0.30.5,取 0.4t t s I I y 28 0.4 140 0 31zw18.6ww4 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

30、表面的最高温度及其出现时间。答：作用周期定为 24h。2由公式 t ) 33.5+ Atw cos( 24 14 ) =63，=2102Atw 29.5， 24 14 =3.66h29.52 cos(0 ) 30.5+cos(A2 3.66 5.2) ，cos0 时可以有24twn ,vT15.60最值。2解得8.86h，33.8， 32.424n,应为： 360 15=210+5.2*15，19.2h， 24tz, 33.5 29.5cos(15 14 ) 63mA An cos(tz )5 如果室外空气综合温度可用式n1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 1

31、50mm，其导热率=0.22W/(mK)，求传入室内的最大得热量。（n、w 取用中的值） t ) n mtz, n cos()Q KF (t答：传入室内的得热量z, pnnnnKvn1n0.22要求最大值，则cos(n n n ) 1， K 0.15 1.476 围护结构与玻璃窗在计算辐射引起的负荷计算时不同？答：围护结构在计算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。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放到室内空气侧便成为了负荷，而到墙体两侧的室内外空气中，其中一部分释到室外侧的对流热便流失到大气之中。负

32、荷这种特性，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 Iy /w 的物理意义是什么？垂直面与水平面的处理为什么不同？答：Iy /w 的物理意义为环境的有效辐射的当量温度。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Iy /w 值作如下的近似处理：垂直面：Iy /w =0；水平面：Iy /w =3.5 4.0，

33、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

34、负荷，室内照明、设备、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：11、1、12、2、211212111 2 11 2 2 21 21 2 1 1 1 2 2 21 2 1 2 1 1 21 2 2 1 2 2 3 21 2 11 2 1 21 1 2 12112 2 2

35、1221 2 2 2 3 21 2 1-a总透过率：glass= 12+=12（1+21+）1 2n= 1 21 21总反射率：= 1+1 22=1+122（1+21+）2 = ( 2 )2n 1 12 1 21第一层玻璃总吸收率：C1= 1+112+=11+12(1+21+)n =1 ) 111 21第二层玻璃总吸收率：C2= 21+=21 (1+21+) n= 2 21 2111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=3.0W/(m2K)），在 33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

36、作市场，根据当前电价与这两种窗户的市场价，估算采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：q KF (tn tw ) 5.67.57294w总的传热损失 Q337242941630kwh 双层玻璃：q KF (tn tw ) 3.07.57157.5w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

37、(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。(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凝结？答：暖空气比冷空气可以容纳的湿气。当暖空气与冷表面接触时，冷表面附近

38、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温度，当冷表面附近空气冷却至温度时，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，在出现水汽凝结，凝水积累而使墙体受潮。所以需防止围护结构在冬季产生凝结15计算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答：地区夏季室内外热环境（假定辐射温

39、度接近空气温度）。答：由如图求解得：室外35室外：t=34，ts=28.2 ET*=36.5、ET=30WBGT f ( ta ,v,tr ) 0.7t NWB 0.2tg 0.1ta 0.7(0.9ts 0.1ta ) 0.2ta 0.1ta 0.63ts 0.37ta=30.3530室内2520室内：t=26，ts=20.2 ET*=26.5、ET=24.5 WBGT=22.353036.524.526.516一座有空调的院，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？ f ( M ,ta , ,va

40、,t r , Icl )答： PMV根据题意：M、ta、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均辐射温度 21，此时不舒适。可以调整：（1）室内风速至 0.4m/s（2）室内温度调至 2118PMV-PPD 在

41、室内热环境设计与校验中的应用。答：预期平均评价 PMV 表征热舒适评价指标，PMV 指标采用 7 个等级，将蓄热率客观物理量与热感觉定性量有机地建立了量化关系。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 指标的群中允许有 10的人感到不满意。值为：PMV 在0.50.5 之间，相当于人19影响皮肤热感觉的有哪些？答：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。影响皮肤热感觉的主要有皮肤温度，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的影响？

42、ASHRAE 规定的热舒适区是如何控制这些影响的？答：影响人的热舒适感主要的环境客观为：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。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，（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”，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

43、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，为分贝（dB）。2 声强和声压关系？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。p21LI Lp 10lg( 0 ) Lp （上式的成立是基于在一个大气压的室温条件下0c 值接近I00c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：Lp Lw

44、10lg(4r ) Lw 20lg r 112该点声源在 r 和 2r 不同位置时的声压级差：Lp1 Lp2 ( Lw 20 lg r 11 ) Lw 20 lg( 2r ) 11 20 lg 2 6.02dB 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：Lp1 Lp2 ( Lw 10 lg r C ) Lw 10 lg( 2r ) C 10 lg 2 3.01dB 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，

45、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： L L 10lg(4r 2) ，故wp声功率级为 L 80 10 lg(4 402) 123 dBw由 L 10lg W可知，声功率为W W 100 1L 11012 100 1123 =2WWw0W05 飞机发声功率级可达 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：Lp Lw 10lg(4r ) Lw 20lg r 11 16520 lg 111202解得：r50.12m。飞机起飞时人应至少离跑道 50

46、.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 L 10 lg(100 1Lp1 100 1Lp 2 .)z故在 2 台、4 台、10 台同时开启时，噪声级各为：L 10 lg(100 155 2) 58 dB， L 10 lg(100 155 4) 61 dBz 2z 4L 10 lg(100 155 10) 65 dBz107 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

47、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，由噪声、噪声源本身噪声、机器本身噪声的关系：100 1L 10 100 1L100 1L100 1L 100 1L100则 L lglg41.8 dB，1010夜间测试得的声压级为：40dB，同样由100 1L 100 1L100 1L得：可开启机器的台数为 1010(41 810lg n) 100 140n，即：100 150得 n .59 ，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 =10-5，求其隔声量。答： R 10 lg 1 10550dB10建筑室内噪声有哪些？答

48、：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。（3）社会生活噪声，指从事文化、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、。4）空调噪声，现代建筑特别是建筑施工噪声以外的干扰周围生活环境建筑，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。

49、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，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，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、选择材料等的加工精度和装配技术，合理（2） 在路径上降低噪声，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，改变噪声的方向或途径也是很重

50、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答：（1）噪声得 A 声级：查表 58A 计权网络修正值列于下表中6则 L 10 lg 100 1( Lpi Ai ) 61dBAAi1（2）总的声压级：声压级从大到：60、58、56、55、52、50由：100 1LZ

51、 100 1L1 100 1L2 ；605862.15662.95563.25263.55063.7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？如果答：应如何解决？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

52、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？T1T2TnnTi 10A n ) 10lg 10答：由公式得： LAeq 10lg(10100 1L0 1L0 1L0 1LA1A 2A iTTTi 1 T20 19010 lg 1022.5dBA8的消声原理及应用。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16试述阻性答：阻性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。中心频率 f/Hz125250500100020004000声压级 Lpi /dB55586056A 计权网络修正值Ai / dB-16

53、 1-8 6-3 20倍频带中心频率（Hz）125250500100020004000声压级（dB）55586056525017有一 15m6m4.5m 大教室，室内总吸声量为 10m2，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？21(15 6 6 4.5 15 4.5) 10解得1 0.027答：（1）原有吸声量顶棚铺了材料后的吸声量：A 22(15 6 6 4.5 15 4.5) 1560.5（369156）0.027解得2 0.142 2 1 1 0.142 1 0.027 10lg

54、 10 lg 降低的噪声 Lp p1 p2 7.76dB 12 0.027 1 0.142 -1（2）墙上铺上材料后，总的吸声量为=149.5 m2A 3 369 15 6 0.5 100 0.5 (369 15 6 100) 0.027 ,则3 0.2710.271 10.142 又可降低L 10 lg3.51dBp 0.142 1 0.271 18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

55、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 R 10 lg 1 ，解得 0.01， 0.1，12S1 S2S11 S226 2隔声量为： R 10 lg 10 lg14.9dB6 0.01 2 0.120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、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：

56、1）以总平面合情况。、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空间的组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。你本人对于如何合理、有效地解决噪声问题的建议。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）；根据所学知识分析系统，为其确定一个噪声控制方案，并说

57、明这一方案的设计。题 21 乱流洁净室空态噪声实测值答：（1）a.精确计算方法计算噪声总声压级：声压级从大到： 、 、 、 、 、。由：1010LZ93 587 1010L1 1010L2 ；928894 38594 88395 17895 27095 26395 25095.2dBb.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。101.0LPZ (101.0LP 1 101.0LP 2) =95.2dB/详见下表计算过程NR值（2）噪声 A 声级：由 A 计权修正值，得各频率的 A

58、 声压级为：NR曲线考虑：1.损失45.861.875.978.4再由等效连续 A 声级为79.87871.26451.1语言干扰烦恼程度NR数与LA的近似关系：LANR5nT. LAi 10 lg iT 84.53dBALAeq10i1（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：LA NR 5 ；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，为使室内满足噪声允许标准，由洁净厂房设计规范，空态：

59、乱实测环境噪声频谱序号f /Hz31.56312525050010002000400080001A计权修正/dB-39.4-26.2-16.1-8.6-3.201.21-1.12LB8588928783787063503100 1Lpi/10000031626310158495012199563110019.951330804LPZ95.209.525LAPi=2+145.661.875.978.479.87871.26448.96100 1LApi/1000000.36315.14389691.8955631131.825.120.77628407LAP84.538.45f/Hz31 563

60、1252505001000200040008000Lp/dB707377716660524835流洁净室 60dBA ；近似为 NR55，系统所需降噪量按下式计算列于下表。LP LP（实际值） LP（允许值）（5）由题目给出的乱流洁净室空调系统所选用的噪声声压级，可以看出：噪声主要是中低频噪声，主要由于风机、风管及其施降低噪声：的振动引起。具体可采用下列措施或组合措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