2025年大學《智能體育工程》專業(yè)題庫——體育場館節(jié)能環(huán)保設計與實踐考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述體育場館相較于一般公共建筑，在能源消耗方面的主要特點。2.闡述被動式節(jié)能設計在體育場館中的應用，并列舉至少三種具體措施。3.解釋什么是BIPV（建筑一體化光伏），并說明其在體育場館節(jié)能設計中的優(yōu)勢。4.體育場館在智能控制系統(tǒng)應用方面有哪些具體需求？請列舉至少兩個方面。5.簡述體育場館實施節(jié)能環(huán)保措施的主要經濟性分析方法。二、論述題（每題12分，共24分）1.結合體育場館的具體特點，論述實施綠色建筑認證（如LEED或國內相應標準）的重要意義。2.選擇體育場館中的一項主要能源消耗系統(tǒng)（如照明系統(tǒng)、空調系統(tǒng)），分析其節(jié)能改造的可能技術路徑，并討論采用這些技術需要考慮的因素。三、綜合應用題（共26分）假設你正參與一個大型室內體育場館的節(jié)能環(huán)保設計方案。該場館主要功能為舉辦籃球比賽和大型會議，年運行時間約為300天，場館內部有大量的高大空間和玻璃幕墻。請針對以下方面，提出你的初步設計思路和考慮要點：1.在不改變場館主體結構的前提下，如何利用自然采光和自然通風來降低照明和空調能耗？（8分）2.針對該場館的照明系統(tǒng)，提出至少三種具體的節(jié)能改造措施，并簡述其工作原理或設計思路。（10分）3.如果場館管理者計劃投資部署智能能源管理系統(tǒng)，請說明該系統(tǒng)應具備哪些核心功能以有效支持場館的節(jié)能運營？（8分）試卷答案一、簡答題（每題6分，共30分）1.答案：體育場館通常體量較大，內部空間高大，圍護結構（尤其是玻璃幕墻）面積相對較大，導致供暖和制冷負荷高；照明需求強度大且時間長，尤其是在夜間舉辦的賽事；部分設備（如比賽燈光、訓練設備）運行功率高且負荷波動大；賽事活動的不確定性導致能源需求具有間歇性和峰值性。解析思路：考察對體育場館能耗構成和特點的理解。需要從建筑物理特性（體積、圍護結構）、用能設備特性（高強度照明、大功率設備）以及運行模式（間歇性、峰值負荷）等多個維度進行分析。2.答案：被動式節(jié)能設計利用自然資源和環(huán)境效應減少人工能耗。具體措施包括：優(yōu)化建筑朝向和布局以利于自然采光和通風；采用高性能的圍護結構（如高效保溫隔熱材料、節(jié)能門窗）減少熱量損失和獲得；利用建筑形態(tài)和植被進行遮陽；設置中庭或天窗改善內部熱環(huán)境；利用自然通風系統(tǒng)替代機械通風等。解析思路：考察對被動式設計原則和具體技術的掌握。關鍵在于理解“被動式”是通過設計手段利用自然條件，無需主動能耗即可實現(xiàn)節(jié)能目標，并能列舉常見的應用實例。3.答案：BIPV（BuildingIntegratedPhotovoltaic）即建筑一體化光伏發(fā)電技術，是指將光伏發(fā)電組件與建筑圍護結構（如屋頂、幕墻、窗戶）相結合的設計方式。其在體育場館節(jié)能設計中的優(yōu)勢包括：節(jié)約光伏組件的安裝空間和支架成本；提高建筑的美觀度和獨特性；實現(xiàn)建筑自身的部分能源自給，降低電費支出；減少建筑能耗和碳排放，提升建筑的綠色等級。解析思路：考察對BIPV概念及其在建筑中應用優(yōu)勢的理解。需要解釋清楚BIPV是什么（光伏與建筑的結合），以及這種結合對于體育場館（節(jié)能、美觀、經濟、環(huán)保）帶來的具體好處。4.答案：體育場館的智能控制系統(tǒng)應用需求主要體現(xiàn)在：對大量設備（照明、空調、風機等）進行分區(qū)、分組精細化控制和遠程管理；根據實時環(huán)境參數(shù)（光照、溫度、濕度、人流）和預設策略自動調節(jié)設備運行，實現(xiàn)節(jié)能；對能耗數(shù)據進行實時監(jiān)測、采集和存儲，為能耗分析和優(yōu)化提供數(shù)據基礎；與賽事管理系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等進行集成，實現(xiàn)聯(lián)動控制；提供用戶友好的操作界面和能源使用報告。解析思路：考察對智能控制系統(tǒng)在特定場景（體育場館）需求的理解。需要從控制對象（設備）、控制方式（自動、遠程、精細）、數(shù)據管理（監(jiān)測、分析）以及系統(tǒng)集成（聯(lián)動、界面）等多個方面闡述體育場館的特殊需求。5.答案：體育場館實施節(jié)能環(huán)保措施的主要經濟性分析方法包括：投資回收期法（計算投資成本在多長時間內可以通過節(jié)能效益收回）；凈現(xiàn)值法（將未來節(jié)能收益折算成現(xiàn)值，與投資成本比較）；內部收益率法（計算項目投資回報率，與基準利率比較）；成本效益分析法（綜合評估項目的各種成本和效益）；生命周期評價法（考慮設施整個壽命周期的環(huán)境影響和成本）。解析思路：考察對節(jié)能項目經濟性評估常用方法的掌握。需要能夠列舉幾種主流的經濟評估方法，并簡要說明其原理或用途，體現(xiàn)對項目決策中經濟性考量重要性的認識。二、論述題（每題12分，共24分）1.答案：實施綠色建筑認證對大型體育場館具有重要意義。首先，符合國家節(jié)能減排政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，提升場館的社會形象和品牌價值。其次，通過采用節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材和保護環(huán)境的策略，可以顯著降低場館的運營成本，實現(xiàn)經濟效益。再次，綠色建筑認證過程本身是一個系統(tǒng)性的提升過程，有助于優(yōu)化場館的設計、施工和管理水平，提高使用者的舒適度和健康性。此外，獲得認證可以作為場館吸引贊助商、提升賽事吸引力、促進城市可持續(xù)發(fā)展的重要名片，并為后續(xù)建筑的綠色設計提供示范和借鑒。解析思路：考察對綠色建筑認證價值的綜合理解和論述能力。需要從政策符合性、經濟性、運營管理提升、社會形象、用戶體驗、示范效應等多個維度論證其重要性，并結合體育場館的特點進行闡述。2.答案：以空調系統(tǒng)為例，其節(jié)能改造的技術路徑可能包括：采用高效節(jié)能的水源熱泵或地源熱泵替代傳統(tǒng)空調主機；對現(xiàn)有風冷冷水機組進行性能提升或更換為更高效型號；實施空調系統(tǒng)的智能分時分區(qū)控制，根據不同區(qū)域負荷和室內外環(huán)境變化調整運行策略；加強空氣側和冷/熱源側的水系統(tǒng)優(yōu)化，減少輸送能耗；增加冷/熱回收裝置，利用廢熱或廢冷；定期對空調系統(tǒng)進行維護保養(yǎng)，確保其高效運行。采用這些技術需要考慮的因素包括：初始投資成本的經濟性；技術方案的成熟度和可靠性；與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性；對場館正常運行（尤其是賽事期間）的影響；長期運行的維護便利性和成本；以及節(jié)能改造后實際的運行效果和投資回報周期。解析思路：考察對特定系統(tǒng)（以空調為例）的節(jié)能改造技術和可行性分析能力。需要能提出具體的改造技術方向（技術路徑），并能從經濟性、技術可靠性、兼容性、對運營影響、維護成本、效果評估等多個實際角度討論實施這些技術時需要考慮的問題。三、綜合應用題（共26分）1.答案：利用自然采光降低照明能耗：設計大型天窗或中庭，引入陽光深入建筑內部，減少白天人工照明的需求；采用高反射率的內裝修材料和淺色系家具，提高光線反射利用率；結合智能照明控制系統(tǒng)，當自然光充足時自動降低或關閉人工照明。利用自然通風降低空調能耗：合理設計建筑迎風面和背風面，形成穿堂風；設置可開啟的窗戶、通風口或活動遮陽板，利用風壓和熱壓進行自然通風；在過渡季節(jié)充分利用自然通風，減少機械送風和排風系統(tǒng)的運行時間。解析思路：考察在體育場館特定環(huán)境下應用被動式節(jié)能策略（自然采光、自然通風）的思路和能力。需要提出具體的設計措施（如天窗、淺色內裝、可開啟窗），并說明這些措施如何利用自然條件，以及可能需要配合的技術（如智能照明控制）。2.答案：具體節(jié)能改造措施及思路：*全面替換為LED照明系統(tǒng)：LED光效高、壽命長、響應快，替換傳統(tǒng)照明光源可顯著降低能耗。思路是分區(qū)域、分回路進行更換，并選擇符合體育場館照明要求（如高顯色指數(shù)、高功率因數(shù)）的LED產品。*部署智能照明控制系統(tǒng)：利用傳感器（光感、人體感應、運動感應）和控制器，實現(xiàn)照明的按需、分區(qū)、分時自動調節(jié)。思路是結合場館不同區(qū)域的功能和人流情況，設定不同的控制策略，如在比賽區(qū)域重點保證亮度，在觀眾區(qū)根據自然光和人流動態(tài)調整，在休息區(qū)采用低照度模式。*實施智能遮陽系統(tǒng)：體育場館玻璃幕墻面積大，夏季太陽輻射強烈，導致空調負荷增大。安裝可自動調節(jié)的遮陽簾或外遮陽構件，根據日照強度和室內溫度自動開合，減少太陽得熱。思路是選擇與建筑控制系統(tǒng)聯(lián)動，根據實時氣象數(shù)據和室內溫濕度設定遮陽開合角度。*采用高效照明燈具和燈具布局優(yōu)化：選擇光效更高、光分布更均勻的LED燈具，并優(yōu)化燈具的安裝位置和數(shù)量，避免照明死角和過亮區(qū)域，提高照明效率。思路是在設計階段就進行照明設計計算，結合體育場館的視覺要求（如比賽場地均勻度、觀眾視線無遮擋）進行優(yōu)化。解析思路：考察針對特定系統(tǒng)（照明）提出多種節(jié)能改造方案的能力。需要至少提出三種有針對性的措施（LED替換、智能控制、智能遮陽、布局優(yōu)化），并簡述每種措施的技術原理或設計思路，體現(xiàn)對照明節(jié)能技術的理解和應用。3.答案：智能能源管理系統(tǒng)應具備的核心功能包括：*多源能耗數(shù)據實時監(jiān)測與采集：涵蓋照明、空調、通風、動力、特殊設備等各類能源消耗數(shù)據，以及環(huán)境參數(shù)（溫度、濕度、光照、CO2濃度等）。*能耗數(shù)據可視化與分析：以圖表、曲線等形式直觀展示能耗數(shù)據，提供分項、分區(qū)、分時能耗分析，識別能耗高峰和異常情況，進行同比、環(huán)比分析。*基于模型的能耗預測：利用歷史數(shù)據和算法模型，預測未來短期的能源需求，為能源調度和采購提供依據。*智能設備控制與優(yōu)化調度：根據預設策略、實時數(shù)據和預測結果，自動調節(jié)照明、空調等設備的運行模式（如開關、啟停、調節(jié)頻率、設定溫度），實現(xiàn)節(jié)能目標。*能源管理系統(tǒng)（BEMS）集成接口：能夠接入場館現(xiàn)有的樓宇自控系統(tǒng)（BMS），實現(xiàn)數(shù)據的共享和聯(lián)動控制。*用戶管理與權限控制：設置不同級別的用戶權限，方便管理人員和