建筑环境问答题

第一章 绪论 1、简述中国风水 中国风水以八卦五行、河图洛书为基础。在建筑选址方面认为：背山面水向阳最好；在建筑布局方面主义空间分割、方位调整、色彩运用；认为不好的住宅物理环境对人的心理有影响。它的合理部分在于认为环境因素影响人体的身体和心理健康，风水的理论更多的是前人实践经验的总结，缺乏理性分析的提炼。然而目前的多数江湖术士，败坏了风水的名声。 2、简述建筑环境学的三个任务。 任务一：了解人和生产过程需要什么样的建筑室内环境； 任务二：了解各种内外部因素是如何影响建筑环境的； 任务三：掌握改变或控制建筑环境的基本方法和手段。 第二章 建筑外环境 1、详述热岛现象的定义、特点、形成原因、造成后果以及防止热导现象的措施。 （1）定义 指城市气温高于郊区的现象，且市内各区的温度也不一样，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称为“热岛现象” （2）特点 热岛强度会随气象条件和人为因素不同出现明显的非周期变化。 气象条件：风速、云量、太阳直接辐射 人为因素：空调散热量、车流量 各种气候要素和城市布局也对热岛有影响。 例如：高纬度寒冷地区城市人工取暖消耗能量多，人为热排放量大，热岛强度增大，而常年湿热多云多雨或多大风的地区热岛强度偏弱 城市呈团块状紧凑不知，则热岛现象增强，城市呈条形状或呈星形分散结构，则热岛现象减弱 （3）形成的原因 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  （4）造成后果 a 对大范围内的大气污染有很大的影响 b 人类有许多疾病就是在“热岛效应”下引发的 c 严重的城市热岛效应不但影响了人们正常的生活和工作，还成为人们生活质量进一步提高和城市进一步发展的制约因素 （5）防止热岛效应 a 以采用改变城市建筑物表面涂上白色或换上浅颜色的，以减少吸收太阳辐射 b 在路边、花园和屋顶种花栽树，可使城市温度下降 c 加强城市规划，选择合理的城市结构模式，树立城市生态学观念，统筹安排工厂区、居民区。尤其是热岛区要加强绿化，通过植物吸收热量来改善城市小气候 d 将城区分散的热源集中控制，提高工业热源和能源的利用率，减少热量散失和释放，也是一项很重要的措施 城市“热岛效应”并不是无法可制，比如上海和英国伦敦近几年“热岛效应”就有所改善。 2、简述建筑热工。 “民用建筑热工设计规范” （GB50176－93）分为5个分区：严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区。目的在于使民用建筑的热工设计与地区气候相适应，保证室内基本热环境要求，符合国家节能方针。划分分区的主要指标：累年最冷月和最热月平均温度。划分分区的辅助指标：累年日平均温度<=5度和>＝25度的天数。 3、简述建筑气候区 分为七个一级区，I、II、III、IV、V、VI、VII，适用于一般工业建筑和民用建筑。划分一级区的主要指标：一月七月平均温度、平均相对湿度；划分一级区的辅助指标：年降水量、累年日平均温度<=5度和>＝25度的天数。一级区下又划分为若干个二级区，二级区的主要指标：一月七月平均温度、冻土性质、最大风速、年降水量。 第三章 建筑热湿环境 1、简述得热量和冷负荷之间的关系。 任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时间的瞬时冷负荷。得热量转换为冷负荷一般要经过幅值上衰减、时间上延迟。 2、谐波反应法和冷负荷系数法的特点、共性、区别 答：（1）两种方法的特点为：  ①使用谐波反应法求解冷负荷 a 边界条件按傅里叶级数展开 b 求对单元扰量的响应 （a）把室内空气温度固定 （b）给出常规室内热源的对流和辐射热的比例 （c）各内表面的辐射热量的分配比例 （d）给出常规建筑对常规扰量的各阶衰减倍数和延迟时间 c 把对单元扰量的响应进行叠加求和 ② 使用冷负荷系数法求解 a 边界条件按等时间间隔离散 b求对单元扰量的响应 （a）把室内空气温度固定 （b）把外扰通过围护结构形成的瞬时冷负荷表述为瞬时冷负荷温差 （c） 不计算房间蓄热特性的影响 c 把对单元扰量的响应进行叠加求和 （2）两种方法的共性为： 二者没有实质的区别，只是处理手法的不同而已 ①针对相同类型的围护结构，两者计算结果基本相同 ②在一定程度上反应了得热和冷负荷之间的区别 ③把室内空气温度作为常数 ④对长波辐射做了简化处理 ⑤忽略了透过玻璃窗的日射在围护结构内表面之间的光斑的影响 ⑥对辐射造成的影响做了过多的简化 ⑦如果被研究的房间与这些假定差的比较远，所求得的冷负荷就有较大误差 （3） 两种方法的区别是： ① 边界条件的离散方法不同 ② 是否考虑了房间内蓄热的影响 ③ 外窗日射冷负荷的计算 （4） 两种方法的计算精度差不多，但经多名专家计算结果表明：谐波反应法的精度一般较高。 第四章 人体对热湿环境的反应 1、简述影响人体热感觉的因素 （1）冷热刺激的存在 （2）刺激的延续时间 （3）原有的热状态 （4）皮肤温度 （5）核心温度 （6）环境温度 2、简述影响人体热舒适的因素 （1）冷热刺激的存在 （2）刺激的延续时间 （3）原有的热状态 （4）皮肤温度 （5）核心温度 （6）环境温度 （7）空气湿度 （8）垂直温差 （9）吹风感 （10）辐射不均匀性 （11）其他因素 3、服装吸收了汗液后，热阻如何变化？ 答：服装吸收了汗液后 （1）热阻增加 一方面：服装对皮肤表面的水蒸气扩散有一个附加的阻力； 另一方面：服装吸收部分汗液，使得只有剩余部分汗液蒸发冷却皮肤    （2）热阻减少 一方面：衣服潮湿导致导热系数增加 另一方面：在显热传热基础上增加了潜热换热 总的来说，服装吸收了汗液后，热阻降低，会使人凉快。 4、请叙述PMV的定义、理论依据、适用性和局限性 答：（1）定义 引入反映人体热平衡偏离程度的热负荷，得出的一个代表同一环境下绝大多数人热感觉的概念，采用7级分度 （2） 理论依据 人体处于稳态的热环境下，人体的热负荷越大，人体偏离热舒适的状态就越远。 即人体热负荷正值越大，人就会觉得越热；值越大，人就会觉得越冷；  （3）适用性 适用于稳态热环境中的人体热舒适评价  （4） 局限性 （a）不适用于动态热环境（或过渡热环境）的热舒适评价 （b）不适用于人体较多偏离于热舒适的情况 （c）不能代表所有人的感觉 第五章 室内空气品质 1、简述室内空气品质受到重视原因。 （1）强调节能导致建筑密封性增强和新风量减少 （2）新型合成材料在现代建筑中大量使用 （3）散发有害气体的电器产品大量应用 （4）传统集中空调系统的固有缺点 a 除湿不善，细菌孳生 b 过滤网不及时清洗或更换（运行管理不合理） c 新风口设计不合理 d 空调管理不善 （5）卫生间和厨房气流组织不合理 （6）室外空气污染（例如燃烧导致的SO、NO等） 2、改善空气品质的紧迫性与重要性 （1）美国每年因室内空气品质低劣造成的损失高达400亿美金 （2）中国每年因室内空气污染造成210万人死亡，其中儿童120万人，白血病患者高达4万人，且近些年来，这些数字急速攀升 （3）初步检测表明：超过70％以上的儿童房污染严重 （4）初步检测表明：接近100％北京医院的孕妇房污染超标 （5）初步检测表明：超过90％的车内存在空气污染 （6）我国每年的新建建筑40亿m2，室内空气基本都超标 （7）大量含有害物质的产品充斥建材市场 （8）建材和装修市场缺乏严格和科学的法规和法律 （9）缺少检测和控制室内污染的技术措施 （10）人们约70％的时间在室内度过 （11）由于室内污染严重，90％的港台明星患有哮喘等疾病 （12）目前全国约有3.25亿（注：该数字可能有些保守）人口患有气喘及过敏性鼻病，不良的室内空气品质是主要原因。 3、简述室内空气品质的定义 （1） 纯客观的定义  早期，人们把室内空气品质几乎完全等价为一系列污染物浓度的指标 （2） 纯主观的定义 1989年室内空气品质讨论会上，一教授提出：品质反映了人们的要求，如果人们满意，就是高品质，反之，就是低品质。 （3）客观评价和主观评价结合 美国供热制冷空调工程师学会颁布的<<满足可接受室内空气品质的通风>>中的定义“良好的室内空气品质：应该是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。 （4）更进一步的定义 “可接受的室内空气品质”和“感受到的可接受的室内空气品质”为美国供热制冷空调工程师学会修订版中提出。 （a）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 （b）可感受到的可接受的室内空气品质 空调房间中绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满 （5）定义说明  （a）对室内空气品质的定义是不断发展的 （b）可感受到的可接受的室内空气品质是达到可接受的室内空气品质的必要而非充分条件。例如氡、一氧化碳等没有气味，对人体也没有刺激，但对人有很大伤害 （c）定义d相对比较科学和全面，它涵盖了客观指标和人的主观感受两个方面的内容 （d）当前各国学者对室内空气品质的定义仍存在偏差，但基本认同定义的（4）。 4、简述目前的空气净化方法。 目前的净化方法主要有： （1）  过滤器过滤 （2）  活性炭吸附有害物质 （3）  纳米光催化降解VOCs （4）  臭氧法 （5）  紫外线照射法 （6）  等离子体净化 （7）  其他净化技术 5、建筑相关疾病和病态建筑综合症的不同之处和相同之处是什么？ （1）和病态建筑综合症不同之处： a 病因可查、有明确的诊断标准和治疗对策 b 离开建筑，疾病不会消失 c 康复时间较长，而且需远离建筑 d 不需要对他同室人健康进行调查 e 能够通过空气传播 （2） 和病态建筑综合症相同之处： a 化学因素、物理因素和生物因素 b 随室内人员密度增加而增大 第六章 通风及气流组织 1、自然通风的定义、特点、优缺点、常见自然通风的形式 答：（1）定义 自然通风是指利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的通风换气方式。 （2）特点 ①不消耗动力或与机械通风相比消耗很少的动力 ②主要依靠室内外风压或者热压的不同来进行室内外空气的交换    （3）自然通风的优点是： ①自然通风对于温度气候不同、很多类型的建筑都适用 ②自然通风比机械通风经济 ③如果开口的数量足够、位置合适、空气流量会很大 ④不需要专门的空调机房 ⑤不需要专门的维修人员 （4）自然通风的缺陷是： ①通风量往往难以控制，因此导致室内空气品质达不到预期的要求和过量的热损失 ②在大而深的多房间建筑中，自然通风难以保证新风的充分输入和平衡分配 ③在噪声和污染比较严重的地区，自然通风不适用 ④一些自然通风的设计可能会带来安全隐患，应预先采取措施 ⑤自然通风不适用那些恶劣气候环境的地区 ⑥自然通风往往需要居住者自己调整风口来满足需要，比较麻烦 ⑦目前的自然通风很少对进口空气进行过滤和净化 ⑧自然通风往往需要比较大的空间，经常受到建筑形式的限制 ⑨自然通风的可控性低，风量可能不足，对于要求较高建筑，不能完全依赖自然通风 （5） 常见的自然通风实现形式： ①穿堂风（进出口之间距离为屋顶的2.5~5倍） ②单面通风 ③被动风井通风 ④中庭通风 （6） 自然通风的适用场合 主要用于热车间排除余热的通风换气，及普通民用建筑。 2、请叙述置换通风的特点、相对于混合通风的优点、缺点及目前在社会的采用情况。 答：置换通风是指将处理过的空气直接送入到人的工作区（呼吸区），使人率先接触到新鲜空气，从而改善呼吸区的空气品质  （1）置换通风的特点： ①低速低紊流度 ②小温差（≤6K） ③室内存在浮升气流 ④室内出现热分离层，停留区空气品质好 ⑤停留区存在温度梯度                    （2）产生置换通风气流的先决条件： ①在地板附近尽可能以较小的温差无脉冲低速送风 ②在天花板附近排风                      （3）置换通风相对于混合通风的优点： ①人员停留区空气品质好 ②由于低速低紊流度送风，热舒适性好 ③部分负荷特性好 ④送风温差小，送风温度高，处理新风所需的能耗降低约20%；⑤送风温度高，过度季节免费供冷时段增加约50%，带来全年供冷能耗降低约10% ⑥由于送风温度高，冷水机组的蒸发温度可提高，冷水机组的能耗可降低约3% ⑦由于仅需考虑人员停留区负荷，上部区域负荷可不必考虑，设计计算负荷可减少10～40% 综上所述，置换通风所需的能耗比混合通风减少约20～30% （4）置换通风的缺点： ①由于受限于室内温度梯度和安装位置，制冷能力有限 ②由于送风温差小，所要求的风量较大，风机能耗要大，风管体积更大 ③由于送风速度低，故置换通风口体积均较庞大，需占用室内部分空间 ④要求要有采取使送风面风速要尽可能均匀的措施 ⑤室内的物品（家具等）不要遮住送风面 ⑥不能完全处理所有污染源产生的污染气流 ⑦由于风管体积较大及置换通风口价格较贵，投资比常规空调系统增加约5～10% ⑧冬季供热时，形不成置换流，供热效果较差 （5）置换通风特别适用的场合： ①在高大空间,大风量,小冷负荷情况下更应优先考虑使用 ②在工业领域，在高大厂房中，要求更好的空气品质，要求更节能的效果 ③ 热源与污染源同时发生的场合更利于使用（生产和装配车间，厨房，实验室） （6）置换通风目前在社会的采用情况 ①北欧现在大约50％的工业通风系统采用了置换通风系统，大约25％的办公室通风系统采用了置换通风系统 ②中国目前使用较少 第七章 建筑声环境 1、山西永济莺莺塔共13层，高36.76米。敲打石阶转角处有一大石上三两个凹坑，游人可以听到10余种不同的回音现象，其中主要的一种就是这种听起来很像蛙鸣的声音。试从声学观点予以解释。 答：根据研究表明主要有三个原因： （1）塔的地形地貌，塔的地势特别高，周围特别平坦。它可以接受大范围内传出来的声音。 （2）它的建筑结构，它的每层塔檐都呈凹形，可以聚集反射波。 （3）它的建筑材料，在古代全部采用青砖所做的，表面特别光滑，可以大大提高声波的反射系数。 因为塔高低不同，时间不同，一棱一棱的就形成了酷似青蛙的叫声了 2、简述噪声控制的原则。 答：① “闹静分开”的原则 ②改变噪声传播的方向或途径 ③充分利用天然地形的吸声、降噪作用 ④采取声学措施，包括吸声、消声、隔声、隔振和减振等噪声控制技术 3、什么是消声器？叙述消声器的分类及特点 消声器是一种允许气流通过，又能有效阻止或减弱噪声向外传播的装置。甚至可降低噪声20～40dB。可分为阻性消声器、抗式消声器和阻抗式消声器。 阻性消声器：利用吸声材料消声的吸收型消声器。 抗性消声器：依靠管道界面的突变或旁接共振腔等在声传播过程中引起阻抗的改变，从而产生声波的反射、干涉现象，从而降低由消声器向外辐射的声能，达到消声的目地。 阻抗复合式消声器：由阻性消声器与抗式消声器组合而成。微穿孔板消声器是阻抗复合式消声器一种特殊形式 高频噪声选择阻性消声器，中低频噪声选用抗式消声器，宽频噪声选用阻抗式消声器。 第八章 建筑光环境 1、简述舒适光环境要素。 （1）适当的照度水平 （2）舒适的亮度比 （3）适宜的色温与显色性 （4）避免眩光干扰 2、简述采光原则。 （1）是否节能 意味着尽量要自然采光，是否改善了建筑内部环境的质量。 （2）有舒适的光环境，即要有： ①适当的照度水平 ②舒适的亮度比 ③适宜的色温与显色性 ④避免眩光干扰 3、叙述常用的照明方式 （1）一般照明 在工作场所内,以照亮整个工作面为目的的照明方式称一般照明，它的特点是：灯具均匀布置在被照面上空，在工作面上形成均匀的照度。适用于如下场合：①对光的投射方向没有特殊要求的场所；②在工作面没有特别需要提高视度的工作点；③工作点很密或不固定的场所。 （2）分区一般照明 同一房间内由于使用功能不同，各功能区所需要的照度值不相同，这时需首先对各房间进行分区，再对每一分区做一般照明。它的特点是: ①可能有工作区与交通区的照度差别；②可能有不同工段间的照度差别；③分区照明不仅能满足区域功能需求，还达到节能的目的。 （3）局部照明  指在工作点附近，专门为照亮工作点而设置的照明装置，适用场合包括：设置在照度高或对光线方向性有特殊要求处 。如：车间内的车床灯，台灯，商店柜台内射灯等 。提示：该方式一般不单独使用。 （4）混合照明  在同一场所内，既有一般照明，又有局部照明。适用于要求高照度或要求有一定的投光方向，或工作面的固定点分布较稀疏的场所。如大型商场，图书馆，工业厂房等等。