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武汉设计设计对室内声学
声源、传播媒介和听者这三部分共同构成了室内声环境(
① 声源及声音的度量
通常,声源是一个以一定频率振动着的物体,我们用赫兹(Hz)为单位来度量这种频率。人们的耳朵能够听到在20Hz-20.000Hz之间的声音。声音频率的高低通过声音音调的高低体现出来,低沉的声音振动频率低,尖锐的声音振动频率高。与声音的频率相关的另一个物理指标是声音的波长,在数值上它等于声音传播速度与声音频率之比。人耳能够听到空气中
传播的声音,其波长在17毫米到17米之间。声音除了音调上的差异,还有强弱的不同,我们用声压级来表示声音的强弱,它的单位是分贝(dB)。是说明在声波作用下大气压力的变化程度。通过一些我们熟悉的声源所发出的声音,可以建立起对于声压级的感性认识
声压级是对声音强度的客观度量。在声学设计中,我们用响度级来衡量人的耳朵对声音的主观评价,并以此作为设计的主要依据
人耳对不同频率的声音有不同的敏感程度,同样的声压级,频率高的声音听起来更响,而频率低的声音听起来较轻。因此,用声压级还不能直接反映出人耳对声音的主观感受,在室内声学中,我们用响度来衡量人耳对声音强弱的主观感受。在数值上,1000Hz的声音,其响度级等于它的声压级,在低于1000Hz的频率段,响度级小于声压级的数值;高于1000Hz 的频率段,响度级大于声压级的数值。在等响曲线上,我们能直观地认识响度级和声压级的对应关系(图57(2>)。
在音质要求较高的场所,要有补偿低频声强的有效措施,利用现代的电声技术,能够取得良好的效果。
② 室内的声学现象
在室内空间中,声音有四种不同的传播方式,即吸收,反射.漫射和固体传播(图57<孙无其中,声音的反射传播遵循入射角等于反射角的规律,但只有在反射面的尺寸比声波的波长大的情况下,反射的现象才会发生,如同只有在光滑的表面上才会出现光反射的现象一样。这意味着反射定律对低频声音无效,这部分声音的能量被漫射到室内空间的各个部分,称为扩散声。
室内声环境分别由反射声,扩散声和直达声三部分组成。声音的方位感,主要取决于直
F室内声环境分别由反射声;,扩散声和直达声兰部分组成‘"肯,一吔感;',生女削不同的吸声能力,而且同种材料对于不同频率的声音也有不同的吸声能力。室内声学中,我
们以材料对500Hz的声音的吸声能力作为计量的标准,用吸声系数来表达。我们所用的材料不具有百分之百的吸声能力,因此室内空间中的声能不会一下子就衰减到零。反射声和扩散声维持着室内声环境的能量,所以我们听到的声音总是慢慢地捎失的,
这种现象在声学中称为混响。我们把声音从停止发声到衰减60dB所需要的时间称为混啊时间。如果室内空间中物体的吸声能力强一些,室内空间中的反射声和扩散声的能量就会小一些。这种室内空间的混响时间较短;反之则较长。
人们总是希望室内空间有好的声学质量,简单地说,就是既要听得清楚,又要音质优美。这就要求声音有一定的响度、清晰度与丰满度。室内空间的吸声能力太强,过大的声能损耗会影响声音的响度和丰满程度;若室内空间缺乏必要的吸声能力,声音的多次反射又会掩没我们想听的声音,从而使声音的清晰度受到损害。通过控制适当的室内混响时间,才能达到有适当响度、清晰度及丰满度的音质要求
声音的传播速度与媒介的密度有关,密度越大,传播的速度越快;当声音在固体中传播时,速度比在空气中传播快好几倍。在现代的多层与高层建筑中,难免有机械的震动和撞击的声音,它们通过墙体和楼板迅速传播,成为室内噪声的来源。
3. 室内热工学
人体的生理调节能力使健康人的体温保持恒定,当环境的温度变化超出人体调节能力时,体温就会发生变化,这种变化危害人体健康,超出一定限度时,甚至有生命危险。因此,室内的气温应当稳定在一定的范围之中。这就要求我们采取相应的技术手段,使室内环境与室外自然环境分隔开来。
① 室内热的传播
热能以三种方式在室内传播:(1) 辐射,像阳光照射到物体上而使物体温度升高的情形:(2)导热,像隔着玻璃杯而杯中的开水仍使我们感到烫手的情形: (3)对流,像被
加热的空气由于风的作用或分子运动而散布于整个室内空间的情形。热能在室内空间的传播过程就是这三种方式的综合。只要我们充分了解它们的传播规律,就能对它们进行引导或阻截,从而达到控制室内温度环境的目的。
囝 影响室内热环境的因素
影响室内热环境的因素主要有:A. 发生在墙体、楼地层等围护结构中的导热现象;B. 发生在构件表面的热传递及冷凝现象:C.发生在门窗及其他部位的开口和缝隙中的对流或辐射现象。
屋顶和墙壁是建筑中与自然环境最大的接触面,是室内外热传递的主要媒介,屋顶和墙壁保暖能力的大小是影响室内小气候稳定的主要因素。
材料的导热能力有大有小,我们把导热力小的材料称为保温隔热材料,这类材料的导热系数通常在0.2以下。
影响材料导热性能的主要因素是材料的孔隙率和材料的湿度。孔隙率越大.导执能力献低:湿度越低,隔热性能越好。因为不能流动的空气本身的导热能力很差,材料孔隙中的空气便成为最好的阻热材料。当材料的湿度增加时'一部分孔隙被水分填充,从而丧失了阻热的能
在武汉室内设计培训中运用保温隔热材料,能取得明显效果。例如:3厘米厚的钢筋混凝土平板盐能使内表面的温度降低到外表面的三分之一,若加上5厘米的矿渣层,内表面温度能降低到外表面的十分之一。
当内墙表面的温度低干戾Bl内hh互.,El‘戈峙 睿气中的水蒸气就会在表面上冷凝。这种冷凝现象会污染墙面,恶化室内环境。为了避免这种现象,应选择导热能力低的材料作为壁面材料。当室内气温上升时,壁面温度也随之上升,这样就能有效地避免冷凝现象的产生。在北方那些有采暖设施的房间里,更要注意到冷凝的问题。
玻璃有两种特殊的热工性能:短波热辐射(如在可见光范围内的辐射)能轻易透过它,而像红外线这种长波热辐射则被阻挡。也就是说,太阳光能够透过玻璃进入室内,而室内物体发出的红外热辐射则很难透过玻璃散发到室外空间中去,这种特性称为玻璃的温室效应。利用这一特性,我们可以用玻璃来建造暖房、四季大厅等等。但在夏季里,玻璃的这种特性会使室内温度升高。所以,在炎热地区应采取有效的遮阳和通风措施是极为必要的。
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