2025年建筑采光節(jié)能技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.依據(jù)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2024修訂版）》，教育建筑普通教室的參考平面（距地0.75m）采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為（）。A.2.0%B.3.0%C.4.0%D.5.0%2.下列哪種采光方式最適用于大進(jìn)深建筑的中間區(qū)域采光優(yōu)化？（）A.側(cè)窗采光B.頂部采光C.導(dǎo)光管采光D.高側(cè)窗采光3.某辦公建筑采用雙層中空Low-E玻璃，外層為透明玻璃，內(nèi)層為低輻射鍍膜玻璃，其主要節(jié)能原理是（）。A.減少可見光透射率B.降低長(zhǎng)波輻射熱傳遞C.增強(qiáng)紫外線阻隔D.提高玻璃強(qiáng)度4.動(dòng)態(tài)采光模擬軟件（如Daysim）中，“年日照時(shí)數(shù)”指標(biāo)主要用于評(píng)估（）。A.自然光利用效率B.夏季眩光風(fēng)險(xiǎn)C.冬季熱負(fù)荷D.建筑遮陽(yáng)需求5.光伏光熱一體化（PV/T）采光頂?shù)暮诵膬?yōu)勢(shì)是（）。A.提升光伏發(fā)電效率B.同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)電與集熱C.降低玻璃自重D.增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性6.下列哪種材料的光反射比最高？（）A.白色乳膠漆墻面（反射比0.85）B.淺灰色大理石地面（反射比0.55）C.鋁制反光板（反射比0.92）D.普通混凝土天花板（反射比0.30）7.智能采光控制系統(tǒng)中，“自適應(yīng)調(diào)光”功能的實(shí)現(xiàn)依賴于（）。A.固定時(shí)段控制B.人工手動(dòng)調(diào)節(jié)C.光照傳感器與執(zhí)行器聯(lián)動(dòng)D.建筑朝向預(yù)設(shè)程序8.某建筑東向立面采用水平遮陽(yáng)板，其最佳挑出長(zhǎng)度需重點(diǎn)考慮（）。A.春分日正午太陽(yáng)高度角B.夏至日正午太陽(yáng)高度角C.冬至日正午太陽(yáng)高度角D.秋分日正午太陽(yáng)高度角9.導(dǎo)光管系統(tǒng)的光傳輸效率主要取決于（）。A.導(dǎo)光管直徑B.管道內(nèi)壁反射率C.入口采光罩形狀D.出口漫射器材質(zhì)10.依據(jù)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，公共建筑采光區(qū)域的人工照明功率密度（LPD）限值應(yīng)不高于（）。A.5W/m2B.8W/m2C.10W/m2D.12W/m2二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.建筑采光節(jié)能設(shè)計(jì)中，“光導(dǎo)纖維系統(tǒng)”的組成部分包括（）。A.集光器B.導(dǎo)光纖維束C.漫射終端D.逆變器2.下列措施中，可同時(shí)提升自然采光效果與節(jié)能性能的有（）。A.采用折光百葉調(diào)節(jié)入射角度B.增加外窗面積至墻面的80%C.優(yōu)化房間進(jìn)深與窗高比（D/H≤5）D.墻面采用高反射比淺色涂料3.動(dòng)態(tài)采光模擬需輸入的關(guān)鍵參數(shù)包括（）。A.建筑地理位置（經(jīng)緯度）B.外窗玻璃的可見光透射比（Tv）C.室內(nèi)表面材料反射比D.空調(diào)系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)4.光伏采光頂設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)關(guān)注的問題有（）。A.光伏組件的可見光透射率與采光需求匹配B.組件熱斑效應(yīng)導(dǎo)致的效率衰減C.結(jié)構(gòu)防水與抗風(fēng)荷載能力D.夜間人工照明補(bǔ)充方案5.既有建筑采光改造中，“光導(dǎo)管+LED補(bǔ)光”系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)包括（）。A.減少白天人工照明能耗B.避免對(duì)原有結(jié)構(gòu)大拆改C.完全替代自然采光D.實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述“采光系數(shù)”與“天然光照度”的定義及二者關(guān)系。2.說明導(dǎo)光管采光系統(tǒng)與傳統(tǒng)側(cè)窗采光相比的技術(shù)特點(diǎn)（至少4點(diǎn)）。3.列舉3種智能采光控制策略，并分別說明其適用場(chǎng)景。4.分析雙層玻璃幕墻（DSF）在采光節(jié)能中的作用機(jī)制。5.簡(jiǎn)述建筑采光節(jié)能設(shè)計(jì)中“光-熱耦合”優(yōu)化的核心思路。四、計(jì)算題（15分）某南方地區(qū)（北緯23°）辦公建筑標(biāo)準(zhǔn)層，房間凈深12m，凈寬8m，層高3.6m，南向外窗采用透明玻璃（可見光透射比Tv=0.75），外窗尺寸為寬3m、高2m（窗臺(tái)高0.9m）。假設(shè)室外臨界照度為5000lx，計(jì)算房間中部（距外墻6m處）的采光系數(shù)，并判斷是否滿足《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中辦公建筑（參考平面0.75m）的采光要求（標(biāo)準(zhǔn)值為3.0%）。（注：采光系數(shù)計(jì)算公式：C=（τ×A×ω）/（W×H）×100%，其中τ為玻璃透射比，A為窗面積，ω為天空漫射光立體角系數(shù)，W為房間寬度，H為計(jì)算點(diǎn)高度；天空漫射光立體角系數(shù)ω取0.25）五、案例分析題（10分）某北方地區(qū)既有商業(yè)建筑（2000年建成），原設(shè)計(jì)為單側(cè)側(cè)窗采光（外窗為單層普通玻璃，可見光透射比0.8，窗墻比0.3），現(xiàn)因租戶需求需改造為書店（參考平面0.75m采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值3.5%）。實(shí)測(cè)現(xiàn)狀：房間進(jìn)深15m，距外墻8m處天然光照度僅50lx（室外臨界照度5000lx），存在“采光盲區(qū)”且冬季采暖能耗高。要求：提出3項(xiàng)針對(duì)性改造措施，需結(jié)合采光節(jié)能技術(shù)原理說明可行性，并計(jì)算改造后典型位置的采光改善效果（可選1項(xiàng)措施計(jì)算）。2025年建筑采光節(jié)能技術(shù)試題答案一、單項(xiàng)選擇題1.B（解析：2024版標(biāo)準(zhǔn)中，教育建筑普通教室采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為3.0%）2.C（解析：導(dǎo)光管可將自然光傳輸至大進(jìn)深建筑內(nèi)部，突破側(cè)窗采光的距離限制）3.B（解析：Low-E玻璃通過低輻射膜減少室內(nèi)外長(zhǎng)波輻射熱交換，降低傳熱系數(shù)）4.A（解析：年日照時(shí)數(shù)反映自然光有效利用時(shí)長(zhǎng)，是評(píng)估節(jié)能潛力的關(guān)鍵指標(biāo)）5.B（解析：PV/T系統(tǒng)同時(shí)利用太陽(yáng)能發(fā)電與集熱，提升綜合能源利用率）6.C（解析：鋁制反光板反射比最高，可達(dá)0.9以上）7.C（解析：自適應(yīng)調(diào)光依賴傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光照，聯(lián)動(dòng)調(diào)光設(shè)備調(diào)節(jié)）8.B（解析：東向水平遮陽(yáng)需重點(diǎn)遮擋夏至日正午高度角最大的太陽(yáng)輻射）9.B（解析：導(dǎo)光管內(nèi)壁反射率直接影響光傳輸效率，通常要求≥95%）10.A（解析：近零能耗標(biāo)準(zhǔn)中，公共建筑采光區(qū)域LPD限值為5W/m2）二、多項(xiàng)選擇題1.ABC（解析：光導(dǎo)纖維系統(tǒng)由集光器、導(dǎo)光纖維束、漫射終端組成，逆變器為光伏系統(tǒng)組件）2.ACD（解析：外窗面積過大可能導(dǎo)致夏季得熱增加，降低節(jié)能性）3.ABC（解析：動(dòng)態(tài)采光模擬關(guān)注光環(huán)境，與空調(diào)能耗無直接關(guān)聯(lián)）4.ABCD（解析：光伏采光頂需平衡采光、發(fā)電、結(jié)構(gòu)安全及夜間照明需求）5.ABD（解析：光導(dǎo)管系統(tǒng)無法完全替代自然采光，需與補(bǔ)光結(jié)合）三、簡(jiǎn)答題1.定義與關(guān)系：-采光系數(shù)（C）：室內(nèi)某點(diǎn)天然光照度（En）與同一時(shí)間室外無遮擋水平面上的天然光照度（Ew）的百分比，即C=（En/Ew）×100%，反映自然光相對(duì)強(qiáng)度。-天然光照度（En）：室內(nèi)某點(diǎn)由自然光直接或間接產(chǎn)生的照度值（單位lx），受室外照度、采光口特性及室內(nèi)反射條件影響。-關(guān)系：采光系數(shù)是無量綱的相對(duì)值，與室外照度無關(guān)，可客觀評(píng)價(jià)建筑采光設(shè)計(jì)質(zhì)量；天然光照度是絕對(duì)值，隨時(shí)間、天氣變化，需結(jié)合采光系數(shù)與室外照度計(jì)算（En=C×Ew）。2.導(dǎo)光管與傳統(tǒng)側(cè)窗采光的技術(shù)特點(diǎn)：-傳輸距離：導(dǎo)光管可將光傳輸至10-20m深的室內(nèi)，側(cè)窗采光有效進(jìn)深通常為窗高的2-3倍（約4-6m）。-光質(zhì)均勻性：導(dǎo)光管出口通過漫射器實(shí)現(xiàn)均勻照明，側(cè)窗采光易形成“亮窗-暗墻”的梯度分布。-熱工性能：導(dǎo)光管系統(tǒng)通過隔熱管道減少熱傳導(dǎo)，側(cè)窗易因玻璃傳熱導(dǎo)致夏季得熱、冬季失熱。-可控性：導(dǎo)光管可通過調(diào)節(jié)采光罩角度優(yōu)化光捕獲，側(cè)窗需依賴遮陽(yáng)設(shè)施（如百葉）調(diào)節(jié)。3.智能采光控制策略及適用場(chǎng)景：-分區(qū)控制：將大空間劃分為近窗區(qū)、中間區(qū)、核心區(qū)，近窗區(qū)依賴自然光，核心區(qū)聯(lián)動(dòng)人工照明，適用于進(jìn)深大的辦公或展廳。-時(shí)序控制：根據(jù)日出日落時(shí)間預(yù)設(shè)調(diào)光曲線（如清晨增強(qiáng)、正午減弱），適用于光照規(guī)律穩(wěn)定的學(xué)校、圖書館。-人體感應(yīng)+光照補(bǔ)償：在人員活動(dòng)區(qū)域通過傳感器檢測(cè)照度，不足時(shí)自動(dòng)開啟LED補(bǔ)光，適用于會(huì)議室、走廊等間歇性使用空間。4.雙層玻璃幕墻的作用機(jī)制：-采光優(yōu)化：外層玻璃保護(hù)內(nèi)層，減少灰塵附著，維持可見光透射率；中間空氣層可設(shè)置遮陽(yáng)百葉，調(diào)節(jié)入射光角度，降低眩光。-節(jié)能原理：冬季，中間層空氣被太陽(yáng)加熱形成“熱緩沖層”，減少室內(nèi)熱量散失；夏季，開啟通風(fēng)口形成煙囪效應(yīng)，帶走熱量，降低空調(diào)負(fù)荷。-隔聲降噪：空氣層與雙層玻璃協(xié)同作用，降低外界噪音對(duì)室內(nèi)光環(huán)境的干擾。5.光-熱耦合優(yōu)化核心思路：-平衡采光與得熱：通過選擇適當(dāng)?shù)牟Ａ干浔龋ㄈ绺咄窵ow-E玻璃），在滿足采光需求的同時(shí)減少夏季太陽(yáng)得熱、冬季熱損失。-利用反射與導(dǎo)光：墻面/地面采用高反射材料（如白色涂料、淺色地磚），將自然光反射至進(jìn)深區(qū)域，減少人工照明；同時(shí)反射熱輻射，降低空調(diào)負(fù)荷。-動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)：結(jié)合遮陽(yáng)百葉、調(diào)光玻璃等，在需要采光時(shí)最大化自然光利用（如白天），在需要保溫/隔熱時(shí)減少熱交換（如夜晚/夏季正午）。四、計(jì)算題已知條件：-外窗面積A=3m×2m=6m2；τ=0.75；ω=0.25；房間寬度W=8m；計(jì)算點(diǎn)高度H=0.75m（參考平面）。計(jì)算過程：采光系數(shù)C=（τ×A×ω）/（W×H）×100%=（0.75×6×0.25）/（8×0.75）×100%=（1.125）/（6）×100%=18.75%？（此處存在公式誤用，正確公式應(yīng)為考慮采光系數(shù)的簡(jiǎn)化計(jì)算，實(shí)際需采用《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的側(cè)窗采光系數(shù)計(jì)算式：Cmin=（τ×A×K）/（W×D），其中K為修正系數(shù)，D為房間進(jìn)深）。正確計(jì)算（依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公式）：標(biāo)準(zhǔn)中側(cè)窗采光系數(shù)最小值計(jì)算公式為：Cmin=（τ×A×K）/（W×D），其中K取0.4（無遮擋、普通玻璃修正），D=12m（房間進(jìn)深）。代入數(shù)據(jù)：Cmin=（0.75×6×0.4）/（8×12）×100%=（1.8）/（96）×100%=1.875%。結(jié)論：計(jì)算值1.875%＜3.0%，不滿足辦公建筑采光要求，需優(yōu)化（如增加窗面積、采用高反射材料或增設(shè)導(dǎo)光管）。五、案例分析題改造措施及原理：1.增設(shè)導(dǎo)光管系統(tǒng)：在屋頂或側(cè)墻安裝導(dǎo)光管（直徑0.5-0.8m），將自然光引入8m以深的“盲區(qū)”。導(dǎo)光管內(nèi)壁反射率≥98%，可傳輸光至15m進(jìn)深，提升該區(qū)域照度。假設(shè)原盲區(qū)照度50lx（C=50/5000=1%），改造后導(dǎo)光管貢獻(xiàn)照度200lx（C=4%），總照度250lx（C=5%），滿足3.5%標(biāo)準(zhǔn)。2.更換為雙層Low-E玻璃：原單層玻璃傳熱系數(shù)高（約5.8W/(m2·K)），更換為雙層Low-E玻璃（傳熱系數(shù)≤2.0W/(m2·K)），減少冬季熱損失；同時(shí)可見光透射比保持0.75，維持近窗區(qū)采光。計(jì)算：原外窗熱損失Q1=5.8×(外窗面積)×(室內(nèi)外溫差)，改造后Q2=2.0×Q1，節(jié)能率約65%。3.墻面/天花板高反射改造：將原深色墻面（反射比0.3）改為白色乳膠漆（反射比0.85），天花板增加鋁制反光板（反射比0.92）。反射比提升后，自然光在室內(nèi)多次反射，進(jìn)深8m處照度可提升30%-50%（如原50lx提升至75-100lx，C=1.5%-2%，結(jié)合導(dǎo)光管后總C=5.5%-6%）。典型措施計(jì)算（以導(dǎo)光管為例）：導(dǎo)光管系統(tǒng)光通量Φ