建筑物理復習題答案

一、名詞解釋1.導熱系數(shù)入：是指在穩(wěn)定傳熱條件下，lm厚的材料，兩側表面的溫差為l度K,在1秒內，通過1平方米面積傳遞的熱量。影響因素：材質；表觀密度；含濕量；溫度。2.傳熱系數(shù)K:是指在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護結構兩側空氣溫差為1K,1小時內通過1平方米面積傳遞的熱堂。3.熱阻：R=厚度d/導熱系數(shù)入，熱阻＋內外表面換熱阻＝總熱阻，總熱阻的倒數(shù)就是總的傳熱系數(shù)。4. 溫室效應：建筑可以通過玻璃獲取大量的太陽輻射，使室內構件吸收輻射而溫度升高，但室內構件發(fā)射的遠紅外輻射不能通過玻璃再輻射出去，從而可以提高室內溫度。5.封閉空氣間層傳熱：輻射散熱70%,對流和導熱30%。在建筑圍護結構中采用封閉空氣間層可以增加熱阻，并且材料省、重量輕，是一項有效而經濟的技術措施；如果技術可行，在圍護結構中用一個厚的空氣間層撥入用幾個薄的空氣間層；為了有效地減少空氣間層的輻射熱量，可以在間層表面圖貼反射材料。6.材料層熱惰性指標D:表示圍護結構在諧波熱作用下抵抗溫度波動的能力。7.露點溫度：某一狀態(tài)的空氣在含濕望不變的情況下，冷卻到它的相對濕度達到100%時所對應的溫度，成為該狀態(tài)下空氣的露點溫度。8.相對濕度：一定溫度一定大氣壓下濕空氣的絕對濕度f與同溫同壓下的飽和蒸汽噩的百分比。9.熱島效應：在建筑物與人口密集的大城市，由千地面覆蓋物吸收的輻射較多，發(fā)熱體較多，形成城市中心的溫度高于郊區(qū)。改善：在城市中增加水面設置，擴大綠地面積；避免形成方形圓形城市面積設計，多采用帶型城市。10.熱橋：圍護結構中，一般都有保溫性能遠低于主體部分的嵌入構件，如外墻體中的鋼或鋼筋混凝土骨架、圈梁、板材中的肋等。這些構件或部位的熱損失比相同面積主體部分的熱損失多，其內表面溫度比主體部分低。建筑熱工學中，形象地將這類容易傳熱的構件或部分稱為“熱橋”11.太陽方位角：太陽光線在地面上的投影線與地平面正南方向所夾的角。12.波陣面：某一時刻，波動所到達形成的包跡面。13.聲功率：聲源在單位時間內向外輻射的聲音能量W,單位瓦14.聲強：在聲波傳播過程中，每單位面積波陣面上通過的聲功率，I15.聲壓：空氣質點由于聲波作用而產生振動時所引起的大氣壓力起伏。I=p2/pc16.混響時間：聲源停止發(fā)聲后，室內的聲能立刻開始衰減，聲音自穩(wěn)態(tài)聲壓級衰減60dB所經歷的時間。17.光通量Φ（流明lm):人眼對不同波長的電磁波的靈敏度；18.發(fā)光強度I(坎德拉cd):光通噩的空間密度；19.照度E(勒克斯lx):被照面上單位面積的光通崖；20.眩光：當看到物體時，視覺適應了某個亮度水平之后，如果在視野內增加亮度不同的視覺對象或光源，眼睛就會感到不舒服，降低視覺功效或物體的可見度，甚至喪失視力。二、簡答論述題1、構成室內熱環(huán)境的四項氣候要素是什么？簡述各個要素在冬（或夏）季，在居室內，是怎樣影響人體熱舒適感的。答：（1）室內空氣溫度：居住建筑冬季采暖設計溫度為18℃，托幼建筑采暖設計溫度為20℃，辦公建筑夏季空調設計溫度為24℃等。這些都是根據(jù)人體舒適度而定的要求。（2）空氣濕度：根據(jù)衛(wèi)生工作者的研究，對室內熱環(huán)境而言，正常的濕度范圍是30-60%。冬季，相對濕度較高的房間易出現(xiàn)結露現(xiàn)象。（3）氣流速度：當室內溫度相同，氣流速度不同時，人們熱感覺也不相同。如氣流速度為0和3m/s時，3m/s的氣流速度使人更感覺舒適。（4）環(huán)境輻射溫度：人體與環(huán)境都有不斷發(fā)生輻射換熱的現(xiàn)象。2、為什么說，即使人們富裕了，也不應該把房子搞成完全的“人工空間”？答：我們所生活的室外環(huán)境是一個不斷變化的環(huán)境，它要求人有袍強的適應能力。而一個相對穩(wěn)定而又級其舒適的室內環(huán)境，會導致人的生理功能的降低，使人逐漸喪失適應環(huán)境的能力，從而危害人的健康。3、表面的顏色、光滑程度，對外圍護結構的外表面和對結構內空氣間層的表面，在輻射傳熱方面，各有什么影響？答：對于短波輻射，顏色起主導作用；對于長波輻射，材性起主導作用。如：白色表面對可見光的反射能力最強，對于長波輻射，其反射能力則與黑色表面相差極小。而拋光的金屬表面，不論對于短波輻射或是長波輻射，反射能力都很高，所以圍護結構外表面刷白在夏季反射太陽輻射熱是非常有效的，而在結構內空氣間層的表面刷白是不起作用的。4、試根據(jù)自己的經驗，列舉幾個外墻內表面或地面產生表面結露現(xiàn)象的實例，并說明結露的原因。答：例1、有些戶主由于使用不當，經常使室內出現(xiàn)許多水蒸氣，室內空氣容納不了的水蒸氣就凝結成水珠析出。由于山墻的建筑構造做法不到位，使山墻內表面溫度低于室內的露點溫度，而導致山墻表面出現(xiàn)結露，甚至霉變。例2、有些室內由于溫度降低，而使露點溫度降低，產生結露現(xiàn)象。若在建筑構造無總是的情況下，居民生活方式不同，也會使房間產生結露的現(xiàn)象，居民在居住空間內頻繁進行類似于大蒸汽作業(yè)，就會使室內水蒸氣含112300量過高，出現(xiàn)結露現(xiàn)象。5、建筑圍護結構的傳熱過程包括哪幾個基本過程，幾種傳熱方式？分別簡述其要點。答：建筑圍護結構傳熱過程主要包括三個過程：表面吸熱、結構本身傳熱、表面放熱。表面吸熱——內表面從室內吸熱（冬季），或外表面從事外空間吸熱（夏季）結構本身傳熱——熱量由高溫表面?zhèn)飨虻蜏乇砻姹砻娣艧帷獗砻嫦蚴彝饪臻g散發(fā)熱量（冬季）,或內表面向室內散熱（夏季）6、為什么空氣間層的熱阻與其厚度不是成正比關系？怎樣提高空氣間層的熱阻？答：在空氣間層中，其熱阻主要取決于間層兩個界面上的空氣邊界層厚度和界面之間的輻射換熱強度。所以，空氣間層的熱阻于厚度之間不存在成比例地增長關系。要提高空氣間層的熱阻可以增加間層界面上的空氣邊界層厚度以增加對流換熱熱阻；或是在間層壁面上涂貼輻射系數(shù)小的反射材料以增加輻射換熱熱阻。7、采暖居住房間的密閉程度（氣密化程度）對衛(wèi)生保健、經濟、能源消費等方面，各有什么影響？答：就保溫而言，房間的密閉性越好，則熱損失越少，從而可以在節(jié)約能源的基礎上保持室溫。但從衛(wèi)生要求來看，房間必須要有一定的換氣量。另一方面，過分密閉會妨礙濕氣的排除，使室內濕度升高，從而容易造成表面結露和圍護結構內部受潮。8、試從節(jié)約能源的角度分析，在相同面積的情況下，正方形平面與長方形平面何者有利？答：從節(jié)約能源的角度分析，就要控制建筑的體形系數(shù)即建筑的外表面積與其所包圍的體積之比。對于同樣的體積的建筑，在各面外圍護結構的傳熱情況均相同時，外表面面積越大，熱損失越多，所以在相同面積的情況下，正方形平面更為有利。9、為什么我國規(guī)定圍護結構的總熱阻，不得小于最小總熱阻Rо?min？答：規(guī)定圍護結構的總熱阻，不得小于最小總熱阻Rо?min主要是因為：保證內表面不結露，即內表面溫度不得低于室內空氣的露點溫度；同時還要滿足一定的熱舒適條件，限制內表面溫度，以免產生過強的冷輻射效應。10、試詳述外保溫構造方法的優(yōu)缺點。答：外保溫的優(yōu)點：1、使墻或屋頂?shù)闹饕糠质艿奖Ｗo，大大降低溫度應力的起伏，提高結構的耐久性；2、外保溫對結構及房間的熱穩(wěn)定性有利；3、外保溫有利于防止或減少保溫層內部產生水蒸氣凝結；4、外保溫法使熱橋處的熱損失減少，并能防止熱橋內部表面局部結露5、對于舊房的節(jié)能改造，外保溫處理的效果最好。外保溫的缺點：1、適用于規(guī)模不太大的建筑，才能準確判斷外保溫是否提高房間的熱穩(wěn)定性；2、在構造上較復雜，必須有保護層；3、由于要設保護層，所以造價要高。11、內保溫優(yōu)缺點。優(yōu)點：不受室外氣候因素的影響，無須特殊防護；對間歇使用的建筑，室內供熱溫度上升快。缺點：與外保溫的優(yōu)點相對，占用室內使用面積。12、如何減少窗戶的傳熱損失？提高窗框的保溫性能（選擇導熱系數(shù)小的框材；采用導熱系數(shù)小的材料截斷金屈框扇形材的熱橋，制成斷熱橋式窗框；利用框料內的空氣腔室或利用空氣截斷金屈扇的熱橋）；改善玻璃的保溫能力；提高氣密性，減少冷凝滲透；采取合適的窗墻面積比。13、倒鋪屋面有哪些好處？目前在推廣應用方面存在什么困難？答：到鋪屋面法不僅可能完全消除內部結露的可能性，又是防水層得到保護，從而大大提高其耐久性。這種方法對保溫材料的要求更高，而求目前都要在保溫層上面設置某種覆蓋層加以保護。對于保溫層，還沒有合適的理想材料，有些材料雖有不吸水、耐火、耐化學侵蝕等優(yōu)點，但英屬于脆性材料不利于施工，所以推廣有一定的困難。14、圍護結構受潮后為什么會降低其保溫性能，試從傳熱機理上加以闡明。答：材料的導熱系數(shù)是固體〉液體〉氣體，當圍護結構受潮后原來圍護結構中的水蒸氣就以液態(tài)凝結水的形式存在于圍護結構中，使圍護結構的導熱系數(shù)增大，保溫能力降低。15、試從隔熱的觀點來分析：（1）多層實體結構；（2）有封閉空氣間層結構；（3）帶有通風間層的結構；它們的傳熱原理及隔熱的處理原則。答：1、多層實體結構它的傳熱主要是實體結構的導熱，在進行隔熱處理時可通過增加實體結構的熱阻，以降低結構的導熱系數(shù)，從而增加隔熱能力；2、有封閉空氣間層結構它的傳熱主要是間層中的輻射傳熱，在進行隔熱處理時可在間層壁面貼輻射系數(shù)小的反射材料，以減小輻射傳熱量，從而增加隔熱能力；3、帶有通風間層的結構它的傳熱主要是對流傳熱，當室外空氣流經間層時，帶走部分從面層傳下的熱量，從而減少透過基層傳入室內的熱量。因此，可通過增加間層的通風量，來達到隔熱的目的。16、為提高封閉間層的隔熱能力應采取什么措施？外圍護結構中設置封閉空氣間層其熱阻值在冬季和夏季是否一樣？試從外墻及屋頂?shù)牟煌恢眉右苑治?。答：為提高封閉間層的隔熱能力，可以在間層內鋪設反射系數(shù)大、輻射系數(shù)小的材料（如鋁箔），以減少輻射傳熱量。由于季節(jié)不同，太陽的高度角和方位角的不同，所以在冬季屋頂?shù)奶栞椛錈彷^小，而外墻接受的太陽輻射于夏季相比較變化不大。所以對于屋頂冬季的熱阻值比夏季小，而外墻則變化不大。17、噪聲控制的步驟：1、調查噪聲的現(xiàn)狀，以確定噪聲的聲壓級；同時了解噪聲產生的原因以及周圍環(huán)境的情況2、根據(jù)噪聲現(xiàn)狀和有關的噪聲允許標準，確定所需降低的噪聲聲壓級數(shù)值3、根據(jù)需要和可能，采取綜合的降噪措施，包括從城市規(guī)劃、總圖布置、單體建筑設計，知道建筑圍護不見隔聲、吸聲降噪、消聲、減振等措施18、大量性民用建筑（住宅、學校、醫(yī)院）總平面防噪設計：1、遠離航空港、鐵路線、車站、港口等2、建筑所在區(qū)域內各類有噪聲源的建筑附屬設施的位置，應避免對建筑物產生噪聲干擾3、在進行建筑設計時，應依聲環(huán)境的條件，對建筑物的防噪間距、朝向選擇及平面布置等做綜合的考慮。城市住宅：1、居住區(qū)的兒童游戲場位置，應避免對住宅產生干擾。2、臥室、起居室不應設計在臨街一側3、電梯井不得與臥室、起居室相鄰4、選用的建筑圍護結構應達到有關標準學校建筑：1、將運動場沿干道布置，作為噪聲隔離帶2、產生噪聲的校辦工廠與教學樓之間應有必要距離的噪聲隔離帶。3、音樂教室等產生噪聲的房間應分區(qū)布置4、教學樓中間走道、門廳等處做吸聲處理室內吸聲降噪：室內聲音(直達聲和混響聲)；對室內混響聲進行吸收。19、建筑保溫設計的綜合處理原則：充分利用可再生資源；防止冷風滲透的不良影響；合理進行建筑規(guī)劃設計；提高圍護結構的保溫性能；使房間具有良好的熱特性。20、側窗采光的優(yōu)缺點優(yōu)點：構造簡單，布置方便，造價低廉；不受建筑層數(shù)的限制；光線具有明確的方向性，有利于形成陰影；可提供景觀和通風。缺點：室內照度分布不均；易造成眩光；占用過多墻面。21、天窗采光的優(yōu)缺點優(yōu)點：均勻的照度分配；不易形成眩光；不受立面造型的限制，不占用墻面面積；多用于大跨度建筑或不適宜周邊開窗的建筑。缺點：構造復雜，造價相對較高，還存在漏水、積雪、熱負荷等問題。美術館采光設計要求：適宜的照度；合理的照度分布；避免直接眩光；避免一、二次反射眩光；適宜的環(huán)境亮度和色彩；避免陽光直射展品。設計：側窗采光光線充足具有指向性僅適用于進深不大的小型展覽室或以展出雕塑為主的展室；高側窗通過調節(jié)窗口位置的高低與內墻與窗口的距離使照度最高值處于展品中心；頂部采光采光效率高室內照度分布均勻易于防止直接眩光，且可供展品布置的墻面面積大，展品布置靈活，為防止出現(xiàn)二次反射眩光可在天窗下設不透明或半透明擋板，或將中部屋面降低形成垂直或傾斜的采光口。23、照明節(jié)能設計：采用高光效、長壽命光源；選用效率高、利用系數(shù)高、配光合理的燈具；根據(jù)視覺作業(yè)要求，確定合理的照度標準值，并選用合適的照明方式；選用配光合理的燈具；室內表面（頂棚、墻面