學校建筑中的聲學設計研究

　　畢業論文是教學科研過程的一個環節，也是學業成績考核和評定的一種重要方式。畢業論文的目的在于總結學生在校期間的學習成果，培養學生具有綜合地創造性地運用所學的全部專業知識和技能解決較為復雜問題的能力并使他們受到科學研究的基本訓練。

　　[摘 要] 一直以來,在學校建筑的設計中,聲學設計并沒有得到人們足夠的重視,國內眾多教學建筑都普遍存在聲學缺陷。為了給學生一個良好的學習和生活環境,學校所用的裝飾材料應以吸音隔音材料為主,混凝土,玻璃,塑料板是導致聲音質量較差及產生共振的主要原因。在墻面上多用一些柔軟,有孔,吸音的材料,如:壁毯,壁布,吸音板等。吸音材料可以吸收一部分聲音,同時阻止聲音向外部傳播。頂、地面的隔音處理有多種方法,可以在頂面上懸掛一些布幔或者用一些吸聲隔音材料裝飾頂面,地面上則可以鋪設地毯增加吸聲效果。同時這些所用的絲織品要有很強的阻燃性,可以減少火災隱患。

　　[關鍵詞] 建筑設計 學校 聲學設計

　　學校作為最主要的學習場所,其室內聽聞環境的好壞直接影響到師生間的交流,對學生而言,噪聲將引起學習能力的下降,尤其是讀寫能力、計算能力和記憶力,而突發的噪聲更易引起惱怒。國外對學校聲學環境進行的大量研究表明,不良聲環境對學生的學習成績和課堂表現都有不利影響,他們在聽聞環境不良的教室中很難集中注意力,對聲音的辨別能力以及對語言的理解能力都較差,在需要對語義材料進行快速處理才能牢記的記憶力測試中的表現也較差。因此,在學校建筑中,設計師應充分考慮學生的實際情況,做出適合于他們使用的功能設計,體現建筑聲學設計的合理性。

　　1、室外環境的聲學設計

　　學校建筑的選址是非常重要的,學校應該建在遠離噪聲的地方,象機場,火車站,工廠,露天市場,購物中心等等這類地方常常會大量產生噪聲,學校建筑的選址如果能遠離這些噪聲源,這會有利于我們為學校創建一個和諧健康的聲學環境。然而,現在的城市環境中用地十分緊張,已經到了見縫插針的境地,學校選址受現實條件的制約,只能停留在理想的理論層面了。

　　在目前條件下,通過對建筑外圍進行有效的改造,可以最大限度的減少噪聲,利用隔離效果較好的磚石或混凝土構成一個厚重的隔離物,限制外部噪聲進入建筑內部。在建筑四周栽種一些灌木和高大的樹木,形成植物帶,能有效的阻止外部噪聲對建筑內部的影響。建筑立面使用雙層或三層玻璃,門窗上安裝擋風條,把通向室內的管道,電源出口處以及門窗四周的漏縫密封起來,如同保存室內能量的技術一樣,我們可以阻止噪聲通過空氣從外部傳入。這些方法有效地減少了噪聲的傳入。

　　2、室內聲音控制

　　空氣傳播,接觸傳播,側向傳播是聲音傳播的三種主要傳播方式。通過設置有效的隔離物,阻擋物可以控制噪聲的空氣傳播。地板和墻壁傳播的噪聲屬于接觸傳播,通過改變表面材料,如:鋪設地毯,懸浮地板等等減少噪聲的產生及傳播。管道和電梯發出的聲音沿墻壁和地板傳出,屬于側向傳播。封閉,密封機械,電器和管道設備附近的裂縫能降低噪聲的側向傳播。

　　噪聲的控制分為噪聲源,傳播途徑和接受者三個方面。噪聲可以在噪聲源得到控制,對噪聲的傳播途徑進行控制也可以減弱噪聲的傳播。在安靜的室內空間里,室內人員有時制造出非常輕柔的聲音,有時則能制造出吵鬧的聲音,聲音與室內空間的大小有關系,也與隔聲吸音材料的選用有關系。室內的回聲隨著空間的增大而增強,隨著吸音材料的大量使用而減弱。頂棚高度的變化能夠有效的控制室內的聲音。在安靜的空間里,可以采用2.3m-2.9m高的頂棚,在較為活躍的區域里可以采用2.7m-3.3m高的頂棚。在某些情況下需要接受者作出適當的調整,這些都能有效地控制噪聲。

　　在學校建筑中,很多噪聲是由建筑內部的使用者人為制造的,或者說這些使用者沒有對噪聲進行有效的控制。學校里,學生是主要的使用者,學生和他們的物品都離地面很近,他們頭頂上方50%的空間都是空的,這樣,噪聲可以通過空氣在室內毫無阻擋的進行傳播,從而引起噪聲的擴散。針對這種情況,我們可以讓頂棚的高度有所變化,或者設置高度不同的隔離物減緩噪聲的傳播,有助于將噪聲控制在噪聲源附近。由于土建中沒有合理考慮室內聲環境質量而造成的聽聞效果差等聲學缺陷,通過室內二次聲學裝修可以在很大程度上得到改善。合理設置吸聲材料和反射界面,將混響時間控制在合理范圍內,消除后墻產生的回聲和兩平行側墻及天花與地面間的顫動回聲。講臺上方的反射面為教室后座位置提供更多的早期反射聲,有利于增強響度和提高語言清晰度。經過專業的聲學設計后,室內音質將更加飽滿、豐富、溫暖感也更強。降低已建教室樓板撞擊聲的最經濟便捷的方法是安裝隔聲吊頂,同時能夠起到控制室內混響的效果。

　　對于特殊用途的教室,如琴房、錄音室等對聲學要求高,需要進行深化的聲學設計,包括混響設計,房間體形設計和隔聲隔振設計等。

　　室內的排氣,供暖系統是我們需要控制的噪聲源之一。可以讓管道通過走廊進入房間,穿過墻體的供暖,供水管道與墻體之間會留下很小的容易被忽視的小裂縫,聲音能通過裂縫傳入,對這些裂縫一定要進行密封處理。如有可能還需要將管道包起來,以降低噪聲和回聲。

　　學校建筑的室內需要動靜分區,安靜區用來休息,學習,吵鬧區用來游戲和表演,這樣,可以有效的控制噪聲源。室內電器應嚴格選擇,使用噪聲小的或靜音的,例如:衛生間中的沖刷設備產生的噪音有可能驚嚇學生。所以要選擇高質量的設備。我們在千方百計的減少噪音的同時,也可以在室內適當的放置有助于抵消室內各種噪聲的背景音樂,這樣可以減弱學生發出的聲音,泉水聲,種聲都可以用作背景音樂。

　　聲音具有一定的穿透性,可以穿過墻壁從一個房間進入相鄰的另一個房間,為了防止這種情況,可以增加墻壁的厚度,減緩聲音的傳播,讓房間更具私密性,這種方法也適用于辦公室,會議室等私密性較強的空間。

　　3、引入愉悅的聲音

　　學校中的很多東西會留在學生的記憶里。為學生創造一種美好的聲樂環境,伴隨著學生成長,作為一種獨特的音樂,啟迪學生的心靈。

　　美好的聲樂環境離不開愉悅的聲音,大自然為人們提供了許多美妙的聲音。在學校中利用喂鳥的工具,結果實的植物吸引一些鳥類,鳥的叫聲常常能吸引學生,安慰學生,它們那美妙的叫聲就是一種天然的背景音樂。大自然當中的植物也能產生愉悅的聲音,在室外栽種一些蘆葦,竹子等,讓學生感受到空氣的流動。潺潺的流水,噴濺的瀑布,交匯出美妙的聲音。在室外的窗戶上懸掛風鈴,笛子,風車等也能奏出動聽的聲音。鳥鳴聲,風鈴聲,泉水聲,風聲為整個環境增添了許多愉悅的聲音。也可以在室內引入這種源于大自然中的優美適度的聲音,如:在室內建造循環的泉水或小型的瀑布等,可以讓學生感受到這種聲音。為學校的學生創造一個優美的聲樂環境。對于學生來說,聲音是一種重要的安全資源,高質量的聲學環境有益于學生的成長。

　　4、結語

　　學校建筑中的聲學設計是現代室內外環境設計的一個重要方面,是一個不容忽視的環境問題。只有不斷吸收國外先進經驗,分析學生的成長規律,結合學生的實際需要,體現“以人為本”的設計宗旨,做出合理的聲學設計,才能創造一個真正有益于學生成長的理想環境。這對于從事室內外環境設計的人員來說,既是一種挑戰,也是一種責任。需要我們在實踐中不斷地進行研究和探索。

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