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物理练习1


01 介绍室内热湿环境的构成要素和影响因素。 影响因素:气候;建筑;设备。 0202 说明冬夏两季,室内开启空调达到相同温度、湿度,而人体热舒适感觉不同的原因 应明确是辐射的影响,不要牵扯到湿度之类次要因素上。 03 介绍三种传热方式的名称和特点 宜说明三者在建筑中的情况—— 导热在墙内;对流在空中;辐射在表面。 04 冬季与夏季、室内与室外,外围护结构的表面处理,针对热辐射有哪

些不同要求? 首先谈表面反射,牵扯到内部构造就错了; 内外之别在于反射太阳光还是红外线; 冬天可能会涂黑以吸收太阳光的热。 05 写出影响人体热舒适的六项因素,并说明其中哪几项属于物理环境因素。 除了着装和运动量,其余均为环境因素。 06 介绍室内环境中,人体保持热舒适的必要条件和充分条件。 必要条件:产热与散热——得失热平衡; 充分条件:辐射、对流、蒸发——正常比例。 01 概述建筑保温的综合途径。并侧重介绍“体 型规整”是出于什么考虑。 综合途径有多项,诸如墙体自保温、外墙保温、门窗节能门、保温玻璃、架空楼板等等仅是维护结构一项而已; 热特性和流线,书上没有、课上讲过; 体型规整,一是减少表面积,二是减少热桥等异常部位 02 介绍“最小总热阻”的控制对象和保障目标。并说明式中室外计算温度不同取值的意义。 对象是壁温,目标是不结露; 室外计算温度依材料热惰性取不同数值 03 列表逐项比较内保温和外保温的特点。 应逐一对照介绍内外之不同 04 介绍封闭空气间层的传热特点,以及针对此 项特点采取的保温措施。 不需要讲空气间层有保温好处; 其中传热以辐射为主,应予反射 05 概述外围护结构保温的各项异常部位,介绍 其传热特点和相应的保温措施。 要求介绍异常部位,即洞口、热桥等,而非主体结构有哪些类型; 首先介绍传热特点,不要只写构造 06 为什么轻质材料通常具有保温能力,但又并非越轻越好? 原理上讲空气不导热,并没有直接说明轻质材料,必须经由容重、孔隙率等加以说明; “并非”事项有人提到粘结力、强度等非热工方面的原因,应当从传热增加方面来解释 一、放热的基本措施有: 1) 减弱室外热作用:正确地选择建筑物的朝向和布局,力求避免主要的使用空间及透明体遮蔽空间,如建筑物的中庭、玻 璃幕墙等受东、西向的日晒;同时要绿化周围环境,以降低环境辐射和气温,并对高温气流起冷却作用。 2) 窗口遮阳不仅是窗口 3) 维护结构的隔热与散热应略展开 4) 合理地组织自然通风 5) 尽量减少室内余热 二、干热和湿热环境差异的原因:干热环境为沙漠地区,干旱少雨,湿热环境为湿地地区,空气潮湿。 干热地区民居多为内院平顶式,湿热地区民居为外院坡顶式 原因是有无热湿转换条件(汽化热) 三、室外综合温度由空气湿度和太阳辐射等效温度组成 降低室外综合温度在设计中应考虑提高外围护结构自身的隔热性能,结合外表面浅色处理、种植植物、设置遮阳设施等。 提高结构热阻并不能降低室外综合温度;后半段有效。 四、外围护结构:外墙、外门窗、屋面、过界楼洞的墙体和楼板等所有接触空气的外表面体。 建筑的外围护结构防热,主要是通过对屋顶和外墙、外门窗等,尤其是西墙和东墙,进行隔热措施,降低屋顶及外墙的内表面温度 及减少传入室内的热量。 隔热设计计算的需满足的标准: 构造措施:屋顶隔热:采用浅色外饰面,减少当量温度; 提高屋顶自身的隔热性能; 采用通风隔热屋顶; 种植隔热屋顶 外墙(外门窗)隔热: 外隔热层,通风隔热,绿化隔热等 外围护结构的保温:主要是通过提高外围护结构的保温性能,组织内部热量传导外部 指标控制:围护结构平均传热系数 计算公式 P81 构造措施:对于外墙,屋顶等:主要有三种形式: 保温承重合二为一 (自保温) 混凝土空心砌墙; : 轻质实心砌墙等 保温,结构复合构造:有外保温、内保温、夹心保温三种形式,可采用将保温材料(板块中,纤维 装,颗粒状等)铺设或黏贴在承重层上。 轻质材料保温:用于框架结构,以及钢结构支撑体系。 对于外窗:提高保温性能—加窗帘;采用采用塑料窗框;采用(镀低辐射图层)Loe-w 玻璃; 提高密封性能:采用密封条等 对象同为内壁温度,指标冬与室温比,夏与气温比;计算冬以稳定传热,夏以周期性不稳定传热 摘录内容并未回答提问,能从上文归纳出保温与防热构造的区别吗? 一是表面,夏应浅色反射而冬不必;二是间层夏应通风而冬封闭。其余方面冬与夏要求一致。 五、如图书 p112,当室外综合温度将热量传给间层的上层面板是,上层将所接受的热量向下传递,在间层中借助于空气的流动带走 部分热量,余下部分热量传入下层。 通风屋顶的构造方式有:平屋顶外架空层,平屋顶内架空层,坡屋顶山墙通风,坡屋顶檐口与屋脊通风,坡屋顶老虎窗通风 六、自然通风的两种动力因素为风压和热压 倡导自然通风的措施有 1) 建筑朝向、间距及建筑群的布局、风 压 2) 建筑的平面布置与剖面设计、热压 平面洞口位置常为风压;冷暖庭院则为热压 3) 门窗的位置和尺寸、热压 平面位置多为风压;剖面位置多为热压 4) 门窗开启方式、热压 一般指上下翻悬,常为风压;百叶开启方向为热压 5) 设置导风板、风压与热压 导风板利用动静压差,为风压 01 建筑热工为什么要关注防潮问题? 大多数建筑材料的导热系数值将随材料的含湿量增大而增长。因此,如果壁体材料受潮,定会使壁体的热阻降低,从而消 弱了他的保温性能,所以必须避免和防止。 02 概述采暖房间中外围护结构表面冷凝发生的原因和防护的措施(分为普通和高湿) 。 产生表面冷凝的原因是由于室内空气湿度过高或表面的温度过低,以致该处温度低于露点温度而引起冷凝。 防护措施: 普通房间,使用中应尽可能使围护结构内表面附近的气流通畅,家具不宜紧靠外墙布置。围护结构内表面层宜采用蓄热系 数较大的材料,利用它蓄存的热量起调节作用,减少出现周期性冷凝的可能。 高湿房间,当房屋在使用中处于短暂或间歇性高湿状况时,为避免围护结构内表面冷凝水形成水滴下落,内表面可采取用吸 湿能力强又耐潮湿的饰面层。 当房屋在使用中处于连续高湿状态时,为避免维护结构内部受潮,内表面应设不透水饰面或增设防水层,以阻止冷凝水渗 入围护结构深部。对于那种连续处于高湿条件下,又不允许内表面冷凝水滴落的房间,内表面在采用不渗水材料层时,还 应该在构造上采取措施将表面冷凝水滴导流,并有组织地排除。

3.直射阳光可使许多物品褪色、变质、损坏,有时还有导致爆炸的危险。 02 介绍太阳位置的描述及确定其位置的参量。 答:太阳的位置:太阳在天球上的位置每日、每时都有变化。为了确定其位置,常用赤道 坐标系和地平坐标系来共同表示。 确定太阳位置的参量:以赤纬和时角表示太阳的位置。 太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角,称为太阳赤纬角δ ,赤纬角从赤道面起算,向北为正,向南为负。赤纬角在±23°27’ 范围内变化。赤纬也可看作是阳光直射的地理纬度。 时角是指太阳所在的时圈与通过正南点的时圈构成的夹角, 单位为度(deg) 规定以太阳在观测点正南向, 。 即当地时间正午 12h 的时角为 0°,这时的时圈称为当地的子午圈,对应于上午的时角为负值,下午的时角为正值。时角表示太阳的方位,因天球在一 天 24 小时内旋转 360°,所以每小时为 15°。时角Ω =15(t-12),deg。 03 计算北纬 32?地区在春、秋分与冬、夏至,的太阳高度角。 已知:Φ =32°,查表 1.5-1 得春、秋分时δ =0°,冬至时δ =-23°27’,夏至时δ =23°27’ 求:hs 解:春、秋分时δ =0°,则正午时 hs=90°-︱Φ -δ ︱=90°-︱32°- 0°︱=58°; 冬至时δ =-23°27’,则正午时 hs=90°-︱Φ -δ ︱=90°-︱32°-(-23°27’)︱=34°33’; 由于Φ >δ ,太阳位置在观察点南面; 夏至时δ =23°27’,则正午时 hs=90°-︱Φ -δ ︱=90°-︱32°- 23°27’︱=81°27’; 由于Φ >δ ,太阳位置在观察点南面; 答:北纬 32?地区在春、秋分时的太阳高度角为 58°;在冬至时的太阳高度角为 34°33’; 在夏至时的太阳高度角为 81°27’ 04 建筑热工中使用的是哪种时间,它与行政区域的标准时间如何换算?东经 123?地区地方时正午时刻相当与北京时间几点几分? 答:日照设计所用的时间,均为当地平均太阳时。以本初子午线处的平均太阳时为世界时间的标准,叫“世界时” 。将整个地球按 地理精度划分为 24 个时区,每个时区包含地理纬度 15°。以本初子午线东西各 7.5°为零时区,向东分 12 个时区,向西亦分 12 个时区。每个时区都按它的中央子午线的平均太阳时为计时标准,称为该时区的标准时,相邻两个时区的时差为 1h。我国统 一采用东八时区的时间,即以东经 120°的平均太阳时为全国标准时,称为“北京时间” 。北京时间和世界时相差 8h,即北京时 间等于“世界时”加上 8h。根据天文学有关公式,地方平均太阳时与标准时之间的转换关系为:T0=Tm+4(L0-Lm)+Ep,近似可按 此计算:T0=Tm+4(L0-Lm) 已知:北京标准时间子午线所处经度为东经 120° 求:T0 解:T0=Tm+4(L0-Lm)=12+4×(120°-123°)=11:48(11h48min) 答:东经 123°的当地平均太阳时 12h,相当于北京标准时间 11h48min,两地时差 12min。 05 列出表格介绍在正东、正南、正西、正北四个特征方位上,地方时间与太阳方位角之间的对应情况。 答: 地方时间 太阳方位角 As 正东 早上 6 时 -90° 正南 正午 12 时 0° 正西 下午 6 时 90° 正北 子夜 0 时 180° 06 列出表格介绍遮阳板的四种基本形式,所适用的窗口朝向和所针对的阳光方向。 答:遮阳板的四种基本形式为:水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳和挡板式遮阳。所适用的窗口朝向和所针对的阳光方向就我 国区域的情况如下: 遮阳形式 所适用的窗口朝向 所针对的阳光方向 1 水平式遮阳 在北回归线以北地区, 它适用于南向附近窗口; 而 太阳高度角较大、从窗口前上方投射下来的 在北回归线以南地区, 它既可适用于南向窗口, 也 直射阳光 可用于北向窗口 2 垂直式遮阳 北向、东北向和西北向附近的窗口 太阳角度角较小、从窗侧向斜射过来的直射 阳光 3 综合式遮阳 东南向或西南向附近窗口,且适应范围较大 从窗前侧向斜射下来的、中等大小太阳高度 角的直射阳光 4 挡板式遮阳 东向、西向附近窗口 从窗口正前方射来、太阳高度角较小的直射 阳光 07 介绍遮阳板构造设计中的注意事项。 答:遮阳设施的使用效果除与遮阳形式有关外,还与构造处理、安装位置、材料与颜色等因素有关。 (1)遮阳的板面组合与构造:遮阳板在满足阻挡直射阳光的前提下,可以有不同的板面组合,以便选择对采光、通风、视野、 立面造型和构造等要求都更为有利的形式。为减少板底热空气向室内逸散和对采光、通风的影响,通常将遮阳板面全部或部分做成 百叶形式;也可将中间各层做成百叶,而顶层做成实体并在前面加吸热玻璃挡板。 (2)遮阳板的安装位置:遮阳板的安装位置对防热和通风的影响很大。如将板面紧靠墙面布置时,由受热表面上升的 热空气将由室外空气导入室内。这种情况对综合式遮阳更为严重。为克服这个缺点,板面应与墙面有一定的距离,以使大部分热空 气沿墙面排走。同样,装在窗口内侧的布帘、软百叶等遮阳设施,其所吸收的太阳辐射热,大部分散发到了室内。若装在外侧,则 会有较大的改善。 (3)材料与颜色:遮阳设施多悬挑于室外,因此多采用坚固耐久的轻质材料。如果是可调节的活动形式,还要求轻便、 灵活并安装牢固。构件外表面的颜色宜浅,以减少对太阳辐射热的吸收;内表面则应稍暗,以避免产生眩光,并希望材料的辐射系 数较小。 最好设在外侧 01 概述人眼的各项基本特性。 答:1)颜色感觉;2)光谱的光视效率;3)视野范围 根据感光细胞分布和眼脸的影响,人眼有一个视看范围; 4)明暗视觉 在明亮环境和黑暗环境中视网膜上细胞的感觉。 02 介绍人眼两种感光细胞的分布特点、工作特性,侧重感光细胞与明、暗视觉的关系,以及明暗适应等。 答:1)锥体细胞:分布在视网膜中央部位,称黄斑区域; 中央窝锥状细胞的密度最大; 在明环境中起作用——色觉、敏锐度; 对环境的明暗变化反映迅速,暗环境不起作用。 2)棒体细胞: 分布在中央以外的区域; 在暗环境中起决定作用; 只有明暗感觉,没有色感觉和细部感觉; 对环境的明暗感觉变化,反映缓慢。 缺明暗适应 03 介绍视度及其影响因素,并解释视度与视力的差别。 答:看物体的清楚程度,称为视度。影响因素为亮度及对比度。如看物体的视角、物体的尺寸、识别的时间、 显示的程度、避免弦光。 视度与视力的差别是:视度是人看物体的清楚程度,视力是视网膜分辨影响的能力。 视度反应的是环境情况,视力反应是的人眼的情况。 04 列表,介绍材料按光通分布分类的名称,每种类型例举一种典型材料。 定向反射 光线方向没有改变,射入角等于反射角 定向透射 光线方向发生改变 扩散反射 光线经过反射或透射后,光线均匀扩散从各个角度看,亮度完全一样

扩散透射 光线经过反射或透射后,光线在反射或透射方向有最大亮度,其它方 面也有一定亮度 材料分为规则,漫射,混合。 03 介绍黄霉季节地坪泛潮发生的原因和防护的措施。 规则反射和透射,典型材料是玻璃镜、磨得很光滑的金表面;透明玻璃 由于春季大量的降水,春夏之交气温骤升骤降,变化幅度甚大,加之空气的温度大,当空气温度突然升高时,某些表面特 漫射材料反射与透射,典型材料是石膏;乳白玻璃 别是地面的温度将处于露点温度之下,于是出现了泛潮现象。 混合反射与混合透射材料,典型材料光滑的纸、较粗糙的金属表面;磨砂玻璃 防护措施: 首先,地面应具有一定的热阻,减少地面对土层的传热量; 05 介绍眩光的定义和两种分类及名称。 其次,地面表层材料的蓄热系数要小,当空气温度升高时,表面温度能随之波动; 答:眩光的定义:视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起视觉不舒适和降 最后,表面材料有一定的吸湿作用,以吞吐表层偶尔凝结的水分。 低物件可见度。 04 分析采暖房间的外围护结构内部冷凝与材料层次布置之间的关系,总结防止内部冷凝的四字原则,并由此说明外保温构造的优 势。 关系:在同一气象条件下,围护结构采用相同的材料,由于材料层次布置的不同,效果可能显著不同。一种是将导热系数 小﹑水蒸汽渗透系数大的保温材料层布置在水蒸汽渗入的一侧,将比较密实﹑导热系数较大而蒸汽渗透系数较小的材料布 置在另一侧。由于内层材料热阻大,温度降落多,饱和水蒸汽分压力曲线相应的降落快,但该层透气性大,水蒸汽分压力 曲线降落平缓;而外层情况正相反,容易出现内部冷凝。另一种是将轻质材料保温层布置在外侧,将密实材料层布置在内 测,水蒸汽难进易出,内部不易出现冷凝。 四字原则: “难进易出” 外保温优势: 首先,由于承重层材料如砖砌体、钢筋混凝土等都是密实且强度高的材料,其热容量很大。当供热不均匀时,围护结构内 表面与室内气温不致急剧下降,房间热稳定性较好; 其次,对防止或减少保温层内部产生凝结水和防止围护结构的热桥部位内表面局部凝结都有利;仅需此项 再次,保温层处于结构层外侧,有效地保护的主体结构,尤其是降低了主体结构内部温度应力的起伏,提高了结构的耐久 性; 最后,当原有房间的围护结构需加强保温性能时,采用外保温效果较好,施工时对室内的使用状况影响不大。 05 概述外围护结构设置防潮层的目的和要求。 目的:为了消除或减弱围护结构内部的冷凝现象,在保温层蒸汽渗入的一侧设置隔蒸汽层,使水蒸汽分压力急剧下降,从 而避免内部冷凝产生。 要求:设置隔蒸汽层虽然能改善围护结构内部的湿状况,但有时并不一定是最妥善的办法,因为隔汽层的隔汽质量在施工 和使用过程中难以保证。为此,在围护结构中设置通风层或泄气沟更为妥当,这样能让进入保温层的水分有个 06 介绍防潮层在采暖房间与冷库中的具体设置位置。 隔汽层应布置在蒸汽渗入的一侧,因此, 对采暖房屋应布置在温度层内侧, 对于冷库建筑则应布置在隔热层外侧,总之, 布置在高温一侧。 01 介绍日照与建筑使用功能之间的关系。 答:适宜的日照:1.建筑物具有适宜的日照有着重要的卫生意义; 2.阳光中含有大量红外线和可见光,若冬季直射入室内,所产生的热效应 能提高室内温度,有良好的取暖和干燥作用; 3.日照对建筑造型艺术有不可替代的作用与影响,直射阳光不仅能增强 建筑物的立体感,不同角度变化的阴影使建筑物更具艺术风采。 过量的日照:1.特别是我国南方炎热地区的夏季,容易造成室内过热,恶化室内热环境; 2.若阳光直射到工作面上,可能产生眩光,不仅能影响视力、降低工作 效率,甚至造成严重事故; 关键词:1)小范围;2)近视线;3)过高亮度;4)极端对比 分类:1)发生原因:直接(看见光源) 间接(反射光斑) 2)形成后果: 不舒适(情绪) 失能(降低视度) 控制(防眩光) 1)直接眩光:增加灯具遮光角;提高灯具将其挂高;降低光源高度;增加背景亮度。 2)反射眩光:降低光源高度;改变反射光路;选择灯具配光;无光泽的反射表面。 06 抄录点光源和面光源求照度的算式,画出计算示意图并在图上标注算式中的各项。 答:点光源。假设一个光强为 I 的点状光源,它的半径为 r 的小球相距 d,球面所截取的 2 2 2 2 光通量=π r I /d ,球的表面积为 4π r ,所以点光源产生的球面平均照度为 Es=I/4 d , 这就是圆球所在位置上的标量照度。 2 面光源。刚投影面积为 A’的点光源,其中 L 为光源的亮度。因此距离为 d 处的标量照度(Es)为 Es=LA’/4d , 2 但 A’/d =Ω ,即单元 A’所张之立体角,所以 Es=LΩ /4


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