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文檔簡介
第一章緒論.描述你所了解的建筑環(huán)境學(xué),并對其發(fā)展前景發(fā)表自己的觀點(diǎn)。答:建筑環(huán)境學(xué)是指在建筑空間內(nèi), 在滿足使用功能的前提下,如何使人們在使用過程中感到舒適和健康的一門科學(xué)。它包括建筑、傳熱、聲、光、材料及生理和心理等多門學(xué)科的內(nèi)容,是一門跨學(xué)科的邊緣學(xué)科。因?yàn)樗P(guān)系到環(huán)境學(xué),建筑學(xué)等很多學(xué)科,與人類息息相關(guān),隨著可持續(xù)發(fā)展的提出,對建筑環(huán)境學(xué)學(xué)科發(fā)展提出了一個(gè)更新的要求, 促使人們研究從人的生理和心理角度出發(fā),確定合理的室內(nèi)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn), 分割室內(nèi)居住區(qū)域和非居住區(qū)域, 研究自然能源的利用,在室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)、 能耗、環(huán)保之間尋找建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的平衡點(diǎn), 至此建筑環(huán)境學(xué)會(huì)不斷地成熟和完整起來。.說明建筑環(huán)境工程師與建筑師對建筑環(huán)境關(guān)注的不同點(diǎn)。答:建筑師主要是從生理、心理的角度,分析人們對房屋建筑內(nèi)、外環(huán)境的物質(zhì)和精神要求,綜合運(yùn)用工程技術(shù)手段,在規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中為人們創(chuàng)造適宜的物理環(huán)境, 他主要側(cè)重待建建筑設(shè)計(jì)過程中如何運(yùn)用建筑物理有關(guān)知識,利用建筑本身和自然環(huán)境創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境。建筑環(huán)境工程師側(cè)重的是已建建筑在室內(nèi)外環(huán)境影響下形成的室內(nèi)環(huán)境, 運(yùn)用室內(nèi)環(huán)境基本原理、知識,并根據(jù)人體的生理和心理要求,采用建筑設(shè)備工程設(shè)計(jì)的方法,達(dá)到舒適的或者符合生產(chǎn)要求的室內(nèi)環(huán)境。建筑環(huán)境設(shè)計(jì),國內(nèi)以前僅局限于建筑工程師,主要以研究建筑物理為基礎(chǔ),而暖通工程師對環(huán)境的研究,也僅局限于用機(jī)械手段,主要研究建筑本身無法彌補(bǔ)的室內(nèi)空氣滿足室內(nèi)熱環(huán)境和空氣品質(zhì)需要為基礎(chǔ)。.闡述建筑環(huán)境與設(shè)備工程設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中的作用,及其與相鄰專業(yè)的關(guān)聯(lián)。答:建筑環(huán)境與設(shè)備工程的設(shè)計(jì)已經(jīng)從單純的改善室內(nèi)空氣環(huán)境的建筑設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì), 轉(zhuǎn)化為建筑環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì),除了需要完成改善熱濕環(huán)境、空氣環(huán)境的工程設(shè)計(jì)外,還需了解改善室內(nèi)光、聲環(huán)境等涉及的建筑電氣、 建筑給排水、以及建筑設(shè)備所引起的噪聲防止與控制等的工程設(shè)計(jì)。它與在建筑熱環(huán)境和室內(nèi)空氣品質(zhì), 還有建筑光環(huán)境和建筑聲環(huán)境等學(xué)科有所關(guān)聯(lián)。.當(dāng)今建筑環(huán)境主要解決的問題有哪些?答:建筑環(huán)境學(xué)主要研究建筑內(nèi)外的空間環(huán)境,如建筑外環(huán)境,建筑內(nèi)有空氣環(huán)境、熱濕環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境,廣義上建筑環(huán)境還應(yīng)包括建筑內(nèi)的水環(huán)境、社會(huì)環(huán)境等內(nèi)容。建筑環(huán)境學(xué)從現(xiàn)有建筑的建筑環(huán)境出發(fā), 掌握現(xiàn)有建筑環(huán)境的特點(diǎn)、基本理論與變化規(guī)律,以尋求現(xiàn)有建筑環(huán)境的不足,通過設(shè)備工程的設(shè)計(jì)達(dá)到改善建筑環(huán)境的目的, 提供必要的理論基礎(chǔ)。第二章 建筑外環(huán)境.地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)有何區(qū)別,它們是如何影響氣候和時(shí)差的?答:區(qū)別:地球繞地軸自轉(zhuǎn),地軸與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的黃道面的法線呈固定的傾角,其傾斜角為2327'。以一天為周期的地球自轉(zhuǎn),形成晝夜交替;地球圍繞太陽逆時(shí)針公轉(zhuǎn)是循著一個(gè)偏心率很小的橢圓形軌道前進(jìn)的, 以一年為周期的地球公轉(zhuǎn),形成四季變化。如何影響:地球在公轉(zhuǎn)時(shí),陽光直射地球的射線變化范圍用赤緯 d表示。赤緯即太陽光線與地球赤道平面的夾角,其值隨地球公轉(zhuǎn)軌道上的位置, 即日期的不同而變化。赤緯從赤道平面算起,向北為正,向南為負(fù)。全年赤緯在+ 2327'-—2327'之間變化。地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的行程中, 不同日期有不同的太陽赤緯,就會(huì)形成不同的氣候。地球在自轉(zhuǎn)時(shí),地球自轉(zhuǎn)的位置用時(shí)角3度量, 以真太陽時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)。 經(jīng)國際協(xié)議,以本初子午線處真太陽時(shí)為世界時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn), 即世界時(shí),又稱格林威治時(shí)間。全世界按地理經(jīng)度劃分為 24個(gè)時(shí)區(qū),每個(gè)時(shí)區(qū)包含地理經(jīng)度15,相鄰兩個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)差為 1小時(shí)整。.古巴首都哈瓦那于今天當(dāng)?shù)貢r(shí)間下午 3時(shí)舉行中古女子排球比賽。 在北京中央電視臺(tái)直播的時(shí)間應(yīng)是幾時(shí)?答:古巴國家時(shí)間的經(jīng)度為西經(jīng) 82。23北京時(shí)間的經(jīng)度為東經(jīng) 120。,由公式得:△T=4(121°16'+82°23')=4x203.65=814.6(min)=13.577(h)=13小時(shí)35分所以北京時(shí)間應(yīng)該為:4小時(shí)35分。.不考慮季節(jié)因素,計(jì)算上海(東經(jīng):12116'與喀什(東經(jīng)7559'在北京時(shí)間12:00時(shí)的時(shí)差。答:△T=4(121°16'—75°59')=4(121.27—75.98)=181.16(min)=3小時(shí)12分.什么是太陽常數(shù)?太陽輻射對建筑環(huán)境有何影響?答:由于太陽與地球之間的幾何關(guān)系, 使地球大氣層外與太陽光線垂直面上的太陽輻射強(qiáng)度幾乎是定值。這一定值取名為太陽常數(shù), 它是指太陽與地球之間為年平均距離時(shí), 地球大氣層上邊界處垂直于陽光射線的表面上,單位面積單位時(shí)間內(nèi)來自太陽的輻射能量,以符號I。表示。影響:對于建筑熱環(huán)境來說, 太陽輻射是一項(xiàng)十分重要的外擾, 特別是透過玻璃窗直接射入室內(nèi)的輻射熱, 對房間的溫度狀況有著特殊的影響。 在寒冷的冬季,太陽輻射為人們提供了免費(fèi)的熱源,而在炎熱的夏季,人們又必須花費(fèi)一定的代價(jià), 以抵消其對房間溫度的干擾。到達(dá)建筑表面的太陽輻射與穿過大氣層的路徑、 大氣透明度、太陽位置以及建筑表面朝向相關(guān)。.某地區(qū)(北緯=40)在平坦的場地上有前后兩棟平行的建筑物(前棟高度為15m),若要求冬至日正午前后有 3時(shí)以上的日照,試確定建筑物的朝向和間距。答:假定后棟建筑窗臺(tái)高度為 1.2m。要求正午前后3小時(shí)的日照,即午前10:30到午后13:30得到滿窗日照,因這兩個(gè)時(shí)刻太陽高度角相同,方位角符號相反,因此只取其中一個(gè)時(shí)角即可,如取13:30時(shí)的太陽高度角及方位角,此時(shí)時(shí)角h=15X(13.5—12)=+22.5°由北緯=40,赤緯d=—2327'采用式(2-5)、式(2-6)計(jì)算太陽高度角和方位角sin=sin40sin(2327')cos40cos(2327')cos22.5=0.39,=22.95八cos(2327')sin22.5八“ … ~cosA= ; =0.38, A=6740cos22.95D0=(H0-H1)ctgcos(A—)=(15m-1.2m)ctg2.95xcos(6740'—)若想D0最小,則需cos(6740'—)最小,此時(shí)應(yīng)該等于0,故,D0=(15m-1.2m)ctgx22.95Xcos6740'=12.4m
所以建筑物應(yīng)該朝正南方向。.有正南北朝向的住宅建筑群,要求冬至日中午能充分保證利用陽光。采用計(jì) 算法計(jì)算在天津(北緯3906')和上海(北緯3112')兩地,其房屋最小間距各為多少?a)在天津(北緯39°06')和上海(北緯31°12')兩地,其房屋最小間距各為多少?答:間距計(jì)算公式: DoHoctgcos(A) (1)又sincoscoshcosdsinsind (2)(一)天津地區(qū)=39°06',h=0°,d=-23.5;a=0°,A=0°或180°(正南北向)由(2)由(2)式解出=—27.4:把各參數(shù)代入(1)式:D0 H0ctg(-27.4)cos(0)=1.93H。(二)上海地區(qū)=31°12',h=0°,d=-23.5;“=0°,A=0°或180°(正南北由(2)式解出=—35.3:把各參數(shù)代入(1)式:D0 H0ctg(-35.3)cos(0)=1.41H0即得出天津地區(qū)和上海地區(qū)的房屋間距分別為1.93即得出天津地區(qū)和上海地區(qū)的房屋間距分別為1.93H0與1.41H0。.試求夏季廣州中午14時(shí)的室外計(jì)算溫度。答:從采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 ”GBJ1887(2001年版)查彳導(dǎo)tw,max=33.5C,tw,p=30.1C,則根據(jù)式(2-13)14時(shí)室外計(jì)算溫度為tw, tw,p (tw,maxtw,Jcos(15225)=30.1+(33.5-30.1)cos(15X12-225)=32.5C.試述風(fēng)向頻率圖的作法及作用。答:作法:風(fēng)向頻率圖是按照逐時(shí)實(shí)測的各個(gè)方位風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù), 分別計(jì)算出每個(gè)方向風(fēng)的出現(xiàn)次數(shù)占總次數(shù)的百分比, 并按一定比例在各方位線上標(biāo)出, 最后連接各點(diǎn)而成。一般陸地上風(fēng)向常用16個(gè)方位來表示。風(fēng)向頻率圖可按年、或按月統(tǒng)計(jì),分為年風(fēng)向頻率圖或某月的風(fēng)向頻率圖。作用:風(fēng)向頻率圖在專業(yè)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多,比如空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)中的新風(fēng)口、排風(fēng)口位置的確定,城市燃?xì)庖?guī)劃設(shè)計(jì)以及燃?xì)鈨?chǔ)配站設(shè)計(jì)等,需考慮當(dāng)?shù)啬曛鲗?dǎo)風(fēng)向的影響。.上海地區(qū)夏季空調(diào)設(shè)計(jì)用室外風(fēng)速為3.1m/s,對于一幢150m的高層,空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)室外
風(fēng)速應(yīng)取多少?答:由經(jīng)驗(yàn)公式 Vh V0(—)nh0對于本題式中: V0=3.1m/s,h=250m,ho=10m,n=0.2?0.5解得空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)室外風(fēng)速為:Vh=5.9m/s?15.5m/s.現(xiàn)場實(shí)測某一地區(qū) PM10、NO2、SO2日均值濃度分別為: 0.21、0.08、0.12mg/m3,試計(jì)算分析該地區(qū)的首要污染物名稱,及其該地區(qū)的空氣污染指數(shù) API。答:根據(jù)PM10日均值0.21查表2-13線性內(nèi)插計(jì)算獲得PM10分指數(shù)為APIPM101000.210APIPM101000.2100.150小, (200100)0.3500.150二130同理計(jì)算SO2、NO2分指數(shù)APISO2、APINO2分別為85、50,根據(jù)公式(2-15),獲得APIMax(API1,API2,API3,LL)Max(130,85,50)167計(jì)算結(jié)果表明,該地區(qū)首要污染物為可吸入顆粒物 PM10,地區(qū)空氣污染指數(shù)等級為m1,屬輕微污染。.我國民用建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)是如何劃分的?它們對設(shè)計(jì)有何作用?答:為了達(dá)到適宜的室內(nèi)環(huán)境, 不同氣候條件,對建筑的要求是不同的。整個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)將全國劃分為5個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)。分區(qū)名稱分區(qū)指標(biāo)設(shè)計(jì)要求主要指標(biāo)輔助指標(biāo)嚴(yán)寒地區(qū)最冷月平均溫度10C日平均溫度05c的天數(shù))145d必須充分滿足冬季保溫要求,一般可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)最冷月平均溫度0?—10C日平均溫度05c的天數(shù)90?145d應(yīng)滿足冬季保溫要求,部分地區(qū)兼顧夏季防熱夏熱冬冷地區(qū)最冷月平均溫度0?10C,最熱月平均溫度25?30c日平均溫度05c的天數(shù)0?90d,日平均溫度)25c的天數(shù)40?110d必須滿足夏季防熱要求,適當(dāng)兼顧冬季保溫夏熱冬暖地區(qū)最冷月平均溫度>10C,最熱月平均溫度25?29c日平均溫度)5c的天數(shù)0?90d,日平均溫度)25c的天數(shù)25?39d必須充分滿足夏季防熱要求,一般可不考慮冬季保溫溫和地區(qū)最冷月平均溫度0?13C,最熱月平均溫度18?25c日平均溫度05c的天數(shù)0?90d部分地區(qū)應(yīng)考慮冬季保溫,一般可不考慮夏季防熱.影響建筑環(huán)境的地質(zhì)因素有哪些,如何影響?答:地質(zhì)環(huán)境是指地球表面以下的堅(jiān)硬地殼層。 與建筑環(huán)境有關(guān)的地質(zhì)環(huán)境問題主要是土質(zhì)和區(qū)域地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、土質(zhì)性狀和厚度、地下開礦情況、地球化學(xué)和地球物理過程以及地震、滑坡、坍塌、地陷等地質(zhì)現(xiàn)象對建筑均有不同程度的影響。影響:1.土壤環(huán)境。土壤環(huán)境影響建筑環(huán)境的主要是含水量和耐壓性(通過比重體現(xiàn))及
地下水位層。此外,建筑用地還應(yīng)查看土壤的污染情況及蟻害、鼠害等情況以及地下有無古墓、古井、坑洞、穴道、砂井等地下坑穴。.氫對建筑環(huán)境的影響過程。土壤中氫及其子體以各種形式, 如建材、地基、土壤、地下水等多種渠道影響室內(nèi)環(huán)境,它對室內(nèi)環(huán)境的影響以及對人體危害非常大。.地?zé)衢_采利用對建筑環(huán)境的影響。地?zé)崾且环N無污染的綠色能源。與建筑環(huán)境關(guān)系最為密切的應(yīng)用方式主要是地源熱泵對建筑供熱和制冷,如圖 2-27。地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源(也稱地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng),利用地?zé)岫究商峁崴?,夏季可提供冷水,以此作為空調(diào)媒介水,獲得適宜冷暖空氣,營造舒適的室內(nèi)環(huán)境。第三章 室內(nèi)空氣環(huán)境.由于VOC種類繁多,我國有關(guān)規(guī)范選取了哪些物質(zhì)作為 VOC的應(yīng)識別組?答:由于VOC種類繁多,我國有關(guān)規(guī)范選取了最可能出現(xiàn)的 9種,即甲醛、苯、甲苯、對(間)二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁脂、十一烷作為應(yīng)識別組。.感受到的可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)好是否就是說明可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)好?為什么?答:不能說明。那些無刺激性氣味,其濃度又比較低,人體無法感覺到的污染物對人體健康長期的、慢性的危害人們是感覺不到的。 可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)定義為: 空調(diào)空間中絕大多數(shù)人沒有對室內(nèi)空氣表示不滿意, 并且空氣中沒有已知的污染物達(dá)到可能對人體產(chǎn)生嚴(yán)重健康威脅的濃度。.我國頒布的《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》和《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》兩個(gè)規(guī)范有何區(qū)別?答:《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》和《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》針對的對象和適用場合有所不同:(1)前者針對的是新建、擴(kuò)建和改建的民用建筑工程及其室內(nèi)裝修工程的環(huán)境污染控制;后者針對人們在正常活動(dòng)情況下的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。 (2)對于控制污染的項(xiàng)目兩者也有所不同,前者對化學(xué)性指標(biāo)4項(xiàng)、放射性指標(biāo)1項(xiàng)提出了控制標(biāo)準(zhǔn);后者對室內(nèi)空氣物理性指標(biāo)4項(xiàng)、化學(xué)性指標(biāo)13項(xiàng)、生物性指標(biāo)1項(xiàng)、放射性指標(biāo)1項(xiàng)提出了含量限值要求。(3)兩者檢測條件也相應(yīng)不同, 前者檢測應(yīng)在外門窗關(guān)閉1小時(shí)后進(jìn)行;而后者至少監(jiān)測一日,早晨不開窗通風(fēng),每日早晨和傍晚采樣檢測。.房間內(nèi)甲醛散發(fā)量為 3X10-5g/s,初始濃度為1.2X10-4g/m3;苯的散發(fā)量為2X10-5g/s,初始濃度為1.1X10-4g/m3。若房間體積為500m3,送風(fēng)空氣中污染物的濃度為零,希望在1小時(shí)內(nèi)將室內(nèi)甲醛的濃度控制在 0.06mg/m3以下,苯的濃度控制在 0.07mg/m3以下,求分別將兩種污染物濃度控制在要求范圍內(nèi)所需的各自的必要通風(fēng)量,以及同時(shí)能滿足這兩種污染物濃度要求的房間必要通風(fēng)量。答:根據(jù)通風(fēng)稀釋方程LX上6^_J得:C2C0 C2C0對于甲醛:310一一5一610 050061051.2104 _ _5 _3600 610 0對于甲醛:310一一5一610 050061051.2104 _ _5 _3600 610 0=0.64m3/s對于苯:210550071051.110471003600 710=0.365m3/s要同時(shí)滿足兩種污染物濃度要求的房間通風(fēng)量,L=0.64m要同時(shí)滿足兩種污染物濃度要求的房間通風(fēng)量,L=0.64m3/s。則必須滿足對風(fēng)量要求最高的那個(gè), 即.簡述自然通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)和不足。答:優(yōu)點(diǎn):自然通風(fēng)是一種比較經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方式。 自然通風(fēng)是利用空氣的風(fēng)壓和熱壓進(jìn)行通風(fēng),它無需耗用能量、系統(tǒng)簡單、通風(fēng)效果好,有利于環(huán)境保護(hù)。缺點(diǎn):自然通風(fēng)換氣量的大小受到受到室外氣象條件、建筑物自身結(jié)構(gòu)和布局的制約,難以認(rèn)為控制。如高層建筑就很難開窗來利用自然通風(fēng)。.根據(jù)國家有關(guān)規(guī)范的規(guī)定,空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量確定的依據(jù)是什么?答:對空調(diào)系統(tǒng),一般采用部分室內(nèi)回風(fēng)與室外新風(fēng)混合后再經(jīng)處理送入的方式。 為此,空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量確定的依據(jù)有以下二條:1)新風(fēng)量應(yīng)能補(bǔ)償局部排風(fēng)和維持室內(nèi)正壓兩者之和的要求;2)應(yīng)保證每人每小時(shí)所需的新風(fēng)量。空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新風(fēng)量應(yīng)取上述二者中的最大值。.某一可供20人開會(huì)的會(huì)議室,平均每人每小時(shí)抽 0.5支煙,試分析有哪幾種影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的污染物,并計(jì)算該房間的必要通風(fēng)量。如果該房間是空調(diào)房間,則滿足這一要求的新風(fēng)量為多少?答:1.污染物有:二氧化碳,人體氣味,煙堿(尼古?。?、煙焦油、氫氟酸、鎘、一氧化碳、氮氧化合物等。.必要通風(fēng)量:為了消除香煙的影響:根據(jù)公式 3—9得,l—=700200.5=198m3/h35.3 35.3所以房間必要通風(fēng)量為198m3/s。.新風(fēng)量:為了保證每人每小時(shí)所需的新風(fēng)量,查表 3—21得:L=30X20=600m3/h.如圖建筑物中,其中和面高度為3m,室內(nèi)外溫度分別為20c和0C,試畫出室8內(nèi)余壓分布圖。答:熱壓通風(fēng)主要取決于高差與溫差, 計(jì)算關(guān)鍵是確定中和面的位置,即中和面找出余壓為零的面。室內(nèi)余壓分布如下:中和面若考慮室內(nèi)密度變化,假設(shè)室內(nèi)密度呈線性分布 nahb(a,b為常數(shù),h為高度值)則由余壓公式 Pgh(w—n則由余壓公式 Pgh(w—n)gh(w—ahb)=—agh2+(w—b)gh即余壓分布呈雙曲型 (如圖中虛線所示).某居室開口縫隙布置及其有效開口面積如圖表所示,求該居室當(dāng)量有效開口面積。如果該居室居住3人,僅考慮風(fēng)壓作用,問室外風(fēng)速低于多少時(shí)不能滿足室內(nèi)人員衛(wèi)生所需新風(fēng)量?(建筑迎風(fēng)面和背風(fēng)面 的風(fēng)壓系數(shù)分別為 0.8和-0.4,空氣密度p=1.2kg/m3)。題9圖開口縫隙序號F①0.01725②0.0504③0.027④0.0216答:(1)當(dāng)量面積:由題意知①與②串聯(lián)后再與③并聯(lián),而后再與④串聯(lián),門①與②串聯(lián)后再與③并聯(lián)的當(dāng)量有效開口面積為:Ai11 2題9圖開口縫隙序號F①0.01725②0.0504③0.027④0.0216答:(1)當(dāng)量面積:由題意知①與②串聯(lián)后再與③并聯(lián),而后再與④串聯(lián),門①與②串聯(lián)后再與③并聯(lián)的當(dāng)量有效開口面積為:Ai11 2 1 2( )2( )2,‘0.01725, ’0.0504,+0.027=0.04332整個(gè)建筑的當(dāng)量有效開口面積為:1(1)2(1)2
.’0.04332,’0.0216,=0.0193(2)所需新風(fēng)量L=3X30=90m3/h=0.025m3/s由風(fēng)壓引起得空氣流通為:2 P風(fēng)(Pf Pb)(KfKb)jvw=0.72v22 20.72v2L=LFP=0.0193: =0.025m3/s1 1.2解得:v=1.18m/s,故當(dāng)風(fēng)速小于1.18m/s時(shí)就不能滿足要求。10.如圖所示高差2m,室溫22C,室外溫度-5C下側(cè)2個(gè)開口:①科F=0.4m2,上側(cè)1個(gè)開口:②F=0.6m2。試確定室外風(fēng)速1.5m/s、2m/s時(shí)室內(nèi)自然通風(fēng)的主導(dǎo)流向?并確定其相應(yīng)得自然通風(fēng)量的大小。 (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下=1.293kg/m3,題中可采用T=Const計(jì)算)答:依題意有:K=—0.55題10圖n=1.197kg/m3平面圖⑴當(dāng)v=1.5m/s時(shí):P熱h(wn)g=2X(1.317—1.197)X9.807=2.35PP熱h(w2P風(fēng)(Ff Pb)(Kf Kb)—Vw=(0.65+0.55)0.65851.51.5=1.78Pa;P=P熱一P風(fēng)=0.57Pa;此時(shí):TOC\o"1-5"\h\z由」^ (^^)2 —(―)2(F)i 2 1F1 n 2F2解得(F)i=0.05m2Li(F)i2P=0.05.20.57 =0.0465m3/s.w 1.317排熱量為:QcmVTCLVT=1.59J/S1 12c12.由 2( )2—( )2解得:(F)2=0.052m2F)2,1——P=0.052(F)2 F)2,1——P=0.052L2 (20.57 L2 ( =0.051m3/s1.197排熱量為:Q=1.75J/S⑵當(dāng)v=2m/s時(shí):P熱h(wn)g=2X(1.317—1.197)X9.807=2.35Pa;(PfP(PfPb)(KfKb)w2Vw=(0.65+0.55)0.65852X2=3.16Pa;P風(fēng)一P熱=0.81Pa;==0.0514m2)2L F12P=0.057m3/s故,排熱量為:Q=1.087J/S11.某房間面積為100m2,層高為3m,房間送入的室外新鮮空氣量為0.4m3/s。室內(nèi)平均空氣齡一為10分鐘,求:①房間換氣次數(shù) n(次/h);②房間理論最短換氣時(shí)間 tn;③房間實(shí)際換氣時(shí)間 tr;④房間換氣效率£。答:(1)L=0.4m3/s=1440m3/h;L1440n=—= =4.8(次/h)V1003(2)V1003= =750sL0.4(3)2-=2X10X60=1200s—=0.6252"第四章建筑熱濕環(huán)境1.如圖紅磚和爐渣組成的組合墻體, 其內(nèi)、外表面各有15mm的石灰沙漿和水泥沙漿的粉刷層,當(dāng)室內(nèi)外空氣溫度為和4c時(shí)求傳熱量。答:答:劃分如圖所示的計(jì)算單元體和計(jì)算層22c0.26 0.26Ra= =1,Rb=——0.321,0.26 0.81H19—JJ 560-J卻小爐差:R3=FaFb0.280.14Fa Fb 0.28RA瓦10.3010.140.3210.12
R2=R4=——=0.161,
0.81r="=0.148,
0.93R5=015=0.1850.81Rn=1/8.72=0.115,Rout=1/18.6=0.054R0=But+R1+R2+R3+R4+R5+Rin=1.125Ko=1/Ro=0.889q=0.889X(22-4)=16.00W/m2采用縱橫兩種分層方法計(jì)算,并比較哪一種更符合實(shí)際情況。D—250-1~hLA二爐*::Ra=-out1Rb= out1一=1.824,in1一一=1.145,inRo=FaFB0.280.14Fa FbRa Rb0.28 0.141.8241.1451.523K0=1/R0=0.6572q=0.657X(22—4)=11.82W/m2護(hù)至_1611.82反差- 100%=26%16方案一更符合一維計(jì)算的思想,且采用方案一比較安全。oJ]葉f室內(nèi)"A??冷.l> "I爐漆:3f- ri'2.為什么冬季可以采用穩(wěn)態(tài)算法計(jì)算采暖負(fù)荷,而夏天卻一定要采用動(dòng)態(tài)算法計(jì)算空調(diào)負(fù)荷?答:在冬季,室外溫度的波動(dòng)遠(yuǎn)小于室內(nèi)外的溫差,所以可以用穩(wěn)態(tài)法算采暖負(fù)荷。在夏季,雖然室內(nèi)平均溫差并不大,但波動(dòng)的幅度卻相對比較大,所以一定要用動(dòng)態(tài)算法計(jì)算空調(diào)負(fù)荷。.有一建筑物的外墻由紅磚砌筑,沒有外抹灰,當(dāng)太陽輻射強(qiáng)度為 140W/m2、氣溫28c時(shí),太陽輻射的等效溫度是多少?室外空氣綜合溫度是多少?又當(dāng)其外表面貼上白瓷磚后,在同樣情況下,室外空氣綜合溫度是多少?答:查表彳尋紅磚 s=0.65?0.8,取0.75,已知w=18.6W/(m2?C),垂直面—I1=0,I=140W/m2w太陽輻射的等效溫度t=上=0.75140=5.6C,w室外空氣綜合溫度t太陽輻射的等效溫度t=上=0.75140=5.6C,w室外空氣綜合溫度tz tww當(dāng)外表面貼上瓷償 s=0.3~0.5,取0.418.60.75140八 0=33.6C18.6tztwsI1y280.414018.60=31C.某建筑屋頂在夏季某一天內(nèi)所處的環(huán)境為: 室外空氣綜合溫度平均值 tz,p=33.5C,最高值63c出現(xiàn)在14點(diǎn),當(dāng)該屋頂總衰減倍數(shù) 加=15.6、延遲時(shí)間9=5.2h,屋頂內(nèi)表面平均溫度9n,p=30.5C,不考慮室內(nèi)溫度波動(dòng)影響,求當(dāng)天屋頂內(nèi)表面的最高溫度及其出現(xiàn)時(shí)間。答:作用周期定為24h。由公式t2 、 八 ,2 由公式tt Atwcos(- )=33.5+Awcos(^14 )=63Ctz, 33.529.5cos(1514 )63,=210可得Aw=29.5C,—14=3.66h可得Aw=29.5C,—14=3.66h24Acos(—V0 T=30.5+空5cos三
15.6 243.665.2),cos0時(shí)可以有最值。2解得一=8.86h, =33.8,n=32.4C24- 360 “應(yīng)為:—— 15=210+5.2*15, =19.2h,245.5.如果室外空氣綜合溫度可用式mtz, A0 Ancos(nn1
n)表示,請寫出傳入室內(nèi)的得熱量。如果題4中屋頂材料為均質(zhì),厚度為
150mm,其導(dǎo)熱率在0.22W/(mK),求傳入室內(nèi)的最大得熱量。(如、加取用教材中的推薦值) m t,n答:傳入室內(nèi)的得熱量QKF(tzptn)—二^cos(nnn)Kn1Vn一一-… 022要求最大值,則cos(nn n)=iK—--=1.470.15.圍護(hù)結(jié)構(gòu)與玻璃窗在計(jì)算太陽輻射引起的負(fù)荷計(jì)算時(shí)有什么不同?答:圍護(hù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算太陽輻射引起的負(fù)荷計(jì)算時(shí), 圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有周期性不穩(wěn)定熱工特性, 因此,會(huì)有熱量得衰減和延時(shí)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)在日射熱作用下,壁溫提高, 在以后的時(shí)間內(nèi),蓄存在壁體內(nèi)的熱量將逐漸以對流形式釋放到墻體兩側(cè)的室內(nèi)外空氣中,其中一部分釋放到室內(nèi)空氣側(cè)便成為了負(fù)荷,而釋放到室外側(cè)的對流熱便流失到大氣之中。負(fù)荷這種儲(chǔ)存釋放特性,其量和時(shí)間相對于其得熱有所衰減和延遲。對于玻璃,由于玻璃非常薄,一般不考慮玻璃本身的衰減和延遲,由于進(jìn)入房間的得熱中均含有輻射熱成分,因此這部分得熱進(jìn)入室內(nèi)后需經(jīng)過房間的放熱衰減和放熱延遲才形成房間冷負(fù)荷。.Iy/w的物理意義是什么?垂直面與水平面的處理為什么不同?答:Iy/w的物理意義為環(huán)境的有效輻射的當(dāng)量溫度。 是指圍護(hù)結(jié)構(gòu)外壁長波輻射系數(shù);Iy是指圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面有效輻射( W/m2)。由于與環(huán)境表面的長波輻射取決于角系數(shù),即與環(huán)境表面的形狀、距離、角度都有關(guān)系。一般工程上將Iy/w值作如下的近似處理:垂直面:Iy/w=0;水平面:Iy/w=3.5-4.0C,是認(rèn)為垂直表面與外界長波輻射換熱之差值很小可以忽略。.如果地面考慮保溫與防濕,則保溫層與隔汽材料的布置順序一般應(yīng)如何考慮?答:(水汽側(cè))內(nèi)—隔汽層—保溫層—外.透過玻璃窗的太陽輻射是否等于建筑物的瞬時(shí)冷負(fù)荷?室內(nèi)照明和設(shè)備散熱是否直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗矔r(shí)冷負(fù)荷?考慮墻體蓄熱與延遲由室外參數(shù)計(jì)算得到內(nèi)壁溫度, 由此計(jì)算得到的墻體傳熱得熱是否就是墻體傳熱冷負(fù)荷?答:(1)透過玻璃窗的太陽輻射并不等于建筑物的瞬時(shí)冷負(fù)荷,由于玻璃非常薄, 一般不考慮玻璃本身的衰減和延遲, 由于進(jìn)入房間的得熱中均含有輻射熱成分, 因此這部分得熱進(jìn)入室內(nèi)后需經(jīng)過房間的放熱衰減和放熱延遲才形成房間冷負(fù)荷。(2)室內(nèi)照明和設(shè)備散熱也不是直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗矔r(shí)冷負(fù)荷, 室內(nèi)照明、設(shè)備、人體得熱常以階躍擾量形式作用于室內(nèi)空氣,由得熱轉(zhuǎn)化成負(fù)荷的比例大小和時(shí)間滯后與其階躍擾量的作用時(shí)間長短有關(guān)。(3)不是。由于室內(nèi)各表面溫度的差異和熱容的不同,各表面之間存在長波輻射換熱,進(jìn)入內(nèi)表面的得熱又經(jīng)過房間第二蓄放熱過程, 其中一部分儲(chǔ)存在房間各表面或家具中, 另一部分則通過表面以對流換熱的形式進(jìn)入空氣,這一進(jìn)入空氣的熱量才是負(fù)荷。.試推導(dǎo)雙層玻璃的總透射率和總反射率。答:112112總透過率: glass= 1 2+ 122 1+ 1222 12+ 1223 13+ = 12(1+2l+22 12+ 23 13+ )12)n總反射率:1+122+122212總反射率:1+122+1222122312+122413122(1+22什2212+2313+12)n第一層玻璃總吸收率:C1=1+112+221+11221+…=1[1+第一層玻璃總吸收率:C1=1+112+221+11221+…=1[1+12(1+上221+212+…)]第二層玻璃總吸收率:C2=n2)2+212212+…=21(1+21+2212+…)\n2).某房間有一面積為7.5m2的單層玻璃窗(K=5.6W/(m2K)),現(xiàn)計(jì)劃改成雙層玻璃(K=3.0W/(m2K)),在33星期長的供熱季節(jié)內(nèi), 通過窗戶的平均溫度差為 7C。試計(jì)算①兩種玻璃窗在供熱期的總傳熱損失;②試作市場調(diào)查,根據(jù)當(dāng)前電價(jià)與這兩種窗戶的市場價(jià),估算采用雙層玻璃窗戶所省電費(fèi)化了多少時(shí)間抵消了雙層玻璃窗的投資。答:①單層玻璃:q=KF(tntw)=5.6X7.5X7=294w總的傳熱損失Q=33X7X24X294=1630kw?h雙層玻璃:q=KF(tntw)=3.0X7.5X7=157.5w總的傳熱損失Q=33X7X24X157.5=873kw?h.為什么夏季空調(diào)負(fù)荷中一般不考慮滲透負(fù)荷,而冬季一般必須考慮滲透負(fù)荷?答:導(dǎo)致建筑開口與縫隙處空氣出入的壓力差一般有熱壓、風(fēng)壓、房間正壓。夏季由于室內(nèi)外溫差不大,風(fēng)壓是造成建筑開口與縫隙處空氣出入的主要?jiǎng)恿Α?如果室(滲)出,所以可以不計(jì)通內(nèi)有空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)造成房間足夠的正壓,就只有室內(nèi)空氣向室外流
風(fēng)滲透得熱。如果房間沒有正壓送風(fēng),就需要考慮風(fēng)壓引起的室外空氣在開口與縫隙處出入引起的通風(fēng)滲透得熱。(滲)出,所以可以不計(jì)通對于冬季采暖房間,由于室內(nèi)外溫差較大,加之室內(nèi)熱氣流向上引起的煙囪拔風(fēng)效應(yīng),室外冷空氣會(huì)從建筑下部開口與縫隙處進(jìn) (滲)入,室內(nèi)熱空氣則從建筑上部開口與縫隙處流(滲)出,熱壓往往比風(fēng)壓對開口與縫隙處的空氣出入作用更大。高層 (大)建筑由于高度高,上下空氣溫差大,這種熱壓作用會(huì)更顯著。因此,冬季上述情況必須同時(shí)考慮風(fēng)壓和熱壓作用引起的通風(fēng)滲透熱損失。.為什么在寒冷地區(qū)冬季采暖的建筑,需防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)在冬季產(chǎn)生內(nèi)部凝結(jié) ?答:暖空氣比冷空氣可以容納更多的濕氣。 當(dāng)暖空氣與冷表面接觸時(shí),冷表面附近的空氣迅速降溫,其容納濕氣的能力下降,如果冷表面處于或低于空氣的露點(diǎn)溫度, 當(dāng)冷表面附近空氣冷卻至露點(diǎn)溫度時(shí),空氣達(dá)到飽和,如果繼續(xù)冷卻,空氣失去容納水蒸汽的能力而將多余的水汽凝結(jié)成液體,即出現(xiàn)結(jié)露。冬季在采暖房間中,室內(nèi)空氣溫度和水蒸氣分壓力都比室外高,此時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)除了存在向外的溫差傳熱外, 很容易在圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)結(jié)露, 在內(nèi)部出現(xiàn)水汽凝結(jié),凝水積累而使墻體內(nèi)部受潮。所以需防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)在冬季產(chǎn)生內(nèi)部凝結(jié)15.計(jì)算上海地區(qū)空氣調(diào)節(jié)室外設(shè)計(jì)參數(shù)(干球溫度: 34C,濕球溫度:28.2C)和民用建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)(干球溫度:26C,相對濕度:60%)的ET、ET*、WBGT。利用這些參數(shù)分析和描述上海地區(qū)夏季室內(nèi)外熱環(huán)境(假定輻射溫度接近空氣溫度) 。答:24.5一干球烹回30 36.526.5答:由如下作圖求解得:室外:t=34C,ts=28.2CET*=36.5C、ET=30C室內(nèi):t=26C,ts=20.2C24.5一干球烹回30 36.526.5答:由如下作圖求解得:室外:t=34C,ts=28.2CET*=36.5C、ET=30C室內(nèi):t=26C,ts=20.2CET*=26.5C、ET=24.5CWBGT=22.350.7(0.9ts0.1ta)0.2ta0.1ta0.63ts16.一座有空調(diào)的電影院,夏天空氣溫度維持在22C,觀眾穿短衫、短褲和涼鞋感到很舒16.一座有空調(diào)的電影院,夏天空氣溫度維持在22C,觀眾穿短衫、短褲和涼鞋感到很舒0.1ta0.37ta適;而冬天維持在23.8C,原來的觀眾卻要穿長袖衫厚衣褲才感到舒適,為什么?答:PMVf(M,ta,,va,t;,Icl)根據(jù)題意:M、ta、、Va均不變,由于tr變化,所以要達(dá)到同樣的舒適度 PMV值,只有通過變化Icl才能達(dá)到同樣的舒適度。.某工作人員打掃房間(能量代謝率 2.0met),衣著0.5clo,室內(nèi)風(fēng)速0.2m/s,相對濕度50%,室內(nèi)溫度與平均輻射溫度相同均為 22Co問這種狀態(tài)下人是否舒適?為達(dá)到舒適可調(diào)整哪些參數(shù)?請給出調(diào)整后的取值。答:查圖根據(jù)找出氣流速度 0.2m/s和2.0met的相交線,從橫坐標(biāo)即可找出其舒適的室內(nèi)空氣溫度及平均輻射溫度21C,此時(shí)人體不舒適。可以調(diào)整:(1)室內(nèi)風(fēng)速至0.4m/s(2)室內(nèi)溫度調(diào)至21C.討論P(yáng)MV-PPD在室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)與校驗(yàn)中的應(yīng)用。答:預(yù)期平均評價(jià)PMV表征人體熱舒適評價(jià)指標(biāo), PMV指標(biāo)采用7個(gè)等級,將人體蓄熱率客觀物理量與人體熱感覺定性量有機(jī)地建立了量化關(guān)系。預(yù)測不滿意百分比 PPD指標(biāo)表示人群對熱環(huán)境的不滿意率。在 ISO7730標(biāo)準(zhǔn)中采用了PMV—PPD指標(biāo)描述和評價(jià)熱環(huán)境。提出了PMV—PPD指標(biāo)的推薦值為:PMV在一0.5?+0.5之間,相當(dāng)于人群中允許有10%的人感到不滿意。.影響人體皮膚熱感覺的因素有哪些?答:人體不同部位的適應(yīng)溫度是不同的, 同樣部位不同人的適應(yīng)溫度也有所不同。 影響人體皮膚熱感覺的因素主要有皮膚溫度,溫度的變化率和變化量以及處于環(huán)境中的時(shí)間。.人的熱舒適感主要受哪些環(huán)境客觀因素的影響? ASHRAE規(guī)定的熱舒適區(qū)是如何控制這些影響因素的?答:影響人的熱舒適感主要的環(huán)境客觀因素為:空氣溫度和濕度,室內(nèi)輻射溫度、風(fēng)速,還有垂直溫差,地板溫度,吹風(fēng)感,非對稱熱輻射等因素。新有效溫度ET*是將基礎(chǔ)對照環(huán)境的濕度定為 50%,風(fēng)速為0.15m/s,通過對衣著為0.6clo,靜坐(M=1)的受試者的舒適性實(shí)驗(yàn)獲得。新有效溫度 ET*定義的舒適區(qū)是以ET*=22?25.5C,含濕量d.=0.0042?0.012kg/kg干定義的,其實(shí)驗(yàn)條件為衣著 0.8?1.0clo,且坐著但活動(dòng)量較大的場合。第五章建筑聲環(huán)境.在聲音的物理計(jì)量中采用“級”,有什么實(shí)用意義?答:由于人耳的聽覺系統(tǒng)對聲強(qiáng)與聲壓的響應(yīng)接近于對數(shù)關(guān)系,為此人們引入了“級” 的概念,即對聲壓、聲強(qiáng)等物理量采用對數(shù)標(biāo)度,單位為分貝(dB)。.聲強(qiáng)和聲壓有什么關(guān)系?聲強(qiáng)級和聲壓級是否相等?為什么?答:聲壓是指介質(zhì)中有聲波傳播時(shí)的靜壓強(qiáng),聲強(qiáng)是衡量聲波過程中聲音強(qiáng)弱的物理量。聲強(qiáng)級與聲壓級不相等。聲壓級常用于描述聲場聲量的大??;聲強(qiáng)級則反映聲源在空間傳遞聲能量的大小,它具有方向性。它們之間可以相互換算。0cLILp101g(皿工)Lp(上式的成立是基于在一個(gè)大氣壓的室溫條件下 0c0c于400).距離點(diǎn)(線)聲源分別為r和2r時(shí),請計(jì)算這兩處的聲壓級差。答:一點(diǎn)聲源的聲功率相同,由點(diǎn)聲源(常溫)的聲壓級計(jì)算工式:Lp Lw101g(4r‘)Lw201gr11該點(diǎn)聲源在r和2r不同位置時(shí)的聲壓級差:Lp1Lp2(Lw201gr11)[Lw201g(2r)11] 201g26.02dB。6dB該點(diǎn)聲源在r和2r不同位置時(shí)6dB。同理:一聲功率級為Lw的線聲源,相距r和2r的聲功率級差為:Lp1Lp2(Lw101grC)[Lw101g(2r)C]101g23.01dB=3dB該點(diǎn)聲源在r和2r不同位置時(shí)3dB。.要求距離廣場上的揚(yáng)聲器 40m遠(yuǎn)處的直達(dá)聲聲壓級不小于 80dB,如把揚(yáng)聲器看作點(diǎn)聲源,它的聲功率至少是多少?聲功率級又是多少?答:由點(diǎn)聲源(常溫)的聲功率級計(jì)算公式: LwLp101g(4r2),故聲功率級為Lw80101g(4 402)=123dB由Lw101gW可知,聲功率為WWo100.1Lw11012100.1123=2W.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)聲功率級可達(dá) 165dB,為保護(hù)人耳不受損傷, 應(yīng)使人耳處聲壓級小于 120dB,問飛機(jī)(設(shè)為點(diǎn)聲源)起飛時(shí)人應(yīng)至少離跑道多少米?答:由點(diǎn)聲源(常溫)的聲壓級計(jì)算公式:2、Lp Lw101g(4r)Lw201gr11=165—20lg-11=120解得:r=50.12m。飛機(jī)起飛時(shí)人應(yīng)至少離跑道 50.12米。.某工廠內(nèi)裝有10臺(tái)同樣的風(fēng)機(jī)。當(dāng)只有一臺(tái)風(fēng)機(jī)開啟時(shí),室內(nèi)平均噪聲級是 55dB。當(dāng)有2臺(tái)、4臺(tái)及10臺(tái)同時(shí)開啟時(shí),室內(nèi)平均噪聲級各為多少?. .. 011, 011-答:總的聲壓級為Lz101g(10.p110.p2...)故在2臺(tái)、4臺(tái)、10臺(tái)同時(shí)開啟時(shí),噪聲級各為:_ _0155 _ _一0155Lz2101g(10. 2)=58dB,Lz4101g(10. 4)=61dBLz10101g(100.15510)=65dB.靠近某工廠住宅區(qū)測得該廠 10臺(tái)同樣機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪聲聲壓級為 54dB,如果夜間容許
最大噪聲聲壓級為50dB,問夜間只能有幾臺(tái)機(jī)器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)(已知居民區(qū)的晝夜背景噪聲分別為:50、40dB)?答:測試時(shí)背景噪聲為白天 50dB,由合成噪聲、噪聲源本身噪聲、機(jī)器本身噪聲的關(guān)系:0.1L 0.1“ 0.1LnB10pc1010pA10pB100」Lpc 10100」Lpc 10°.1LpB則LpA10lg ig100.154100.15010=41.8dB,夜間測試得的聲壓級為:40dB,同樣由100.1LpC 100.1LpA10°.1LpB得:可開啟機(jī)器的臺(tái)數(shù)為r 0.150 0.1(41.810lgn),八0」40n,即:10 10( 10得n5.9,夜間只能有5臺(tái)機(jī)器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。.已知一種墻體的透射系數(shù) =10-5,求其隔聲量。1答:R101g—=10x5=50dB.建筑室內(nèi)噪聲有哪些?答:建筑室內(nèi)噪聲有(1)交通噪聲,交通噪聲是指機(jī)動(dòng)車輛、飛機(jī)、火車、輪船等交通工具所產(chǎn)生的噪聲。其中城市區(qū)域內(nèi)交通干線上的機(jī)動(dòng)車輛噪聲 (主要為載重卡車、公共汽車、摩托車等噪聲),已成為城市的主要噪聲。 (2)工業(yè)噪聲與建筑施工噪聲,工業(yè)噪聲主要來自生產(chǎn)和各種工作過程中的機(jī)械振動(dòng)、摩擦、 撞擊以及氣流擾動(dòng)而產(chǎn)生的聲音。 (3)社會(huì)生活噪聲,指從事文化娛樂、商業(yè)經(jīng)營、以及其他人為活動(dòng)所產(chǎn)生的除交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑施工噪聲以外的干擾周圍生活環(huán)境的聲音。 4)空調(diào)噪聲,現(xiàn)代建筑特別是高層建筑,室內(nèi)晝夜空調(diào)開啟,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行以及風(fēng)道內(nèi)氣流流速引起的空調(diào)噪聲逐漸引起人們的注意。.根據(jù)自己的生活感受,舉例說明噪聲和振動(dòng)的干擾。答:我家住在火車站附近,晚上特別是深夜, 經(jīng)常有火車經(jīng)過時(shí)會(huì)使房屋震動(dòng),而且有較大的噪聲導(dǎo)致不能入睡。還有一些建筑工地作業(yè)時(shí),機(jī)器振動(dòng)以及發(fā)出的聲響對日常生活的干擾非常大。噪聲的危害是多方面的。它可以使人聽力衰退,引起多種疾病。 這些都使得人們正常工作與生活受到影響,特別強(qiáng)烈的噪聲還能損壞建筑物。.試述降低建筑室內(nèi)環(huán)境噪聲影響的措施。答:(1)噪聲源的控制,噪聲源處降低噪聲是噪聲控制的最有效方法。通過研制和選擇低噪聲設(shè)備、改進(jìn)生產(chǎn)加工工藝,提高機(jī)械零、部件的加工精度和裝配技術(shù), 合理選擇材料等在傳播路徑上降低噪聲,首先,在總圖設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照“鬧靜分開”的原則合理布置強(qiáng)噪聲源的位置。其次,改變噪聲傳播的方向或途徑也是很重要的一種控制措施??刂圃肼暤淖詈笠画h(huán)是在接收點(diǎn)進(jìn)行防護(hù)。(3)掩蔽作用降低噪聲,許多情況下,可以利用電子設(shè)備產(chǎn)生的背景噪聲來掩蔽令人討厭的噪聲,以解決噪聲控制問題。通風(fēng)系統(tǒng)、均勻的交通流量或辦公樓內(nèi)正常活動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲,都可以成為人工掩蔽噪聲。
A聲級;②該噪聲的.A聲級;②該噪聲的表5-25題13某車間的背景噪聲測量值倍頻帶中心頻率(Hz)125250500100020004000聲壓級(dE3)555860565250答:(1)噪聲得A聲級:查表5-8可得A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)修正值列于下表中倍頻程中心頻率f/Hz倍頻程中心頻率f/Hz1252505001000聲壓級Lpi/dB55586056A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)彳t正值A(chǔ)/dB-16.1-8.6-3.20則La10lg 100.1(LpiA)=61dBAi1(2)總的聲壓級:聲壓級從大到小為: 60、58、56、55、52、500.1Lz 0.1L1 0.1L2由:10Z 101102;62.1■ 62.9」.56 1 556062.1■ 62.9」.56 1 55605852T5Q^總聲壓級為63.7dB(3)噪聲評價(jià)數(shù):將各倍頻帶測得的聲壓級描繪在 NR曲線上,以頻譜與NR圖NR噪聲評價(jià)曲畿號,代表該噪聲的噪聲評價(jià)數(shù)。為圖NR噪聲評價(jià)曲畿.有一住宅,樓前50m處為交通干道,人行道邊的噪聲級為 Leq=85dBA,試問在居室內(nèi)距街墻1m處噪聲是否超過標(biāo)準(zhǔn)?如果超標(biāo)應(yīng)如何解決?答:起居室室內(nèi)允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)最低為 40dBA從樓前50m處傳到室外時(shí),噪聲級為:經(jīng)過墻的隔音效果,離墻1m處的噪聲級為:.某空壓機(jī)房噪聲聲壓級為 90dBA,工人每班要進(jìn)入機(jī)房內(nèi)巡視 2h,其余6h在操作間停留。試問工人在一班8h內(nèi)接觸到的等效連續(xù)A聲級是多少?n-答:由公式得:LAeq101g(T110A1T2100A2 Tn100.1LAn)10lgLi。0」"T T T i1T2=101g-100.190=22.5dBA.試述阻性消聲器的消聲原理及應(yīng)用。答:阻性消聲器是利用布置在管內(nèi)壁上的吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲作用, 使沿管道傳播的噪聲迅速隨距離衰減,從而達(dá)到消聲的目的。 具有中、高頻消聲性能適用消除風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣噪聲。.有一15mx6mx4.5m大教室,室內(nèi)總吸聲量為 10m2,墻面可鋪吸聲材料的面積為
100m2。試問①如頂棚上全鋪以吸聲系數(shù)為 0.5材料,室內(nèi)總噪聲級能降低多少 dB?②如墻面也鋪上同樣材料,又可降低多少 dB?答:(1)原有吸聲量2;(15664.5154.5)=10解得,=0.027頂棚鋪了材料后的吸聲量:A2-2(15664.5154.5)=15X6X0.5+(369—15X6)X0.027解得-2=0.142降低的噪聲ALp Lp1 Lp降低的噪聲ALp Lp1 Lp2 101g101gg =7.76dB0.02710.142(2)墻上鋪上材料后,總的吸聲量為=149.5m2A-(2)墻上鋪上材料后,總的吸聲量為=149.5m2A-33691560.51000.5(36915100)0.027,貝U0.271― 027110142又可降低Lp10lg027^1 =3.51dB0.14210.271.選用同一種吸聲材料襯貼消聲管道,管道斷面積為 2000cm2,試問選用圓形、正方形和1:5及2:3兩種矩形斷面,哪一種產(chǎn)生的衰減量最大,哪一種最小,二者差多少?答:對于相同的吸聲材料,吸聲量取決于吸聲面積。對于相同的面積,則看周長的大小。經(jīng)計(jì)算,周長最大的為1:5的兩種矩形斷面,為240cm,周長最小的為圓形斷面, 為158.5cm。故衰減量最大的為1:5的兩種矩形斷面,衰減量最小的為圓形斷面,.有一堵面積8m2隔聲量為20dB的輕質(zhì)墻,其上有扇面積為 2m2、隔聲量為10dB的木門,求這堵組合墻的實(shí)際隔聲量。1一答:限嚴(yán)重R10lg—,解得1=0.01, 2=0.1,S1S2 62隔聲量為:R10lg—1——10lg =14.9dBS1S22 60.0120.1.選擇一棟已建成的房屋(例如住宅、學(xué)校、辦公樓、廠房或?qū)嶒?yàn)樓) ,通過訪問、觀察和分析所存在的噪聲控制問題,寫一份包括以下內(nèi)容的報(bào)告:1)以總平面及平、剖面簡圖和構(gòu)造大樣圖說明該建筑物所處的外部聲環(huán)境及內(nèi)部空間的組合情況。2)介紹所存在的噪聲問題,并且對該建筑物已采取的或尚在考慮中的降噪措施作簡要評述。3)你本人對于如何合理、有效地解決噪聲問題的建議。4)使用者對目前所處聲環(huán)境的評價(jià)和對于減少噪聲干擾的建議。.測得亂流潔凈室空態(tài)噪聲倍頻程聲壓級如題 21表所示,試求:①室內(nèi)噪聲總聲壓級(分別采用精確計(jì)算方法和附加值方法) ;②室內(nèi)噪聲A聲級;③房間噪聲數(shù)NR(分別用近似法和作圖法);④假定室內(nèi)噪聲由凈化空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)引起,為使室內(nèi)符合噪聲允許標(biāo)準(zhǔn),確定系統(tǒng)所需降噪量(忽略系統(tǒng)與房間的噪聲自然衰減等因素) ;⑤根據(jù)所學(xué)知識分析系統(tǒng),為其確定一個(gè)噪聲控制方案,并說明這一方案的設(shè)計(jì)思想。
題21亂流潔凈室空態(tài)噪聲實(shí)測值f/Hz31.5631252505001000200040008000Lp/dB707377716660524835答:(1)a.精確計(jì)算方法計(jì)算噪聲總聲壓級:聲壓級從大到小為:92、88、87、85、83、78、70、63、50。聲壓級從大到小為:(2)噪聲A聲級:由A計(jì)權(quán)修正值,得各頻率的 A聲壓級為:45.861.875.978.479.8(2)噪聲A聲級:由A計(jì)權(quán)修正值,得各頻率的 A聲壓級為:45.861.875.978.479.87871.26451.1再由等效連續(xù)A聲級為nTn1iLAea10lg 40°.5,84.53dBAAeq
i1 1(3)用近似法計(jì)算室內(nèi)噪聲數(shù)NR:由NR數(shù)與A聲級的近似關(guān)系:LaNR5;得室內(nèi)噪聲數(shù)NR為79.5。用作圖法計(jì)算室內(nèi)噪聲數(shù)NR,將噪聲頻譜畫出與噪聲評價(jià)NR曲線圖上,則曲線與最高NR曲線相切的值為風(fēng)機(jī)噪聲數(shù)NR值,求得為NR80。(4)不考慮系統(tǒng)與房間的噪聲自然衰減等因素,為使室內(nèi)滿足噪聲允許標(biāo)準(zhǔn),由潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范,空態(tài):亂流潔凈室60dBA;近似為NR55,系統(tǒng)所需降噪量按下ffl-ss實(shí)測環(huán)境噪聲頻譜0.1LZ “0.1L1 ”0.1L2由:10Z101102;92 93與 94b 94與 9力 95臺(tái) 9588 87^^ 85^ 83^^ 78^ 70^^ 63b.附加值方法計(jì)算噪聲總聲壓級:查圖,由兩個(gè)聲壓級之差查得附加值,與較大值相加,當(dāng)差值在略不計(jì)。結(jié)果風(fēng)機(jī)總聲壓級為: 94.8dBo10°.11Pz (10°.1Lp1 10°.1Lp2 )=95.2dB/詳見下表計(jì)算過程㈡ 95.29 95.2dB10-15dB時(shí),附加值忽序號f/Hz31.5631252505001000200040008000E1A計(jì)權(quán)修正/dB-39.4-26.2-16.1-8.6-3.201.21-1.12LPi/dB8588928783787063503對.1%。。。。。31626310158495012199563110019.951330804Lpz95.209.525LApi=2+145.661.875.978.479.87871.26448.961061spi/1000000.36315.14389691.8955631131.825.120.77628407LAp84.538.45
式計(jì)算列于下表。LPLP(實(shí)際值)LP(允許值)序號f/Hz31.56312525050010002000400080001Lpi/dB8588928783787063502NR55M級9280726458555250483系統(tǒng)需降噪量82023252318132(5)由題目給出的亂流潔凈室空調(diào)系統(tǒng)所選用的噪聲倍頻程聲壓級,可以看出:噪聲主要是中低頻噪聲,主要由于風(fēng)機(jī)、風(fēng)管及其部件的振動(dòng)引起。具體可采用下列措施或組合措施降低噪聲:a.可在風(fēng)機(jī)底座安裝隔振器或隔振材料,使設(shè)備與基礎(chǔ)間的剛性連接變成彈性連接;b.可將風(fēng)機(jī)設(shè)備放置于隔聲性能良好的控制室或操作室內(nèi),或制作風(fēng)機(jī)隔聲罩;c.風(fēng)機(jī)箱內(nèi)可貼敷吸收以中低頻為主的吸聲材料,選擇阻抗性或復(fù)合型吸聲材料,其吸收頻譜應(yīng)以上表中系統(tǒng)所需降噪量為依據(jù);d.房間內(nèi)貼敷以中低頻為主的吸聲材料,其吸收頻譜應(yīng)以上表中系統(tǒng)所需降噪量為依據(jù);如果風(fēng)機(jī)放在吊頂內(nèi),則吊頂?shù)母袈曅阅?,以及風(fēng)機(jī)的防振等措施都應(yīng)考慮。.吸聲量與房間的容積、混響時(shí)間的關(guān)系如何?大房間容易產(chǎn)生回聲,還是小房間容易產(chǎn)生回聲?答:由混響時(shí)間的計(jì)算公式T0答:由混響時(shí)間的計(jì)算公式T0空” 可知Sln1-4mV影響混響時(shí)間的主要因素是房間的容積和總吸聲量。控制了房間容積和觀眾人數(shù)之間的比例, 也就在一定程度上控制了混響時(shí)間。房間容積越大,吸聲量越少,混響時(shí)間就越長。由混響時(shí)間的計(jì)算公式可知,房間容積越大,混響時(shí)間越短,所以大房間比較容易產(chǎn)生回聲。.簡述音質(zhì)的主觀和客觀評價(jià)指標(biāo)。答:1.音質(zhì)的主觀評價(jià),大體上可分為三個(gè)方面,即量的因素、質(zhì)的因素和空間因素。(1)量的因素又稱“音量感”或“力度”。其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是“響度”與“豐滿度”響度就是人們感受到的聲音的大小。足夠的響度是室內(nèi)具有良好音質(zhì)的基本條件。(2)質(zhì)的因素主要指對聲源音色的保持和美化。保持聲源固有的音色不致由于室內(nèi)聲學(xué)條件產(chǎn)生失真,是質(zhì)的因素的基本評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。(3)空間因素指室內(nèi)的聲學(xué)條件給予聽者的一種空間感覺。包括聽者根據(jù)聲音對聲源方向的判斷(方向感),距聲源遠(yuǎn)近的判斷(距離感)等。(4)音節(jié)清晰度是在某種聲學(xué)條件下,聽者能夠正確聽到的音節(jié)數(shù)占發(fā)音人發(fā)出的全部音節(jié)數(shù)的百分比。(5)可懂度聽懂講話的程度叫“可懂度”。(6)沒有回聲等聲學(xué)缺陷 回聲就是在聽到原來的聲音之后,又重復(fù)聽到與之相同的聲音的現(xiàn)象。2.客觀指標(biāo)(1)聲壓級與混響時(shí)間 與音質(zhì)的主觀評價(jià)中量的因素有關(guān)的物理指標(biāo),有聲壓級和混響時(shí)間。(2)反射聲的時(shí)間分布 最先到達(dá)聽者的是直達(dá)聲,以后是各次反射聲。由于各個(gè)反射聲走過的路程長度各不相同, 到達(dá)時(shí)間也就各不相同(遲于直達(dá)聲到達(dá)的時(shí)間叫做“延時(shí)”)。(3)反射聲的空間分布 混響聲可以看作是向聽眾作無規(guī)則入射 (各個(gè)入射方向的概率相同)的,但近次反射聲則各自有一定的方向,它與房間的形狀、比例等有密切關(guān)系。第六章建筑光環(huán)境.波長為540nm的單色光源,其輻射功率為 5W,試求:①這單色光源發(fā)出的光通量;②如它向四周均勻發(fā)射光通量,求其發(fā)光強(qiáng)度;③離它2m處的照度。答:從圖6-1明視覺(實(shí)線)光譜光效率曲線中可查出,對應(yīng)于波長 540nm的V()=0.96,則該單色光源發(fā)出的光通量為680V()P=680X0.96X5=32641m.一個(gè)直徑為250mm的乳白玻璃球形燈罩,內(nèi)裝一個(gè)光通量為 12501m的白熾燈,設(shè)燈罩的光透射比為0.60,求燈罩外表面亮度(不考慮燈罩的內(nèi)反射)。答:L———,I=I一=1250*0.60/(4*3.14)=59.7cd,Scos 4L=59.7/(4*3.14*0.1252*cos0)=304nt=0.34sb.一房間平面尺寸為7mx5m,凈空高5m。在頂棚正中布置一亮度為 500cd/m2的均勻擴(kuò)散光源,其尺寸為0.5mX1.3m,求房間正中和四角處的地面照度 (不考慮室內(nèi)反射光)。答:發(fā)光強(qiáng)度I=500X5X13=32500cd地面正中照度 E1Lcos=32500cos0o=1300lxTOC\o"1-5"\h\zr2 25\o"CurrentDocument"I 32500地面四角處照度E2—cos= 五0.76=568.8lxr 6.59.有一物件尺寸為0.22mm,視距為750mm,設(shè)它與背景的亮度對比為 0.25。求達(dá)到辨別幾率為95%時(shí)所需的照度。如對比下降為 0.2.需要增加照度若干才能達(dá)到相同視度 ?心. 1d10.22答:視角tg—tg =0.017rad=1分l750查圖6—20得E=40lx,當(dāng)對比下降為0.2,需要得照度E=80lx,需要增加40lxo.有一白紙的光反射比為 0.8,最低照度是多少時(shí)才能看見它?達(dá)到刺眼時(shí)的照度又是多少?答:由L-E■得,E—當(dāng)亮度為?時(shí),就可以看見,當(dāng)亮度為106時(shí),就覺得刺眼。所以可以代入公式計(jì)算得: E=3.9X106lx.試說明光通量與發(fā)光強(qiáng)度,照度與亮度間的區(qū)別和聯(lián)系?
答:發(fā)光強(qiáng)度1坎德拉表示在1球面度立體角內(nèi),均勻發(fā)出 11m的光通量,即1cd=1lm/1sr。亮度與照度的關(guān)系是指光源亮度和它所形成的照度間的關(guān)系: ELcos。,它表明了發(fā)光表面在被照面上形成的照度,僅與發(fā)光表面的亮度 L及其在被照面上形成的立體角投影cos。有關(guān),而與發(fā)光表面的面積無關(guān)。7.如圖所示,7.如圖所示,在一繪圖桌上方掛了一個(gè) 40W的白熾燈,已知該光源光效為12.51m/W該光源光效為12.51m/W,求燈下桌面點(diǎn)1和點(diǎn)2處的照度。答:I4I—cosr4012.5 =39.8cd39.8答:I4I—cosr4012.5 =39.8cd39.8o^cos300=8.62lx22E2I—cosr39.8,32ocos0=13.3lx8.寫出下列顏色的色調(diào)、明度、彩度:①2.5PB5.5/6;②5.0G6.5/8;③7.5R4.5/4;④N9.0/;⑤NI.5/。答:(1)色調(diào)為藍(lán)色與紫藍(lán)色之間,明度5.5,彩度6(2)色調(diào)為綠色,明度6.5,彩度8(3)色調(diào)為紅色與黃紅色之間,明度4.5,彩度4(4)明度為9.0的中性灰色(5)明度1.5的中性灰色.試說明晴天和全云天天空高度的特征。答:云量占整個(gè)天空面積的 30%以下的天氣稱為晴天,晴天時(shí)地面照度由直射光和天空漫射光組成。天空漫射光除太陽高度角較小時(shí) (日出、日落前后)變化快,其余時(shí)間幾乎沒有變化,而直射光隨著太陽高度角的增加而迅速增加。天空全部或部分被云層所遮蓋的天氣稱為 全云天,一般指云量覆蓋率多于40%的天氣。全云天有時(shí)按云量覆蓋天空的面積大小又區(qū)分多云天和全陰天。前者云量覆蓋率達(dá) 0.4-0.7;后者為0.8?1。全云天或者全陰天時(shí)看不見太陽,室外天然光全部為天空漫射光,物體背后沒有陰影,天空亮度分布比較均勻且相對穩(wěn)定。.試比較天窗和側(cè)窗采光的特點(diǎn)。答:側(cè)窗是在房間的一側(cè)或兩側(cè)墻上開的采光口。側(cè)窗由于構(gòu)造簡單、布置方便、造價(jià)低廉、光線具有強(qiáng)烈的方向性、有利于形成陰影,對觀看立體物件特別適宜,并可直接看到外界景物,擴(kuò)大視野,故使用很普遍。在單層房屋中出現(xiàn)頂部設(shè)置采光形式,通稱天窗。 天窗與側(cè)窗相比,有以下特點(diǎn):①采光效率較高,約為側(cè)窗的8倍;②具有較好的照度均勻性;③一般很少受到室外遮擋。.在各種形式的天窗中哪一種采光效率最高?答:采光效率最高的是平天窗。 平天窗的形式很多,其共同的特點(diǎn)是采光窗位于水平面或接近水平面。平天窗的采光效率比其它所有天窗都高,約為矩形天窗的 2?2.5倍。
.采光系數(shù)是否是選擇天窗的唯一標(biāo)準(zhǔn),為什么
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