建筑物理環(huán)境ppt課件

.,1,房屋建筑學,第2章,.,2,第2章建筑物理環(huán)境基礎,.,3,物理學是研究客觀世界運動規(guī)律的學科。建筑物理學是研究外界環(huán)境的運動過程對建筑產(chǎn)生的影響，進而對人體產(chǎn)生的影響的學科。外界環(huán)境的物理要素為熱、聲、光的運動過程。建筑物理學的研究對象是熱、聲、光等物理運動過程對建筑和人體產(chǎn)生的影響。建筑物理學是設計和建造符合人體生理和心理需要的建筑的基本理論。,.,4,建筑物理環(huán)境：建筑室內(nèi)空間與人體相關(guān)的各個物理要素的總和。建筑熱環(huán)境建筑聲環(huán)境建筑光環(huán)境人通過各類感官器官（眼、耳、鼻、舌、皮膚）接觸外界物理環(huán)境，物理環(huán)境對人的生理和心理狀態(tài)產(chǎn)生著影響著。,.,5,建筑熱環(huán)境對人的作用,外界環(huán)境與建筑的熱交換，建筑與室內(nèi)人的熱交換,2.1建筑熱環(huán)境,.,6,建筑熱環(huán)境研究的主要內(nèi)容有：建筑保溫、建筑防潮、建筑日照、建筑防熱、建筑中的太陽能利用建筑熱環(huán)境控制就是為了在滿足人們的熱舒適需求前提下，節(jié)約資源和能源。,.,7,（一）穩(wěn)定傳熱,如果室內(nèi)外空氣溫度都不隨時間變化，通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程稱為穩(wěn)定傳熱。穩(wěn)定傳熱計算是建筑保溫設計的基礎，也是我國嚴寒和寒冷地區(qū)采暖居住建筑節(jié)能設計的基礎。按照穩(wěn)態(tài)傳熱計算通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量公式為：,Q為單位時間的傳熱量，W；F為垂直于圍護結(jié)構(gòu)的計算傳熱面積，m2；K為圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(m2.K)；ti和te分別為室內(nèi)、外空氣溫度，,.,8,傳熱系數(shù)K：,R0為圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻，m2.K/W；Ri為內(nèi)表面換熱阻，Ri0.11m2.K/W；Re為外表面換熱阻，Re0.05m2.K/W；d為材料厚度，m；為材料導熱系數(shù)，W/(m.K)。,.,9,（二）非穩(wěn)定傳熱,夏天，室內(nèi)外空氣溫度都隨時間變化，通過圍護結(jié)構(gòu)的傳熱過程稱為非穩(wěn)定傳熱。非穩(wěn)定傳熱計算是建筑防熱設計的基礎，也是夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能設計的基礎。,.,10,熱惰性指標表征圍護結(jié)構(gòu)對溫度波動衰減快慢的程度。,熱惰性指標,（2）熱惰性指標,D值越大，溫度波在圍護結(jié)構(gòu)中衰減越快，圍護結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性越好。為了抵抗室外熱作用的波動，要求外圍護結(jié)構(gòu)具有足夠的熱惰性指標值。,R為材料層的熱阻，S為材料層的蓄熱系數(shù),.,11,二、建筑熱工設計分區(qū),我國幅員遼闊，各地氣候差異較大。為了使建筑設計能夠較好適應氣候，我國民用建筑熱工設計規(guī)范提出了建筑熱工設計分區(qū)的概念。具體分區(qū)和設計要求見下表。,.,12,.,13,2.1.2建筑保溫設計,嚴寒與寒冷地區(qū)的民用建筑為了保證:(1)冬季室內(nèi)的氣溫、濕度、氣流速度和室內(nèi)熱輻射在一定允許范圍內(nèi)；(2)建筑圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)露點溫度，必須進行建筑保溫設計。建筑保溫設計包括建筑方案設計中的保溫綜合處理和外圍護結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造設計。,.,14,一、建筑保溫的綜合處理措施,（1）控制體形系數(shù)：體型系數(shù)是指一棟建筑物的外表面積F0與其所包圍的體積V0之比。如果建筑外表面凹凸過多，體形系數(shù)變大，則建筑物傳熱耗熱量增大。（2）合理布置建筑朝向：建筑應朝向正南向，建筑立面應避開當?shù)囟局鲗эL向。（3）防止冷風滲透：冬季通過外圍護結(jié)構(gòu)縫隙的冷風滲透使建筑物熱損失增大。應提高窗戶密封性；建筑立面避開冬季主導風向；設置避風措施；利用地形、樹木來擋風。（4）合理選擇窗墻面積比：窗墻面積比（窗墻比）是指窗洞口面積與房間立面單元墻面積之比。為了利用太陽能，南向窗墻比最大，北向窗墻比最小，東、西向窗墻比介于其間。,.,15,二、建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫設計,（1）最小傳熱阻：為了控制圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)露點溫度，保證內(nèi)表面不結(jié)露的要求，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻不能小于某個最低限度值，這個最低限度稱為“最小傳熱阻”。,.,16,（2）圍護結(jié)構(gòu)主體部位保溫構(gòu)造圍護結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造分兩類：單一材料結(jié)構(gòu)；復合保溫結(jié)構(gòu)單一材料結(jié)構(gòu)如空心板、空心砌塊、加氣混凝土等，既能承重，又能保溫。復合保溫結(jié)構(gòu)由保溫層和承重層復合而成。復合結(jié)構(gòu)按保溫層所處的位置可分為內(nèi)保溫（保溫層在室內(nèi)一側(cè)），外保溫（保溫層在室外一側(cè)）和中間保溫（保溫層夾在中間）三種。外保溫的優(yōu)點較多：減小熱橋處的熱損失。有利于防止保溫層內(nèi)部產(chǎn)生凝結(jié)水。房間的熱穩(wěn)定性好。降低墻或屋頂?shù)闹饕糠值臏囟葢ζ鸱?。有利于舊房節(jié)能改造。外保溫是我國建筑節(jié)能的發(fā)展方向。,.,17,（3）圍護結(jié)構(gòu)異常部位的保溫設計窗戶的保溫：可以選用木材、塑料和塑鋼窗框；使用斷熱金屬窗框。寒冷地區(qū)，可采用多層窗；使用新型節(jié)能窗戶，如低輻射玻璃窗（即Low-E窗）、中空玻璃窗等。熱橋保溫：熱橋是熱量容易通過的地方（如鋼或鋼筋混凝土骨架、圈梁、過梁、板材的肋部等），熱橋處內(nèi)表面溫度低于主體。對熱橋應進行內(nèi)表面溫度驗算和保溫處理。其他異常部位保溫：外墻角、外墻與內(nèi)墻交角、樓地板或屋頂與外墻交角等應加強保溫?？拷鈮?.51.0m寬的地面散熱最大，因此，外墻周邊地板采用局部保溫措施。,.,18,圖(a)水蒸氣飽和壓力ps曲線與水蒸氣分壓力p線不相交，說明圍護結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生內(nèi)部冷凝。圖(b)中ps線與p線相交，則在ps小于p部位圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部有冷凝產(chǎn)生。,（a）圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部無冷凝（b）圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部有冷凝,.,19,二、圍護結(jié)構(gòu)表面結(jié)露的防止和控制,控制表面冷凝的主要措施有：（1）利用保溫材料，增加圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻，進而提高其內(nèi)表面溫度；（2）保證室內(nèi)表面空氣氣流暢通，加強自然通風；（3）選擇具有一定調(diào)濕能力的內(nèi)墻材料；（4）高濕環(huán)境應考慮有組織引導表面冷凝水，比如，房間吊頂具有一定坡度。,.,20,三、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部冷凝的防止和控制,控制內(nèi)部冷凝的主要措施有：（1）利用保溫材料提高圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度，材料層次的布置應使水蒸氣滲透“進難出易”；（2）在保溫層水蒸氣流入的一側(cè)設置隔氣層（如瀝青、卷材和隔汽涂料等）；（3）設置通風間層或泄氣溝道使進入保溫層的水分有出路。,.,21,一、圍護結(jié)構(gòu)隔熱設計,（一）屋頂隔熱建筑圍護結(jié)構(gòu)隔熱設計的重點是屋頂。隔熱屋頂?shù)臉?gòu)造有絕熱層隔熱屋頂、通風間層隔熱屋頂、吊頂隔熱屋頂、閣樓隔熱屋頂、蓄水隔熱屋頂和植被隔熱屋頂?shù)葞最悺Ｎ蓓斦陉?、淺色屋面可有效防熱。通風屋頂長度不大于10m，間層高20cm，檐口兜風。蓄水面應有水生植物或淺色漂浮物，水深為1520cm。有土種植屋面，土壤厚10cm左右。,.,22,二、自然通風設計,（一）熱壓和風壓當較重的冷空氣從進風口進入室內(nèi)后，吸收了室內(nèi)的熱量后變成較輕的熱空氣上升從出風口排出室外，不斷流入的冷空氣在室內(nèi)被加熱后從建筑物的上部出風口排出就形成了室內(nèi)自然通風，稱為熱壓通風。,熱壓作用下的自然通風,.,23,根據(jù)流體力學原理，當風吹向建筑物時，在迎風面上形成正壓區(qū)，在屋頂、兩側(cè)及背風面形成負壓區(qū)。如果建筑物上設有開口，氣流就會從正壓區(qū)流入室內(nèi)，再經(jīng)室內(nèi)流向負壓區(qū)，這就形成了風壓通風。,風壓作用下的自然通風,.,24,自然通風是熱壓和風壓的綜合結(jié)果。通常，風壓通風對改善室內(nèi)氣候條件的效果比較顯著，故應首先考慮如何組織風壓通風來進行建筑防熱設計。,.,25,（二）自然通風設計,1.建筑群自由式、錯列式和斜列式布局及建筑南北朝向有利于自然通風。2.穿堂風（房間進風口直對著出風口）會使氣流直通，風速較大，但風場范圍小。進、出風口錯開，風場區(qū)域大。進、出風口相距太近，室內(nèi)通風效果不佳。如果進、出風口都開在正壓區(qū)或負壓區(qū)墻面一側(cè)或房間只有一個開口，室內(nèi)通風較差。開口的高度低，氣流才能作用到人身上。設輔助高窗可使頂部熱空氣散出。進出風口面積相等為宜，或進風口小一點。3.利用窗扇，水平挑檐、百頁板，外遮陽板及綠化可以擋風、導風，有效地組織室內(nèi)通風。,.,26,建筑群的布置,.,27,挑檐對室內(nèi)通風的影響,.,28,三、窗口遮陽設計,窗口遮陽可防止直射陽光進入室內(nèi)而引起室內(nèi)過熱。東、西向窗戶是遮陽設計的重點。遮陽的效果可以用遮陽系數(shù)來評價。遮陽系數(shù)是指在直射陽光照射的時間內(nèi)，透進有遮陽窗口的太陽輻射量與透進無遮陽窗口的太陽輻射量之比。遮陽系數(shù)越小，防熱效果愈好。,.,29,遮陽對夏季室內(nèi)溫度的影響,.,30,（三）內(nèi)遮陽窗簾、卷簾、百葉、活動百葉都可以起到內(nèi)部遮陽的功效，內(nèi)遮陽的效果不如外遮陽好，但內(nèi)遮陽調(diào)節(jié)靈活，使用方便，內(nèi)遮陽還可控制眩光，提高私密性，有保溫及裝飾功能。,.,31,一、圍護結(jié)構(gòu)隔熱設計,（一）屋頂隔熱建筑圍護結(jié)構(gòu)隔熱設計的重點是屋頂。隔熱屋頂?shù)臉?gòu)造有絕熱層隔熱屋頂、通風間層隔熱屋頂、吊頂隔熱屋頂、閣樓隔熱屋頂、蓄水隔熱屋頂和植被隔熱屋頂?shù)葞最?。屋頂遮陽、淺色屋面可有效防熱。通風屋頂長度不大于10m，間層高20cm，檐口兜風。蓄水面應有水生植物或淺色漂浮物，水深為1520cm。有土種植屋面，土壤厚10cm左右。,.,32,（二）外墻隔熱,自然通風建筑外墻隔熱設計重點是東西墻，空調(diào)建筑各個朝向外墻隔熱都重要。隔熱外墻有空心粘土磚墻、砌塊墻、通風墻與遮陽墻等。外墻遮陽和淺色外墻可有效防熱。復合墻內(nèi)側(cè)應為重質(zhì)材料層，通風間層10cm寬。東西外墻用花格構(gòu)件或綠化遮陽。,.,33,二、自然通風設計,（一）熱壓和風壓當較重的冷空氣從進風口進入室內(nèi)后，吸收了室內(nèi)的熱量后變成較輕的熱空氣上升從出風口排出室外，不斷流入的冷空氣在室內(nèi)被加熱后從建筑物的上部出風口排出就形成了室內(nèi)自然通風，稱為熱壓通風。,熱壓作用下的自然通風,.,34,根據(jù)流體力學原理，當風吹向建筑物時，在迎風面上形成正壓區(qū)，在屋頂、兩側(cè)及背風面形成負壓區(qū)。如果建筑物上設有開口，氣流就會從正壓區(qū)流入室內(nèi)，再經(jīng)室內(nèi)流向負壓區(qū)，這就形成了風壓通風。,風壓作用下的自然通風,.,35,自然通風是熱壓和風壓的綜合結(jié)果。通常，風壓通風對改善室內(nèi)氣候條件的效果比較顯著，故應首先考慮如何組織風壓通風來進行建筑防熱設計。,.,36,三、窗口遮陽設計,窗口遮陽可防止直射陽光進入室內(nèi)而引起室內(nèi)過熱。東、西向窗戶是遮陽設計的重點。遮陽的效果可以用遮陽系數(shù)來評價。遮陽系數(shù)是指在直射陽光照射的時間內(nèi)，透進有遮陽窗口的太陽輻射量與透進無遮陽窗口的太陽輻射量之比。遮陽系數(shù)越小，防熱效果愈好。,.,37,（一）綠化與構(gòu)件遮陽：合理選擇樹種，安排適當?shù)奈恢弥矘浠蛟诖巴夥N植藤蔓植物就是綠化遮陽。構(gòu)件遮陽如：加寬挑檐，設外廊、陽臺、旋窗等。,.,38,（二）外遮陽：外遮陽比內(nèi)遮陽防熱效果好。固定遮陽板簡單、成本低，便于維護?；顒诱陉柊蹇烧{(diào)節(jié)。除南向外，活動遮陽板均比固定遮陽板效率高。固定與活動、實體與綠化相結(jié)合的遮陽方式效率最高。固定外遮陽板的適用朝向及特性見下表。,.,39,（三）內(nèi)遮陽窗簾、卷簾、百葉、活動百葉都可以起到內(nèi)部遮陽的功效，內(nèi)遮陽的效果不如外遮陽好，但內(nèi)遮陽調(diào)節(jié)靈活，使用方便，內(nèi)遮陽還可控制眩光，提高私密性，有保溫及裝飾功能。,.,40,2.1.5太陽能在建筑中應用,太陽能是一種潔凈的可再生能源。建筑中太陽能利用主要包括:太陽能熱利用（包括太陽能熱水器、被動式太陽能建筑等）;太陽能光利用（包括光發(fā)電和自然采光）太陽能在建筑中應用也常分為:被動式;主動式兩類形式。,.,41,一、被動式太陽能建筑,被動式太陽能建筑（太陽房）就是不用任何其他機械動力，只依靠太陽能自然供暖的建筑。白天直接依靠太陽能供暖，多余的熱量用熱容大的建筑構(gòu)件（如墻壁、地板等）、蓄熱槽的卵石、水等吸收，夜間通過自然對流放熱，使室內(nèi)保持一定的溫度，達到采暖的目的。根據(jù)采暖方式的不同，被動式太陽能房可分為直接得熱式（a）集熱墻式（b）附加陽光間式（c）被動式太陽能建筑，就地取材，技術(shù)簡單，不耗費或較少其他常規(guī)能源，其缺點是冬季平均供暖溫度偏低。太陽房夏季應注意防止室內(nèi)過熱。,.,42,二、主動式太陽能熱利用,主動式太陽熱能利用需要一定的動力進行熱循環(huán)，它主要由太陽集熱器、管道、儲熱裝置、循環(huán)泵、熱能交換器等組成。主動式太陽能利用能夠較好地滿足住戶的生活要求，可以保證室內(nèi)采暖和供熱水，甚至制冷空調(diào)。但設備復雜，投資貴，需要消費輔助能源和電功率，而且所有的熱水集熱系統(tǒng)都需要設有防凍措施。,主動式太陽熱能利用系統(tǒng)示意,.,43,三、光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化,通常，光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽電池、方陣（板）、儲能裝置、備用電源（輔助發(fā)電機或電網(wǎng)）以及負載組成，此外還有功率調(diào)節(jié)和控制裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)與建筑一體化是指太陽能發(fā)電設備或構(gòu)件在建筑上利用，并做到了與建筑設計有機地結(jié)合。,光伏發(fā)電通風屋頂,簡單的太陽發(fā)電系統(tǒng)示意,.,44,2.2建筑光環(huán)境,建筑光環(huán)境控制包括:建筑采光設計建筑照明建筑采光設計就是設法通過采光口使光線進入室內(nèi)。,.,45,2.2.1采光設計標準,一、基本光度單位光環(huán)境設計常用的基本光度單位有光通量、照度、發(fā)光強度和亮度。光通量表示光源發(fā)出的光能的多少，單位為lm（流明）。照度E表示照射到單位面積上光通量的多少，單位為lx（勒克斯）。發(fā)光強度I是光通量的空間密度，單位為Cd（坎德拉）。亮度L是發(fā)光體在視看方向上單位面積發(fā)出的發(fā)光強度，單位為Cd/m2（坎德拉每平方米）。,.,46,.,47,.,48,光氣候系數(shù)K,我國幅員遼闊，各地光氣候差別較大。因此，國家標準中將我國劃分為I-V個光氣候區(qū)，采光設計時，各光氣候區(qū)取不同的光氣候系數(shù)K。從I-V光氣候區(qū)，光氣候系數(shù)K分別取:0.80.91.01.11.2,.,49,三、采光均勻度,采光均勻度為工作面上的最低采光系數(shù)與平均采光系數(shù)之比頂部采光I-IV級采光均勻度在0.7以上，對頂部采光V級和側(cè)面采光無要求。,.,50,四、眩光,眩光是在視野中由于亮度的分布或范圍不適宜，或存在極端的亮度對比，以致引起不舒適和降低物體可見度的視覺條件。采光設計中，減小窗戶眩光主要措施有：（1）作業(yè)區(qū)應減少或避免直射陽光；（2）工作人員的視覺背景不宜為窗口；（3）為降低窗戶亮度或減少天空視域，可采用室內(nèi)外遮陽設施；（4）窗戶結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面或窗戶周圍的內(nèi)墻面，宜采用淺色粉刷。,.,51,2.2.2建筑采光設計,采光設計可以分為被動式和主動式兩類:被動式采光:利用不同形式的采光窗進行采光。主動式采光:利用集光、傳光等設備與控制系統(tǒng)將天然光傳送到需要照明的部位。,.,52,一、被動式采光設計：,（一）側(cè)窗（側(cè)面采光）：側(cè)窗采光的特點是房間的天然光照度隨進深的增加而迅速降低，照度分布很不均勻。,被動式采光方法取決于采光窗種類，采光窗通?？煞譃閭?cè)窗和天窗。,單側(cè)窗采光特性（上圖為剖面，下圖為平面）,.,53,為了有較好的采光均勻度，單側(cè)采光房間的進深一般不超過窗高的1.52倍為宜。改善側(cè)窗采光特性的措施：利用透光材料本身的反射、擴散和折射性能控制光線。使用固定或活動的遮陽板、遮光百頁、遮光格柵。,.,54,（二）天窗（頂部采光）：頂部采光口形式：矩形天窗、鋸齒形天窗、平天窗等。,.,55,（1）矩形天窗：普通矩形天窗是在屋架上架起一列天窗架構(gòu)成的，窗戶的方向與屋架相垂直，稱為縱向矩形天窗。,矩形天窗采光特性,平天窗采光特性,.,56,（2）平天窗：平天窗采光口位于水平面或接近水平面，它的采光效率最高，約為矩形天窗采光效率的22.5倍。透明的平天窗容易產(chǎn)生眩光，夏季會造成室內(nèi)過熱。所以，炎熱地區(qū)平天窗要采取遮陽措施。,.,57,（3）鋸齒形天窗：鋸齒形天窗的屋頂傾斜，可以充分利用頂棚的反射光，采光效率比矩形天窗約高15%20%。當窗口朝北布置時，接受北向天空漫射光，光線穩(wěn)定，因此減小了室內(nèi)溫濕度的波動及眩光。鋸齒形天窗非常適用于在美術(shù)館、超市、體育館及特殊車間使用。,鋸齒形天窗采光特性a.晴天窗口朝向太陽b.晴天窗口背向太陽c.陰天室內(nèi)天然光分布,.,58,除了以上三種天窗外，頂部采光還有：（1）大面積采光頂棚：常見于現(xiàn)代建筑的中庭、大型市場、體育館、博覽館、溫室等建筑。（2）帶形或板式天窗：多數(shù)是在屋面板上開洞，覆以透光材料構(gòu)成的。（3）下沉式天窗：是利用建筑物屋架上下弦之間的高差設置采光窗構(gòu)成的。,.,59,二、主動式采光設計,主動式采光設計增加了室內(nèi)可用的天然光數(shù)量，改善室內(nèi)光環(huán)境質(zhì)量，使不可能接受到天然光的空間也能享受天然采光，減少照明用電，節(jié)約能源。,.,60,2.2.3采光窗口面積的確定,采光窗口面積的確定，通常根據(jù)建筑空間的采光、通風、立面處理等綜合要求，先大致確定窗口面積，然后根據(jù)房間的采光要求進行校驗，驗證是否符合采光標準值。采光計算方法很多，建筑采光設計標準規(guī)定了一種簡易圖表計算方法。采光要求不十分精確時，利用窗地面積比可以估算出采光窗面積，窗地面積比是指窗洞口面積與室內(nèi)地面面積之比。,.,61,.,62,2.3建筑聲環(huán)境,建筑聲環(huán)境包括：室內(nèi)音質(zhì)設計、建筑隔聲、噪聲控制三方面的內(nèi)容。室內(nèi)音質(zhì)設計一般只限于各類廳堂，如影劇院、音樂廳、體育館、報告廳、教室、禮堂和各類多功能廳等，建筑隔聲和噪聲控制是各類建筑都存在的一個普遍性問題。,.,63,聲能的反射、吸收與透射,.,64,聲音源于物體的振動。正在發(fā)出聲音的物體稱為聲源?？諝庵械穆曇艟褪窃趶椥悦劫|(zhì)中傳播的疏密波。常溫下聲波的傳播速度為340m/s。人耳可聽到的聲音頻率范圍為20Hz20000Hz。根據(jù)波長聲速/頻率的關(guān)系，相應的人耳可聽到的聲音波長范圍為17mm17m。,.,65,人耳所感受到的聲音的強弱可以用A計權(quán)網(wǎng)絡聲壓級來表示，簡稱A聲級。聲壓級符號為Lp，單位為B(A)。聲壓級的疊加按照對數(shù)運算法則進行。兩個相等的聲壓級疊加，聲壓級只增大3dB。,.,66,.,67,2.3.1多孔吸聲,多孔吸聲材料是主要的吸聲材料，它具有良好的高頻吸聲性能。最初是以麻、棉、毛等有機纖維材料為主，現(xiàn)在大部分由玻璃棉、超細玻璃棉、巖棉、礦棉等無機纖維材料代替。除了棉狀的以外，還可用適當?shù)恼持鴦┲瞥砂宀幕驓制?.,68,一多孔吸聲材料的特點,多孔吸聲材料具有大量內(nèi)外連通的微小間隙和連續(xù)氣泡，因而具有一定的通氣性，當聲波入射到材料表面時，聲波很快地順著微孔進入材料內(nèi)部，引起空隙間的空氣振動，由于磨擦、空氣粘滯阻力和空隙間空氣與纖維之間的熱傳導作用，使相當一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而被吸收掉。所以多孔材料吸聲的先決條件是聲波能很容易地進入微孔內(nèi)，因此不僅材料內(nèi)部，而且在材料表面上也應當多孔，如果多孔材料的微孔被灰塵污垢或抹灰油漆等封閉時，會對材料的吸聲性能產(chǎn)生不利影響。常用的多孔吸聲材料有玻璃棉、礦渣棉、泡沫塑料，各種軟質(zhì)纖維板、木絲板、微孔吸聲磚、吸聲粉刷，目前又有壓鑄鋁纖維吸聲板是綠色防火、防潮的吸聲材料。,.,69,二影響多孔材料吸聲系數(shù)的因素,(1)材料厚度的影響：多孔材料的吸聲系數(shù)，一般隨著厚度的增加而提高其低頻的吸聲效果，而高頻影響不顯著。但材料厚度增加到一定程度后，吸聲效果的提高就不明顯了。所以為了提高材料的吸聲性能而無限制地增加厚度是不適宜的。(2)材料容重的影響：改變材料的容重可以間接控制材料內(nèi)部微孔尺寸。通常多孔材料容重的適當增加，意味著微孔的減少（即孔隙率的減少），能使低頻吸聲效果有所提高，但高頻吸聲性能卻可能下降。多孔吸聲材料的孔隙率一般在70%以上，多數(shù)達90%。(3)背后空氣層的影響：當多孔吸聲材料背后留有空氣層時，與該空氣層用同樣的材料填滿的效果近似，所以可利用空氣層，既提高吸聲系數(shù)又節(jié)省吸聲材料。(4)材料表面裝飾處理的影響：在建筑裝修中為了改善材料吸聲性能的要求，常常要進行表面裝飾處理，如表面鉆孔、開槽；粉刷、油漆；利用其它材料護面。吸聲材料表面的空洞和開口孔隙，對吸聲也是有利的。當材料吸濕或表面噴涂油漆，孔口充水或堵塞，會大大降低吸聲材料的吸聲效果。(5)聲波的頻率和入射條件：多孔材料的吸聲系數(shù)隨著頻率的提高而增大，對于通常實用的厚度（5cm左右），中高頻有較大的吸聲系數(shù)。吸聲系數(shù)還與入射條件有關(guān)，垂直和斜入射是比較特殊的，實際情況多是無規(guī)入射。高溫高濕也會影響到吸聲性能，這是由于吸濕吸水后，材料中孔隙率減少，使高頻吸聲系數(shù)降低，隨著含濕量的增加，其影響的頻率范圍便進一步擴大。,.,70,2.3.2薄板、薄膜吸聲,一薄板吸聲構(gòu)造任何一種不透氣的材料裝在墻壁上并保持一定的空氣層，就成為板狀吸聲構(gòu)造。當聲波撞擊板面時便發(fā)生振動，板的撓曲振動將吸收部分入射聲能，并把這種聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。薄板吸聲是一種很有效的低頻吸聲構(gòu)造。因為室內(nèi)空間和多孔材料對中頻和高頻吸收都較大。,.,71,二薄膜吸聲構(gòu)造,皮革、人造革、塑料薄膜等材料具有不透氣、柔軟、受張拉時有彈性等特性。這些薄膜材料可與其背后封閉的空氣層形成共振系統(tǒng)，用以吸收共振頻率附近的入射聲能。共振系統(tǒng)的彈性與膜所受的張力和背后空氣層的彈性有關(guān)。薄膜吸聲結(jié)構(gòu)頻率通常在2001000HZ范圍，最大吸聲系數(shù)約為0.30.4，一般把它作為中頻范圍的吸聲材料。,.,72,2.3.3空腔共振吸聲,空腔（亥姆霍茲）共振器:是一個內(nèi)部為硬表面的封閉體，連接一條頸狀的狹窄通道，以便聲波通過狹窄通道進入封閉體內(nèi)。空腔共振器可分為：單個吸聲體、穿孔板共振器、狹縫共振器。,.,73,2.3.4空間吸聲體,空間吸聲體用穿孔板材（鋼、鋁、硬紙板條等）作成各種形狀，如板形、棱柱體形、立方體形、球形、圓柱體形、單錐和雙錐殼體形等，通常填充或襯貼玻璃棉、礦棉等吸聲材料。特別適用于噪聲很大的工業(yè)廠房作吸聲處理。,.,74,2.3.5可變吸聲體,對于某些功能需要轉(zhuǎn)換的空間，其聲學要求也將隨使用功能而變化。因此，某種固定的吸聲做法難以滿足變化的要求，這時可以利用可變吸聲體進行聲音的吸收與反射之間的轉(zhuǎn)換。常用的可變吸聲體有伸縮式簾幕、旋轉(zhuǎn)式吸聲板、平移式吸聲板、鉸鏈式吸聲板、旋轉(zhuǎn)式圓柱體等形式。,.,75,2.3.6噪聲控制,一、噪聲的危害與評價噪聲是指由頻率和強度都不同的各種聲音雜亂地組合而產(chǎn)生的聲音。城市噪聲來自交通噪聲、工廠噪聲、施工噪聲和社會生活噪聲。其中交通噪聲的影響最大，范圍最廣。,.,76,二、居住區(qū)內(nèi)交通干道噪聲控制,居住區(qū)交通干道噪聲控制措施有：一是把交通干道設計成地下或半地下；另一個就是利用隔聲屏障來降噪。,.,77,三、建筑室內(nèi)噪聲控制,利用隔聲、吸聲降噪和消聲等技術(shù)措施可以有效地控制室內(nèi)噪聲。使用隔聲墻或樓板等構(gòu)件、隔聲罩、隔聲間、隔聲幕等技術(shù)能降低噪聲級（2050）dB。,.,78,四、隔振設計,為了減弱設備運行時產(chǎn)生的振動以及由振動引起的固體聲，必須對設備進行隔振設計。設備隔振一般包括設備基礎隔振和管道隔振兩部分內(nèi)容。,.,79,2.3.4室內(nèi)音質(zhì)設計,一、廳堂音質(zhì)評價指標廳堂音質(zhì)評價指標包括主觀評價指標和客觀指標兩類，主觀評價標準有合適的響度；高清晰度；足夠的豐滿度；良好的空間感；無回聲等聲缺陷以及低背景噪聲等。,.,80,二、廳堂音質(zhì)設計策略,.,81,三、混響時間設計,在室內(nèi)聲場達到穩(wěn)態(tài)后，聲源停止發(fā)聲，室內(nèi)的聲能密度隨時間增加而逐漸減小，直至完全消失，這一過程稱為“混響過程”或“交混回響”?；祉戇^程的長短以混響時間來表征。混響時間是聲源停止發(fā)聲后，聲能密度衰減60dB所需的時間?；祉憰r間符號為T60，單位為秒（s）。,.,82,四、擴聲設計,擴聲系統(tǒng)把語言或音樂信號經(jīng)傳聲器變成電信號，由帶前置放大器和電壓放大器的功率放大器產(chǎn)生足夠的電功率，推動揚聲器，發(fā)出聲音。擴聲系統(tǒng)主要設備包括傳聲器（麥克風）、調(diào)音臺、功率放大器和揚聲器等。在廳堂內(nèi)如何布置揚聲器，是擴聲系統(tǒng)設計的重要問題。室內(nèi)揚聲器布置的基本要求是：（1）使觀眾廳聲場均勻；（2）聲像統(tǒng)一；（3）控制聲反饋和避免產(chǎn)生回聲干擾。揚聲器的布置方式可以為分集中式、分散式和混合式三種。,.,83,室內(nèi)空氣質(zhì)量標準,.,84,2.4.3室內(nèi)空氣污染控制,減少污染物的進入和放出，而不是污染空氣后再進行排除。改善和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量將從室內(nèi)污染源控制、使用綠色建材、通風、合理使用空調(diào)，采用治理技術(shù)使用室內(nèi)空氣凈化器及室內(nèi)綠化、優(yōu)化設計等方面著手。,.,85,一、污染源的控制,消除或減少室內(nèi)污染源是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)最經(jīng)濟最有效的途徑。,.,86,二、室內(nèi)通風換氣,消除室內(nèi)空氣污染物最經(jīng)濟、最有效的方式是通風換氣。,.,87,三、采用空氣凈化裝置,通常對于室內(nèi)空氣可以利用凈化的方法降低污染物濃度，常用的凈化方法可分為物理法、化學法和生物法。室內(nèi)空氣凈