建筑物理习题答案.doc
第一章
思考题与习题
1、构成室内热湿环境的四项要素是什么？简述各个要素在冬（或夏）季，在居室内是怎样影响人体热舒适感的。
答：（1）室内空气温度：居住建筑冬季采暖设计温度为18℃，托幼建筑采暖设计温度为20℃，办公建筑夏季空调设计温度为24℃等。这些都是根据人体舒适度而定的要求。
（2）空气湿度：根据卫生工作者的研究，对室内热环境而言，正常的湿度范围是30-60%。冬季，相对湿度较高的房间易出现结露现象。
（3）气流速度：当室内温度相同，气流速度不同时，人们热感觉也不相同。如气流速度为0和3m/s时，3m/s的气流速度使人更感觉舒适。
（4）环境辐射温度：人体与环境都有不断发生辐射换热的现象。
5、分析几例我国的传统民居，说明在不同的气候分区中，建筑对气候的适应性表现。
答：（1）云南的竹楼——气候湿热；
（2）江浙一带的房屋屋顶斜度大——这里年降水量大，有利于雨水排泄；（3）西北地区的屋顶平坦——气候干旱，不需要考虑排水；
（4）黄土高原的窑洞——冬暖夏凉，适应气温年较差大；气候干旱，森林少，缺乏木材；
（5）东北的房屋墙体厚、窗户小——东北气候寒冷，可以保温。
6、阐述城市气候的成因，讨论在住区规划与建筑设计中的相应对策。
答：室外综合温度：夏季建筑外围护结构的隔热设计，不仅要同时考虑室外空气和太阳短波辐射的加热作用，而且要考虑结构外表面的有效长波辐射的自然散热作用。为了计算方便常将三者对外维护结构的共同作用综合成一个单一的室外气象参数，这个假想的参数用所谓室外综合温度表示。
7、举例说明建筑材料表面的颜色、光滑程度，对围护结构的外表面和结构内空气层的表面，在传热方面各有什么影响？
答：对于短波辐射，颜色起主导作用；对于长波辐射，材性起主导作用。如：白色表面对可见光的反射能力最强，对于长波辐射，其反射能力则与黑色表面相差极小。而抛光的金属表面，不论对于短波辐射或是长波辐射，反射能力都很高，所以围护结构外表面刷白在夏季反射太阳辐射热是非常有效的，而在结构内空气间层的表面刷白是不起作用的。
第二章
求钢筋混凝土圆孔板夏季的热阻孔内单面贴铝箔
（设热流为自上而下）（单位：m）
解：
（1）将圆孔折算成等面积正方孔，设正方形边长为b，则:
m
b b d 082.0092.0442
22=?=
=π
π
(2)计算各部分的传热阻
第一部分1,0R （有空气间层部分）：
W K m R /)(731.004.011.074
.1036.054.074.1036.021,0?=++++=
（其中空气间层的热阻是0.54，由表2-4查出；0.11和0.04分别为内外表面换热阻，由表2-2和表2-3查出）。
第二部分
02
R （没有空气间层部分）：
W K m R /)(426.004.011.074
.148
.0202?=++=
(3)计算两种不同的材料的导热系数比，求修正系数ψ 钢筋混凝土的导热系数λ1=1.74 W/(m.K)
空气间层的当前导热系数λ2=152.054
.0082
.0==R d W/(m.K)
357.0426
.0152.012==λλ 查表2-1得修正系数ψ=0.93。 （4）计算圆孔板的平均热阻-
R
用公式 ?λλ??
????
????
??+-++++=-)(12,02,021,0121e i n n n R R R F R F R F F F F R K K
代入 93.015.0426.0042.0731.0082.0042.0082.0??????
????
???-++=-
R 0.036 0.082
0.036
0.082 0.042
得：平均热阻为0.588W K m /)(2?
思考题与习题
1、建筑围护结构的传热过程包括哪几个基本过程，几种传热方式？分别简述其要点。
答：建筑围护结构的传热过程包括：表面吸热，结构内部传热，表面放热。建筑围护结
构的传热方式有导热，对流，辐射。在建筑本身的传热过程中，实体材料层以导热为主，空气层一般以辐射传热为主，而材料一般都有空隙，而空隙传热包括以上三种。
表面吸热——内表面从室内吸热（冬季），或外表面从事外空间吸热（夏季） 结构本身传热——热量由高温表面传向低温表面 表面放热——外表面向室外空间散发热量（冬季）,或内表面向室内散热（夏季）
2、为什么空气渐层的热阻与其厚度不是正比关系？怎样提高空气间层的热阻？
答：在空气间层中，导热、对流和辐射三种传热方式都是明显存在的，其传热过程实际上是一个有限的空气层的两个表面之间的热转移过程，包括对流换热和辐射换热。因此，空气间层不像实体材料层一样，当导热系数一定后，材料层的热阻和厚度成正比关系。在空气间层中，其热阻主要取决于两个界面上的空气边界厚度和界面之间的辐射换热强度。
通过间层的辐射换热量，与间层表面材料的辐射性能（黑度或辐射系数）和间层的平均温度有关。设法减少辐射换热量，可以提高空气间层的热阻。将空气间层布置在维护结构的冷侧，见底间层的平均温度，可减少辐射换热量，但效果不显著。最有效的是在间层壁面上涂贴辐射系数小的反射材料。
3、根据图2-20所示条件，定性地做出稳定传热条件下墙体内部的温度分布线，区别出各层温度线的倾斜度，并说明理由。已知λ3＞λ1＞λ2。
答：由dx
d q θ
λ
-=可知，由于是稳定传热，各壁面内的热流都相同，当λ值越大时，各壁层的温度梯度dx
d θ
就越小，即各层温度
线的倾斜度就越小。已知λ3＞λ1＞λ2，可知斜率[2]＞[1]＞[3]。
4、图2-21所示的屋顶结构，在保证内表面不结露的情况下，室外气温不得低于多少？并作出结构内部的温度分布线。已知：ti=22℃,ψi=60%.
解：由t i =22℃，ψi =60% 可查出Ps=2642.4Pa 则 pa p p i s 44.15856.04.2642=?=?=?
可查出露点温度 88.13=d t ℃
要保证内表面不结露，内表面最低温度不得低于露点温度 （1）将圆孔板折算成等面积的方孔板
m a a d 097.04
2
2==π
（2）计算计算多孔板的传热阻
有空气间层的部分（其中空气间层的热阻是0.17）
W K m R /)(35.004.011.074
.10265.017.074.10265.0201?=++++=
无空气间层的部分
W K m R /)(24.004.
011.074
.115
.0202?=++=
（3）求修正系数
)/(74.11K m W ?=λ )/(57.017.0097
.02K m W ?==λ
33.074
.157.012==λλ 所以修正系数取0.93 （4）计算平均热阻
W K m R /)(143.093.015.024.0053.035.0097.0053.0097.02?=??????
???????-++=
（5）计算屋顶总的传热系数 W K m R /)(63.015.0143.019.005.093.002.017.001.02?=++++=
（6）计算室外温度
11
.088
.132263.022-=--=-e i
i
i e i t R t R t t θ 得 te=-24.79℃ 由此可得各层温度是
θ1=3.45℃ θ2=-15.92℃ θ3=-17.5℃ θe=-21.84℃
可
画
出
结
构
内
部
的
温
度
分
布
线
。
5、试确定习题4中的屋顶结构在室外单向温度谐波热作用下的衰减倍数和延迟时间。 解：
(1)计算各层热阻R 和热惰性指数指标D 过程如下表：
得∑D=2.584
﹙2﹚计算各材料层外表面的蓄热系数Y
①屋顶结构各层的外表面蓄热系数（温度波由外向内时）﹕
D1﹤1 K)W/(m 61.187.80952.017
.816.3120.0952αi R 11αi S 21R 1Y e 1,?=?++?=++=
D2﹤1 K)W/(m 34.1561
.180215.0161
.1811.2620.0215Y 1R 21Y 1
S 22R 2Y e 2,?=?++?=++=
D3﹤1 K)W/(m 44.334
.15263.0134
.152.7620.263Y 2R 31Y 2
S 23R 3Y e 3,?=?++?=++=
D4＞1 K)W/(m 2.17Y e 4,4?==S
K)W/(m 2.17Y e 4,?==Y
e
（3） 计算屋顶结构在室外单向温度谐波热作用下的衰减倍数ν0（αi=8.7 αe=19）
αααe
e
4,.Y e
4,e 3,.Y e 3,e 2,.Y e 2,e 1,.Y e 1,i .
9.04
4
3
3
2
2
1
1
2
0Y Y Y Y e
D
s s s s s s s s e
V +++++++++∑=
=0.919
19
2.172.172.1744.32.1744.376.234.1576.234.1526.1161.1826.1161.1831.167.831.162
584.2+?
++?++?++?++?
e
=
(4)计算屋顶结构在室外单向温度谐波热作用下的延迟时间ξ0
2arctan 2arctan 5.401510,,,Y Y Y f i i i e f e f e D +-???? ??++=
∑αααξ =
2
2.177.87.8arctan 2192.172.17arctan 2.584×5.40151+-?
??
??++
=《中国建筑史》教学大纲
英文名称：History of Chinese Architecture
学分：4.5学分学时：72学时理论学时：64学时实验学时：8学时
教学对象：建筑学专业
先修课程：建筑设计基础、公共建筑设计原理等
教学目的
本课程是建筑学专业的一门重要的专业基础理论课（必修课，考试科目），通过本课程的学习，使学生了解中国建筑发展的基本过程和成就，掌握不同类型、不同时期、地域建筑的风格特征。培养学生分析、评价建筑的能力，为后一步的理论学习和建筑设计打下坚实的理论基础。
教学要求
讲课为主，幻灯、录像等传统教学手段和CAI教学手段为辅，课堂教学注重对基本史实和影响因素的描述和分析，幻灯、录像、多媒体教学强调建筑历史形化特征和相关建筑设计内容。
要求学生预习、复习教材并阅读、归纳其他相关材料，扩大知识面，增加理解能力。
考试以闭卷为主(70%)，着重检查对基本线索和事实的掌握情况和认识程度，并考察学生理解和灵活运用史实知识解决实际的能力。平时作业成绩20%，实验成绩10%。
教学内容
第一篇中国古代建筑部分（46学时）
绪论：中国古代建筑的特征（4学时）
重点：了解中国古代建筑的多样性、木构架的特色、单体建筑的构成、建筑群的组成特征等；
难点：工官制度
第一章古代建筑发展概况（6学时）
一、原始社会建筑（六、七千年前~公元前21世纪）
重点：了解中国古代建筑起源的多元化；
难点：理解各地区不同地域文化背景下的文化遗址特征；
二、奴隶社会建筑（公元前21世纪~前476年）
重点：了解夏商西周春秋建筑特点及技术进步。
三、封建社会前期建筑（战国至南北朝公元前457~公元前589年）
重点：了解战国至南北朝建筑特色；
四、封建社会中期建筑（隋至宋581年~1279年）
重点：了解隋至宋建筑特色；
难点：宋代材份制度特点；
五、封建社会后期建筑（元、明、清1271年~1911年）
重点：了解元明清建筑特色；
难点：区分明代与清代建筑特点；
第二章城市建设（4学时）
一、概说
二、中国古代城市规划与发展
三、中、西方古代城市规划的比较
四、中国古代都城建设与地方城市建设的实例
重点：了解中国古代城市规划与发展，认识代表性实例；
难点：理解城市规划与发展机制与设计思想
第三章宫殿、坛庙、陵墓（8学时）
一、宫殿
1）中国古代宫殿建筑的发展阶段
2）中国古代宫殿考的型制与实例
重点：了解宫殿的代表性实例
难点：理解宫殿布局原则与设计思想；
二、坛庙
1）坛庙建筑的内容
2）实例分析
重点：了解坛庙的代表性实例
难点：理解坛庙的类型及其产生机制与设计思想；
三、陵墓
1）陵墓的演变与形制组成
2）实例分析
重点：了解陵墓的代表性实例
难点：理解陵墓规划思想与布局设计手法；
第四章宗教建筑（6学时）
一、宗教及其建筑演变
二、寺庙祠观实例分析
1）佛教寺院
2）道教祠观
3）伊斯兰教礼拜寺
重点：了解中国古代宗教建筑的基本类型、主要特色、实例特征；
难点：理解佛教建筑类型逐步中国化的原因与衍变过程；
三、佛塔与经幢
重点：了解佛塔与经幢的基本类型、主要特色、实例特征；
难点：理解塔逐步中国化的衍变过程；
第五章住宅与聚落（4学时）
一、概说
1）住宅型制演变
2）住宅构筑类型
二、实例
重点：分析中国住宅型制演变与住宅构筑类型；
难点：理解、掌握各地区不同建筑类型特征及其产生原因；
第六章园林与风景建设（4学时）
一、概说
二、明清皇家苑囿
三、明清江南私家园林
四、风景建设
重点：了解明清皇家苑囿和江南私家园林基本特征，风景建设的基本规律；
难点：分析、理解中国古代造园思想及基本处理手法；
第七章建筑意匠（4学时）
一、营造活动中的观念形态
二、选址与布局
三、审美与建筑设计
重点：分析中国古代建筑处理选址与布局的基本手法；
难点：理解中国古代建筑营造活动中的观念形态及其审美与建筑设计；
第八章古代木构建筑的特征与详部演变（6学时）
专题一、台基、踏道、栏杆、铺地
专题二、大木作
专题三、墙壁
专题四、屋顶
专题五、小木作
专题六、彩画
重点：分析中国古代木构建筑详部做法特征
难点：古代建筑术语的解释与理解；
第二篇近代中国建筑（12学时）
专题一、近代中国建筑发展概况（4学时）
专题二、近代中国城市建设（2学时）
专题三、近代中国建筑教育、建筑形式与思潮（2学时）
专题四、近代中国建筑优秀个案分析（4学时）
重点：近代中国城市建设、建筑教育、建筑形式与建筑思潮
难点：剖析近代中国建筑思潮产生的历史背景与渊源所自；
优秀个案的理解与分析
第三篇：现代中国建筑（1949年至今）（6学时）
专题一：现代中国建筑发展概述
专题二：建筑作品与建筑思潮
专题三：台湾、香港、澳门的建筑发展；
实验教学（8学时）
1．一座传统建筑的解析
基本要求：
通过实际参观、观察，分析一座古典建筑的形制特点，撰写分析报告。
实验项目：分析教学模型，认识古建筑构成形式；
1) 认识单体建筑一：北京先农坛庆成宫为例
步骤：①绘制平面, 立面, 剖面图，并分析平面, 立面, 剖面构成特点；
②绘制门窗、斗拱等节点大样，了解古建筑构造做法；
③了解并绘制屋顶组成, 瓦的铺设以及脊部的设计;
2) 认识单体建筑二：北京故宫角楼为例
步骤：①绘制平面, 立面, 屋顶平面图，并分析特点；
②绘制门窗、斗拱等节点大样，了解古建筑构造做法；
③了解并绘制屋顶组成;
２、认识斗拱的构造：
１）以清官式平身科, 柱头科, 角科一组斗拱为例
步骤：①绘制平面, 立面, 剖面图；
②拆卸斗拱, 绘制分件图；
③组装斗拱。
通过实际观摩，使学生对构筑形式有较深入了解；
学时分配：
作业与习题
1、各章知识点学习与习题；
2、读书报告与实例调研；
3、实验测绘作业。
教材与主要参考书
（一）教材：
1、潘谷西主编：《中国建筑史》（第五版），中国建筑工业出版社，2004年；
（二）主要参考书：
1、《中国古代建筑技术史》，中国建筑工业出版社，1995年；
2、刘敦桢主编：《中国古代建筑史》，中国建筑工业出版社，1981
3、刘致平著：《中国建筑的类型与结构》，中国建筑工业出版社，2000
4、李允鉌著：《华夏意匠》，香港·广角镜出版社，1984
5、梁思成著：《中国建筑史》，百花文艺出版社，1998
6、梁思成著：《图像中国建筑史》，百花文艺出版社，2001
7、《中国古代建筑史》(多卷集)，中国建筑工业出版社，2003年；
８、有关建筑历史与理论的书籍、刊物等。