建筑环境学概论重点

第一章

1、真太阳时是当地太阳位于正南向的瞬时为正午12时的计时方式。

2、建筑对日照的要求的根据是建筑的使用性质、当地的气候条件。

3、建筑物的阴影和建筑物自身阴影在墙面上的遮蔽情况与建筑物的平面体形、建筑物高度、建筑朝向有关。

4、太阳位置是地球上某一点所看到的太阳方向，常用太阳高度角和方位角来表示。

5、太阳高度角是太阳方向与水平线的夹角。

6、太阳方位角是太阳方向的水平投影偏离南向的角度。

7、影响太阳高度角和方位角的因素有：赤纬（季节的变化）、时角（时间的变化）、纬度（观察点所在位置）。

8、“民用建筑热工设计规范” （GB50176－93）分为：严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区5个分区，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。

9、建筑热工设计分区的主要指标是累年最冷月和最热月平均温度，辅助指标是累年日平均温度<=5度和>＝25度的天数。

10、建筑气候区分为七个一级区，适用于一般工业建筑和民用建筑，其划分的主要指标是一月七月平均温度、平均相对湿度，辅助指标是年降水量、累年日平均温度<=5度和>＝25度的天数。

11、热岛现象

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” 。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。

防治：

第二章

1、热湿环境四要素：温度、湿度、风速、环境辐射温度

2、建筑热湿环境形成影响因素：外扰、内扰

3、内扰含有室内设备、照明、人员等室内热湿源

4、外扰主要包括室外气候参数包括有室外空气温湿度、太阳辐射、风速、风向变化以及邻室的空气温湿度进入室内。

5、外扰和内扰对室内环境的作用形式包括有对流换热、导热和辐射。

6、得热量是某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量。

7、得热量与外扰之间存在衰减与延迟的关系

8、冷负荷与得热量之间的关系取决于房间的构造、围护结构的热工特性和热源的特性。

9、维护结构参数：传热系数K、热塑性指标D、遮阳系数Sc

10、得热量

某时刻在内外扰作用下进入房间的总热量。得热量包括：显热（对流换热和辐射换热）和潜热，它有正负之分，主要来源是：室内外温差传热、太阳辐射进入热量、室内照明、人员、设备散热等。

11、冷负荷

维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内除去的热量。分为显热负荷和潜热负荷。

12、热负荷

维持室内空气热湿参数为恒定值时，在单位时间内需要的从室内加入的热量。分为显热负荷和潜热负荷。

13、玻璃的得热：

14、热湿环境控制方法：被动法（主要方法）、主动法

15、被动法的主要原理：【1】自然通风【2】维护结构隔热技术【3】被动式蒸发冷却技术【4】被动太阳房

16、得热量与（空调）负荷关系：

第三章

1、人体热平衡方程式

M－W －C －R －E －S = 0

式中：

M——人体能量代谢率，W/㎡；

W——人体所做的机械功，W/㎡；

C——人体外表面向周围环境通过对流形式散发的热量，W/㎡；

R——人体外表面向周围环境通过辐射形式散发的热量，W/㎡；

E——汗液蒸发和呼出水蒸气所带走的热量，W/㎡；

S——人体蓄热率，W/㎡

（式中各项均以人体单位表面积的产热和散热表示)

2、热感觉

人体对周围环境是“冷”还是“热”的主观描述。影响人类热感觉的因素有：（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。

3、热舒适(TCV)

对环境表示满意的状态。有两种观点：（1）“不冷不热”的中性热感觉；（2）使人高兴，愉快，满意的感觉。

4、热感觉与热舒适对比：

5、人体与外界的热交换的形式包括有对流、辐射、蒸发，影响因素包括有衣服热阻、环境空气温度、皮肤蒸发和呼吸散湿、空气流速、周围物体的表面温度等。

6、一般来说，人体的衣服热阻越大，则人体与外界的换热量越小；环境与人体温差越大，则人体与外界的换热量越大；周围物体的表面温度越高，人体热感越强。

7、服装吸收了汗液后，热阻降低，会使人凉快。

8、人体的皮肤蒸发散热量与环境空气的水蒸气分压力、皮肤表面的水蒸气分压力、服装的潜热换热热阻等三个因素有关。

9、热感觉是人体对周围环境是“冷”还是“热”的主观描述。

10、热舒适是表示对环境表示满意的状态，简写为TCV，其影响因素包括：冷热刺激的存在、刺激的延续时间、原有的热状态、皮肤温度、核心温度、环境温度、空气湿度、垂直温差、吹风感、辐射不均匀性、其他因素等。

11、有效温度ET：是将干球温度、湿度、空气流速对人体温暖感或冷感的影响综合成一个单一数值的综合指标。它的数值上等于产生相同感觉的静止饱和空气的温度。它的缺陷是过高地估计了湿度在低温下对凉爽和舒适状态的影响。

12、预测平均评价指标：PMV-PPD. 当室内热环境处于最佳的热舒适状态时，仍有5％的人不满意，因此ISO7730对PMV－PPD的推荐值在-0.5～＋0.5。

第四章

1、室内空气环境包括室内热湿环境和室内空气品质。

2、对室内空气品质纯客观的定义是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。

3、室内空气环境的影响因素：（了解）

4、空气污染物的种类及对人体健康的危害：气溶胶颗粒物，微生物，氡，二氧化碳（重点，注意P111表4-3），一氧化碳，臭氧，二氧化硫，氮氧化合物，烟草燃烧生成物，氨，甲醛，苯，可挥发性有机物。

5、室内空气质量标准：（两个）《民用建筑室内污染环境控制规范》GB50325－2001，《室内空气质量标准》GB/T 18883—2002

第五章

1、自然通风动力：风压及室内空气密度差和高度差所引起的热压

2、自然通风是利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的把建筑物内污浊的空气直接排出室内的通风换气方式。

3、自然通风的优点在于：自然通风对于温度气候的很多类型的建筑都适用、自然通风比机械通风经济、如果开口的数量足够、位置合适、空气流量会很大、不需要专门的空调机房、不需要专门的维修人员。

4、自然通风的缺陷在于：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、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、在噪声和污染比较严重的地区，自然通风不适用、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、自然通风不适用那些恶劣气候环境的地区、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、目前的自然通风很少对进口空气进行过滤和净化、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、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、常用的自然通风实现形式有：穿堂风、单面通风、被动风井通风、中庭通风。

6、机械通风是指利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来实现空气流动的方式。可分为混合通风、置换通风和个性送风三种形式。

7、混合通风

将空气以一股或多股的形式从工作区外以射流的形式送入房间，射入的过程中卷吸一定数量的室内空气，让回流区在人的工作区附近，从而可以保证工作区的风速合适、温度比较均匀。缺点是空气容易污染。

8、置换通风

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。优点是工作区的空气品质较高，且节约能源。

9、个性送风

将处理好的新鲜空气直接送至人员主要活动区域，同时人员可以根据各自的舒适性要求调节送风参数，实现有限区域内的个性化控制。优点：可以保证人吸入的空气质量而又不必将周围所有空气控制在合适的温度和浓度范围内具有很高的通风效率，可以大大减少通风量和能量消耗

10、机械通风与自然通风对比，优缺点（结合以上几点）

11、混合通风系统：气流组织，置换通风，个性化通风

12、室内气流组织的参数（了解）

第六章

1、建筑声学基本概念

2、简答：吸声材料结构，特性，原理

3、消声器

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，分为阻性消声器、抗式消声器和阻抗式消声器。其中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。

4、声音的产生与传播过程包括三个基本要素：声源、传声途径和接受者。

5、

一个向周围媒质辐射声波的振动系统叫声源。

6、声源在单位时间内向外辐射的声能称为声功率。

7、有声波传播时，压强随声波频率产生周期性的变化，其变化的部分，即有声波时的压强与静压强之差，称为声压。

8、单位时间内，通过垂直于传播方向上的单位面积内的平均声能量称为声强。

9、描述一个简谐声波只需要频率（音调）和声压幅值（响度）两个独立变量。

10、人耳音色取决于谐频分量的构成。

11、能够听到的声波频率范围约在20 Hz～20000Hz。

12、所谓分贝是指两个相同的物理量之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。

13、高频噪声选择阻性消声器，中低频噪声选用抗式消声器。

第七章

1、被人眼感觉为光的那部分辐射通量称为光通量。它表明了光源的发光能力，它的单位为流明。

2、光通量的空间密度，称发光强度。它表征光源发出的光通量在空间的分布状况，单位为坎德拉。

3、光通量只是说明了光源的发光能力，并没有表示出光源所发出光通量在空间的分布情况，发光强度则说明了光通量在空间的分布情况。

4、亮度是将某一正在发射光线表面的明亮程度定量表示出来的量。

5、采光原则：是否节能、是否改善了建筑内部环境的质量。

主要简答题

第一章

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材料，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、简述建筑热工设计规范。

“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。

第二章

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。

第三章

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。

第四章

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

第五章

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

第六章

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。

第七章

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。