2022年环境物理复习重点 .pdf

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1、学习必备欢迎下载环境的自净能力自然环境具有在一定程度上，借助于一系列物理、化学、生物过程，被异物污染的环境都有清除异物恢复原状的能力，这就是环境的自净机能。环境问题及其成因原生环境问题：自然界固有的不平衡性对人类环境的破坏次生环境问题：人类经济活动造成对环境的破坏城市生态系统的特征1、物种种群发生畸变：人口高度集中，其它生物种群数量、种群个体数量极少； 2、物质流、能量流的密度极高；3、非生命物质形态发生变异；4、是一远离自然平衡态的不稳定系统。城市环境规划的任务一方面，规划（建筑）师应该将特定场地看作具有自然边界的生态系统的一部分，而不是将其视为一个隔绝的空间片段或生态系统孤立的组成部分。另

2、一方面， 建筑师应该认识到城市生态系统不但直接影响周边的生态系统环境，而且还有可能影响到生物圈中其它生态系统。1 减少对地球资源与环境的负荷和影响3R 原则：reduing， reusing， recyling 2 创造健康、舒适的生活环境3 与周围自然环境相融合可持续发展的含义指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。建筑气候设计的内容与方法方法 1 分析气候（数值分析，计算机模拟）2 找出适应当地气候的设计策略（定性分析图）3 对方案进行模拟分析，调整方案（实验室模型，计算机模型） 4 方案评估 （环境实测） 内容1 建筑布局2 建筑物主要房间和开口朝向3 门和窗的尺寸及设计细部4

3、 室内空间的组织和划分5建筑整体和开口的遮阳情况6 是否设阳台和走廊7 屋顶的形式和细部8 墙体和屋顶的热工性能9 场地的景观等影响建筑设计的气候要素1 太阳辐射2 空气温度3 气压与风4 空气湿度5 凝结与降水建筑气候分区及设计依据7 个建筑气候区划分区主要指标 累年最冷月 (1 月)最热月 (7 月)平均温度、 7 月平均相对湿度辅助指标 年降水量、累年日平均温度5和 25的天数、应对气候的的设计策略寒冷气候区 围护结构厚重封闭湿热气候区 围护结构轻质、通透、架空，以最大限度通风（散热、除湿）和遮阳（屋顶、墙面）干热气候区1 蓄热围护结构厚重 2 开窗小减少进入室内热量3 街道狭窄形成互遮

4、阳温和气候区 （昆明） 夏季： 遮阳、通风冬季：保温导热概念： 直接接触的物体由于有温度差时，质点作热运动而引起的热能传递过程。气体：分子作无规则运动时相互碰撞而导热。液体：通过平衡位置间歇移动着的分子振动引起导热。固体： 由平衡位置不变的质点振动引起导热。金属 ：自由电子的转移导热。对流自然对流由于流体冷热部分的密度不同而引起空气的自然对流是由于空气温度愈高密度愈大， 当环境中存在空气温差时，低温密度大的空气与高温密度小的空气之间形成压力差（热压） ，产生自然对流。受迫对流对流传热和对流换热（包括流体之间对流传热和流体与固体接触导热）辐射电磁波温度越高，热辐射越强烈一个物体对外来的入射辐射有

5、反射、吸收、和透射城市气候基本特征 1） 辐射和气温a城市直接辐射和总辐射比郊区少b 城市气温比郊区高，形成城市热岛2）风和湍流a 城市的风速比郊区小，风向不稳定b 城市空气多湍流运动，有城市环流和城市风3）蒸散和湿度a 蒸散量和空气湿度比郊区小b 蒸散：地面蒸发植物蒸腾 4）云和雾a 城市云量比郊区多，尤其是低云b 城市的雾比郊区多，有的是光化学烟雾5）降水定义 城市内部形成的不同于城市周围地区的特殊小气候。范围水平：城区及城市影响所达郊区垂直：城市覆盖层城市边界层城市羽尾层（市尾烟气层）乡村边界层城市热平衡市覆盖层的热量得失城市覆盖层可看作一城市“建筑物空气系统”城市覆盖层净辐射得热量与郊

6、区的差异1、太阳直接辐射量减少，散射辐射量增加，总辐射量减弱。 2、城市覆盖层表面对太阳辐射的反射系数小于郊区。3、城市覆盖层长波辐射热量交换损失小于郊区精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习必备欢迎下载城市湿平衡城市热岛效应定义 同一时间，城市气温比郊区高；越接近市中心，气温越高；其等温线图类似于“海岛”的等高线图。把这种温度分布现象称为“城市热岛”效应。热岛强度 T：热岛中心气温减去同时间同高度（距地1.5 m 高处）附近远郊的气温的差值。单位：T的特征a 城市规模越大， 人口越多，热岛现象越强；b因地理纬度不同

7、热岛强度有所不同c白天弱，夜间强；晴天无风T 强，阴天风大T 弱 d 风速大， T 弱；风速小，T 强成因自然条件a 市内风速、对天空长波辐射：建筑布局影响对天空角系数和风场b 云量：市区内云量大于郊区c 太阳辐射：市内大气透明度低d 下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材料、植被、水体的设置“人为热” a 交通、家用电器、炊事产热b 空调采暖产热特征 a 城市规模越大，人口越多，密度越高，热岛效应越强；b 热岛效应随季节和地区的不同而不同； c 热岛效应白天弱、夜间强；d 晴天无风时强、阴天风大时弱。影响1、形成热岛环流（在大天气系统风速较弱情况下，形成乡村-城市间的低速环流）造成重复污染

8、2、影响城市区域的降水量和空气湿度雾多云多，降水增加（但空气相对湿度依然较低）3、酷热天气日数增多，寒冷天气日数减少。热工设计a 城市热岛 -气温升高、湿度降低b 建筑保温设计更加容易；c 建筑防热设计更加困难；d 建筑防潮设计更加简单。措施a 控制城市、小区规模和建筑物密度；b 加强绿化，保持市区有足够的蒸发面积；c 合理使用人工铺装，不应超过功能所必须的面积；d 合理利用风向风频，利于街区夏季自然通风。总规中的热岛环节措施1、城市用地类型城市绿地系统规划a 严格控制绿化覆盖率b合理规划绿地面积和形状c 合理确定绿地布局和规模增加湿地面积2、 城市布局在城市规划中对城市热气候环境进行评价和分

9、区，设定分区通风级别，确定各区的通风策略。规划设计中应留出通风廊道，保留原生水系、 山脉及其走向。 城市布局可以采取集中与分散、组团式多中心相结合的布局，将城市规划成扇形等不规则形状，其间镶嵌农田、绿地，这要比大片集中的城市更利于通风降温。要合理布局城市建筑物，要特别控制城市上风向的建筑高度和密度，防止因建筑过高和过密对风的阻挡导致大量热量和温室气体的滞留。控制人口和规模城市交通规划a 合理规划路网密度和布局b 采用透水性沥青路面，降低沥青路面温度，减弱沥青路面辐射强度，从而缓解城市热岛现象。c 提高道路绿化水平c 大力发展公共交通体系不同城市下垫面对环境的影响城市大气逆温现象气温随高度增加而

10、升高的现象，属于反常温度分布(分为接地逆温和悬浮逆温 ) 形成机理1、辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。2、紊流逆温：低层空气湍流混合形成的逆温称为湍流逆温。3、下沉逆温： 由于空气下沉压缩增温形成的逆温。4、平流逆温：由于一个地方上空的暖空气水平式流到另一个地方的地表冷空气上，所形成的逆温。 5、地形逆温：由于局部地区的地形的原因而形成的逆温。6、蒸腾逆温：指在炎热和无风天气中，太阳辐射强烈，地面得热量较多，空气温度较高，空气相对湿度较低，突然下一场阵雨， 地面雨水强力正发，吸收大量地表热量，使地面温度和近地表面层空气温度迅速降低所形成的。这种逆温现象多发生于城市区域和沙漠地带。逆

11、温情况下，城市边界层、城市覆盖层大气分布稳定，阻碍了上升气流，市内污染空气难以排放，加剧了城市污染。地球大气圈定义： 随地球引力而旋转的大气层叫做大气圈。组成 :均质层： 对流层、 平流层、中间层和非均质层大气边界层从地球表面到5001000m 高度的这一层空气平原地区薄，山区和市区较厚边界层内温度层结定义 :气温垂直方向的分布程度，称为温度层结。 反映了大气的稳定程度，直接影响污染物的扩散过程。盛行风向 ：根据多年气象资料统计，某一地区一年中风向频率较大的风向。主导风向 （单一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习

12、必备欢迎下载盛行风向）：即该地区只有一个风向频率较大的风向。风向频率 ：某地某方向的风向频率指该方向一年中有风次数与该地区全年各方向有风总次数的比率。最小风频风向： 指某地风向频率最小风向。中国风向类型季风变化区 （主要在东部）主导风向区 （新内蒙青藏云贵）无主导风向区 （陕甘宁）准静止风型区（川陕鄂湘贵）山谷风1、形成机理： 白天地面风从谷底吹向山坡，夜间地面风从山坡吹向谷底。2、特征：频率大致相同； 谷风的风速大于山风；阴雨天山谷风为零；风速与山坡尺度成正比；与山坡朝向、山坡面、太阳辐射光线的垂直程度密切相关。3、对环境的影响：加重该地区的大气污染，会形成“倒灌式污染”。海陆风形成机理 白

13、天海风， 夜间陆风。 特征 1、海风大于陆风2、热带地区大于高中纬度地区 3、温度日较差大的地区容易形成海陆风对环境的影响形成局地污染加重，形成封闭的逆温（倾斜逆温顶盖）狭管效应 ：若流体出口面积小于进口面积，则出口处的流动速度要大于进口处的流速。形成强风区风影区： 指风场中由于遮挡作用而形成局部无风区域（风速变小）。城市风环境基本特征a平均风速小与郊区b 风向不规则； c 局部狭管效应形成强风区d 局部形成无风（风影）区造成城市局地性风速差异的原因1、当由于街道的走向、宽度、两侧建筑物的高度、形式和朝向不同， 各地所得太阳辐射有差异。 （局地热力环流） 2、盛行风吹过参差不齐的建筑物时，因阻

14、碍效应产生的不同风向风速。强风的危害1、与人类的活动带来不便；2、造成房屋及各种设备的破坏；3、恶化环境。防治措施1、使高大建筑物的小表面朝向盛行风向，或频数虽不够盛行风向，但风速很大的方向，以减弱风的影响；2、建筑物之间的相互位置要合适；如不能太窄，太窄容易形成狭管效应 3、改变平面形状；如切除尖角改为多边形4、设防风围墙； 5、种植树木于高层建筑周围； 6、在高楼的底部周围设低层部分；7、在近地面的下层处设置挑棚等；8、设联拱廊。城市规划布局基本原则1、季节变化型：把工业区按当地最小风频的风向，布置在居住区的上风方向。 2、单盛行风向型：将工业区布置在盛行风的下风侧。3、双主型：工业布局同

15、季节变化型。 4、无主型：将工业区布置在年合成风向风速的下风侧。5、准静风型：生活居住区应安排在烟囱高度20 倍界限以外。城市区域风速的纵向分布，平面风场的风向和风速城市中的污染源固体源（能源利用废物焚化工业生产）和流动源大气污染由于自然过程和人类社会经济活动，烟尘、有害气体在大气中的数量、浓度、持续时间等达到一定程度，从而对人类健康及精神状态带来不利影响，对生态与环境造成危害。城市中的主要污染物1、一氧化碳（ CO）a 无色、无臭、无味b 对植物无害，对人类有害c容易引起缺氧、头痛、晕眩等，还会使心脏过度疲劳、心血管工作困难、终止导致死亡d危害程度大小取决于CO 浓度、接触时间、呼吸速度等e

16、80%来自于汽车尾气2、氮氧化物来源： 矿物燃烧、生产和使用硝酸的工厂排放的尾气、氮肥厂危害： a 毁坏棉花、尼龙等织物 b 损害植物c 引起急性呼吸道病变3、碳氢化合物a 由生物的分解作用产生，可能导致光化学烟雾b 乡村中甲烷：惰性， 不会引起光化学烟雾乙烯：对植物有害，还会产生甲醛刺激眼睛4、硫氧化物 (固定源燃料的燃烧所产生的) 腐蚀性大 :a 缩短金属材料的使用寿命 b 使皮革失去强度c 建材变色破坏d 塑像及艺术品毁坏e 损害植物的叶片f 刺激人的呼吸系统，致癌等5、微粒空气中分散的液态或固态物质6、光化学烟雾HC 和 NOX 在阳光作用下发生化学反应而生成刺激性的产物危害 a 刺激

17、眼睛b 引起胸部压缩，刺激粘膜、头疼、咳嗽、疲倦等症状c 损害有机物质d 引起哮喘，损害织物。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习必备欢迎下载“阳伞效应” 由于大气污染物对太阳辐射的吸收、散射和反射作用，使其强度减弱， 如同一把阳伞减小了太阳辐射能的现象。现象 ： 使地面降温明显， 减小了地球表面的净辐射得热量。温室效应指玻璃等材料能透过太阳短波辐射而不能通过长波辐射，造成局部气温升高的现象。 影响： 提高了热岛强度，恶化了城市环境；影响全球气温。酸雨酸性降水PH5.6 SO2 和 NO2 危害 ：对植物的生长有危

18、害，刺激人的咽喉及眼睛，对建筑物和露天设备有腐蚀作用。如果酸性小则可能改善酸性土壤，给农作物以必须的养分。烟气排放的方式有点源（烟囱，利用区域布置，提高烟囱高度）线源（自然通风法，降低污染物浓度）面源（炉灶，集中供热）。烟羽： 烟气从烟囱口排出后，在浮升力和风力及惯性力的作用下，向下风方向逐渐扩散，形成像羽毛状的烟气流。控制大气环境污染的规划设计原则1 选择合理的风象污染指标（风象：是一个地区风向、风频和风速的综合）风象污染指标：污染系数和污染风频和风象频率和污染概率加强城市绿化建设1、城市绿化的功能： 净化大气环境、 改善城市小气候、 改善城市声环境。2、发展城市卫生防护林带光环境内涵很广，

19、它指的是由光（照度水平和分布等）与颜色（色调、亮度、色饱和度）在室内外环境中建立的同空间形状有关的生理和心理环境。光污染1 光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响。2 它主要来源于人类生存环境中日光、灯光以及各种反射、折射光源造成的各种过量和不协调的光辐射。光污染的特点a 局部性 (光污染随距离的增加而迅速减弱。) b 不残余性 (在环境中光源消失，污染即消失 .)c 相对性光污染的分类a 白亮污染 b 人工白昼污染c 彩光污染光污染的危害1、对人的危害 （a 心理：情绪低落，导致工作效率低下，造成心理压力b 身体：眼睛，使人失眠，食欲下降，情绪低落等神经衰弱症状c 生活在炎炎

20、夏日，玻璃幕墙等会将强烈阳光反射到附近居民家中，不仅产生耀眼的光线，还会使室内温度升高，影响居民正常生活） 2、对生态环境的危害（a 导致“城市热岛效应”加剧b 会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等废弃物， 对城市的大气环境造成严重的污染c 城市中过量的人工光照破坏了植物的生物周期、生活习惯和新陈代谢)3、对交通安全的危害（a 白天，幕墙如镜子般会在瞬间遮住司机的视野，在阳光照射下会产生刺眼的反光b 夜间，干扰光，眩光）4、对天文观测的危害 （a 模糊星空视野，剥夺了人们观赏星空的乐趣b 许多地区无法进行天文观测)5、对能源利用的危害光污染会造成对二次能源电能以及一次能源煤的过度消耗。(a 耗电多

21、，加剧了城市用电紧张度,煤炭资源耗费巨大b 一年四季用空调调节室温) 措施光污染很难消除或减轻，因此，其防治应以预防为主1. 建立健全法律法规和相关标准 2. 加强城市规划与管理，以减少光污染的来源a 加强城市玻璃幕墙的建设管理:(控制安装地区，限制安装位置，协调安装颜色，建设相关环境）b 不断优化和开发建筑幕墙新材料（降低玻璃的反射率，改变直射光的定向光反射）c 加强城市绿化（绿色植物可以将反射光转变为漫反射， 加强城市绿地景观规划设计，扩大绿地面积，实施绿化工程，遮挡反射光照射，改善和调节采光环境）d 科学合理的城市色彩规划（a 合理的城市色彩规划也可以起到减轻光污染的作用b 尽量采用“生

22、态颜色”)3. 加强夜景照明生态设计(a 充分考虑生态环境因素 ,b 提倡环保照明和绿色照明c 城市夜景照明应严格按照明标准，进行科学合理的工程规划和设计，合理选择光源、灯具和布景方案d 加强室内照明的监控) 噪声的定义a从物理角度看， 噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。b 从环境保护角度看，噪声是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学习必备欢迎下载c 噪声不仅有其客观的物理特性，还依赖主观感觉的评定。噪声的来源 主要有三种交通噪声（由交通工具在

23、运行时发出来的，与道路的多少及交通量大小有密切关系，车速越快噪声越大） （汽车噪声：来自汽车排气噪声，其次引擎噪声和轮胎噪声，加消声器，汽油引擎）工业噪声 （主要来自生产和各种工作过程中机械振动、摩擦、 撞击以及气流扰动而产生的声音） 生活噪声 （主要指街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。）噪声的危害一般认为 40 分贝是正常的环境声音，在此以上就是有害的噪声。a 噪声损伤听觉 b 噪声对睡眠的干扰c 噪声对语言交流的干扰d 噪声可引起多种疾病噪声的计量波长 （指简谐声波中两相邻波峰之间的距离m）周期 （指在简谐声波中声波通过一个波长的距离所用的时间s）频率 （物体在一秒钟内振

24、动的次数Hz）声速 （声波在一秒钟内传播的距离）声功率 （是指声源在单位时间内向外辐射的声音能量。瓦微瓦W ）声强 (在声波传播过程中，单位时间内， 在垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能。)声压 (空气质点由于声波作用而产生振动时所引起的大气压力起伏。N/m2 牛顿每平方米P) 声压级 (该声音的声压P 与参考声压P0 之比的对数再乘以20，记作 Lp)声强级 (这个声音的声强 I 和基准声强I0 之比的对数再乘以10）声功率级 （这个声音的声功率与基准声功率之比的对数再乘以10）声级的叠加噪声的传播特性1 遇到障碍物时的传播a 反射与吸收b 透射与隔声c 绕射（或称衍射） 2 声波的

25、衰减a传播衰减b 吸收衰减噪声污染的控制途径1、从声源根治噪声(a 最有效最彻底的措施b 是通过改进机器设备的结构和工艺操作方法等来实现c属于环境噪声控制学的范畴)2、 在传播途径中降低噪声(a 利用声波随距离衰减的原理，实行“闹静分开”的设计原则，缩小噪声干扰范围b 利用噪声的指向性，合理布置建筑物和声源c 利用天然地形，例如屏障、丘陵、土坡、沟壑、森林等的降噪作用，把声源和人活动区域分开d 利用不同用途，合理布置建筑物的各种房间布局e绿化降噪 )3、在噪声接受点进行防护(建筑隔声）城市声环境与规划设计防噪规划设计原则a 根据功能性质不同，对城市进行分区b 小区内噪声源集中， 高噪声和低噪声

26、源分开，用绿化带隔离c 铁路和公路干线远离市区；市区道路尽量树杈式布置， 避免方格式布置；道路两旁设防护带或防护屏障d 高噪声源不得布置在当地主导风的上风向e 噪声过强的噪声源应远离城镇规划步骤1、对规划区域的噪声源进行调研 2、将所有噪声源用类比的方法进行分类3、根据分类，将最吵闹的放在下风向，噪声很弱的位于上风向或靠近居住区，中间设置防护带道路防噪设计a 将机动车引入隧道b 利用附属建筑物c 利用路堑（加绿化或加屏障）d 利用雨棚作屏障降噪临街建筑防噪设计a临街建筑尽量采用背向街道的U 型平面 b 道路两侧的临街建筑应尽量朝向街道c 临街建筑的房间布置也应合理d 厨房、卫生间、 走廊应朝向

27、道路一侧 e主要交通干线两侧的建筑窗户要做隔声处理等噪声量设计原则f 纵向布置时应从主要道路起向居住区渐次提高楼层高度不符合防噪要求的总平面布置周边式布置四合院式布置U 型布置垂直式布置圆心式布置符合警戒式布置突出式布置阶梯式布置防噪绿化设计1 作用 a树皮和树叶对声波有吸收作用b经地面反射后树木的二次吸收c地面和草地本身吸收2 布置形式a隔声绿岛b 块状绿地 c 带状绿地城市绿化的历史沿革探究国内外园林绿化的发展历史, 经历了两个时期:a 自然萌生阶段以狩猎围牧为目的的园囿b 人工创意阶段以满足达官贵人及宗教需要为目的的宫苑、寺园绿化 这两个阶段均没有摆脱园林绿化单纯的观赏及游憩功能19 世

28、纪中叶工业化发展给西方各国城市带来了严重的环境问题生态绿地阶段以改善城市环境状况和满足景观美化效应双重目的的园林绿地建设精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习必备欢迎下载城市绿化的生态效应1 净化空气、水体和土壤(a 维持大气组成成分的平衡b 吸收有害气体c 吸滞烟尘和粉尘d 减少空气中的含菌量e 净化水体f 净化土壤 )2 改善小气候 (a 降低气温b调节湿度c 通风防风 )3 降低城市噪声4 其他 (a 美化环境及科学教育: 增添了生动的画面，减少了生硬化和直线化b 游憩娱乐和健康疗养c 生物物质生产d 导引街道

29、走向和边界, 维系交通安全 e 抗震防火f 蓄水保土 ) 城市绿地系统规划1 确定城市园林绿地定额的几个因素(a 国内外城市绿地现状水平的对比b 城市环境与健康保护的科学要求c 城市园林绿地的定额指标2 游憩绿地游人容量的确定(a每个游客在绿地中所需要的活动面积(m2/人), b 单位时间内最高游人量占城市总人口的百分)比。 3 城市绿地的分类(a 公共绿地b园林生产和卫生防护绿地c 风景旅游绿地d 专用绿地e街道绿地。） 4 城市绿地系统的布局（a 绿地规划布局应考虑的因素:综合考虑、全面安排;从实际出发，因地制宜;均衡分布、比例合理;远景目标和近期安排相结合。b 理想的城市园林体系 : 三

30、级绿化系统，市内小型绿化系统，市内环绿化网，市外环绿化网）5 绿地系统的布局形式 （a 块状 b 楔形 c带状 d 混合型）城市街道与建筑绿化城市街道绿化的主要类型三板四带式四板五带式一板二带式一板四带式两板三带式工厂企业区的绿化周密规划，合理布局（洁净、荫浓、抗污、休憩、减噪） 立体绿化的特殊功能和效用a节约城市用地和绿化投资b 增加和改善景观艺术性, 提高审美情趣c 保护建筑物，延长其使用寿命d 开发资源，增加收益内容： 墙面绿化、阳台绿化、棚架绿化、篱栅绿化、屋顶绿化（新的休息、娱乐场所, 加强屋顶的隔热、隔声效果, 提高城市的蓄水能力） 、桥梁绿化、立体花坛、护坡绿化城市绿化植物的选择原则1 以乡土树种为主2 抗性强的植物优先选择3 速生与慢生树种相结合 4 常绿和落叶植物结合, 针叶和阔叶树结合5 与园林绿地的功能相适应6 注重植物的生物学与生态学特性科学性 +艺术性 +生产性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页