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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,讲课课件,建 筑 物 理,钱 城,青岛理工大学建筑学院,年 1 月,1/99,建筑热工学篇主要内容,本篇介绍建筑热工基本知识，热环境、热气候和设计分区，围护结构传热基本原理，建筑物保温、防热和防潮原理及综合处理办法，建筑节能，建筑日照、日照间距原理和概念。,第 1 篇,建 筑 热 工 学,2/99,第1.1章 室内外热环境,第 1 篇,建 筑 热 工 学,基本内容：,1、,室内热环境基本概念，与人影响原因、作用感受，,人体热平衡和热舒适概念，室内热环境综合评价。,2、室外气候、作用和建筑热工设计分区。,3、城市气候、微气候和,影响原因,。,3/99,111 室内热环境,室内热环境组成要素,：室内空气温度、空气相对湿度、气流速度、壁面热辐射,人体热舒适影响：热平衡,q=,0;正常百分比散热。,室内热环境热舒适评价方法,：（新）ET法、PMV法，例1.1-1、2。,室内热环境影响原因，24页关键点解析。,第 1 篇,建 筑 热 工 学,4/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,112 室外气候,地域性气候及与建筑相关要素,：太阳辐射、,气温,、相对湿度、风、降水等。,5/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,113 我国建筑热工设计分区及设计要求,建筑气候分区及设计基本要求：,严寒地域：必须充分满足冬季保温，普通可不考虑夏季防热,严寒地域：应满足冬季保温，部分地域兼顾夏季防热,夏热冬冷地域：必须满足夏季防热，适当兼顾冬季保温,夏热冬暖地域：必须充分满足夏季防热，普通可不考虑冬季保温,温和地域：部分地域建筑应考虑冬季保温，普通可不考虑夏季防热,6/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,分区名称,主要指标,辅助指标,设计要求,严寒地域,累年最冷月平均温度-10,必须充分满足冬季保温，普通可不考虑夏季放热,严寒地域,累年最冷月平均温度0-10,应满足冬季保温，部分地域兼顾夏季放热,夏热冬冷地域,累年最冷月平均温度010，最热月平均温度2530,必须满足夏季放热，适当兼顾冬季保温,夏热冬暖地域,累年最冷月平均温度,10，最热月平均温度2529,必须充分满足夏季放热，普通可不考虑冬季保温,温和地域,累年最冷月平均温度013，最热月平均温度1825,部分地域考虑冬季保温，普通可不考虑夏季放热,7/99,8/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,114 城市气候和微气候,城市气候及主要特点：大气透明度、消弱太阳辐射、气温高、风速小、风向异、蒸发减弱（硬地）、湿度变小、雾（霾）多、能见度差。,城市热岛及成因，热岛强度。,微气候和影响原因,9/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,第1.2章 建筑传热与传湿,基本内容：,1、,稳定传热下围护结构热工计算，次序布置方式下热阻计算,2、,周期性传热特征和指标,3、建筑传湿和特征指标,10/99,121 传热方式,围护结构传热基本方式：导热、对流、辐射。,建筑传热特征和影响原因。,导热和导热定律：围护结构传热 Q=qF，热流强度q=,/d。,导热系数,及影响原因：材料种类、材料容重或密度、材料含湿量、环境温度。,第 1 篇,建 筑 热 工 学,11/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,122 平璧稳态传热,建筑围护结构传热过程和特点,稳定传热,：平壁内、外表面,温度保持稳定时，则经过平壁传热情况,亦不会随时间改变。,稳定传热特征,：,q,处处相等;同一材质温度分布呈直线关系，即温度随距离分布斜率不变；不一样材质中，即不一样导热系数下温度随距离分布斜率与该层导热系数成反比。,围护结构（本身）热阻,：R=R,1,+R,2,+R,3,+,=d,1,/,1,+d,2,/,2,+d,3,/,3,+,围护结构内、外表面热阻,：R,i、,R,e,围护结构总热阻,：,R,0,=R,i,+R+R,e，,例1.2-2、3、4,12/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,123 平璧周期性传热,谐波热作用及特征,：,同周期性、振幅衰减性、相位延迟性,。,谐波热作用相关热工指标,：蓄热系数S（计算公式改，按24小时周期）、热惰性指标D、材料层表面Y,f,、总衰减度、延迟时间。,热惰性指标D,计算,：D=D,1,+D,2,+D,3,+,=R,1,S,1,+R,2,S,2,+R,3,S,3,+,围护结构性质,：薄层结构D,1.0,、厚层结构D,1.0,，,例,1.2-5,13/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,124 建筑传湿,湿空气、相对湿度和露点概念,材料吸湿特征：材料中水分主要为液态形式,，材料与环境热湿平衡，吸湿湿度，平衡湿度,。,围护结构中水分迁移：气态扩散方式；液态毛细渗透方式。,围护结构水蒸气渗透强度,：,=,（P,i,P,e,）,/,H,0,围护结构总水蒸气渗透阻,：,H,0,=H,1,+,H,2,+,H,3,+,=d,1,/,1,+d,2,/,2,+d,3,/,3,+,，,例1.2-6。,14/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,第1.3章 建筑保温与节能,基本内容：,1、建筑保温办法路径,2、建筑保温设计最小传热阻R,0,min,3、平均传热系数K、采暖建筑耗热量计算,4、保温结构类型和特点,5、围护结构湿情况控制,15/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,131 建筑保温路径,建筑体形设计，尽可能降低外围护结构总面积,建筑围护结构足够保温性能,良好朝向、适当间距,增强建筑密闭性、预防冷风渗透不利影响,防止潮湿、防控壁内产生冷凝,建筑物含有舒适、高效供热系统,16/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,132 围护结构保温设计,建筑保温最小传热阻,：,R,0,min,=,（,t,i,t,e,）,n,R,i,/,t,建筑围护结构平均传热系数,建筑物采暖耗热量指标计算,围护结构保温结构,17/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,133,围护结构传热异常部位保温办法,保温结构类型,：,单设保温层；封闭空气间层；保温与承重相结合；混合型结构,单设保温层复合结构形式及特点,：,温度应力；蓄热性；内部冷凝；旧房节能改造；倒铺屋面USD,热桥概念,18/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,134,围护结构受潮预防与控制,建筑外窗与透明幕墙保温与节能：,提升气密性，降低冷风渗透；提升窗框保温性能；改进玻璃保温能力,外门保温与节能：,满足热阻或传热系数限值,透明围护结构节点结构设计,：,密封、弹性、防潮、保温、遮阳,防控内部冷凝,19/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,第1.4章 建筑隔热与通风,基本内容：,1、夏季室内过热原因和防热路径,2、围护结构夏季室外综合温度，围护结构,隔热设计,3、房间建筑自然通风,20/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,141,室内过热原因及防热路径,我国热气候特征：干热区、湿热区。,室内过热原因：对流带入热量；围护结构向室内传热；透进太阳辐射热；外来长波辐射热；室内产生余热。,防热路径：,被动式办法，,减弱室外热作用；外围护结构隔热与散热；房间自然通风；窗口遮阳；降低室内余热；利用自然能。,主动式办法，,机械通风降温；空调设备降温,21/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,142,围护结构隔热设计,建筑设计标准：规划布局；建筑平面；建筑办法；建筑形式；材料选择；被动技术利用。,室外综合温度,：t,sa,=,t,e,+,S,I/,e,t,I r,太阳辐射等效温度或当量温度：,t,s,=,S,I/,e,。,隔热设计标准：,i,max,t,e,max,围护结构内表面最高温度,i,max,=,i,+,A,if,，,22/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,142,围护结构隔热设计,外围护结构隔热设计标准：重点屋面，其次西墙和东墙；降低室外综合温度；外围护结构内部设置通风间层；合理选择外围护结构隔热能力；利用水蒸发和植被对太阳能转化降温；充分利用自然能源；屋顶和东、西墙进行隔热计算；空调建筑围护结构传热系数应符合国家标准。,屋顶和外墙隔热设计：,屋顶隔热，,实体材料层和带封闭空气间层；通风屋顶；阁楼屋顶；植被隔热屋顶；蓄水屋顶；加气混凝土蒸发屋面；淋水玻璃屋顶；成品隔热板屋顶。,外墙隔热，,空心砌块墙；钢筋混凝土空心大板墙；轻骨料混凝土砌块墙；复合墙体。,23/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,143 房间自然通风,自然通风机制：风压；热压；,自然通风效果：,风向投向角，背风向漩涡区；,穿堂风气流路线应流过人活动范围；室内风速到达0.3m/s以上。,建筑朝向、间距与建筑群布局：朝向主导风向；适宜风向投向角和间距；行列式，包含并列、错列、斜列；自由式；周围式。,房间适宜开口和气流组织、门窗通风、绿化改进、建筑平、剖面处理,24/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,第1.5章 建筑日照与遮阳,基本内容：,1、日照基本原理,2、建筑日照间距和规范相关要求,3、太阳位置影响原因,4、窗口遮阳形式和效果,25/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,151 日照基本原理,日照作用和建筑对日照要求：提升热舒适；有利于保温、节能；卫生健康；生理作用；心理影响；视觉效果。,地球绕太阳运行规律：公转；黄道面；近日点；远日点；椭圆面；自转；地轴；偏角66,33、2327；地心；赤道；南半球；北半球；季节；北回归线；南回归线；经度；纬度，太阳赤纬角,。,太阳高度角h,s,和方位角A,s,：与地理纬度、季节、时间相关。,地方时与标按时：北京时间属于东八区。,26/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,152 日照标准与日照间距,住宅日照标准：冬至日；大寒日；多层；高层；满窗日照；1小时；2小时；国家标准和地标。,日照间距,27/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,153 日照分析方法,棒影日照图基本原理：太阳光视为平行光；准确几何关系；棒高、影长和落点反应了或反推出太阳相对地球方位、高度角。,棒影日照图基本应用：阴影区、日照区、日照时间、日照面积或范围、日照间距。,各种日照软件。,28/99,第 1 篇,建 筑 热 工 学,154 建筑遮阳,遮阳目标与要求：目标为预防室内过热；室内眩光；过强紫外线伤物。遮阳要求夏天防热，但不影响冬天日照；晴天遮直射光，阴天确保房间照度；降低遮阳构件挡风作用，最好能起导风入室作用；兼做防雨；不妨碍观景视野；结构简单、经济耐久；与建筑造型协调统一。,遮阳形式和效果：,水平式，,遮挡南向或北回归线以南低纬地域北向窗口正午时分。,垂直式，,遮挡东北向窗口日出时分或西北向窗口日没时分。,综合式，,遮挡东南向窗口早晨或西南向窗口下午。,外遮阳系数SD：SD Q,S,Q,N,，SD小，遮阳效果好。,遮阳结构形式和计算,29/99,第 2 篇,建 筑 光 学,建筑光学篇主要内容,本,篇介绍人眼基本视觉特征，基本光度单位，眩光成因和材料光学特征；天然采光，采光标准，各种采光口形式和特点，采光计算概念，基本采光设计；各种电光源特征，光环境设计和室内照明设计，室外夜景照明设计方法。,30/99,第 2 篇,建 筑 光 学,第2.1章 建筑光学基本知识,基本内容：,1、光及人视觉基本特征，可见度及影,响原因,2、基本光度单位和规律,3、材料光学特征,31/99,第 2 篇,建 筑 光 学,211 眼睛与视觉,人眼基本视觉生理结构：瞳孔、水晶体、视网膜、视神经、锥状细胞、杆状细胞。,人眼视觉感受：亮暗；最低亮度阈10,-5,asb；杆状细胞；颜色；380780nm，锥状细胞；,光谱光视效率：V,（,）不一样波长或颜色给人视觉感受灵敏程度不一样。明视觉峰值,555nm,普尔金耶效应：暗视觉下，V,（,）曲线峰值偏向短波，峰值,507nm，长波灵敏度下降；短波灵敏度上升。,32/99,第 2 篇,建 筑 光 学,212 基本光度单位和应用,辐射通量和光通量,：分别是光能量客观量、光能量主观感受量，例2.1-1、2，单位lm,发光强度：某方向单位立体角内光通量分布；单位cd；1cd 1lm/s,r,照度E：被照面单位面积上取得光通量；单位lx，1lx 1lm/,亮度L：人眼视看物体亮暗，单位cd/，1sb 10,4,cd/，1asb 1/,cd/。,33/99,第 2 篇,建 筑 光 学,212 基本光度单位和应用,距离平方反比定律：发光强度、照度E关系，E /r,2,cos,，,例2.1-3,立体角投影定律：E L,cos,i，,例2.1-4，或 E Ls/r,2,，,s是发光面在被照面上二次投影面积。（一个距离，两个角度或方向）例2.1-4,34/99,第 2 篇,建 筑 光 学,213 材料光学性质,反光类：定向；扩散又分漫射或均匀扩散；混合反射。漫射或均匀扩散类L,E asb 或 1/,E cd/,透光类：定向；扩散又分漫射或均匀扩散；混合透射。漫射或均匀扩散类L,t,E asb 或 1/,t,E cd/,朗伯余弦定律和配光曲线：,0,cos,i,35/99,第 2 篇,建 筑 光 学,214 可见度及其影响原因,可见度：人眼识别物体存在或形状难易程度,影响原因：亮度；物件尺寸；亮度对比；识别时间；眩光,视功效曲线,36/99,第 2 篇,建 筑 光 学,215 颜色,颜色特征：形成；光源色；物体色；显色。,颜色分类属性：彩色；色调；三基色；颜色相加、相减,CIE标准色度系统,光源色温和显色性,37/99,第 2 篇,建 筑 光 学,第2.2章 天然采光,基本内容：,1、光气候和我国光气候概况,2、采光标准及采光系数概念,3、各种形式采光口及其采光特征,4、采光计算物理思想和过程,38/99,第 2 篇,建 筑 光 学,221 光气候和采光系数,光气候：天然光组成：直射光、漫射光；影响原因：晴天、阴天。阴天地面照度取决于：太阳高度角；云状、云量；地面反射能力；大气透明度。亮度分布：,L,（1,2sin,）L,z,/3,，,地面照度E 7/9,L,z，,或L,42,光气候概况和光气候分区：五个分区，；临界照度分别6000lx、5500lx、5000lx、4500lx、4000lx。,采光系数C：描述建筑房间获取天然光本事或能力。全阴天漫射光照射下，室内给定平面上某一点由天空漫射光所产生照度E,n,与同时刻、同地点室外无遮挡水平面上由天空漫射光所产生照度E,w,比值。C E,n,/,E,w,100,39/99,第 2 篇,建 筑 光 学,222 窗洞口,窗洞口形式：侧窗；高侧窗，低侧窗。天窗；矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗。,窗洞口采光特点：,侧窗；纵向衰减快，有效采光进深不超出23倍窗高；横向均匀度取决于窗宽与窗间墙宽。,天窗；矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗平均采光系数分别是5、7、8，满足普通精密、中等精密、尤其精密视觉作业需要。矩形天窗结构简单，还有通风、排烟、除尘等热工作用；锯齿形天窗适于恒温恒湿车间；平天窗眩光强烈，热辐射强。,40/99,第 2 篇,建 筑 光 学,223 采光设计,采光标准：采光等级、采光系数最低值、采光系数平均值。,采光质量：采光均匀度；指最低值与平均值之比，采光等级,时，不宜小于0.7。窗眩光；光反射比。,采光设计步骤：了解对象；确定等级；选择采光口；窗地比A,c,/A,d,；采光口面积、尺寸估算；结构确定。表2.2-5、6、7、8。,41/99,第 2 篇,建 筑 光 学,224 采光计算,采光计算模式：模型修正法。,42/99,第 2 篇,建 筑 光 学,第2.3章 建筑照明,基本内容：,1、电光源和各种灯具类型、特点,2、工作照明方式，环境照明设计方法,3、室外建筑夜景照明,4、绿色照明工程概念,43/99,第 2 篇,建 筑 光 学,231 电光源,电光源分类：热辐射光源：白炽灯、卤钨灯、碘钨灯、溴钨灯等。气体放电光源：荧光灯、紧凑型荧光灯、金属卤化物灯、钠灯、LED灯、节能灯。,电光源特征：发光效率、使用寿命、环境条件、光色、显色性、频闪效应、光源色温、冷暖色调,44/99,第 2 篇,建 筑 光 学,232 灯具,灯具光特征：配光曲线；空间光强、照度分布。遮光角；灯具效率。,灯具分类：按灯具发出光通量在灯具上、下半球分布百分比，六个分类：直接型、半直接型、扩散型、直接,间接型、半间接型、间接型。,45/99,第 2 篇,建 筑 光 学,233 室内工作照明设计,室内工作照明目标：以满足视觉作业为主,室内工作照明方式：普通照明、分区普通照明、局部照明、混合照明。,照明标准：照明质量；照明数量，选择适当照明方式。,视觉作业要求场所不允许单独使用局部照明；局部照明起提醒、警示、引导、标识等照明作用；高精密视觉作业宜采取混合照明方式。,46/99,第 2 篇,建 筑 光 学,234 室内照明设计举例,学校教室,商店店铺,展览场馆,47/99,第 2 篇,建 筑 光 学,235 照明计算,平均照度,利用系数,48/99,第 2 篇,建 筑 光 学,236 室内环境照明设计,室内环境照明目标：以满足艺术装饰、视觉审美为主,室内环境照明方式和处理方法：以单个灯具艺术装饰为主；吊灯、壁灯、暗灯和吸顶灯。以简单灯具图案组合为主；藻井格、满天星。建筑化大面积照明；发光天棚、光梁、光带、光墙。,49/99,第 2 篇,建 筑 光 学,237 室外照明设计,室外环境照明方式和处理方法，夜景照明：泛光照明、轮廓照明、内透光照明。,50/99,第 2 篇,建 筑 光 学,238 绿色照明工程,绿色照明内容：照明节能、采光节能、管理节能、污染预防、安全舒适照明,照明功率密度值：符合标准,照明节能设计：光源、灯具、照明方式,管理节能：最为关键是责任感,!,51/99,第 3 篇,建 筑 声 学,建筑声学篇主要内容,本篇介绍建筑声学中，声音基本特征，惯用计量方法和简单室内声场理论；厅堂音质设计和计算方法，主观、客观音质评价；惯用声学材料、结构吸声特征，噪声控制普通计量和方法，相关标准规范要求，隔声设计概念。,52/99,第 3 篇,建 筑 声 学,第3.1章 声音物理性质及人对声音感受,基本内容：,1、声波物理特征和建筑声学计量单位,2、人耳听觉特征,3、户外声场和室内声场基本规律,53/99,第 3 篇,建 筑 声 学,311 声音 声源 空气中声波,声音产生与传输：频率 f、波长,、声速 c；空气声、固体声或撞击声；频带；绕射、反射、散射和折射；透射与吸收；一个干涉现象或效果,驻波，l=n,/2，或 f=n,c,/2 l。,基本关系：c=,f，空气中取c=340m/s，频率f：人耳可听范围20 0Hz，建筑声学计量 100 4000Hz，特殊8000Hz。,54/99,第 3 篇,建 筑 声 学,312 声音物理性质与计量,声音物理或计量量：声功率 w、声强、声压p；倍频带（程）中心频率,f,c,声音频谱：2倍频带（程）中心频率 63、125、250、500、1000、4000、8000Hz；较精细划分1/3倍频带（程）中心频率 31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2500、3150、4000、5000、6300、8000。,声音频谱中心频率关系：f,2,/f,1,=2,n,，截至频率f,u,、f,l,和中心频率f,c,有：f,c,2,=f,u,f,l,“级”引入和迭加计算：“级”引入原因；“级”迭加计算按对数运算，,总声压级L,p,=10,lg10,0.1L1,10,0.1L2,10,0.1L3,10,0.1Ln,dB，当n个相同声压级，,总声压级L,p,=L,1,10lgn dB,例3.1-1、2、3,55/99,第 3 篇,建 筑 声 学,313 声音在户外传输,基本关系：=w/4,r,2,，=p,2,/,0,c,点声源自由场 L,p,=L,w,112,0lgr dB，例,3.1-6,线声源自由场 L,p,=L,w,81,0lgr dB，例,3.1-7,56/99,第 3 篇,建 筑 声 学,314 声音反射 折射 衍射 扩散 吸收和透射,室内声场声音类型：直达声、反射声、定向反射、扩散反射。,几何声学和波动声学条件：障碍物几何尺寸、声波波长。,57/99,第 3 篇,建 筑 声 学,315 声音在围蔽空间内传输,驻波和房间共振频率：f,nx,ny,nz,与振动方式、房间三维尺寸相关。,简并：振动方式不一样，共振频率却相等现象。,简并危害：频率畸变；音质失真,简并预防：房间形状不规则；吸声材料结构选择布置,58/99,第 3 篇,建 筑 声 学,315 声音在围蔽空间内传输,混响是室内声音特有现象和规律。,室内混响时间：赛宾公式：T,60,=kV/A,伊林公式：,T,60,=kV/S（1,）,伊林努特生公式：,T,60,=kV/S（1,）4V,59/99,第 3 篇,建 筑 声 学,315 声音在围蔽空间内传输,室内声压级：,L,p,=L,w,10,lgQ/,4,r,2,4/R,dB，或,L,p,=10,lg,w,10,lgQ/,4,r,2,4/R,120 dB，房间常数：R,R,=S,/,（,1,）,。,混响半径r,c,：r,c,=0.14,（Q R）,1/2,，物理意义表示当r r,c,时，以直达声为主；当r r,c,时，以混响声为主。例3.1-8,60/99,第 3 篇,建 筑 声 学,316 人对声音感受,声音响度级：纯音等响曲线；模拟40phon纯音等响曲线，A声级;模拟70phon纯音等响曲线，B声级;模拟85phon以上纯音等响曲线，C声级;图3.1-29、31、32，例3.1-9,声音总声级：复合声大小计量，建筑声环境惯用A声级，记为dB（A）,声音指向性：点声源；高频指向性强；低频指向性弱。,听觉范围与听音特征：最小可闻阈、最小可辨阈（差阈）：人耳中频范围可觉察0.3 dB声压级改变。,哈斯（Hass）效应：表现回声效果、声像定位，条件：时差大于50ms；强差小于10 dB,掩蔽效应：人耳对一个声音听觉灵敏度因另外一个声音存在而降低现象叫掩蔽效应。,61/99,第 3 篇,建 筑 声 学,317 噪声对人影响,噪声定义：凡是人们不需要声音都是噪声。,噪声污染：有噪声且超标。,噪声表现：杂乱、随机、无规、多发、高强。,噪声危害：损害听觉器官；引发各种疾病；影响正常生活；降低工作效率；损坏暴露建筑。,62/99,第 3 篇,建 筑 声 学,第3.2章 建筑吸声 扩散反射 建筑隔声,基本内容：,1、材料和结构吸声类型、特点,2、材料和结构隔声结构,3、隔声特征和质量定律，吻合效应，反射,体布置,63/99,第 3 篇,建 筑 声 学,321 建筑吸声,吸声系数,和吸声量A：除回到原入射声所在空间反射声之外，均视为吸声计。,吸声结构做法和分类：多孔材料；板状材料；穿孔板；成型顶棚吸声板；膜状材料；柔性材料,材料吸声特征：多孔材料吸声机制；板状共振吸声 f,0,=c/2,（P/L,(t,),）,1/2,其它：空间吸声体,(可能,1)，强吸声结构-尖劈，帘幕，洞口，人和家俱，空气吸收,64/99,第 3 篇,建 筑 声 学,322 扩散反射,最大长度序列扩散反射体MLS,二次剩下扩散体QRD,反射体目标：反射体布置是为取得室内音质某种效果。,反射体种类：定向反射；扩散反射。QRD-二次剩下扩散面；MLS-最大长度序列扩散体。,应用举例：中央电视台录音控制室QRD扩散面；中国国家大剧院戏剧院MLS扩散面,65/99,第 3 篇,建 筑 声 学,323 建筑隔声,空气传声,固体传声,66/99,324 墙体、门、窗及屋顶隔声,隔声系数t和吸声量R：R=10lg1/t dB。,隔声评价：隔声基准曲线和基准值。,质量定律和吻合效应：R=20lgmf,48 dB,其它构件隔声,第 3 篇,建 筑 声 学,67/99,第 3 篇,建 筑 声 学,325,楼板隔声,固体声或撞击声隔声：弹性面层；弹性垫层；浮筑式楼板；分离式吊顶，图3.2-35,68/99,第 3 篇,建 筑 声 学,326 建筑,隔声测量与单值评价量,计权隔声量 R,69/99,第 3 篇,建 筑 声 学,第3.3章 声环境规划与噪声控制,基本内容：,1、噪声危害，噪声评价方法和允许标准,2、建筑规划、建筑布局对噪声影响控制,3、室内吸声减噪、消声器应用,70/99,第 3 篇,建 筑 声 学,331,城市噪声及相关评价量,城市噪声种类和特点：,交通噪声：增加快速，临街影响大。,建筑施工噪声：短时性，干扰敏感。,工业生产噪声：下降趋势，设备振动强。,社会生活噪声：增加快速，干扰常态、敏感。,71/99,第 3 篇,建 筑 声 学,331,城市噪声及相关评价量,噪声评价数NR：用于评价有音质要求建筑空间和一些特殊场所。图3.3-4,国际标准化组织ISO要求噪声评价NR曲线，图3.3-4，要求现场实测噪声各个倍频带声压级不得超出该曲线所要求声压级值，如一些影剧院要求不得超出NR-30。对实测噪声频谱，与NR曲线比较，以不超出某条曲线并与之相切做为其NR值。,普通能够近似 NR=L,A,-5,72/99,第 3 篇,建 筑 声 学,331,城市噪声及相关评价量,语言干扰级SIL：用于评价对语言谈话干扰程度。,定义 SIL=(L,500,+L,1000,+L,)/3 L：声压级dB 例3.3-1,统计百分数声级，也称累积分布声级：评价随时间起伏随机噪声，尤其是交通噪声，记为L,N,，惯用L,10,、L,50,、L,90,，分别代表噪声峰值、中值或平均值、底值或背景值。做为交通噪声评价指标，英、美等国采取L,10,，日本L,50,，我国L,eq,。,73/99,第 3 篇,建 筑 声 学,331,城市噪声及相关评价量,等效连续A声级，简称等效声级：评价噪声有起伏改变情况，等效指该段时间内平均能量相等。记为L,Aeq,或L,eq,，单位dB,（A），公式3.3-2,昼夜等效声级L,dn,：评价夜间噪声影响大于白昼而增加权重，昼夜时间段划分由当地政府决定，单位dB,（A）。公式3.3-3,74/99,第 3 篇,建 筑 声 学,332,声环境立法 标准和规范,标准法规体系,：国家标准、部颁标准、地方标准。,标准法规关系：国家标准权威，部颁标准某方面完善；地方标准补充细化。,标准法规内容：工业企业生产性；城市环境生活性；外部环境噪声；建筑室内噪声；工业区厂界噪声。,标准法规举例：,声环境质量标准,GB3096-，,工业企业厂界环境噪声排放标准,GB12348-，,社会生活环境噪声排放标准,GB22337-，,民用建筑隔声设计规范,GBJ119-1988,。,75/99,第 3 篇,建 筑 声 学,332,声环境立法 标准和规范,城市噪声控制,：城市噪声标准法规；城市噪声管理执法；城市规划功效分区；城市道路交通管制；城市噪声控制设施；城市建筑设计关注；城市市民主动参加,76/99,第 3 篇,建 筑 声 学,333,城市声环境规划与降噪设计,城市声环境规划与降噪设计方法或步骤：,现实状况调查：声环境情况、噪声原因,标准依据：噪声允许标准，确定降噪量,降噪设计：科学、可信、可行、可靠,考虑了声环境城市规划、交通规划,声屏障、绿化、路面降噪办法,77/99,第 3 篇,建 筑 声 学,334,创造愉悦声景,“声景”概念（soundscape）,以自然声为主，乐音为辅,掩蔽效应应用有两方面,：,在有噪声场所，应用掩蔽效应播放背景声音，能够在一定程度上，掩蔽噪声恼人影响，缓解释放工作压力，有利于人们身心健康,。,在开敞式办公间或类似场所，利用掩蔽效应播放背景声音，能够减小彼此声音干扰，满足谈话私密性，并起到,创造愉悦声景作用,。,78/99,第 3 篇,建 筑 声 学,335,几类建筑声环境设计关键点及工程实例,住宅建筑,学校建筑,医院建筑,旅馆建筑,办公建筑,噪声控制标准：,有效、可行、耐用。,噪声控制方面,：噪声源控制；传输路径控制；接收点个体防护控制。,79/99,第 3 篇,建 筑 声 学,336,建筑物吸声降噪,吸声降噪原理,：大部分噪声接收点位于混响半径之外，所以降低混响噪声是非常有效。,降噪量,L=10lgA,2,/A,1,=10lgT,1,/T,2,，例3.3-4、5、6,吸声降噪设计步骤,：了解噪声源声学特征；了解房间声学特征；依据所需降噪量,L，求出需增加吸声量；合理选择吸声材料和结构。,噪声控制方法步骤,：调查现实状况，噪声实测，确定噪声级；确定噪声允许标准；选择控制办法，噪声控制或降噪设计；噪声控制工程施工。,80/99,第 3 篇,建 筑 声 学,337,建筑物隔声降噪,隔声构件综合隔声量：假设构件等面积百分比接收声辐射，综合隔声量R,c,=10lg1/t,c,dB,t,c,=（t,1,s,1,t,2,s,2,t,n,s,n,）/（s,1,s,2,s,n,）,房间噪声降低值：,D=R 10lgA/S dB,其中，R是隔墙隔声量，A是受声室吸声量，S隔墙隔声部分面积。其它应用。,81/99,第 3 篇,建 筑 声 学,338,建筑隔振与消声,气流噪声产生,：气流在窄管中高速运动，振动、管壁摩擦、变径、压力改变。,消声器使用要求,：很好消声频率特征；空气阻力损失小；简单、方便、廉价、耐久。,消声器使用种类,：阻性消声器；抗性消声器；阻,抗复合性消声器。,82/99,第 3 篇,建 筑 声 学,第3.4章 室内音质设计,基本内容：,1、室内音质评价主、客观标准,2、音质设计基本方法与步骤，观演空间,体积设计、体型设计、混响设计，吸,声材料和结构选择布置,3、室内电声设计,83/99,第 3 篇,建 筑 声 学,341 围蔽空间里声学现象描述,声音反射、扩散反射、长程反射、颤动反射,声音聚焦、回声、声影区,图3.4-1,84/99,第 3 篇,建 筑 声 学,342 供语言通讯用厅堂,音质设计,语言声功率+清楚程度=可懂度，以清楚度为主,考虑听众到声源距离、声源方向性、直达声掠射吸收、有效反射面、合理扩声系统、适当混响时间、防止声缺点,体积设计：观众厅体积大小由使用性质或功效、使用规模或席位确定。,体形设计：确保直达声；充分利用前次反射声；合理控制混响声；虚声源法确定反射面。,混响设计：最正确混响时间由使用性质或功效、观众厅体积确定；其余频率混响时间由频率特征曲线确定。,吸声材料、结构选则布置。,85/99,第 3 篇,建 筑 声 学,343 供音乐观赏用厅堂,音质设计,主观感受要求：明晰度、空间感、适当响度、亲切感、温暖感,客观评价量：早期衰减时间、明晰度、围蔽感、总声压级,考虑音乐厅规模、形状和容积，早期反射设计、挑台设计、舞台（演奏台）设计。有时模拟或声学模型。,86/99,第 3 篇,建 筑 声 学,344,多用途厅堂音质设计,可变大厅容积、可变声吸收、可变声反射、扩散和吸声体，有时耦合混响室或电声系统。,87/99,第 3 篇,建 筑 声 学,345,大型厅堂音质设计工程实例,厅堂音质设计实,例：,中国国家大剧院,上海大剧院,北京保利剧院,德国柏林爱乐音乐厅,奥地利维也纳摩西克凡赛尔音乐厅,韩国首尔LG艺术中心,88/99,第 3 篇,建 筑 声 学,346,室内音质设计各论,音乐厅；剧院；电影院；多功效大厅；大教室、讲堂；体育馆；录音室、广播室、演播室；汇报厅；审判厅；声学试验室。应用举例。,89/99,第 3 篇,建 筑 声 学,347,混响时间设计计算,混响时间计算,混响时间计算准确性,混响时间计算指导性,混响时间计算标准性,90/99,第 3 篇,建 筑 声 学,补充 声学测量和模拟,基本内容：,1、建筑声学基本测量概念，声学计,量量测量方法，,2、建筑声学中传统模拟方法模型,法，当前使用较多计算机模拟法,91/99,第 3 篇,建 筑 声 学,1,声学测量概述,建筑声学测试系统基本组成：发声部分；声源、功率放大器、扬声器。受声部分；传声器、滤波器、声级计。,建筑声学基本测量量：声压级、声级、频谱图或曲线、声强、混响时间。,建筑声学基本测量仪器设备：传声器、声级计、信号发生器、功率放大器、扬声器、滤波器、标准打击器、校准仪,92/99,第 3 篇,建 筑 声 学,2,建筑环境中噪声测量,等效声级；累积分布声级，也称百分统计声级，惯用L,10,、L,50,、L,90,。,93/99,第 3 篇,建 筑 声 学,3,混响时间测量,试验室测试；现场测试，测试场所空间混响时间T,60,94/99,第 3 篇,建 筑 声 学,4,吸声系数测量,混响室法；驻波管法，测试材料吸声系数,95/99,第 3 篇,建 筑 声 学,5,隔声测量,试验室测试；现场测试，测试隔声构件隔声量R,96/99,第 3 篇,建 筑 声 学,6 建筑声学中其它惯用声学测量介绍,声场分布测试；脉冲响应测量；声场方向性扩散测量；声源声功率和指向性测量；材料散射系数测量；人工雨模拟雨点噪声测量。,室内声音模拟：Ecotect软件,97/99,第 3 篇,建 筑 声 学,7 模型试验,缩尺模型法,98/99,第 3 篇,建 筑 声 学,8 室内声场计算机模拟,声线跟踪法、虚声源声像法,99/99,
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