建筑物理复习题答案

一、名词解释1.导热系数入：是指在稳定传热条件下，lm厚的材料，两侧表面的温差为l度K,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量。影响因素：材质；表观密度；含湿量；温度。2.传热系数K:是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1K,1小时内通过1平方米面积传递的热堂。3.热阻：R=厚度d/导热系数入，热阻＋内外表面换热阻＝总热阻，总热阻的倒数就是总的传热系数。4. 温室效应：建筑可以通过玻璃获取大量的太阳辐射，使室内构件吸收辐射而温度升高，但室内构件发射的远红外辐射不能通过玻璃再辐射出去，从而可以提高室内温度。5.封闭空气间层传热：辐射散热70%,对流和导热30%。在建筑围护结构中采用封闭空气间层可以增加热阻，并且材料省、重量轻，是一项有效而经济的技术措施；如果技术可行，在围护结构中用一个厚的空气间层拨入用几个薄的空气间层；为了有效地减少空气间层的辐射热量，可以在间层表面图贴反射材料。6.材料层热惰性指标D:表示围护结构在谐波热作用下抵抗溫度波动的能力。7.露点温度：某一状态的空气在含湿望不变的情况下，冷却到它的相对湿度达到100%时所对应的温度，成为该状态下空气的露点温度。8.相对湿度：一定溫度一定大气压下湿空气的绝对湿度f与同温同压下的饱和蒸汽噩的百分比。9.热岛效应：在建筑物与人口密集的大城市，由千地面覆盖物吸收的辐射较多，发热体较多，形成城市中心的温度高于郊区。改善：在城市中增加水面设置，扩大绿地面积；避免形成方形圆形城市面积设计，多采用带型城市。10.热桥：围护结构中，一般都有保温性能远低于主体部分的嵌入构件，如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架、圈梁、板材中的肋等。这些构件或部位的热损失比相同面积主体部分的热损失多，其内表面温度比主体部分低。建筑热工学中，形象地将这类容易传热的构件或部分称为“热桥”11.太阳方位角：太阳光线在地面上的投影线与地平面正南方向所夹的角。12.波阵面：某一时刻，波动所到达形成的包迹面。13.声功率：声源在单位时间内向外辐射的声音能量W,单位瓦14.声强：在声波传播过程中，每单位面积波阵面上通过的声功率，I15.声压：空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏。I=p2/pc16.混响时间：声源停止发声后，室内的声能立刻开始衰减，声音自稳态声压级衰减60dB所经历的时间。17.光通量Φ（流明lm):人眼对不同波长的电磁波的灵敏度；18.发光强度I(坎德拉cd):光通噩的空间密度；19.照度E(勒克斯lx):被照面上单位面积的光通崖；20.眩光：当看到物体时，视觉适应了某个亮度水平之后，如果在视野内增加亮度不同的视觉对象或光源，眼睛就会感到不舒服，降低视觉功效或物体的可见度，甚至丧失视力。二、简答论述题1、构成室内热环境的四项气候要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季，在居室内，是怎样影响人体热舒适感的。答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃，托幼建筑采暖设计温度为20℃，办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。这些都是根据人体舒适度而定的要求。（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究，对室内热环境而言，正常的湿度范围是30-60%。冬季，相对湿度较高的房间易出现结露现象。（3）气流速度：当室内温度相同，气流速度不同时，人们热感觉也不相同。如气流速度为0和3m/s时，3m/s的气流速度使人更感觉舒适。（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。2、为什么说，即使人们富裕了，也不应该把房子搞成完全的“人工空间”？答：我们所生活的室外环境是一个不断变化的环境，它要求人有袍强的适应能力。而一个相对稳定而又级其舒适的室内环境，会导致人的生理功能的降低，使人逐渐丧失适应环境的能力，从而危害人的健康。3、表面的颜色、光滑程度，对外围护结构的外表面和对结构内空气间层的表面，在辐射传热方面，各有什么影响？答：对于短波辐射，颜色起主导作用；对于长波辐射，材性起主导作用。如：白色表面对可见光的反射能力最强，对于长波辐射，其反射能力则与黑色表面相差极小。而抛光的金属表面，不论对于短波辐射或是长波辐射，反射能力都很高，所以围护结构外表面刷白在夏季反射太阳辐射热是非常有效的，而在结构内空气间层的表面刷白是不起作用的。4、试根据自己的经验，列举几个外墙内表面或地面产生表面结露现象的实例，并说明结露的原因。答：例1、有些户主由于使用不当，经常使室内出现许多水蒸气，室内空气容纳不了的水蒸气就凝结成水珠析出。由于山墙的建筑构造做法不到位，使山墙内表面温度低于室内的露点温度，而导致山墙表面出现结露，甚至霉变。例2、有些室内由于温度降低，而使露点温度降低，产生结露现象。若在建筑构造无总是的情况下，居民生活方式不同，也会使房间产生结露的现象，居民在居住空间内频繁进行类似于大蒸汽作业，就会使室内水蒸气含112300量过高，出现结露现象。5、建筑围护结构的传热过程包括哪几个基本过程，几种传热方式？分别简述其要点。答：建筑围护结构传热过程主要包括三个过程：表面吸热、结构本身传热、表面放热。表面吸热——内表面从室内吸热（冬季），或外表面从事外空间吸热（夏季）结构本身传热——热量由高温表面传向低温表面表面放热——外表面向室外空间散发热量（冬季）,或内表面向室内散热（夏季）6、为什么空气间层的热阻与其厚度不是成正比关系？怎样提高空气间层的热阻？答：在空气间层中，其热阻主要取决于间层两个界面上的空气边界层厚度和界面之间的辐射换热强度。所以，空气间层的热阻于厚度之间不存在成比例地增长关系。要提高空气间层的热阻可以增加间层界面上的空气边界层厚度以增加对流换热热阻；或是在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料以增加辐射换热热阻。7、采暖居住房间的密闭程度（气密化程度）对卫生保健、经济、能源消费等方面，各有什么影响？答：就保温而言，房间的密闭性越好，则热损失越少，从而可以在节约能源的基础上保持室温。但从卫生要求来看，房间必须要有一定的换气量。另一方面，过分密闭会妨碍湿气的排除，使室内湿度升高，从而容易造成表面结露和围护结构内部受潮。8、试从节约能源的角度分析，在相同面积的情况下，正方形平面与长方形平面何者有利？答：从节约能源的角度分析，就要控制建筑的体形系数即建筑的外表面积与其所包围的体积之比。对于同样的体积的建筑，在各面外围护结构的传热情况均相同时，外表面面积越大，热损失越多，所以在相同面积的情况下，正方形平面更为有利。9、为什么我国规定围护结构的总热阻，不得小于最小总热阻Rо•min？答：规定围护结构的总热阻，不得小于最小总热阻Rо•min主要是因为：保证内表面不结露，即内表面温度不得低于室内空气的露点温度；同时还要满足一定的热舒适条件，限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射效应。10、试详述外保温构造方法的优缺点。答：外保温的优点：1、使墙或屋顶的主要部分受到保护，大大降低温度应力的起伏，提高结构的耐久性；2、外保温对结构及房间的热稳定性有利；3、外保温有利于防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结；4、外保温法使热桥处的热损失减少，并能防止热桥内部表面局部结露5、对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。外保温的缺点：1、适用于规模不太大的建筑，才能准确判断外保温是否提高房间的热稳定性；2、在构造上较复杂，必须有保护层；3、由于要设保护层，所以造价要高。11、内保温优缺点。优点：不受室外气候因素的影响，无须特殊防护；对间歇使用的建筑，室内供热温度上升快。缺点：与外保温的优点相对，占用室内使用面积。12、如何减少窗户的传热损失？提高窗框的保温性能（选择导热系数小的框材；采用导热系数小的材料截断金屈框扇形材的热桥，制成断热桥式窗框；利用框料内的空气腔室或利用空气截断金屈扇的热桥）；改善玻璃的保温能力；提高气密性，减少冷凝渗透；采取合适的窗墙面积比。13、倒铺屋面有哪些好处？目前在推广应用方面存在什么困难？答：到铺屋面法不仅可能完全消除内部结露的可能性，又是防水层得到保护，从而大大提高其耐久性。这种方法对保温材料的要求更高，而求目前都要在保温层上面设置某种覆盖层加以保护。对于保温层，还没有合适的理想材料，有些材料虽有不吸水、耐火、耐化学侵蚀等优点，但英属于脆性材料不利于施工，所以推广有一定的困难。14、围护结构受潮后为什么会降低其保温性能，试从传热机理上加以阐明。答：材料的导热系数是固体〉液体〉气体，当围护结构受潮后原来围护结构中的水蒸气就以液态凝结水的形式存在于围护结构中，使围护结构的导热系数增大，保温能力降低。15、试从隔热的观点来分析：（1）多层实体结构；（2）有封闭空气间层结构；（3）带有通风间层的结构；它们的传热原理及隔热的处理原则。答：1、多层实体结构它的传热主要是实体结构的导热，在进行隔热处理时可通过增加实体结构的热阻，以降低结构的导热系数，从而增加隔热能力；2、有封闭空气间层结构它的传热主要是间层中的辐射传热，在进行隔热处理时可在间层壁面贴辐射系数小的反射材料，以减小辐射传热量，从而增加隔热能力；3、带有通风间层的结构它的传热主要是对流传热，当室外空气流经间层时，带走部分从面层传下的热量，从而减少透过基层传入室内的热量。因此，可通过增加间层的通风量，来达到隔热的目的。16、为提高封闭间层的隔热能力应采取什么措施？外围护结构中设置封闭空气间层其热阻值在冬季和夏季是否一样？试从外墙及屋顶的不同位置加以分析。答：为提高封闭间层的隔热能力，可以在间层内铺设反射系数大、辐射系数小的材料（如铝箔），以减少辐射传热量。由于季节不同，太阳的高度角和方位角的不同，所以在冬季屋顶的太阳辐射热较小，而外墙接受的太阳辐射于夏季相比较变化不大。所以对于屋顶冬季的热阻值比夏季小，而外墙则变化不大。17、噪声控制的步骤：1、调查噪声的现状，以确定噪声的声压级；同时了解噪声产生的原因以及周围环境的情况2、根据噪声现状和有关的噪声允许标准，确定所需降低的噪声声压级数值3、根据需要和可能，采取综合的降噪措施，包括从城市规划、总图布置、单体建筑设计，知道建筑围护不见隔声、吸声降噪、消声、减振等措施18、大量性民用建筑（住宅、学校、医院）总平面防噪设计：1、远离航空港、铁路线、车站、港口等2、建筑所在区域内各类有噪声源的建筑附属设施的位置，应避免对建筑物产生噪声干扰3、在进行建筑设计时，应依声环境的条件，对建筑物的防噪间距、朝向选择及平面布置等做综合的考虑。城市住宅：1、居住区的儿童游戏场位置，应避免对住宅产生干扰。2、卧室、起居室不应设计在临街一侧3、电梯井不得与卧室、起居室相邻4、选用的建筑围护结构应达到有关标准学校建筑：1、将运动场沿干道布置，作为噪声隔离带2、产生噪声的校办工厂与教学楼之间应有必要距离的噪声隔离带。3、音乐教室等产生噪声的房间应分区布置4、教学楼中间走道、门厅等处做吸声处理室内吸声降噪：室内声音(直达声和混响声)；对室内混响声进行吸收。19、建筑保温设计的综合处理原则：充分利用可再生资源；防止冷风渗透的不良影响；合理进行建筑规划设计；提高围护结构的保温性能；使房间具有良好的热特性。20、侧窗采光的优缺点优点：构造简单，布置方便，造价低廉；不受建筑层数的限制；光线具有明确的方向性，有利于形成阴影；可提供景观和通风。缺点：室内照度分布不均；易造成眩光；占用过多墙面。21、天窗采光的优缺点优点：均匀的照度分配；不易形成眩光；不受立面造型的限制，不占用墙面面积；多用于大跨度建筑或不适宜周边开窗的建筑。缺点：构造复杂，造价相对较高，还存在漏水、积雪、热负荷等问题。美术馆采光设计要求：适宜的照度；合理的照度分布；避免直接眩光；避免一、二次反射眩光；适宜的环境亮度和色彩；避免阳光直射展品。设计：侧窗采光光线充足具有指向性仅适用于进深不大的小型展览室或以展出雕塑为主的展室；高侧窗通过调节窗口位置的高低与内墙与窗口的距离使照度最高值处于展品中心；顶部采光采光效率高室内照度分布均匀易于防止直接眩光，且可供展品布置的墙面面积大，展品布置灵活，为防止出现二次反射眩光可在天窗下设不透明或半透明挡板，或将中部屋面降低形成垂直或倾斜的采光口。23、照明节能设计：采用高光效、长寿命光源；选用效率高、利用系数高、配光合理的灯具；根据视觉作业要求，确定合理的照度标准值，并选用合适的照明方式；选用配光合理的灯具；室内表面（顶棚、墙面