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第四章 外围护结构的湿状况习 题4-1、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。
4-2、采暖房屋与冷库建筑在蒸汽渗透过程和隔汽处理原则上有何差异？答：对于采暖房屋蒸汽渗透过程是从室内向室外，而对于冷库建筑蒸汽渗透过程是从室外向室内的过程。
在设置隔汽层时，隔汽层应布置在蒸汽流入的一侧，所以对采暖房屋应布置在保温层内侧，对于冷库建筑应布置在隔热层外侧。
4-3、试检验图4-12中的屋顶结构是否需要设置隔汽层。
已知：ti=18℃，ψi=65%；采暖期室外平均气温t α=-5℃；平均相对湿度ψα=50%；采暖期Ζh= 200天，加气混凝土容重γ0=500kg/m3。
解：1）计算各层的热阻和水蒸汽渗透阻材料层 dλR=d/λμ*104H=d/μ*104二毡三油 0.01 0.17 0.059 0.075 水泥砂浆 0.02 0.93 0.022 0.9 0.02 加气混凝土 0.06 0.19 0.275 1.99 0.03 水泥砂浆 0.01 0.93 0.011 0.9 0.01 钢筋混凝土板 0.031.740.017 0.1580.19R=0.384H=0.25*104由此可得：R 0=0.11+0.384+0.04=0.534 H 0=2500 2）计算室内外空气的水蒸汽分压力ti=18℃ ps=2062.5pa 则pi=2062.5×65%=1340.6pa ti=-5℃ ps=401.3pa 则pi=401.3×50%=200.7pa 3）计算围护结构各层的温度和水蒸汽分压力3.13)518(534.011.018=+⨯-=i θ ℃ pa p i s 5.1526,=5.12)518(534.0017.011.0182=+⨯+-=θ ℃pa p s 2.14492,=1.12)518(534.011.0017.0011.0183=+⨯++-=θ ℃pa p s 5.14103,=2.0)518(534.011.0275.0017.0011.0184=+⨯+++-=θ ℃pa p s 9.6194,=5.1)518(534.0022.0059.0534.0185-=+⨯---=θ ℃pa p s 0.5405,=5.2)518(534.0059.0534.018-=+⨯--=e θ ℃pa p e s 0.496,=pa p i 6.1340=pa p 3.474)7.2006.1340(250019006.13402=-⨯-= pa p 7.428)7.2006.1340(250010019006.13403=-⨯+-=pa p p 9.291)7.2006.1340(250030010019006.134054=-⨯++-==pa p e 7.200=做出ps 和p 的分布线，两线不相交，说明不需设置隔汽层。
第六章建筑日照习题6-1、用计算法计算出北纬40°地区四月下旬下午3点的太阳高度角和方位角，日出、日没时刻和方位角。
解：１）φ＝４００013.13360)37080115(sin 45.23=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯=δ Ω＝１５（１５－１２）＝４５０Ω⋅⋅+⋅=cos cos cos sin sin sinh δϕδϕs6735.05275.0146.045cos 13.13cos 40cos 40sin 13.13sin =+=⋅⋅+⋅=033.42=s h ２）4.013.13cos 33.42cos 13.13sin 40cos 33.42sin cos cosh sin cos sinh cos =⋅-⋅=⋅-⋅=ϕδϕs s As 36.66=s A３）ｈｓ＝０ 2966.040cos 13.13sin cos ==s A '00457275.72±=±=s A196.013.1340cos -=⋅-=⋅-=Ωtg tg tg tg δϕ'00181013.101±=±=Ω即±６时４５分日出时刻－６时４５分＋１２＝６时１５分日落时刻＋６时４５分＋１２＝１８时４５分6-2、试求学校所在地区或任选一地区的当地平均太阳时12点，相当于北京标准时间多少？两地时差多少？解：乌鲁木齐的经度是87037＇=-+=-+=)3787120(412)(4'0000m m L L T T １２时＋１２９．５分＝１４时９分所以，两地时差为２时９分6-3、试绘制学校所在地或任选一纬度地区（如北纬30°、35°、45°等）春秋分的棒影日照图。
6-4、有正南此朝向的一群房屋，要求冬至日中午能充分利用阳光，试求天津（北纬39°06´）和上海（北纬31°12´）两地，其房屋最小间距各为多少？（提示：先求出两地冬至中午有太阳高度角，再按棒与影的关系式求得间距）。
第二章 建筑围护结构的传热原理及计算习 题2-1、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）2-2、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。
2-3、根据图2-17所示条件，定性地作为稳定传热条件下墙体内部的温度分布线，应区别出各层温度线的倾斜度，并说明理由。
已知λ3〉λ1〉λ2。
答：由可知，由于是稳定传热，各壁面内的热流都相同，当值越大时，dxd q θλ-=λ各壁层的温度梯度就越小，即各层温度线的倾斜度就越小。
dx d θ2-4、如图2-18所示的屋顶结构，在保证内表面不结露的情况下，室外外气温不得低于多少？并作为结构内部的温度分布线。
已知：ti=22℃，ψi=60%，Ri=0.115m2•k/W ，Re=0.043 m2•k/W 。
解：由t i =22℃，ψi =60% 可查出Ps=2642.4Pa 则 pap p i s 44.15856.04.2642=⨯=⨯=ϕ可查出露点温度 ℃88.13=d t 要保证内表面不结露，内表面最低温度不得低于露点温度1）将圆孔板折算成等面积的方孔板ma a d 097.0422==π2）计算计算多孔板的传热阻有空气间层的部分（其中空气间层的热阻是0.17）W K m R /)(35.004.011.074.10265.017.074.10265.0201⋅=++++=无空气间层的部分W K m R /)(24.004.011.074.115.0202⋅=++=3）求修正系数)/(74.11K m W ⋅=λ)/(57.017.0097.02K m W ⋅==λ33.074.157.012==λλ所以修正系数取0.934）计算平均热阻W K m R /)(143.093.015.024.0053.035.0097.0053.0097.02⋅=⨯⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-++=5）计算屋顶总的传热系数W K m R /)(63.015.0143.019.005.093.002.017.001.02⋅=++++=6）计算室外温度11.088.132263.022-=--=-e i i i e i t R t R t t θ得 te=-24.79℃由此可得各层温度是θ1=3.45℃ θ2=-15.92℃θ3=-17.5℃ θe=-21.84℃可画出结构内部的温度分布线。
第二章建筑围护结构的传热原理及计算习题2-1、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。
表面吸热一一内表面从室内吸热（冬季），或外表面从事外空间吸热（夏季）结构本身传热一一热量由高温表面传向低温表面表面放热一一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）2-2、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。
2.3、根据图2.17所示条件，定性地作为稳定传热条件下墙体内部的温度分布线，应区别出各层温度线的倾斜度，并说明理由。
已知入3〉XI）入2。
答：由q =-普可知，由于是稳定传热，各壁面内的热流都相同，当人值越大时，dx各壁层的温度梯度丝就越小，即各层温度线的倾斜度就越小。
dx2-4、如图2.18所示的屋顶结构，在保证内表面不结露的情况下，室外外气温不得低于多少？并作为结构内部的温度分布线。
已知：ti=22°C, 4）i=6O%, Ri= 0.115m2*k/W, Re=0.043 m2*k/Wo解：由ti=22"C,虬=60% 可查出Ps=2642.4Pa贝p = Ps x/=26424x0.6 = 158544/pa可查出露点温度七=13.88 °C要保证内表面不结露，内表而最低温度不得低于露点温度1）将圆孔板折算成等面积的方孔板-d2 =a2 a = 0.091m42）计算计算多孔板的传热阻有空气间层的部分（其中空气间层的热阻是0.17）=四竺 +0.17 +丝竺• + 0.11 + 0.04 = 0.35 （m2 K）/W01 1.74 1.74无空气间层的部分% =停 + 0.11+0.04 = 0.24 （m2-K）/W3）求修正系数0 097A, =1.74 W/（m K）%=号言=0.57 W/（m K）-0.15x0.93 = 0.143（麻./Q/W所以修正系数取0. 934）计算平均热阻0.097+0.053 0.097 0.053 0.35 * 0.245） 计算屋顶总的传热系数D 0.010.02 0.05 n 1 n 1 -八 / 2 r>r\ /II/ R = ------ + ------- + ------ + 0.143 + 0.15 = 0.63 （m - K ）/W0.17 0.93 0.196） 计算室外温度t — ttj — 2 2 - 22— 13.88R ~ Rj 0.63 一Ojl得 te=-24.79°C 由此可得各层温度是0 F 3. 45°C 02=-15. 92°C0 3=-17. 5°C 0 e=-21.84°C可画出结构内部的温度分布线。
第三章建筑保温习题3-1、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。
3-2、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。
3-3、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。
3-4、说明允许温差[Δt]的意义，并回答[Δt]大或小，哪一种的质量要求高？为什么？答：允许温差是根据卫生和建造成本等因素确定的。
按允许温差设计的围护结构，其内表面温度不会太低，一般可保证不会产生结露现象，不会对人体形成过分的冷辐射，同时，热损失也不会太多。
使用质量要求高的房间，允许温差小一些。
因为在同样的室内外气象条件下，按较下的允许温差确定的最小传热阻值，显然要大一些，从而其围护结构就具有了更大的保温能力。
3-5、试说明一般轻质材料保温性能都比较好的道理，并解释为什么并非总是越轻越好？答：影响材料保温性能因素之一就是材料的密度。
材料导热系数的差别就在于材料的孔隙率的不同，孔隙越多，则孔隙传热的影响就越大，材料的导热系数越小，材料的保温性能越好。
所以说一般轻质材料的保温性能较好。
但当孔隙率增加到一定程度，其孔壁温差变大，辐射传热量加大，同时，大孔隙内的对流传热也增多，特别是由于材料骨架所剩无几，使许多孔隙变成互相贯通的，使对流传热量显著增加。
第五章 建筑防热习 题5-1、试计算武汉地区（北纬30°）某厂房卷材屋顶的室外综合温度的平均值与最高值。
已知：I max =998W/m 2（出现在12点）；=I 326 W/m 2；t e ，max =37℃（出现于15点）；2.32=e t ℃；19=e α W/（m 2.K ）; 88.0=s ρ解:1）室外平均综合温度,取t lr =3.5℃80.435.31932688.02.32=-⨯+=-+=lr e s e sa t I t t αρ ℃2）12.3119/88.0)326998(/)(max =⨯-=-=e S ts I I A αρ8.42.3237max .=-=-=e e te t t A48.68.412.31==te ts A A 所以取修正系数为0.9512.3495.0)12.318.4()(=⨯+=+=βts te sa A A At92.7712.348.43max .=+=+=sa sa sa At t t ℃5-2、试计算武汉地区某厂房在自然通风下屋顶的内表面温度状况。
其屋顶结构为：（1）钢筋混凝土板：厚度（2）泡沫混凝土隔热层：厚度（3）水泥砂浆抹平层：厚度（4）卷村屋面：厚度（水平面的太阳辐射和室外气温资料参照习题5-1；其他条件可自行假设）。
5-3、设北纬30°地区某住宅朝南窗口需设遮阳板，求遮挡七月中旬9时到15时所需遮阳板挑出长度及合理形式。
已知窗口高1.8米，宽2.4米，窗间墙宽1.6米，厚0.18米。
5-4、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。
第一章思考题与习题1、构成室内热湿环境的四项要素是什么？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。
5、分析几例我国的传统民居，说明在不同的气候分区中，建筑对气候的适应性表现。
答：（1）云南的竹楼——气候湿热；（2）江浙一带的房屋屋顶斜度大——这里年降水量大，有利于雨水排泄；（3）西北地区的屋顶平坦——气候干旱，不需要考虑排水；（4）黄土高原的窑洞——冬暖夏凉，适应气温年较差大；气候干旱，森林少，缺乏木材；（5）东北的房屋墙体厚、窗户小——东北气候寒冷，可以保温。
6、阐述城市气候的成因，讨论在住区规划与建筑设计中的相应对策。
答：室外综合温度：夏季建筑外围护结构的隔热设计，不仅要同时考虑室外空气和太阳短波辐射的加热作用，而且要考虑结构外表面的有效长波辐射的自然散热作用。
为了计算方便常将三者对外维护结构的共同作用综合成一个单一的室外气象参数，这个假想的参数用所谓室外综合温度表示。
7、举例说明建筑材料表面的颜色、光滑程度，对围护结构的外表面和结构内空气层的表面，在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。
第七章建筑光学基本知识习题7-1波长为540nm 的单色光源，其辐射功率为5W ，试求（1）这单色光源发出的光通量；（2）如它向四周均匀发射光通量，求其发光强度；（3）离它2米处的照度。
解：１）对于波长为５４０ｍｍ的查气光视效率是０．９８则有 lm 7.334698.05683540=⨯⨯=Φ２）发光强度 cd I 3.26647.3346==ΩΦ=π３）照度 lx R A E 6.6647.33462==Φ=π 7-２、一个直径为250mm 的乳白玻璃球形灯罩，内装一个光通量为1260lm 的白炽灯，设灯罩的透光系数为0.60,求灯罩外表面亮度(不考虑灯罩的内反射)。
解：cd I 5.9941250==ΩΦ=π22/3046.0)225.0(45.996.00cos m cd A I L =⨯=⨯=πα7-３、一房间平面尺寸为7×15m ，净空高为5m 。
在天棚中布置一亮度为500nt 的均匀扩散光源，其尺寸为5×13m ，求房间正中和四角处的地面照度（不考虑室内反射光）。
解：１）正中 6.215135cos 22=⨯⨯==Ωαr A２）四角地面 359.05)215()27(55)215()27(135222222=++⋅++⨯=Ω 517.05)215()27(5cos 222=++=i lx i L E 8.92517.0359.0500cos =⨯⨯=⋅Ω⋅=α7-４、有一物件尺寸为0.22mm ，视距为750mm ，设它与背景的亮度对比为0.25。
求达到辨别机率为95%时所需的照度。
如对比下降为0.2，需要增加照度若干才能达到相同视度？解：求视角 175022.034403440=⨯==l d α 由于ｃ＝０．２５ 查图７－２２可得所需照度 Ｅ＝７０ｌｘ若对比度下降为0.２ 则所需照度 Ｅ＝１２５ｌｘ7-５、有一白纸的反光系数为0.8，最低照度是多少是我们才能看见它？达到刺眼时的照度又是多少？解：最低照度 asb E 551025.18.010--⨯== 达到刺眼的照度 sb E 208.016== 7-６、式说明光通量与发光强度，照度与亮度间的区别和关系？答：光通量是人眼对光的感觉量为基准的单位；发光强度是光通量的空间密度；照度是被照面光通量的密度；亮度是发光体在视线方向上单位面积发出的发光强度。
第六章建筑日照习题6-1、用计算法计算出北纬40°地区四月下旬下午3点的太阳高度角和方位角，日出、日没时刻和方位角。
解：１）φ＝４００013.1336037080115(sin 45.23=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯=δΩ＝１５（１５－１２）＝４５０Ω⋅⋅+⋅=cos cos cos sin sin sinh δϕδϕs 6735.05275.0146.045cos 13.13cos 40cos 40sin 13.13sin =+=⋅⋅+⋅=033.42=s h ２）4.013.13cos 33.42cos 13.13sin 40cos 33.42sin cos cosh sin cos sinh cos =⋅-⋅=⋅-⋅=ϕδϕs s As 36.66=s A ３）ｈｓ＝０2966.040cos 13.13sin cos ==s A '00457275.72±=±=s A 196.013.1340cos -=⋅-=⋅-=Ωtg tg tg tg δϕ'00181013.101±=±=Ω即±６时４５分日出时刻－６时４５分＋１２＝６时１５分日落时刻＋６时４５分＋１２＝１８时４５分6-2、试求学校所在地区或任选一地区的当地平均太阳时12点，相当于北京标准时间多少？两地时差多少？解：乌鲁木齐的经度是87037＇=-+=-+=)3787120(412)(4'0000m m L L T T １２时＋１２９．５分＝１４时９分所以，两地时差为２时９分6-3、试绘制学校所在地或任选一纬度地区（如北纬30°、35°、45°等）春秋分的棒影日照图。
6-4、有正南此朝向的一群房屋，要求冬至日中午能充分利用阳光，试求天津（北纬39°06´）和上海（北纬31°12´）两地，其房屋最小间距各为多少？（提示：先求出两地冬至中午有太阳高度角，再按棒与影的关系式求得间距）。
