建筑物理第三版课后答案

建筑物理第1.1章课后练习题

（1）为什么从事建筑设计的技术人员需要学习热环境知识、研究热环境问题？

答：随着时代的发展，人们对环境品质的要求日益提高，房屋中将广泛采用各种先进的采暖和空调设备；因此，建筑热工学的知识，对提高设计水平，保证工程质量，延长建筑物使用寿命，节约能源消耗，降低采暖和空调费用，取得全面的技术经济效果，意义尤为明显。

（2）人体有哪几种散热方式？各受哪些因素的制约与影响？

答：

1.人体新陈代谢产热量：主要决定于人体的新陈代谢率及对外作机械功的效率；

2.对流换热：取决于着衣体和空气间的温度差、气流速度以及衣着的热物理性质；

3.辐射换热：是在着衣体表面与周围环境表面间进行的，它取决于两者的温度，辐射系数，对位置以及人体的有效辐射面积；

4.人体的蒸发散热：它与空气流速、从皮肤表面经衣服到周围空气的水蒸气压力分布、衣服对蒸汽的渗透阻等因素有关。

（3）影响人体热舒适的物理参数有哪些？它们各自涉及哪些因素？

答：人体舒适度与人体本身和室内热环境有关；其中人体本身包含人体产热量、衣着情况；室内热环境包含室内空气湿度、温度、气流速度、环境辐射温度四个因素。

（4）为什么人体达到了热平衡，并不一定就是热舒适？

答：人体达到热平衡是达到热舒适的必要条件。Δq= qm ±qc ±qr –qw W / m ²由于式中各项还受一些条件的影响，可以在较大的范围内变动，许多种不同的组合都可以满足上述热平衡方程，但人体的热感却可能有较大差异。换句话说，从人体热舒适考虑，单纯达到热平衡是不够的，还应当使人体与环境的各种方式换热限制在一定范围。

（5）评价热环境的综合指标主要有哪些？各有何特点？

答：A：有效温度：根据半裸或者穿夏季薄衫的人，在一定条件的环境中所反映的瞬时热感，作为决定各因素的综合评价标准。不足:对湿度影响估计过高，未考虑热辐射影响

B热应力指数：是人体所需的蒸发散热量与室内环境条件下最大可能的蒸发散热量之比。不足：只适用于空气温度偏高，衣着单薄的情况，常用于夏季

C预计热感觉指数：为全面评价室内热环境参数以及人体状况（活动与衣着）对人体热舒适的影响，丹麦学者房格尔在实验研究，统计调查的基础上提出了预计感觉指数。根据房格尔热舒适方程，绘制的线图，可以根据房间的用途，球的不同衣着及活动量时，确保人体热舒适状态的气候因素的组合，作为设计依据。

D心理适应性模型：是解释自然通风建筑中实际观测结果和ＰＭＶ预测结果不同的主要原因，并归纳出室内热中性温度和室外月平均气温之间的关系

（7）影响室内热环境的室外气候因素主要有哪些？

答：主要因素有太阳辐射、气温、湿度、风、降水等

（8）我国民用建筑热工设计气候分区是如何划分的？它们对设计有何要求？

答：我国民用建筑热工设计气候划分成五个区

严寒地区：指累年最冷月平均温度低于或等于-10°C的地区；这一地区的建筑必须充分满足冬季保温要求，加强建筑物的防寒措施，一般可不考虑夏季防热。

寒冷地区：指累年最冷月平均温度为0～-10°C地区；这一地区的建筑应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热。

夏热冬冷地区：指累年最冷月平均温度为0～10°C，最热月平均温度25～30°C地区；这一地区的建筑必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。

夏热冬暖地区：指累年最冷月平均温度高于10°C，最热月平均温度25～29°C的地区；这一地区的建筑必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温。

温和地区：指累年最冷月平均温度问0～13°C，最热月平均温度18～25°C的地区；这一地区中，部分地区的建筑应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热。

（9）何谓城市气候？其成因主要有哪些？城市气候有哪些主要的特征？

答：城市气候是在不同区域气候的条件下，在人类活动特别是城市化的影响下形成的一种特殊气候。其成因主要有两个方面：首先，城市中由于街道纵横，建筑物鳞次栉比，高低不一，形成特殊的下垫面；其次，城市密集人口的生活和生产活动，消耗大量能源，排放很多“人文热”、“人为水汽”和污染物。这些都使城市气候要素产生显著变化。这些变化主要体现在：1.大气透明度较小，削弱了太阳辐射；2.气温较高，形成“热岛效应”；3.风速减小、风向随地而异；4.蒸发减弱、湿度变小；5.雾多、能见度差

（10）分析城市热岛效应形成的原因及其可能产生的影响.

答：热岛效应：由于城市的人为热及下垫面向地面附近大气层散发热量比郊区多，气温也比郊区高，且由市中心向郊区逐渐降低。

影响：热岛范围内的空气易于对流吻合，但其上不的大气则显稳状态而不扩散，就像盖子一样，使发生在热岛内的各种气体污染物质都被围闭在热岛之中，因此，热岛效应对大范围的空气污染有很大影响。由于热岛的产生，为改善热舒适对制冷，供热的需求出现了明显区别，也直接影响建筑物耗能。

（11）城市区域内微气候的影响因素主要有哪些？

答：地段下垫面、建筑群布局、选用的建筑材料，其中以区域内的下垫面以及建筑物的影响为甚。

1下垫面的影响以土壤、植被或水体为主要覆盖物的天然下垫面在白天吸收的太阳辐射分别用于加热空气、土壤和植被，以及蒸发水体。

2建筑物的影响建筑表面也称“立体下垫面”。这些立体下垫面的存在，使得进入该区的太阳辐射对该区域的空气的升温作用更加明显和快速。

3气流的影响气流对空气温度及湿度的影响取决于气流的强弱。气流越强，区内的环境与区外环境的交流越充分，越接近区外的环境。相应地，前面分析的那些影响也会越弱。气流的强弱，主要取决于外界的风资源状况，但也与建筑组团的布局、朝向以及建筑的疏密程度等因素有关。