2026年人工环境工程学科奖学金（人环奖）考试试题及详细答案

2026年人工环境工程学科奖学金（人环奖）考试试题及详细答案考试说明1.本试卷满分100分，考试时间120分钟2.试卷涵盖建筑环境学、工程热力学、流体力学、暖通空调、环境工程基础核心考点3.题型包含单项选择题、判断题、简答题、计算题、综合分析题，贴合历年人环奖考试命题规律4.所有答案规范严谨，解析贴合本科专业知识点，适配竞赛评分标准一、单项选择题（共20题，每题2分，共40分）每题只有一个正确答案，多选、错选、不选均不得分1.人体在稳态热舒适状态下，散热占比最大的方式是（）A.对流散热B.辐射散热C.蒸发散热D.传导散热2.下列灯具中，因显色性较差，不适用于室内人居照明场景的是（）A.LED灯B.荧光灯C.低压钠灯D.白炽灯3.工程热力学中，p-v图上正向循环的净功大小对应（）A.循环曲线包围的面积B.膨胀过程曲线面积C.压缩过程曲线面积D.过程起点与终点的差值4.室内空气品质的标准英文缩写为（）A.IAQB.IQCC.IEQD.ICQ5.空调系统中，用于消除室内余热余湿、维持室内温湿度稳定的核心介质是（）A.新风B.回风C.送风D.排风6.流体流动中，区分层流与湍流的核心判别参数是（）A.普朗特数B.雷诺数C.努塞尔数D.格拉晓夫数7.下列指标中，不属于水体常规水质评价核心指标的是（）A.CODB.BOD5C.TOCD.总辐射量8.冬季采暖房间，围护结构的基本耗热量计算依据是（）A.室内最高温度与室外平均温度差值B.室内设计温度与室外计算温度差值C.室内平均温度与室外最低温度差值D.室内设计温度与室外全年平均温度差值9.湿空气的含湿量，主要取决于空气的（）A.温度B.相对湿度C.水蒸气分压力D.大气压10.通风系统中，全面通风的核心作用是（）A.局部消除污染物B.稀释室内污染物浓度、改善整体空气环境C.单纯调节室内温度D.单纯调节室内湿度11.可逆过程的核心特征是（）A.过程无能量损耗，系统与外界可完全复原B.过程速度极快C.过程温度恒定D.过程压力恒定12.建筑热工中，外墙保温层的主要作用是（）A.增大围护结构传热系数B.减小围护结构热阻C.增大围护结构热阻，减少冷热损失D.美化建筑外立面13.下列污染物中，属于室内挥发性有机污染物（VOCs）的是（）A.二氧化碳B.甲醛C.氮气D.氧气14.水泵选型设计中，用来克服管路阻力、提升流体输送能力的核心参数是（）A.流量B.扬程C.功率D.效率15.空调除湿的基本原理是（）A.加热空气降低相对湿度B.冷却空气至露点温度以下，凝结析出水分C.增大空气流速带走水分D.加压空气压缩水蒸气16.自然通风的主要动力是（）A.风机风压B.热压与风压C.空气重力D.大气静压17.工程热力学中，定压过程的热量计算公式依据的是（）A.内能变化B.焓变C.熵变D.功量变化18.室内热环境四大基本参数不包括（）A.空气温度B.空气湿度C.墙体厚度D.气流速度19.废气处理中，吸附法主要用于去除（）A.颗粒物B.可溶性气态污染物C.挥发性有机污染物D.高温烟气20.暖通空调系统中，风机盘管系统属于（）A.集中式空调系统B.半集中式空调系统C.分散式空调系统D.全新风系统二、判断题（共10题，每题1分，共10分）正确选√，错误选×，判断错误、未作答不得分1.湿空气的相对湿度越高，空气容纳水蒸气的能力越强。（）2.湍流状态下流体的换热效果优于层流状态。（）3.冬季室内采暖时，提高室内风速可以提升人体热舒适感。（）4.可逆循环的热效率高于同温限下的不可逆循环。（）5.二氧化碳属于室内主要有毒有害污染物。（）6.围护结构的传热系数越小，保温隔热性能越好。（）7.机械通风不受室外气象条件影响，通风稳定性优于自然通风。（）8.空调送风温度越低，室内降温效果越好，系统能耗越低。（）9.雷诺数越小，流体流动越稳定，越容易保持层流状态。（）10.全面通风换气次数越大，室内空气品质一定越好。（）三、简答题（共4题，每题6分，共24分）1.简述人体热舒适的影响因素及室内热舒适的设计基本原则。2.对比分析自然通风与机械通风的优缺点及适用场景。3.简述空调系统夏季降温除湿的完整工作过程。4.简述建筑围护结构传热损耗的主要影响因素及常用节能措施。四、计算题（共1题，8分）某冬季采暖房间，外墙围护结构面积F=80㎡，围护结构传热系数K=0.8W/(㎡·℃)，室内设计温度tn=20℃，室外采暖计算温度tw=-10℃，围护结构温差修正系数α=1.0。忽略冷风渗透、太阳辐射得热等附加负荷，试计算该外墙的基本耗热量。五、综合分析题（共1题，18分）某办公建筑采用常规风机盘管+新风空调系统，夏季运行过程中，频繁出现室内闷热、墙面结露、空调能耗偏高的问题。请结合建筑环境与暖通专业知识，分析该问题产生的主要原因，并提出对应的优化整改措施（要求分点阐述，逻辑清晰）。2026年人环奖考试详细答案及解析一、单项选择题答案及解析（40分）1.答案：B解析：人体稳态散热中，辐射散热占比约50%左右，是占比最大的散热方式；对流、蒸发次之，传导散热占比极低，可忽略不计。2.答案：C解析：低压钠灯单色性强、显色指数极低，无法真实还原物体色彩，仅适用于道路、厂区等户外照明，严禁用于室内人居、办公、学习等对显色性有要求的场景。3.答案：A解析：工程热力学基础知识点，p-v（压力-比体积）图中，任意闭合循环曲线包围的面积，数值等于循环的净做功量，正向循环对外输出功，逆向循环消耗外界功。4.答案：A解析：IAQ（IndoorAirQuality）为室内空气品质标准英文缩写，是建筑环境学科核心基础术语。5.答案：C解析：空调送风经过温湿度处理后送入室内，直接抵消室内余热余湿，是维持室内环境稳定的核心介质；新风负责补充室内空气、稀释污染物，回风用于循环节能，排风用于排出污浊空气。6.答案：B解析：雷诺数是判别流体层流、湍流流动状态的唯一核心参数，雷诺数小于临界值为层流，大于临界值为湍流。7.答案：D解析：COD（化学需氧量）、BOD5（五日生化需氧量）、TOC（总有机碳）均为水质核心评价指标；总辐射量属于气象辐射参数，与水质无关。8.答案：B解析：采暖基本耗热量采用规范设计参数计算，以室内设计温度与室外采暖计算温度的差值为依据，保证冬季室内采暖效果满足规范要求。9.答案：C解析：湿空气含湿量是单位质量干空气携带的水蒸气质量，仅与水蒸气分压力直接相关；温度、相对湿度为间接影响参数，大气压影响极小。10.答案：B解析：全面通风通过送入新鲜空气、排出污浊空气，整体稀释室内污染物浓度，改善全屋空气环境；局部通风仅针对污染源定点治理。11.答案：A解析：可逆过程是理想热力学过程，无任何能量损耗，过程结束后系统与外界均可完全恢复初始状态，是热力学分析的基准过程。12.答案：C解析：保温材料导热系数小，增设外墙保温层可大幅增大围护结构热阻，有效减少冬季室内热量流失、夏季室外热量侵入，降低建筑冷热负荷。13.答案：B解析：甲醛是室内最典型的挥发性有机污染物，主要来源于板材、涂料、胶粘剂等装修材料；二氧化碳、氮气、氧气均为常规空气组分，不属于VOCs。14.答案：B解析：水泵扬程代表流体输送的提升高度与克服管路阻力的能力，是选型的核心参数；流量决定输送体量，功率、效率为设备性能辅助参数。15.答案：B解析：空调除湿核心原理为冷却除湿，将空气冷却至露点温度以下，空气中的水蒸气凝结为液态水析出，从而降低空气含湿量。16.答案：B解析：自然通风依靠室内外温差产生的热压、室外风力产生的风压双重动力实现空气流通，无机械能耗。17.答案：B解析：热力学定压过程中，系统吸收或放出的热量等于工质的焓变，这是定压过程核心计算公式，广泛应用于暖通空调热力计算。18.答案：C解析：室内热环境四大核心参数为空气温度、空气湿度、气流速度、平均辐射温度，墙体厚度属于建筑构造参数，不属于热环境参数。19.答案：C解析：吸附法利用活性炭等吸附剂的多孔结构，高效吸附废气中的挥发性有机污染物；颗粒物多用除尘设备处理，可溶性污染物多用洗涤法处理。20.答案：B解析：风机盘管+新风系统为典型半集中式空调系统，新风集中处理输送，室内风机盘管独立调控，兼顾集中系统的稳定性与分散系统的灵活性。二、判断题答案及解析（10分）1.答案：×解析：空气容纳水蒸气的能力由温度决定，温度越高，容纳能力越强；相对湿度是实际水汽含量与饱和水汽含量的比值，与容纳能力无直接关联。2.答案：√解析：湍流状态下流体质点扰动剧烈，流体与壁面接触换热更充分，换热系数远大于层流，换热效果更好。3.答案：×解析：冬季室内温度较低，增大风速会加速人体对流散热，导致人体感觉寒冷，降低热舒适感；夏季适宜提高风速改善舒适感。4.答案：√解析：同温限条件下，可逆循环无能量损耗，热效率达到理论最大值，所有不可逆循环均存在能量损失，热效率更低。5.答案：×解析：二氧化碳为无毒气体，仅浓度过高会导致室内缺氧、人体憋闷、注意力下降，不属于有毒有害污染物。6.答案：√解析：传热系数与热阻成反比，传热系数越小，围护结构热阻越大，通过墙体的冷热传递量越少，保温隔热性能越好。7.答案：√解析：机械通风依靠风机强制送风、排风，不受室外风速、温差、天气变化影响，风量稳定、可控性强，稳定性优于自然通风。8.答案：×解析：送风温度过低虽短期降温效果明显，但会增加空调机组制冷能耗，同时易导致室内湿度过低、墙面结露、人体吹风感不适，能耗大幅升高。9.答案：√解析：雷诺数越小，流体惯性力越小、粘性力主导，流动状态越稳定，不易产生扰动，可稳定保持层流状态。10.答案：×解析：换气次数过大易造成室内温度波动、能耗浪费，甚至引入室外污染物，需结合室内负荷、人员密度、污染物浓度匹配合理换气次数，并非越大越好。三、简答题答案及解析（24分）1.答案：（1）主要影响因素：分为环境因素与人体自身因素。环境因素包括室内空气温度、相对湿度、气流速度、平均辐射温度；人体因素包括活动量、衣着热阻、年龄体质等。（3分）（2）设计基本原则：一是维持室内温湿度、气流速度在规范舒适区间，避免过热、过冷、闷湿、吹风感；二是适配室内人员活动场景，办公、居住、学习空间差异化设计参数；三是兼顾舒适与节能，避免过度调控造成能耗浪费；四是保证环境参数均匀稳定，减少局部冷热不均问题。（3分）2.答案：（1）自然通风：优点为零能耗、无设备噪音、空气新鲜；缺点为风量不稳定、受气象条件制约大、无法精准调控。适用场景：民用住宅、小型公共建筑、对通风精度要求低、追求节能静音的空间。（3分）（2）机械通风：优点为风量稳定、可控性强、不受室外环境影响、可配合过滤、温湿度处理设备优化空气品质；缺点为消耗电能、存在设备噪音、运维成本较高。适用场景：大型办公建筑、商场、医院、密闭地下室、工业厂房等对通风稳定性、空气品质要求高的密闭空间。（3分）3.答案：夏季空调降温除湿完整过程分为四步：（1）新风与室内回风混合，形成混合风，降低空调处理负荷；（2）混合风经过空调表冷器，被低温冷媒冷却，温度快速降至露点温度以下，空气中的水蒸气凝结成液态水析出，完成除湿；（3）冷却除湿后的低温干燥空气，根据室内负荷需求进行适度再热，避免送风温度过低造成不适；（4）处理后的达标空气通过送风管道送入室内，抵消室内余热余湿，室内污浊空气部分排出、部分回流循环，持续维持室内温湿度稳定。（6分）4.答案：（1）主要影响因素：围护结构传热系数、建筑内外温差、围护结构面积、墙体门窗密封性、室外风速与太阳辐射强度。（3分）（2）常用节能措施：外墙、屋面增设保温隔热层，降低传热系数；采用断桥铝、中空玻璃等节能门窗，减少门窗传热损耗；加强门窗、墙体缝隙密封，减少冷风、热风渗透；优化建筑朝向，减少夏季太阳直射辐射得热；采用浅色外墙饰面，反射太阳辐射，降低墙体蓄热。（3分）四、计算题答案及解析（8分）解：建筑围护结构基本耗热量计算公式：Q=α·K·F·(tn-tw)式中：Q为围护结构基本耗热量（W）；α为温差修正系数；K为传热系数（W/(㎡·℃)）；F为围护结构面积（㎡）；tn为室内设计温度（℃）；tw为室外采暖计算温度（℃）代入已知参数：α=1.0，K=0.8W/(㎡·℃)，F=80㎡，tn=20℃，tw=-10℃Q=1.0×0.8×80×[20-(-10)]=0.8×80×30=1920W=1.92kW答：该外墙基本耗热量为1920W（1.92kW）。（公式正确3分，参数代入正确3分，计算结果及单位正确2分）五、综合分析题答案