建筑环境认识实习 ——建筑环境0702 孙昌林27号 摘要：随着大学三年级上半年课程的结束，我们迎来了期待已久的认识实习。在实习期间，我们参观了校锅炉厂、校玻璃大棚、校动物实验中心及校新图书馆。宋老师在实习期间逐渐引导我们思考的教学模式让我们将从书本上所学的知识充分与实际生产、生活联系起来。使其得到了极大的发挥和利用。这种“授之以渔”的教学模式让我倍感荣佩。 关键字：校锅炉厂、校玻璃大棚、校动物动物实验中心、校新图书馆 第一站：校锅炉厂 锅炉广泛应用于国民经济各部门和人民生产生活之中。电站锅炉用来推动汽轮机发电；工业锅炉在造纸、纺织、制药、石油、化工、食品等行业中用来加热烘干、蒸发、消毒等工业过程。随着我国集中供暖事业的发展，大容量锅炉及大面积供暖区域的出现，使得锅炉成为人民生活不可或缺的重要组成部分。（以江苏大学锅炉厂为例） 实习第一天，宋老师并没有按照传统的实习模式直接带我们去锅炉厂，而是将我们重新拉回课堂，让我们先了解我们此次实习的目的，应该完成的任务，而不是让我们带着走过场的心态去实习。 一、锅炉的系统组成 锅炉按其固有的内部工作过程，可分为三大系统：煤灰系统、风烟系统和水系统。 1、煤灰系统： 燃煤经过煤斗进入炉内燃烧后，其固体生成物——炉渣——经过除渣机排至炉外。这一系统主要设施有：上煤机、煤仓、溜煤管、加煤斗、炉闸板、炉排、老鹰铁、除渣机等。 2、风烟系统： 参与燃烧的空气中的氧气是由送风机送入炉内的，燃烧后生成烟气由引风机经过烟筒排至大气中。为了减少烟气中的有害物质——粉尘颗粒与硫酸气体对大气环境造成的污染，经由除尘器将烟气中的灰尘颗粒分离出来，经过脱硫装置降低烟气中的硫酸气体成分。这一系统的主要设备有：送风机风道、炉排风室、流通烟道、除尘器、脱硫装置、引风机、、烟道、烟囱等。 3、水系统： 对于水循环回路中是依靠水泵的运转来保持。在循环系统中还有定压设备，是用来补充注入循环系统所丢失水量必需设备。除此之外，还有水质处理设备，在炉外预先经过化学计生户处理，讲注入锅炉及系统的水中含有的氧气及锅炉容
第一章 1.建筑环境学主要由：建筑外环境、建筑热湿环境、人体对热湿环境的反应、室 内空气质量品质、气流环境、声环境、和光环境七个主要 部分组成 2.建筑满足的要求：安全性、功能性、舒适性、美观性； 3，建筑与环境关系的发展中存在的问题：建筑环境舒适性与节能环保之间的矛盾 第二章 1.赤纬是地球中心和太阳中心与地球赤道平面之间的夹角，他的变化范围为+23.5~~- -23.5. 2. 影响太阳高度角和方位角的因素有赤纬、时角、纬度 3.太阳常数：在I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 表面的太阳辐射照度I=1353W/m2,称为太阳常数。 4.太阳辐射照度的影响因素；太阳高度角和大气透明度 5.大气透明度；令P=Il/I0=exp(-a) 大气质量；m=L’/L=1/sinB 6. 风玫瑰图（P21） 7.室外气温的影响因素：第一，入射到地面上的太阳辐射热量；第二，地面的覆盖面；第三，大气的对流作用以最强的方式影响气温 8.霜洞现象：在某个范围内，温度变化出现局地倒臵现象，其极端形式称为霜洞 9.不当风场的危害1）冬季住宅内高速风场增加建筑物的冷风渗透，导致采暖负荷增大 2）由于建筑物的遮挡作用，造成夏季的自然通风不良 3)室外局部的高风速影响行人的活动，并影响舒适 4）建筑群内的风速太低导致建筑群内散发的气体污染物无法 有效的排出，而在小区内聚集 5）建筑群内出现旋风区域，容易积聚落叶废纸塑料袋等废弃物 10.什么叫做城市热岛效应？产生的原因是什么？可以采取什么措施降低？ 答：城市热岛效应：由于城市地面覆盖物多、发热体多，加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热，造成市中心的温度高于郊区温度，且市内各区的温度的分布也不一样，如果绘制出等温线，就会看到与岛屿的等高线极为相似，人们把这种气温分布的现象叫做热岛现象。 原因：由于城市下垫面特殊的物理性质、城市内的低风速、城市内较大的人为热等原因，造成城市的空气温度要高于郊区的温度。增加城市绿化面积可以缓解热岛效应。 第三章 1.室内热湿环境形成原因是各种内扰和外扰，外扰主要包括室外气候参数例如室外空气温湿度，太阳辐射，风速风向变化，以及邻室的空气温湿度等，均可通过围护结构的传热传湿空气渗透使热量和湿度进入室内，对室内热湿环境产生影响。内扰主要包括设备照明人员等室内热湿源 2.围护结构表面特性：热惯性 如何影响反射率吸收率：对于太阳辐射，围护结构表面越粗糙，颜色越深，吸收率越高，反射率越低
第三章 1.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？ 否。室外空气综合温度反映了室外气温，太阳辐射和长波辐射综合效果，是这三种效果折合而成的当量值，在白天，由于太阳辐射的强度远远大于长波辐射，因此长波辐射的效果可以忽略。由室外空气综合温度的表达式可知，其数值不仅跟室外气象参数，如气温，日射强度，风速有关，还跟所考察物体的表面特性有关，即维护结构或人体表面的吸收特性有关。 4.透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？ 不一定。负荷是指维持室内空气热湿参数不变，在单位时间内所要去除或增加的热量。负荷的大小与去除或增加热量的方式有关。对于送风空调系统，只能通过对流的方式去除热量，因此，只有直接进入空气中的热量才会成为瞬时负荷，而由于显著辐射存在，积蓄在维护结构和家具等物体中的热量只有在进入空气时才会成为负荷。透过玻璃窗的太阳辐射能并不会直接进入空气成为房间的负荷，它通过提高室内各表面的温度，当各表面的温度高于室内空气温度时，则热量通过对流换热的方式逐步释放到空气中，成为负荷，这其中有衰减和滞后。 而对于辐射板空调系统，玻璃窗透过的辐射能，如果有部分直接落在辐射板板上，则也会成为瞬时负荷的一部分。 5.室内照明和设备散热是否直接转变为瞬时冷负荷？ 不全是。室内照明和散热设备散发的显热包括对流和辐射两种形式，两种散热形式所散发的热量比例与热源的性质有关。 而负荷的大小与去除热量的方式有关，对于送风空调系统，其中以对流形式散发的热量直接进入空气成为房间的瞬时冷负荷，而以辐射形式散发的热量并不会立刻成为房间的冷负荷，而是先积蓄在维护结构和家具中，当这些结构的表面温度提高后，会以对流的方式将热量逐步释放到空气中，形成冷负荷。 而对于辐射板空调系统，如果有辐射热直接落在辐射板上，也会成为部分的瞬时负荷。 得热与负荷在时间和量值上存在差别的根源在于辐射得热的存在和维护结构等的蓄热作用。 6.为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏季却一定要采用动态算法计算空调负荷？ 稳态算法不考虑建筑物以前时刻传热过程的影响，只根据室内外瞬时或平均温差计算采暖负荷。在冬季，室内外温差的平均值远大于室内外温度的波动值，采用平均温差的稳态算法进行近似计算的误差相对较小，可以满足工程设计精度的需要，因此可以用稳态算法计算冬季的采暖负荷。 在夏季，室内外平均温差并不大，而温度的波动幅度却很大，不符合稳态算法的使用的前提条件，必须采用动态算法。 8.夜间建筑物可通过玻璃窗以长波辐射形式把热量散出去吗？ 可以将部分热量以长波辐射的方式散出去。具体数值与玻璃的厚度和有无镀膜有关。对于普通玻璃，其热量散失包括传导和长波辐射部分。普通玻璃对室内
第2章建筑室外环境 一、基本概念 太阳高度角、太阳方位角、室外综合温度、真太阳时、温室效应、逆温层、霜洞太阳高度角：指太阳直射光线与地平线间的夹角。 太阳方位角：指太阳直射光线在地平面上的投影线与地平面正南向所夹的角。室外综合温度：室外综合温度是在室外气温度基础上增加了一个太阳辐射的等效温度值aI/h out ，并减去建筑物表面与坏境进行的长波辐射的等效温 度值Qlw/h out 。显然综合温度是为了计算方便推出的一个当量的室外温度，并非实际的空气温度。 真太阳时：太阳真时是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,地球自转一周又回到正南时为一天。计算公式为T=T m ±L?Lm 15 +e 60 温室效应：温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。 逆温层：是指在接近地面的大气层中，有时在某个高度范围内，空气的温度随高度的增加而增加，热空气在上，冷空气在下，极大地抑制了自然对流作用，使得这时空气层处于相对稳定状态而不扩散。 霜洞：空气流入洼地在没有空气扰动时冷空气聚集造成气温低于地面上的空气温度，这种温度局部倒置现象的极端形式称为“霜洞”。 二、思考题 1.试解释我国北方住宅为何要严格遵守坐北朝南的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？ 答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。
课后习题答案 第二章 1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？ 答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。 2.是空气温度的改变导致地面温度改变，还是地面温度的改变导致空气温度改变？ 答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变，因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的，对太阳辐射几乎是透明体，只能吸收地面的长波辐射，因此，地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。 3. 晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少？如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？ 答：根据书中有效天空温度估算式（2-23）有效天空温度与近地面气温和空气的发射率有关，空气发射率又与露点温度有关，露点温度又与气温和相对湿度（或含湿量）有关，假定在晴 朗的夏夜，气温为25℃，相对湿度在30％-70％之间，则t dp ＝6℃-19℃，有效天空温度t sky ＝7℃-14℃。在某些极端条件下，t sky 可以达到0℃以下。 如果没有大气层，有效天空温度应该为0 K。 4.为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？ 答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。 5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候？为什么？ 答：其效果不是很好，由于城市建筑的密集，植被少采用高反射率的地面铺装，虽然减少了地面对辐射的吸收，但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收，另外，由于逆温层的存在，其可能会导致空气温度的开高，从而不利于住区微气候的改善。 6.水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是多少？ 答：①由于城市地面覆盖物多，发热体多，加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热，造成市中心的温度高于郊区温度，且室内各区的温度分布也不一样。如果绘制出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线极为相似，人们把这种气温分布的现象称为“热岛现象”。而水体和植被具有调节城市局部气候的作用，如净化空气、减少噪声，对城市“热岛现象”有一定的缓解作用。②机理：水体的比热大，温度较高时，气体潜热带走辐射热量，有效地降低温度，植被蒸腾作用较强，能有效带走部分热量，此外，植被的光合作用能吸收CO2，放出O2，杀菌并能吸收粉尘，有效地抑制了温室效应进而降低温度，也就有效地抑制了热岛效应。
《建筑环境学》课后习题 第一章绪论 1．何为建筑环境学？建筑环境中有待解决的问题是什么？ 2．建筑环境学研究的内容及其研究方法为何？ 第二章建筑外环境 1．与建筑密切相关的气候因素有哪些？ 2．何为“平均太阳时”、“世界时”和“北京时”。 3．地球与太阳的相对位置可用哪些参数来表示，影响相对位置变化的主要因素是什么，为什么太阳离地球最远时而最热，离地球最近时却是寒冷天气。 4．到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成，辐射能量的强弱与哪些因素有关。 5．我国民用住宅建筑的最低日照标准是什么，日照时间与建筑物配置和外型有何关系。 6．日照与人体健康有何关系。 7．室外地表气温的升降主要取决于什么，影响的主要因素是什么？ 8．何为“日较差”和“年较差”，我国各地的“日较差”“年较差”遵循什么规律。 9．何为“霜洞”，何为“有效天空温度”；影响“有效天空温度的主要因素是什么”？ 10．相对湿度的日变化受哪些因素的影响，其变化规律如何，为何相对湿度的日变化在黎明前后最大，而午后却最小。 11．风可分为哪两大类，并解释其定义，我国气象部门是如何测定当地的风向与风速的，风玫瑰图的含意是什么？
12．城市气候环境变暖且高于周边郊区农村的主要原因是什么？为什么在城市密集区易形成热岛现象。 13．我国建筑热工设计中为什么要按分区进行设计，是如何分区，分成几个什么区域。 第三章建筑环境中的空气环境 1．室内空气环境主要由哪几部分组成，上人们为什么如此关心室内空气环境。 2．何为空气环境的“阈值”，根据人在空气环境中停留时间长短给出了几种阈值。 3．室内空气品质（IAQ）较狭义与广义上的定义是如何确定的。 4．了解室内空气品质的相关标准，以及国内外标准的差异。 5．何为室内环境品质（IEQ）。 6．室内空气污染的来源，污染的种类及其造成的危害为何。 7．为了减轻室内空气污染可采取哪三种途径；分别写出稳态和非稳态下的全面通风换气稀释方程，并解释其含意。 8．理论上的通风换气量是如何确定，工程设计中新风量如何确定，ASHRAE Standard62-1989R 给出的新标准如何。 9．室内气流组织分布特性常用几个什么参量给予评价，其参量的含意为何。 10．何为“热压”、“余压”、“风压”三者之间有何关系。 11．为什么供暖通风和空气调节设计规范中规定，在实际计算时仅考虑“热压”的作用，而“风压”一般不考虑。 第四章建筑环境中的热湿环境 1．围护结构的传热方式为何，传递的热量由哪几部组成，得热量的多少与其围护结构有何关系。
1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？ 答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。 2.是空气温度的改变导致地面温度改变，还是地面温度的改变导致空气温度改变？ 答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变，因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的，对太阳辐射几乎是透明体，只能吸收地面的长波辐射，因此，地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。 3. 晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少？如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？ 根据书中有效天空温度估算式（2-23）有效天空温度与近地面气温和空气的发射率有关，空气发射率又与露点温度有关，露点温度又与气温和相对湿度（或含湿量）有关，假定在晴朗的夏夜，气温为25℃，相对湿度在30％-70％之间，则t dp＝6℃-19℃，有效天空温度t sky＝7℃-14℃。在某些极端条件下，t sky可以达到0℃以下。 如果没有大气层，有效天空温度应该为0 K。 4.为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜？ 答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候？为什么？ 答：其效果不是很好，由于城市建筑的密集，植被少采用高反射率的地面铺装，虽然减少了地面对辐射的吸收，但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收，另外，由于逆温层的存在，其可能会导致空气温度的开高，从而不利于住区微气候的改善。 6.水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是多少？ 答：①由于城市地面覆盖物多，发热体多，加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热，造成市中心的温度高于郊区温度，且室内各区的温度分布也不一样。如果绘制出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线极为相似，人们把这种气温分布的现象称为“热岛现象”。而水体和植被具有调节城市局部气候的作用，如净化空气、减少噪声，对城市“热岛现象”有一定的缓解作用。②机理：水体的比热大，温度较高时，气体潜热带走辐射热量，有效地降低温度，植被蒸腾作用较强，能有效带走部分热量，此外，植被的光合作用能吸收CO2，放出O2，杀菌并能吸收粉尘，有效地抑制了温室效应进而降低温度，也就有效地抑制了热岛效应。 第三章 1.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的么？ 答：室外空气综合温度并不是由气象单独决定的，所谓室外空气综合温度相当于室外气温由原来的空气加一个太阳辐射的等效温度值，它不仅考虑了来自太阳对周围结构短波辐射，而且反映了周围结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射 2.什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？ 答：与建筑物与环境之间的温差很小时，他们之间的长波辐射可忽略 3.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？
第三章建筑环境中的空气环境 本章学习要点： 1. 掌握室内空气品质的概念及重要性 2. 掌握室内空气污染物的来源及防治 3. 掌握通风与气流分布对空气质量的影响 §3-1概述 一、室内空气环境的概念 室内空气环境主要由热环境、湿环境和空气品质等部分组成。热、湿环境将在第四章介绍。 良好的室内空气环境是一个为大多数室内成员认可的舒适的热湿环境、同时能够为室内人员提供新鲜宜人、激发活力的并且对健康无负面影响的高品质空气，已满足人体舒适健康的需要。 二、积极进行室内环境研究的原因 1. 室内环境是人们接触最频繁、最密切的环境之一。 2. 污染物的来源和种类日趋增多。 3. 建筑物密闭程度增加，使得室内污染物不易扩散，增加了室内人群与污染物的接触机会。 §3-2 室内污染的指标与来源 室内污染物来源分为：人员的活动、建筑与装饰材料、室内设施及室外带入。 种类：化学的、物理的、生物的。 广义上的污染物：固体颗粒、微生物、有害气体。 一、室内环境指标 （一）阈值及阈值的三种定义 阈值：是指空气中传播的物质的最大浓度，在该浓度下，日复一日地停留在这种环境中的所有工作人员几乎均无有害影响。一般有如下三种定义。 1. 时间加权平均阈值：正常的8h工作日与35h工作周的时间加权。 2. 短期暴露极限阈值：工作人员暴露时间为15min的最高允许浓度。 3. 最高极限阈值：即使瞬间也不能超过的浓度。 （二）室内空气品质 1. 室内空气品质（Indoor Air Quality）的定义 空气品质的概念在进20年中经历了许多变化，最初，人们把空气品质几乎完全等价于一系列污染物浓度的指标，然而近年来，人们认识到纯客观的定义已不能完全涵盖室内空气品
建筑环境学复习重点 第二章建筑外环境 世界时——以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准时。 北京时间——东八区的时间，即以东经120°的平均太阳时为中国的标准。 北京时间=世界时间+8小时 太阳在空间的位置——太阳高度角，太阳方位角A 到达地面的太阳辐射照度大小取决于地球对太阳的相对位置以及大气透明度。 风场——指风向，风速的分布状况。 风——风是由于大气压差所引起的大气水平方向的运动。地表增温不同是引起大气压差的主要原因，也是风形成的主要原因。风可以分为大气环流与地方风。气象台一般以距平坦地面10m 高出所测得风向和风速作为当地的观察数据。风玫瑰图包括风向频谱图和风速频谱图 地方风是由于地表水陆分布、地势起伏、表面覆盖等地方性条件不同所引起 海陆风——局部地方昼夜受热不均引起的。 大气边界层——从地球表面到500~1000m高的这层空气叫大气边界层，其厚度主要取决于地表的粗糙度。 室外气温——一般是指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。一天的最高气温通常出现在14时左右，最低气温一般出现在日出前后。由于空气与地面间因辐射换热而增温或降温，都需要经历一段时间。 相对湿度的日变化受地面性质，水陆分布，季节寒暑，天气阴晴等因素影响。一般是大陆低于海面，夏季高于冬季，阴天高于晴天。相对湿度的变化趋势与气温的变化趋势相反。到达地面的太阳辐射能量是由哪些部分组成，辐射能量的强弱与哪些因素有关。 一部分为太阳直接照射到地面（即直射辐射）；另一部分是经过大气层散射后到达地面成为散射辐射，直射辐射与散射辐射之和称为太阳对地面的总辐射。辐射能量的强弱取决于太阳辐射通过大气层时天空中各种气体分子、尘埃、微粒水粒对阳光的反射，散射和吸收共同影响。 地方平均太阳时——以太阳通过当地的子午线时为正午12点来计算一天的时间。 太阳高度角： 太阳光线与水平面之间的夹角。 太阳方位角是太阳方向的水平投映偏离南向的角度A。 室外空气综合温度:相当于室外温度由原来的空气温度值增加了一个太阳辐射的等效温度，并考虑了长波辐射的影响。室外空气综合温度是气象参数与围护结构表面特性共同作用的结果。
建筑环境学课后习题答案 第二章 .为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？ 答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。 .是空气温度的改变导致地面温度改变，还是地面温度的改变导致空气温度改变？ 答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变，因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的，对太阳辐射几乎是透明体，只能吸收地面的长波辐射，因此，地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。 .为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜？ 答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。
.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候？为什么？ 答：其效果不是很好，由于城市建筑的密集，植被少采用高反射率的地面铺装，虽然减少了地面对辐射的吸收，但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收，另外，由于逆温层的存在，其可能会导致空气温度的升高，从而不利于住区微气候的改善。 .水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是多少？ 答：①由于城市地面覆盖物多，发热体多，加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热，造成市中心的温度高于郊区温度，且室内各区的温度分布也不一样。如果绘制出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线极为相似，人们把这种气温分布的现象称为“热岛现象”。而水体和植被具有调节城市局部气候的作用，如净化空气、减少噪声，对城市“热岛现象”有一定的缓解作用。②机理：水体的比热大，温度较高时，气体潜热带走辐射热量，有效地降低温度，植被蒸腾作用较强，能有效带走部分热量，此外，植被的光合作用能吸收，放出，杀菌并能吸收粉尘，有效地抑制了温室效应进而降低温度，也就有效地抑制了热岛效应。 第三章 .室外空气综合温度是单独由气象参数决定的么？
《建筑环境学》习题部分参考解答 第二章 建筑外环境 1. 为什么我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方并不严格遵守？ 答：太阳光在垂直面上的直射强度为θβcos cos ,??=N z c I I ，对于地理位置的地区βcos ?N I 是不能人为改变的。所以要使I c,z 取最佳值，只有使θ尽可能小。在冬季，太阳是从东南方向升起，从西南方向落下，而坐北朝南的布局就保证了在冬季能最大限度的接收太阳辐射。北方气候寒冷、冬夏太阳高度角差别大，坐北朝南的布局可以使建筑物冬季获得尽可能多的太阳辐射，夏季获得的太阳辐射较小。但在南方尤其是北回归线以南，冬夏太阳高度角差不多，所以建筑物是否坐北朝南影响不太大。 2. 是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温度改变导致空气温度改变？ 答：大气中的气体分子在吸收和放射辐射能时具有选择性，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。主要靠吸收地面的长波辐射而升温。而地面温度的变化取决于太阳辐射和对大气的长波辐射。因此，地面与空气的热量交换是气温升降的直接原因，地面温度决定了空气温度。 3. 晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少？ 如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？ 答：有效天空温度的计算公式为： 4144])70.030.0)(026.032.0(9.0[o d d sky T S e T T +--= 查空气水蒸气表，可知：t =25℃时，e d =31.67mbar 查表2-2，T d =32.2+273.15=305.35 K ，另外，T 0=25+273.15=298.15 K ∴ 计算得：T sky ＝100×(74.2－9.4S)1/4 如果没有大气层，可以认为S ＝1，则计算求得：T sky ＝283.7 K 4. 为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？ 答：由于晴朗夜空的天空有效温度低，树叶表面与天空进行长波辐射，使得叶片表面温度低于空气的露点温度，所以出现结露或结霜现象。 5. 为保证日照时间满足规范要求，南方地区和北方地区要求的最小住宅楼间距是否相同，为什么？ 答：不相同。因为不同纬度的地区，太阳高度角是不同的。相同时刻南方的太阳高度角大，住宅楼产生的阴影和自身阴影遮蔽面积小，所以南方的最小住宅楼间距也小。 6. 采用高反射率的地面对小区微气候是改善了还是恶化了，为什么？ 答：对于低密度住宅区，反射率高有利于改善小区微气候；而对于高密度住宅区，由于地对天空的
第三章建筑环境中的空气环境 建筑环境中的空气环境使人们生活和工作中最重要的环境之一。 一、建筑环境的室内空气环境主要由热环境，湿环境和空气品质等构成。 1．热环境：一般指室内空气的温度。 2．湿环境：一般指室内空气中所含水蒸气的量。 3．空气品质：一般指室内空气中有害气体的含量。 室内空气品质除直接影响人类的健康之外，还间接影响生产和工作的效率。 二、室内空气环境的重要性 1．室内环境是人们接触最频繁，最密切的环境之一。（大约80%时间人在室内度过） 2．室内污染物的来源和种类日趋增多。（燃料，各种油，装饰材料等）至今发现室内空气的污染物约有300种。 3．建筑物密闭程度增加，室内污染物不易扩散，增加人类接受污染的机会。 4．病态建筑：室内污染物聚积，室外新鲜不能正常进入室内，造成室内空气品质恶化，称为病态建筑。(sick building syndrome-SBS) 室内空气质量研究已经形成建筑环境科学领域内的一个新的重要的组成部分。 第一节空气污染的指标与来源 一、室内空气污染物 1．污染物的来源：室内人员活动释放物，建筑及装饰材料，室内设备，室外传入物等。 2．污染物的分类：化学、物理、生物等。分为固体颗粒，微生物和有害气体。 二、空气环境指标 1．阈值：空气中传播的物质的最大浓度，在该浓度下日复一日的停留在这种环境中的所有工作人员几乎无有害影响。 实质是确定污染物允许浓度标准。 1）阈值的不同定义方法： i)时间加权平均阈值。它表示正常的8h工作日或35h工作周的时间加权平均浓 度值，长期处于该浓度下的所有工作人员几乎均无有害影响。 ii)短期暴露极限阈值。它表示工作人员暴露时间为15min以内的最大允许浓度。 iii)最高限度阈值。它表示即使是瞬间也不应超过的浓度。 2）室内空气品质： i）定义：空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度指标，并且处于这种空气中的绝大多数人（≥80%）对此没有表示不满意。 ii）可接受的室内空气品质：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了可能对人体产生严重健康威胁的浓度。 3）感受到的可接受的室内空气品质定义：空调空间中绝大多数人没有因为气味或刺激而表示不满。 空气品质定义涵盖了客观指标和主观感受两个方面的内容。 2．室内空气品质的评价 室内空气品质评价是一个量化监测和主观调查结合的过程，即客观评价与主观评价相结合。 3．室内空气品质标准 4．室内环境品质 室内环境的概念：指室内空气品质，舒适度，噪声，照明，社会心理压力，工作
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课后习题答案 第二章建筑外环境 1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则 答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。 2.是空气温度的改变导致地面温度改变，还是地面温度的改变导致空气温度改变 答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变，因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的，对太阳辐射几乎是透明体，只能吸收地面的长波辐射，因此，地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。 3.晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少如果没有大气层，有效天空温度应该是多少 根据书中有效天空温度估算式（2-23）有效天空温度与近地面气温和空气的发射率有关，空气发射率又与露 点温度有关，露点温度又与气温和相对湿度（或含湿量）有关，假定在晴朗的夏夜，气温为25℃，相对湿度在30％-70％之间，则tdp＝6℃-19
℃，有效天空温度tsky＝7℃-14℃。在某些极端条件下，tsky可以达到0℃以下。如果没有大气层，有效天空温度应该为0 K。 4.为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜 答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。 5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面铺装是否能够改善住区微气候为什么 答：其效果不是很好，由于城市建筑的密集，植被少采用高反射率的地面铺装，虽然减少了地面对辐射的吸收，但其反射出去的辐射仍会被建筑群所吸收，另外，由于逆温层的存在，其可能会导致空气温度的开高，从而不利于住区微气候的改善。 能起到一定改善作用。高反射率地面（吸收率和发射率低）对太阳辐射能的吸收较少，温升较低，从而对近地面空气的加热作用较小，对城市热岛效应有一定缓解作用（马赛克建筑） 。但微气候涉及建筑物周围特定地点的气温、湿度、风速、阳光等多种参数，高反射率地面铺装可能会带来光污染。 6.水体和植被对热岛现象起什么作用机理是多少 答：①由于城市地面覆盖物多，发热体多，加上密集的城市人口的生活和生产中产生大量的人为热，造成市中心的温度高于郊区温度，且室内各区的温度分布也不一样。如果绘制出等温曲线，就会看到与岛屿的等高线极为相似，人们把这种气温分布的现象称为“热岛现象”。而水体和植被具有调节城市局部气候的作用，如净化空气、减少噪声，对城市“热岛现象”有一定的缓解作用。②机理：水体的比热大，温度较高时，气体潜热带走辐射热量，有效地降低温度，植被蒸腾作用较强，能有效带走部分热量，此外，植被
课后习题答案 第二章建筑外环境 1.为什么我国北方住宅严格遵守坐南朝北的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则 答：我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷和暖和地区，居住建筑一般总是希望夏季避免日晒，而冬季又能获得较多光照，我国北方多是严寒和寒冷地区，建筑设计时，必须充分满足冬季保暖要求，部分地区兼顾夏季防热，北部地区坐北朝南能够达到充分利用阳光日照采暖，能够减少建筑的采暖负荷，减少建筑采暖能耗，所以，我国北方住宅严格遵守坐北朝南的原则，而南方地区必须满足夏季防晒要求适当兼顾冬季保暖，所以南方住宅可以不遵守原则。 2.是空气温度的改变导致地面温度改变，还是地面温度的改变导致空气温度改变 答：互相影响的，主要是地面温度的改变对空气温度变化起主要作用，空气温度的改变一定程度上也会导致地面温度改变，因为大气中的气体分子在吸收和放射辐射时是有选择的，对太阳辐射几乎是透明体，只能吸收地面的长波辐射，因此，地面与空气的热量交换是气温上升的直接原因。 3.晴朗的夏夜，气温25℃，有效天空温度能达到多少如果没有大气层，有效天空温度应该是多少 根据书中有效天空温度估算式（2-23）有效天空温度与近地面气温和空气的发射率有关，空气发射率又与露 点温度有关，露点温度又与气温和相对湿度（或含湿量）有关，假定在晴朗的夏夜，气温为 25℃，相对湿度在30％-70％之间，则tdp＝6℃-19 ℃，有效天空温度tsky＝7℃-14℃。在某些极端条件下，tsky可以达到0℃以下。如果没有大气层，有效天空温度应该为0 K。 4.为什么晴朗天气的凌晨书页表面容易结露或结霜 答：晴朗天空的凌晨，温度较低，云层较薄，尘埃，微小水珠，气体分子较大，太阳辐射较小，树叶主要向天空辐射长波辐射，树叶温度低于露点温度，树叶表面容易结露或结霜。 5.采用低反射率的下垫面对城市热岛有不好的影响。如果住宅小区采用高反射率的地面
《建筑环境学》 第一部分建筑外环境 1.1 地球绕日运动的规律 地球与太阳之间的几何关系和定量描述模型。 1.2 太阳辐射 太阳常数与太阳辐射的电磁波谱；地球表面上的太阳辐射能与各种影响因素之间的关系以及其能量的组成成分；太阳辐射作用与地球的热平衡关系；日照的作用。 1.3 室外气候 自然室外气候形成特点和影响因素。 1.4 城市微气候 由于人工的建设活动导致的城市微气候特点和影响因素，包括热岛效应、城市和小区风场、建筑物的布局与日照效果的关系。 1.5 我国气候分区特点 我国两个主要的气候分区法以及不同区域的气候特点。 1.6 基本概念 太阳时、太阳常数、太阳辐射、太阳辐射照度、太阳直射辐射、太阳散射辐射、有效天空温度、大气层消光系数、热岛效应。 第二部分建筑热湿环境 2.1 太阳辐射对建筑物的热作用 围护结构外表面所吸收的太阳辐射热；透明和半透明材料对太阳辐射的作用。2.2 建筑围护结构的热湿传递与得热 通过非透明围护结构和透明围护结构的热、湿传递特征；不同材料和结构的门窗和墙体的热过程特点；围护结构不稳定传热过程和传湿过程的数学模型。 2.3 以其他形式进入室内的热量和湿量 室内产热产湿和空气渗透带来的得热的特点和定量描述方法。 2.4 冷负荷与热负荷 负荷与得热的关系。 2.5 典型负荷计算方法原理 国内外负荷计算方法的发展；不同类型负荷计算方法的适用条件；目前国内外典型的建筑热过程与负荷模拟分析软件。 2.6 基本概念 维护结构、室外空气综合温度、夜间辐射、遮阳系数、得热、太阳得热系数、冷负荷、热负荷。 第三部分人体对热湿环境的反应 3.1 人体对热湿环境反应的生理学和心理学基础 人体的热平衡、人体的温度感受系统、人体的体温调节系统、热感觉、热舒适等原理和理论体系。 3.2 人体对稳态热环境反应的描述 热舒适方程、预测平均评价、有效温度和 ASHRAE 舒适区等，人体对稳态热环境反应的描述方法。 3.3 人体对动态热环境的反应 人体对动态热环境的反应的研究历史与发展。 3.4 其他热湿环境的物理度量
11332208《建筑环境学》课程教学大纲 一、课程概况 课程中文名称建筑环境学课程编号11332208 课程类别□公共必修课□公选课□学科基础课□专业基础课 □专业必修课√专业任选课 总学时32讲授学时32实验学时 总学分2开课系（部）XXX授课对象水产养殖学先修课程《动物学》、《生物化学》 执笔人XXXX审核人XXXX审批人XXXX 修订时间2011-01-23 二、课程简介 《建筑环境学》课程是本专业一门专业任选课。 三、课程性质 本门课程是研究建筑业的基本经济规律、建筑技术经济评价的原理和方法与主要业务活动。使学生掌握建筑经济与企业管理的基本理论、基本知识、基本技能，讲求经济效益，培养学生具有初步的科学管理能力。 四、课程教学目标 课程目的在于使学生了解和掌握：人和生产过程需要的室内物理环境；各种外部和内部的因素如何影响建筑环境；改变或控制建筑环境的基本方法及原理。同时通过本课程的学习，为今后学习各门专业课程以及研究生课程打下理论基础。 五、理论教学内容及要求 第一章绪论 【教学目标】 1.了解建筑环境学在人类生产、生活以及可持续发展中的地位和作用。 2.了解建筑环境学的主要研究内容及研究方法。 【学时分配】2学时。 【授课方式】讲授1.5学时，讨论0.5学时。 【课外学习指导的要求】 1、课外阅读资料 要求课外阅读3篇论文，以下文献仅供参考，教师在教学中可进行调整。 （1）胡霞,苑艳辉,姚卫容,钱和.微生物农药发展概况[J].农药,2005,(2). （2）姚玉峰,.微生物与人类[J].世界科学,2010,(4). （3）金锋,吉顺,江智光,.关注人类与微生物的自然平衡[J].科学世界,2006,(5). 2、作业与思考题 布置2道作业题，以下仅供参考，教师在教学中可进行调整。 （1）简述“自然发生学说”的主要内容。 （2）举例说明微生物对人类的有益作用和有害作用。
1.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？ 否。室外空气综合温度反映了室外气温，太阳辐射和长波辐射综合效果，是这三种效果折合而成的当量值，在白天，由于太阳辐射的强度远远大于长波辐射，因此长波辐射的效果可以忽略。由室外空气综合温度的表达式可知，其数值不仅跟室外气象参数，如气温，日射强度，风速有关，还跟所考察物体的表面特性有关，即维护结构或人体表面的吸收特性有关。 2. 什么情况下建筑物与环境之间的长波辐射可以忽略？ 在计算白天室外空气综合温度的时候长波部分可以忽略，而计算夜间则不可以忽略。 3. 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，透过玻璃的太阳光线中包含可见光、近红外线和极少量的紫外线和长波红外线。 4.透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？ 不一定。负荷是指维持室内空气热湿参数不变，在单位时间内所要去除或增加的热量。负荷的大小与去除或增加热量的方式有关。对于送风空调系统，只能通过对流的方式去除热量，因此，只有直接进入空气中的热量才会成为瞬时负荷，而由于显著辐射存在，积蓄在维护结构和家具等物体中的热量只有在进入空气时才会成为负荷。透过玻璃窗的太阳辐射能并不会直接进入空气成为房间的负荷，它通过提高室内各表面的温度，当各表面的温度高于室内空气温度时，则热量通过对流换热的方式逐步释放到空气中，成为负荷，这其中有衰减和滞后。而对于辐射板空调系统，玻璃窗透过的辐射能，如果有部分直接落在辐射板板上，则也会成为瞬时负荷的一部分。 5.室内照明和设备散热是否直接转变为瞬时冷负荷？ 不全是。室内照明和散热设备散发的显热包括对流和辐射两种形式，两种散热形式所散发的热量比例与热源的性质有关。而负荷的大小与去除热量的方式有关，对于送风空调系统，其中以对流形式散发的热量直接进入空气成为房间的瞬时冷负荷，而以辐射形式散发的热量并不会立刻成为房间的冷负荷，而是先积蓄在维护结构和家具中，当这些结构的表面温度提高后，会以对流的方式将热量逐步释放到空气中，形成冷负荷。而对于辐射板空调系统，如果有辐射热直接落在辐射板上，也会成为部分的瞬时负荷。得热与负荷在时间和量值上存在差别的根源在于辐射得热的存在和维护结构等的蓄热作用。 6.为什么冬季往往可以采用稳态算法计算采暖负荷而夏季却一定要采用动态算法计算空调负荷？ 稳态算法不考虑建筑物以前时刻传热过程的影响，只根据室内外瞬时或平均温差计算采暖负荷。在冬季，室内外温差的平均值远大于室内外温度的波动值，采用平均温差的稳态算法进行近似计算的误差相对较小，可以满足工程设计精度的需要，因此可以用稳态算法计算冬季的采暖负荷。在夏季，室内外平均温差并不大，而温度的波动幅度却很大，不符合稳态算法的使用的前提条件，必须采用动态算法。 7. 围护结构内表面上的长波辐射对负荷有何影响？
第二章建筑外环境 建筑物所在地的气候条件，通过围护结构，直接影响室内环境，因此，有必要将建筑外环境的基本概况讲清楚，以便充分利用自然条件改善建筑物的内部环境。 第一节地球绕日运动的规律 地球上的任何一点位置都可以用地理经度和纬度表示。 1．经线：一切通过地轴的平面同地球表面相交而成的圆叫经度圈。经度圈都要通过南北两极，形成两个180°的半圆，这样的半圆叫经线。（或称子午线） 全球共分为180个经圈，360条经线（子午线）。 * 国际会议商定，以英国伦敦的格林威治天文台所在的子午线为全世界通用的本初 ．． 子午线 ．．．。 2．纬线：一切垂直于地轴的平面同地球表面相割而成的圆，称为纬线，且彼此平行。 其中通过地心的纬线 ．．．．．叫赤道 ．．．．．．．．．、北两个半球 ．．．．．。 ．．。赤道面将地球分为南 3．经度：经度是指本初子午线所在的平面与本地子午线所在平面的夹角。 以本初子午线为零度线，自零度线向东分为180°叫东经 ．．。 ．．，向西分为180°叫西经4．纬度：是以本地法线（地平面的垂线）与赤道平面的夹角，赤道的纬度为零。 自赤道向北极方向分为90°称为北纬 ．．。 ．．，向南极方向分为90°称为南纬5．日照时间一般采用平均太阳时。 6．平均太阳时：是以太阳通过该地的子午线时为正午12点来计算一天的时间。 这样经度不同的地方，正午时间均不同，规定标准时间 ．．．．。 7．世界时：国际协议，以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准，称为“世界时”。 把全世界按地理经度划分为24个时区，每个时区包含地里经度15°。以本初子午 线东西各7.5°为零时区，向东西各分为12个时区，每个时区都按它的中央子午线 的平均太阳时为计时标准，成为该时区的标准时，相邻两个时区的时差为1小时。 8．我国的时区范围是，东5~9时区，横跨5个时区。我国统一采用东8时区的时间，即以东京120°的平均太阳时为中国的标准时间，称为北京时间。北京时间与世界 时间相差8小时。 9．标准时间计算公式： T o=T m+4(L o－L m) T o——标准时间 T m——地方平均太阳时 L o——标准时间子午线的经度deg L m——当地时间子午线所在处的经度deg 10．日照：指物体表面被太阳直接照射的现象。 太阳在天空中的位置因时、因地时刻变化，正确掌握太阳运动规律，对处理建筑环 境问题有益。 地球绕地轴自转同时绕太阳公转，地球绕着太阳公转轨道的平面始终保持66.5°的 倾角，而且在公转运行中，这个交角和地轴的倾斜方向都保持不变。 11．赤纬：是太阳光线与地球赤道平面之间的夹角，用d来表示。 它是随地球在公转轨道上的位置，日期的不同而变化的。全年的赤纬在+23.5°~ －23.5°之间变化。 赤纬从赤道平面算起，向北为正 ．．．．，向南为负 ．．．．。 春分时，太阳光线与地球赤道面平行，赤纬为0°，南北半球的昼夜相等。