建筑环境学 简答题 复习

1．地面温度改变导致空气温度改变。

2．大气中的气体分子在吸收太阳辐射时具有选择性，对短波辐射几乎是透明体。空气与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交换而被加热或冷却。

2为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？ 

1．晴朗的夜间，天空中云量、尘粒、水汽较少，大气透明度高，吸收地面长波辐射的能力差，所以大气逆辐射Qsky小，天空背景温度很低。

2．树叶表面与大气层之间的辐射换热量QR，就是树叶表面向大气层的辐射能量Ql与大气层向树叶表面的逆辐射Qsky之差额，即：

QR＝Ql－Qsky ＝σ (εTl4 － Tsky4 ) 

3．此时树叶表面与天空的辐射换热损失很大，表面温度下降的比较低（幅度大），而周围的空气温度相对较高，含湿量较大，当树叶表面温度下降到空气露点温度附近时，表面就开始结露，下降到0℃以下，就开始结霜了。

4．有同学认为结露结霜现象是由于气温低引起的，若气温低于空气的露点温度（如夏季空调送冷风到湿热的环境中，造成局部区域空气温度很低），则水蒸汽直接凝结成水滴，实际上会起雾。结露是由于气温高于露点温度，而物体表面温度低于露点温度，水蒸汽才会在物体表面凝结，因此本题关键是分析树叶表面温度降低的原因。

3.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？

1．不同。纬度越高，需要的楼间距越大。

2．由于南北地区纬度的差别，在同一季节太阳高度角不同，南方较高，北方较低。太阳高度角偏低则建筑物的日影区就越大，为避免建筑物相互遮挡，所需要的楼间距就越大。

3．建筑物所需要的日照间距D0可按下式计算：

[1]

其中：H0－前（南）栋建筑计算高度（前栋建筑总高减后（北）栋建筑第一层窗台高）

      h －太阳高度角

      A －太阳方位角

      a －后栋建筑法线与正南方向所夹的角

由公式可知，当其他条件一样时，北方地区纬度高，太阳高度角h小，则cos(h)大，最小住宅楼间距也大。

4.室外空气综合温度是单独由气象参数决定的吗？

答：不是，还与围护结构外表面的性质有关。

室外空气综合温度是为了计算方便推出的一个当量的室外温度，表达式为：

－由气象参数决定

但围护结构外表面的对流换热系数，围护结构外表面对太阳辐射的吸收率，围护结构外表面与环境的长波辐射换热量与围护结构外表面的性质（材料、粗糙度、形状等）有关。

所以室外空气综合温度应该是气象参数与围护结构表面特性共同作用的结果。

5.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？

答：否。

由普通玻璃的光谱透过率（书中图3－3）图中可知，可见光和短波红外线的通过率比较高，而长波红外线和紫外线的透过率很低，因此透过玻璃窗的太阳辐射主要为可见光和短波红外线，但也包含少量的长波红外线和紫外线。

6.透过玻璃窗的太阳辐射是否等于建筑物的瞬时冷负荷？

答：不是。

太阳辐射进入室内后，首先被室内各种表面吸收和贮存，提高这些表面的温度，然后通过对流换热方式逐步释放到空气中，形成瞬时冷负荷，在时间上有所延迟，并不等于该时刻的瞬时冷负荷。

同时，计算建筑物的瞬时冷负荷还应考虑围护结构导热、室内热源散热等因素。

7.室内照明和设备散热是否直接转变为瞬时冷负荷？

答：不是。

室内照明和设备散热一般包括对流换热和辐射换热两种形式。其中，对流换热部分立刻就进入到室内空气中成为瞬时冷负荷，而辐射得热部分首先会传递到室内各表面，提高这些表面的温度。当这些表面的空气温度高于室内空气温度时，就会有热量以对流换热的形式进入到空气中，成为瞬时冷负荷。

所以室内照明和设备散热只有部分直接转变为瞬时冷负荷。

8.为什么冬季往往可以采用稳态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？

答：稳态计算法即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、传热面积的积来求取负荷值，即Q = KFT。

如果室内外温差的平均值远远大于室内外温差的波动值时，采用平均温差的稳态计算带来的误差也比较小，在工程设计中是可以接受的。例如在我国北方的冬季，室外温度的波动幅度远小于室内外的温差（见图），因此目前在做采暖负荷计算时，采用的是日平均温差的稳态计算法，即：Qhl = Kw Fw (to - tin)

其中to采用是冬季室外设计温度，对于空调系统为每年不保证1天、对于采暖系统为每年不保证5天的最低日平均温度；tin是冬季室内设计温度。

图 冬夏室内外温差比较举例

但计算夏季冷负荷是不能采用日平均温差的稳态算法的，否则可能导致完全错误的结果。因为尽管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，见图。如果采用日平均温差的稳态算法，则导致冷负荷计算结果偏小。另一方面，如果采用逐时室内外温差，忽略围护结构的衰减延迟作用，则会导致冷负荷计算结果偏大。

9．人的代谢率主要是由什么因素决定的？人体的发热量和出汗率是否随环境空气温度的改变而改变？

人体的代谢率主要是由肌肉活动强度决定的。其他因素如肌肉活动强度、环境温度、性别、年龄、神经紧张程度、进食后时间的长短等等也会有一定的影响，但相比之下可以忽略不计。

人体发热量主要由肌肉活动强度即代谢率决定的，与环境空气温度无关。

环境温度的变化会影响出汗率。当环境温度较高，处于偏热环境时，人体表面出汗率随环境温度升高而升高。而当环境温度较低，处于偏冷环境时，人体表面没有汗液，人体的一部分水分通过皮肤表层直接蒸发到空气中去，此时出汗率很低，并且几乎不随空气温度变化而变化。

10．“冷”与“热”是什么概念？单靠环境温度能否确定人体的热感觉？湿度在人体热舒适中起什么作用？

“冷”和“热”是人对周围环境的热感觉主观描述。通过人的皮肤表面下神经末梢的温度感受器（感受皮肤温度）和粘膜、腹腔内脏、中枢神经处的温度感受器（感受核心温度）发送的神经脉冲信号整合后产生。热感觉受皮肤温度、核心温度、温度变化率和变化量影响。

单靠环境温度不能确定人体的热感觉。环境温度（包括空气温度和辐射温度）、风速、相对湿度、人体服装状态、活动量和人体上一时刻的热状态均会影响人体热感觉。

潮湿的环境中空气湿度的增加会导致皮肤的湿润度增加，使皮肤“黏着性”的增加从而导致了热不舒适感

11．为什么要有TSV和TCV两种人体热反应评价投票？

由于人体热舒适和热感觉是不同的。热舒适是随着热不舒适的部分消除而产生的，当人获得一个带来快感的刺激时，其热感觉未必是中性的；而当人体处于中性状态时，并不一定能得到舒适条件。例如，在体温低时，浴盆中较热的水会使受试者感到舒适或愉快，但其热感觉评价却应该是“暖”而不是“中性”。相反当受试者体温高时，用较凉的水洗澡却会感到舒适，但其热感觉的评价应该是“凉”而不是“中性”。

由于在非平衡状态时，热舒适与热感觉有分离的现象存在，因此在实验研究人体热反应时需要评价热感觉投票和热舒适投票。

12．HIS、WCI与PMV、PPD应用上有什么区别？

HIS假定皮肤温度恒定在35℃以上，因此适用于温度较高的环境；WCI则是假定皮肤温度为33℃，适用于寒冷的环境，比如极地环境。而PMV和PPD指标适用评价处于热舒适状态附近的人体反应，在人体偏离热舒适状况较多时预测值有较大偏差。