建筑环境学课后习题答案朱颖心版
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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。
《建筑环境学》课后习题答案第一章:绪论1.所谓建筑环境学就是指在建筑空间,在满足使用功能的前提下,如何让人们在使用过程中感到舒适和健康的一门科学。
根据使用功能的不同,从使用者的角度出发,研究室的温度、湿度、气流组织的分布、空气品质、采光性能、照明、噪声和音响效果等及其相互间组合后产生的效果,并对此作出科学评价,为营造一个舒、健康的室环境提供理论依据。
有等解决问题是:①如何解决满足室环境舒适性与能源消耗和环境保护之间的矛盾;②如何解决“建筑病综合症”(Sick Building Syndrome –“SBS”)的问题。
2.研究的主要容包括:建筑外环境、室空气品质、室热湿环境与气流环境,建筑声环境和光环境(即包含了建筑、传热、声、光、材料及生理学、心理学和生物学等多门学科的容。
基于建筑环境学容的多样性,相对独立性和应用的广泛性,人们是从各个不同学科的角度对其容进行研究,研究室各种微气候环境所形成的机理及其与人的生活环境、工作环境等相互间的关系。
第二章:建筑外环境1.与太阳的光辐射,气温、湿度,风和降水等因素有关。
2.以太阳通过某地区的子午线时为正午12点来计算一天的时间为平均太阳时;以本初子午线处的平均太阳时作为世界标准时(世界时);以东经120℃的平均太阳时为中国标准(称为时间)。
3.相对位置可用纬度,太阳赤纬d,时角h,太阳高度角和方位角A表示,其中前三个参数、d、h是直接影响和A的因素,因为是表明观察点所在位置,d表明季节(日期)的变化;h是表明时间的变化。
当太阳离地球最远时,太是垂直于直射地面的,具有很高的辐射强度,所以最热而形成了夏至,当太阳距地球最近时,太是斜射地球表面的,其辐射强度很弱,因此最寒冷导致了冬至。
4.一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、微粒水粒对的反射,散射和吸收共同影响。
第八章建筑光环境建筑光环境是建筑环境中的一个非常重要的组成部分。
人们对光环境的需求与所从事的活动有密切关系。
在进行生产、工作和学习的场所,适宜的照明可以振奋人的精神、提高工作效率、保证产品质量、保障人身安全与视力健康。
因此,充分发挥人的视觉效能是营建这类光环境的主要目标。
而在居住、休息、娱乐和公共活动的场合,光环境的首要作用则在于创造舒适优雅、活泼生动或庄重严肃的特定环境气氛,使光环境对人的精神状态和心理感受产生积极的影响。
建筑照明能耗在建筑能耗中也占据了重要的份额。
国内外的统计数据都表明,在现代的办公建筑与大型百货商场,照明能耗均约占整个建筑能耗的三分之一左右。
因此,在保证满足室内光环境要求的条件下,最大限度地降低照明能耗,对于减少建筑总能耗,降低高能耗所导致的污染排放具有非常重要的社会意义和经济效益,也是建筑设备工程专业的重要的任务。
为了创造令人满意的室内光环境,同时又要避免过高的建筑能耗,就必须充分了解不同类型的采光、照明设备与方法的性能特点与能耗特点。
本章介绍了建筑光环境有关的基本概念和理论,此外,对照明、采光设备、控光材料、照明形式、计算方法等也有介绍,以期读者对光环境的设计原理有正确的了解,并初步掌握光环境的设计与控制方法。
第一节光的性质与度量光是以电磁波形式传播的辐射能。
电磁辐射的波长范围很广,只有波长在380nm至760nm的这部分辐射才能引起光视觉,称为可见光(简称光)。
波长短于380nm的是紫外线、x射线、 射线、宇宙线;长于760nm的有红外线、无线电波等等。
它们与光的性质不同,人眼是看不见的(图8-1)。
图8-1 辐射波谱不同波长的光在视觉上形成不同的颜色,例如700nm的光呈红色,580nm呈黄色,470nm呈蓝色。
单一波长的光呈现一种颜色,称为单色光。
日光和灯光都是由不同波长的光混合而成的复合光,它们呈白色或其他颜色。
将复合光中各种波长辐射的相对功率量值按对应波长排列联结起来,就形成该复合光的光谱功率分布曲线,它是光源的一个重要物理参数。
建筑环境学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.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升高,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。
第八章建筑光环境建筑光环境是建筑环境中的一个非常重要的组成部分。
人们对光环境的需求与所从事的活动有密切关系。
在进行生产、工作和学习的场所,适宜的照明可以振奋人的精神、提高工作效率、保证产品质量、保障人身安全与视力健康。
因此,充分发挥人的视觉效能是营建这类光环境的主要目标。
而在居住、休息、娱乐和公共活动的场合,光环境的首要作用则在于创造舒适优雅、活泼生动或庄重严肃的特定环境气氛,使光环境对人的精神状态和心理感受产生积极的影响。
建筑照明能耗在建筑能耗中也占据了重要的份额。
国内外的统计数据都表明,在现代的办公建筑与大型百货商场,照明能耗均约占整个建筑能耗的三分之一左右。
因此,在保证满足室内光环境要求的条件下,最大限度地降低照明能耗,对于减少建筑总能耗,降低高能耗所导致的污染排放具有非常重要的社会意义和经济效益,也是建筑设备工程专业的重要的任务。
为了创造令人满意的室内光环境,同时又要避免过高的建筑能耗,就必须充分了解不同类型的采光、照明设备与方法的性能特点与能耗特点。
本章介绍了建筑光环境有关的基本概念和理论,此外,对照明、采光设备、控光材料、照明形式、计算方法等也有介绍,以期读者对光环境的设计原理有正确的了解,并初步掌握光环境的设计与控制方法。
第一节光的性质与度量光是以电磁波形式传播的辐射能。
电磁辐射的波长范围很广,只有波长在380nm至760nm的这部分辐射才能引起光视觉,称为可见光(简称光)。
波长短于380nm的是紫外线、x射线、 射线、宇宙线;长于760nm的有红外线、无线电波等等。
它们与光的性质不同,人眼是看不见的(图8-1)。
图8-1 辐射波谱不同波长的光在视觉上形成不同的颜色,例如700nm的光呈红色,580nm呈黄色,470nm呈蓝色。
单一波长的光呈现一种颜色,称为单色光。
日光和灯光都是由不同波长的光混合而成的复合光,它们呈白色或其他颜色。
将复合光中各种波长辐射的相对功率量值按对应波长排列联结起来,就形成该复合光的光谱功率分布曲线,它是光源的一个重要物理参数。
建筑环境学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.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升高,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”。
《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。
《建筑环境学》习题部分参考答案《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 就是不能人为改变的。
所以要使I c,z 取最佳值,只有使θ尽可能小。
在冬季,太阳就是从东南方向升起,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。
但在南方尤其就是北回归线以南,冬夏太阳高度角差不多,所以建筑物就是否坐北朝南影响不太大。
2、就是空气温度改变导致地面温度改变,还就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与放射辐射能时具有选择性,它对太阳辐射几乎就是透明体,直接接受太阳辐射的增温就是非常微弱。
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与对大气的长波辐射。
因此,地面与空气的热量交换就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,有效天空温度应该就是多少?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 K4、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。