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1、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
2、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（+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A7.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
3、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/m16.日照：物体表面被太阳光直接照射的现象二简答分析题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
4、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
5、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
6、，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
7、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
8、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
9、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
10、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而需要瞬时去除的热量。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
11、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。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
12、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，
13、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。P59Low-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
14、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
15、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/m2，垂直面的太阳辐射强度为140 W/m2，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/m2k，室外气温为28，若忽略长波辐射的影响，问：（1）外墙和屋面的
