《光學(xué)和聲學(xué)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究-以S小學(xué)工程為例》3500字（論文）

光學(xué)和聲學(xué)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究—以S小學(xué)工程為例目錄TOC\o"1-2"\h\u6481光學(xué)和聲學(xué)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究—以S小學(xué)工程為例 111970引言 1112171建筑光學(xué)和聲學(xué)在建筑中的應(yīng)用 24941.1建筑光學(xué)在建筑中的應(yīng)用 2182871.2建筑聲學(xué)在建筑中的應(yīng)用 2205642小學(xué)建筑校址選擇 3221673光學(xué)和聲學(xué)在小學(xué)建筑中的設(shè)計(jì) 365013.1建筑聲學(xué)在小學(xué)建筑中的設(shè)計(jì) 3263463.2建筑光學(xué)在小學(xué)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 5144653結(jié)語 524956參考文獻(xiàn) 5摘要：隨著社會的發(fā)展,建筑物越來越壯觀,越來越雄偉,無論是建筑物的結(jié)構(gòu)，還是和其匹配的配套設(shè)施，都能從中看出豐富的物理知識。為了能夠設(shè)計(jì)出既適用，又經(jīng)濟(jì)美觀的建筑物，建筑師就必須掌握不同方面的理論知識，譬如美學(xué)和藝術(shù)等。在安全和經(jīng)濟(jì)的前提下,建筑師在應(yīng)用物理知識的情況下實(shí)現(xiàn)自己的建筑構(gòu)思,體現(xiàn)物理與藝術(shù)的完美結(jié)合。本文從建筑物中所使用的光學(xué)等物理原理出發(fā)，對一些物理現(xiàn)象等進(jìn)行了詳細(xì)的分析，針對建筑物中出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決辦法，希望能夠?yàn)槲磥砦锢碇R的運(yùn)用提供一定的幫助。關(guān)鍵詞：光學(xué)；聲學(xué)；建筑設(shè)計(jì)引言最近幾年，隨著生活水平的提高，人們對房屋建筑的室內(nèi)外環(huán)境提出了更高的要求，而作為建筑學(xué)的核心構(gòu)成部分，聲學(xué)與建筑光學(xué)兩者為推動建筑學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)了非常大的力量?；诖?，從事建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的相關(guān)者必須對建筑光學(xué)引起重視和關(guān)注[1]。總所周知，無論是建筑光學(xué)，還是聲學(xué)，目前在城市規(guī)劃或者是城市建設(shè)等領(lǐng)域中均得到了廣泛運(yùn)用。以教室建筑為例，建設(shè)環(huán)節(jié)如若過度注重長度或者是高度等方面的設(shè)計(jì)，忽略了儲藏室的重要性，則教師開展相關(guān)教育活動必然會收到一定的影響。因此，設(shè)計(jì)教室的目的就是為了方便教師開展教學(xué)活動，在此基礎(chǔ)上，教室不僅要滿足學(xué)生們物質(zhì)方面的需求，而且還應(yīng)該滿足其精神方面的需求。在設(shè)計(jì)教室的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的過程中，要從兩個(gè)方面考慮，一是外界自然力對其所帶來的影響；二是外界自然力能否和人們的聽覺系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)相契合。總之，學(xué)校建筑所為師生所提供的光環(huán)境和聲環(huán)境場所不僅要能夠促進(jìn)師生們的身心健康，而且還要能夠促進(jìn)師生們的工作和學(xué)習(xí)。下文中將位于青島金水區(qū)小學(xué)的改擴(kuò)建作為研究對象，并從光學(xué)和聲學(xué)在該建筑活動中的具體運(yùn)用為基礎(chǔ)，對兩者和建筑活動中的關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)的說明。1建筑光學(xué)和聲學(xué)在建筑中的應(yīng)用1.1建筑光學(xué)在建筑中的應(yīng)用依照相關(guān)調(diào)查得知，在社會高速發(fā)展的今天，社會對于創(chuàng)新性人才所提出的要求越來越高，在此背景下，培養(yǎng)一批有能力、有知識的創(chuàng)新性人才顯然當(dāng)前我國發(fā)展的重中之重。為了將物理學(xué)原理很好的運(yùn)用到建筑學(xué)中，要求相關(guān)人員必須要有一定的創(chuàng)新精神。從中可以看出，在當(dāng)代的教育中，很有必要對創(chuàng)新人才進(jìn)行培養(yǎng)。在日常生活中，物理學(xué)原理使用的較為成功的要數(shù)利用太陽能取暖了[2]。從某種程度上來看，這種設(shè)計(jì)不僅有利于建設(shè)資源節(jié)約型社會，而且還能夠滿足社會發(fā)展的相關(guān)理念。太陽能資源是一種清潔能源，因其能夠可持續(xù)利用，因而在生活中得以被廣泛應(yīng)用，只要有太陽，太陽能資源就能夠使用，不需要較高的成本，不僅安全而且環(huán)保。從現(xiàn)代建筑的能源消耗來看，太陽能的覆蓋面積較廣。這也是物理原理在建筑中運(yùn)用的比較成功的案例，能夠?yàn)槲磥砦锢碓碓诮ㄖ械膽?yīng)用提供一定的參考。1.2建筑聲學(xué)在建筑中的應(yīng)用在我們的日常生活中，隨處都能夠看到建筑，譬如各種商場和辦公樓等。無論是這些建筑的構(gòu)思，還是對其進(jìn)行的完善，都能夠看到物理學(xué)原理的使用。建筑物的規(guī)格越高，其所要求的物理現(xiàn)象既苛刻又精細(xì)。譬如體育館等。這些建筑就對聲學(xué)的運(yùn)用提出了很高的要求。這是因?yàn)槁晫W(xué)在這類建筑物的運(yùn)用，不僅對觀眾的視覺體驗(yàn)有一定的影響，而且還會影響觀眾的聽覺感受。尤其是這些建筑所選擇的建筑裝飾材料。就拿隔音裝置來講，這是建筑物中比較常見的裝飾材料，如果一棟建筑能夠贏得別人的認(rèn)可，首先隔音效果必須要好。又如避雷針，建筑物上安裝避雷針的目的是為了防止建筑物受到雷擊，進(jìn)而對建筑物進(jìn)行保護(hù)。避雷針應(yīng)該安裝在被保護(hù)物的頂端，通過導(dǎo)線連接地下的泄流地網(wǎng)。如果遇到了雷電天氣，避雷針就會將云層的電流直接引入到大地上，通過這樣的方式，來避免建筑物遭受雷擊。從這里可以看出，避雷針的發(fā)明，也為人們躲避了很多的自然災(zāi)害。如果不能很好的將物理原理運(yùn)用到建筑物中，那么再好的設(shè)計(jì)的也無法真正的發(fā)揮出應(yīng)有的作用，只有將兩者結(jié)合到一起，才能夠發(fā)出了巨大的作用[3]。2小學(xué)建筑校址選擇小學(xué)建筑的最重要部分就是對校園基地的選址，學(xué)校的選址需要滿足眾多的條件：譬如場地必須足夠干燥，又如擁有良好的排水系統(tǒng)等。學(xué)校和各污染源的距離，必須嚴(yán)格的按照國家現(xiàn)行的和距離相關(guān)的防護(hù)規(guī)定。在選擇小學(xué)建筑的選址過程中，主要從兩個(gè)方面出發(fā)：一是建筑光學(xué)；二是建筑聲學(xué)。從圖1-1中可以看出，S小學(xué)的東邊和北邊分別連接著巨峰路好惡廣水路，交通比較便利，基地內(nèi)部沒有很大的高度差，地勢也比較平坦，且學(xué)校的周圍環(huán)繞著百通鑫苑小區(qū)和大村河。該小學(xué)在選址的過程中，從不同的角度出發(fā)，對各種影響小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的屋里環(huán)境因素進(jìn)行了充分的考慮。圖1-1金水路小學(xué)區(qū)位3光學(xué)和聲學(xué)在小學(xué)建筑中的設(shè)計(jì)3.1建筑聲學(xué)在小學(xué)建筑中的設(shè)計(jì)為了不影響教學(xué)區(qū)的教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)該保證教學(xué)區(qū)的聲環(huán)境質(zhì)量，譬如在小學(xué)的周圍不能建設(shè)一些噪聲較大的工廠等，這樣做的目的是為了拒絕噪聲對教學(xué)區(qū)所帶來的聲音方面的污染學(xué)校教學(xué)區(qū)的聲環(huán)境質(zhì)量必須嚴(yán)格按照《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，譬如學(xué)校的主教學(xué)用房和高速路等的距離應(yīng)該大于或等于80M。而本文中S小學(xué)在選址的過程中，將主教學(xué)區(qū)選在了基地的南端，保證了主教學(xué)分別距離北邊的廣水路和西邊巨峰路92.66m和81.07m，且距離室外運(yùn)動場28.4m。如圖3-1，為了降低噪聲所帶來的污染，將大量的綠植種植在教學(xué)樓的周邊[4]。圖3-1金水路小學(xué)總平面設(shè)計(jì)圖從單體建筑的聲環(huán)境來看，為了能夠滿足不同房間對聲環(huán)境的具體要求，設(shè)計(jì)者從不同的方面出發(fā)，對該小學(xué)的新建建筑的聲環(huán)境進(jìn)行了設(shè)計(jì)。譬如通過對普通教室的墻體等進(jìn)行特殊的處理，不僅能夠確保學(xué)生們能夠聽清教師講課的聲音，而且還能夠避免學(xué)生們被外界的雜音所干擾。在對室內(nèi)進(jìn)行裝修的過程中，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾痈粢舨牧系?。從其他功能房間的角度來看，特別是報(bào)告廳，其對聲環(huán)境提出了更高的要求。無論是開會討論，還是學(xué)術(shù)交流等，報(bào)告廳的聲學(xué)特征就必須足夠好，從這個(gè)角度來看，其必須滿足三個(gè)條件：一是擁有良好的建筑聲學(xué)環(huán)境；二是建筑內(nèi)必須安裝合理的音響系統(tǒng)；三是，必須擁有一位優(yōu)秀的音響操作員來對音響進(jìn)行相關(guān)的操作。為了讓報(bào)告廳的音質(zhì)能夠達(dá)到相關(guān)的要求，在對室內(nèi)進(jìn)行裝修的過程中，應(yīng)該從三面墻的角度出發(fā)，對出玻璃幕墻以外的墻面進(jìn)行吸聲處理，且不包含天花板，與此同時(shí)，在選擇天花板的過程中，應(yīng)該選擇多層次階梯形的天花板，使用這種天花板能夠?qū)β曇粜纬陕瓷洌覍?.5cm的巖棉覆蓋在部分天花板上，為了加強(qiáng)音質(zhì)效果，可以適當(dāng)?shù)奶砑右恍┮繇懴到y(tǒng)。詳情如圖3-2.圖3-2金水路小學(xué)新建報(bào)告廳剖面圖3.2建筑光學(xué)在小學(xué)建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用從建筑光環(huán)境的層次來看，為了滿足不同房間的采光和通風(fēng)，該小學(xué)在建筑的過程中，普通教室的位置大都向南，而其他方向上主要是一些對采光沒有什么要求的房間，通過這樣的方式，就能對建筑功能區(qū)進(jìn)行明確的劃分，且建筑的流線之間互相不交叉。在小學(xué)建筑中，普通教室的光環(huán)境是非常重要的，窗口的大小要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定中的窗墻比例來繼續(xù)擰設(shè)置，且在對教室的室內(nèi)進(jìn)行裝修的過程中，為了避免造成眩光，必須挑選合適的燈具光源。設(shè)計(jì)者結(jié)合該小學(xué)舊教學(xué)樓的柱網(wǎng)排布，將普通教室的開間和門斗分別布置成9??m×9?m和9m×8.15m的空間，詳情見圖3-3所示[5]。圖3-3金水路小學(xué)教室平面布置圖3結(jié)語該小學(xué)在改建的過程中，為了保證學(xué)校新建建筑方案設(shè)計(jì)不僅可行，而且具有較高的舒適度，可以從兩個(gè)方面出發(fā)，對建筑方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，譬如建筑聲學(xué)，又如光學(xué)等，通過這樣的方式，來滿足師生各個(gè)方面的需求。本文從S小學(xué)為例，對建筑物理在建筑中的具體應(yīng)用為基礎(chǔ)進(jìn)行了分析，從中得出了以下結(jié)論，建筑物理和建筑設(shè)計(jì)兩者相輔相成。在整個(gè)建筑中，設(shè)計(jì)人員要想對建筑進(jìn)行很好的設(shè)計(jì)，就必須掌握一定的建筑物理方面的知識。參考文獻(xiàn)[1]向雨鳴，俞曉牮，蓋東民.基于CDIO的多元化建筑學(xué)專業(yè)教學(xué)模式[J].中國教育技術(shù)裝備，2015，（16）：106-107.[2]鄧傳力，楊才濱.面向應(yīng)用型人才培養(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