四  天然采光、人工照明的基本知識
（1）天然采光的基本知識主要包括如下內(nèi)容：
•天然光的組成
通常到達地表的天然光由太陽直射光和天空擴散光兩部分組成。在全云天的情況下，室外天然光只有天空擴散光。
全云天的亮度分布和水平面照度的關(guān)系。
全云天亮度分布相對穩(wěn)定,不受太陽位置的影響。全云天時天頂亮度(Lz)最大,為地平線附近天空亮度的3倍。
•采光標(biāo)準(zhǔn)
采光標(biāo)準(zhǔn)從采光數(shù)量和采光質(zhì)量兩個方面對天然采光提出要求。
采光數(shù)量是根據(jù)視覺工作的精細程度，劃分為五個等級，并依據(jù)采光的形式用采光系數(shù)的形式給出標(biāo)準(zhǔn)值。
采光系數(shù)是室內(nèi)給定水平面上某一點的由全云天天空漫射光所產(chǎn)生的照度和同一時間同一地點, 在室外無遮擋水平面上由全陰天天空漫射光所產(chǎn)生的照度的比值。
采光質(zhì)量包括采光均勻度、眩光的控制、合適的亮度比等方面。
•側(cè)窗的采光特性
低窗時，近窗處照度很高，往里則迅速下降。當(dāng)窗的位置提高后，雖然靠近窗口處照度下降，但離窗口遠的地方照度卻提高不少，均勻性得到很大的改善。側(cè)窗的有效采光范圍為窗高的3～5倍。
影響房間橫向采光均勻性的主要因素是窗間墻。窗間墻越寬，橫向均勻性越差。
•常用天窗的采光特性
矩形天窗、橫向天窗和鋸齒型天窗相當(dāng)于提高位置(安裝在屋頂上)的高側(cè)窗，光特性與高側(cè)窗相似。采光系數(shù)最高值一般在5%～7% 以內(nèi)。
平天窗由于不需安裝天窗架，簡化結(jié)構(gòu)。平天窗采光效率高，而且更易獲得均勻的照度。
•采光設(shè)計的主要步驟和采光計算原理
采光設(shè)計的主要步驟：收集設(shè)計要求、條件和環(huán)境方面等的基礎(chǔ)資料，選擇采光口形式，確定采光口位置及可能開設(shè)的窗口面積，估算采光口尺寸，布置采光口。
采光計算原理：這種計算方法是根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)查出相應(yīng)的理想條件下的采光系數(shù)值。然后按實際情況考慮各種影響因素，加以修正而得到室內(nèi)最暗處的采光系數(shù)值。
（2）人工照明的基本知識主要包括如下內(nèi)容：
•光源的主要類別
熱輻射光源,主要包括白熾燈和鹵鎢燈。
氣體放電光源,主要包括熒光燈、熒光高壓汞燈、金屬鹵化物燈、鈉燈、氙燈等。
•光源特性的主要描述參量
色溫：某一光源的光色與某一溫度下的完全輻射體的光色完全相同時，完全輻射體的溫度表示該光源的光色。
顯色指數(shù)：光源的顯色性用顯色指數(shù)來表示。即在該光源下人眼分辨物體真實顏色的程度。即用某一光源和標(biāo)準(zhǔn)光源照明時，在適當(dāng)考慮色適應(yīng)狀態(tài)下，物體的心理、物理色符合程度。
此外還有發(fā)光效率、平均壽命等技術(shù)參量。
•燈具光特性的主要描述參數(shù)
配光曲線：任何光源或燈光處于工作狀態(tài)，就向周圍投射光通量。把燈具各方向的發(fā)光強度在三維空間用矢量表示出來，把終端連接起來 ，構(gòu)成一封閉的光強體。當(dāng)光強體被通過Z軸線的平面截割時，在平面上獲得一封閉的交線。此交線以極坐標(biāo)的形式繪制在平面圖上，就是燈具的配光曲線。
此外還有遮光角、燈具效率等技術(shù)參量。
•主要照明的方式
功能照明的主要方式有：一般照明、分區(qū)一般照明、局部照明和混合照明。
照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的主要方面
照明數(shù)量：照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)識別物體的大小、物件與背景的亮度對比，識別物體本身的亮度等因素確定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)值。
照明質(zhì)量：考慮到有利于視功能、舒適感、安全與適宜的亮度分布等方面，包括眩光、顏色、擴散、方向性、均勻度、亮度和亮度對比等技術(shù)方面的要求。
•室內(nèi)照明設(shè)計需考慮的主要方面和手法
處理室內(nèi)環(huán)境照明時，必須充分估計到光的表現(xiàn)能力。要結(jié)合建筑物的使用要求、建筑空間尺度及結(jié)構(gòu)形式等實際條件，對光的分布、光的明暗構(gòu)圖、裝修的顏色和質(zhì)量作出統(tǒng)一的規(guī)劃，利用燈具自身的藝術(shù)性或燈具的規(guī)律的布置方式，在滿足使用功能的基礎(chǔ)上，使之達到預(yù)期的藝術(shù)效果，并形成舒適宜人的光環(huán)境。
•室外環(huán)境照明設(shè)計需考慮的主要方面和手法
處理室外環(huán)境照明時，要結(jié)合室外環(huán)境特征、使用功能或功能分劃區(qū)結(jié)構(gòu)形式等實際條件，結(jié)合地域文化的要素，對光的分布、明暗構(gòu)圖及視覺景觀中心作出統(tǒng)一的規(guī)劃，利用燈具自身的藝術(shù)性、燈具的規(guī)律布置方式以及光色、亮度、光斑圖案的合理調(diào)控等手法，使之形成舒適宜人的光環(huán)境。同時還需注意限制眩光、節(jié)能及選擇合理的燈具。
第八講 裝飾裝修工程設(shè)計（三）
五建筑聲環(huán)境的基本知識
（1）聲速、波長和頻率的關(guān)系C=f•λ   
C ――通常室溫下 的聲速340m/s；
λ――聲音的波長m；
f ――聲音的頻率HZ
（2）聲波的透射與吸收Eo=Er+Ea+Eて
Eo――單位時間內(nèi)入射到構(gòu)件的總聲能；
Er――反射的聲能；
Ea――構(gòu)件吸收的聲能；
Eて――透過構(gòu)件的聲能。
•透射聲能與入射聲能之比，稱為透射系數(shù)，記作て；反射聲能與入射聲能之比稱為反射系數(shù)，記作r.
 •材料的吸聲系數(shù)   a   
                                                           （3）聲功率W、聲強I、聲壓P
•聲源輻射聲波時
對外作功，聲功率是指聲源在單位時間內(nèi)向外輻射的聲能，單位為瓦（W）或微瓦（μW）。聲源的聲功率是指在全部可聽頻率范圍所輻射的功率，或指在某個有限頻率范圍所輻射的聲功率（通常稱為頻帶聲功率）。
•聲強
是衡量聲音強弱的物理量，聲場中某一點的聲強，即在單位時間內(nèi)，在垂直于聲波傳播方向的單位面積上所通過的聲能，記為I，單位是W/┫。
•聲壓
指某瞬時介質(zhì)中的壓強相對于無聲波時壓強的改變量，所以聲壓的單位就是壓強的單位，即牛頓/米2（N/┫）或微巴（μB）。
任一點的聲壓都是隨時間而不斷變化的，每一瞬間的聲壓叫瞬時聲壓，某段時間內(nèi)瞬時聲壓的平均值稱為有效聲壓，用它的平方根值來表示，對于正弦波，有效聲壓等于瞬時聲壓的最大值除以√2 。
聲壓與聲強的關(guān)系，在自由聲場中，某處的聲強與該處聲壓的平方成正比，而與介質(zhì)密度與聲速的乘積成反比。
（4）音頻范圍，聲壓級及其疊加
•音頻范圍
指在有足夠的聲強和聲壓的條件下，能引起正常人耳聽覺的頻率范圍，約為20～20000Hz，對頻率為1000Hz的聲音，人耳剛能聽到的下限聲壓為2×10?5N/┫；使人產(chǎn)生疼痛感的上限聲壓為20N/┫。
•聲壓級
用對數(shù)的標(biāo)度方法來表示，利用級的概念，就可以大大地壓縮量程的數(shù)量級，從而提高計算的簡明程度，用分貝為單位來定義聲壓級. 
               
 •聲壓級的疊加
指當(dāng)幾個不同聲源同時作用時，它們在某處形成的總聲壓（有效聲壓）P是各聲壓的均方根值，即：
      P=√P12+P22+...Pn2      
它的總聲壓級公式見考試用書
    （5）掩蔽作用，人的聽覺器官能夠分辨同時存在的幾個聲音，但由于某一個聲音的存在，要聽清另外的聲音，必須把這些聲音提高，這些聲音的可聞閾（可聞下限）提高了，這種現(xiàn)象稱為“掩蔽”?？陕勯撍岣叩姆重悢?shù)稱為“掩蔽量”。
掩蔽的特點是接近掩蔽聲頻率的掩蔽量最大，即頻率相近的聲音，掩蔽較顯著;掩蔽聲的聲壓越大,掩蔽量就越大;對所有高頻聲的掩蔽量較顯著，低頻聲容易完全掩蔽高頻聲，高頻聲則難以完全掩蔽低頻聲。
六建筑吸聲材料的基本知識
（1）多孔吸聲材料
•多孔吸聲材料的類型
有機纖維材料、麻棉毛氈、無機纖維材料、玻璃棉、巖棉、礦棉。
•構(gòu)造特征
材料內(nèi)部應(yīng)有大量的微孔和間隙，而且這些微孔應(yīng)盡可能細小并在材料內(nèi)部是均勻分布的。材料內(nèi)部的微孔應(yīng)該是互相貫通的，而不是密閉的，單獨的氣泡和 密閉間隙不起吸聲作用。微孔向外敞開，使聲波易于進入微孔內(nèi)。
•吸聲特性
主要是高頻，影響吸聲性能的因素主要是材料的流阻，孔隙，結(jié)構(gòu)因素、厚度、容重、背后條件的影響。
（2）穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)
采用穿孔的石棉水泥板、石膏板、硬質(zhì)纖維板、膠合板以及鋼板、鋁板，都可作為穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)，在其結(jié)構(gòu)共振頻率附近，有較大的吸收。穿孔板的共振頻率與穿孔率、孔徑及厚度大小有關(guān)。
（3）薄膜吸聲結(jié)構(gòu)
包括皮革、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，吸收共振頻率附近的入射聲能，共振頻率通常在200～1000Hz范圍，最大吸聲系數(shù)約為0.3～0.4，一般把它作為中頻范圍的吸聲材料。
（4）薄板吸聲結(jié)構(gòu)
把膠合板、硬質(zhì)纖維板、石膏板、石棉水泥板等板材周邊固定在框架上，連同板后的封閉空氣層，構(gòu)成振動系統(tǒng)，其共振頻率多在80～300HZ，其吸聲系數(shù)約為0.2～0.5，可以作為低頻吸聲結(jié)構(gòu)。
    七 室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計和噪聲控制的基本知識 
（1）混響時間的定義和正確性的評價
•混響時間定義 
當(dāng)室內(nèi)聲場達到穩(wěn)態(tài)，聲源停止發(fā)聲后，聲音衰減60dB所經(jīng)歷的時間；它是影響室內(nèi)設(shè)計的一個重要物理量指標(biāo)；與房間的容積成正比，與房間的內(nèi)表面吸聲量成反比。
•混響時間計算的正確性評價
首先，在室內(nèi)聲源具有一定指向性，而且常位于房間的一端發(fā)聲，再加以房間形狀特殊（如比例狹長，平頂較低或室內(nèi)有大小二空間相耦合等）將使得聲場不均勻。
其次在觀眾廳中，觀眾席上的吸收要比墻面、頂棚大得多，有時，為了消除回聲，常在后墻作強吸收處理，因此，使得室內(nèi)吸收分布很不均勻。以上兩點都會影響混響時間計算的正確性，其計算結(jié)果與實測值一般會有10%左右的誤差。
（2）各種房間對混響時間的要求
•以語言為主的房間
話劇院、報告廳、大教室等，其混響時間在1.2～1.4s。
•以電聲為主的房間
電影院、歌舞廳等，其混響時間在0.8～1.0s。
•以音樂為主的房間
音樂廳、歌劇院等，其混響時間在1.5～2.1s。
（3）室內(nèi)聲壓級
通過對室內(nèi)聲壓級的計算，可以預(yù)計所設(shè)計的大廳內(nèi)能否達到滿意的聲壓級及聲場分布是否均勻。如果采用電聲系統(tǒng)，還可以預(yù)計揚聲器的功率。
室內(nèi)聲壓級的大小與聲源的聲功率、接收點離聲源的距離和室內(nèi)表面吸聲量有關(guān)。
（4）擴散反射和擴散體的尺寸
•擴散反射
房間內(nèi)表面如做凹凸不平的處理，可將聲波均勻地分布于室內(nèi)，使聲能比較均勻地增長和衰減，從而使音樂和語言的固有音品有所提高，混響時間計算更為準(zhǔn)確。
•擴散體的尺寸
應(yīng)與入射聲波的波長相當(dāng)，頻率越低，要求擴散體尺寸也越大。
（5）定向反射和反射板的尺寸
•定向反射
利用具有一定質(zhì)量、厚度、表面光滑的各種板可將入射聲波定向地反射到所要求的區(qū)域，使室內(nèi)某點的聲壓級提高，同時提高語言的清晰度。
•反射板的尺寸
要求反射板的尺寸大于入射聲波的波長，板的質(zhì)量要大，表面光滑。
（6）建筑中的吸聲減噪
由于混響聲與直達聲的共同作用，使得離開同一噪聲源一定距離的接受點的聲壓級，在室內(nèi)比室外要高出10～15dB；如果在室內(nèi)的頂棚和墻面上布置吸聲材料，使反射聲減弱，噪聲降低，這種方法稱為“吸聲減噪”。
（7）撞擊聲的隔絕措施
•彈性面層處理
在樓板表面鋪設(shè)柔軟材料（地毯、軟木板、橡膠板、塑料地面等）減弱撞擊樓板的能量，從而減弱樓板本身的振動，這種處理面層的措施，一般對降低高頻聲的效果最顯著。
•彈性墊層處理
在樓板結(jié)構(gòu)層與面層之間做彈性墊層，以降低結(jié)構(gòu)層的振動，應(yīng)注意這種樓板在面層和墻的交接處，也要采用隔離措施，以免引起墻體的振動。
•樓板做吊頂處理
吊頂?shù)淖饔弥饕墙鉀Q空氣聲的隔絕，如采用彈性連接，則隔聲能力可以提高。
（8）單層均質(zhì)密實墻的空氣聲隔絕
單層均質(zhì)密實墻是沒有孔隙傳聲的，它通過墻體本身的振動，將入射聲能的一部分傳播到墻體的另一側(cè)去，其隔聲量與墻體的面密度和入射的頻率有關(guān)。
墻的單位面積密度越大，隔聲效果越好，這一定律即稱為“質(zhì)量定律”，單位面積質(zhì)量或入射聲頻率每增加一倍，隔聲量增加6dB。
復(fù)習(xí)題
1．在下列策略中，屬于溫和氣候區(qū)設(shè)計策略的是（  ）。
A．輕質(zhì)架空結(jié)構(gòu)設(shè)計策略
B．用朝陽的窗戶收集冬季太陽能的策略
C．重儲熱物質(zhì)的設(shè)計策略
D．隔聲性能高的設(shè)計策略

答案B
2．以人眼為基準(zhǔn)，對光的感覺量的描述參量為（  ）。
A．光的強度
B．光的亮度
C．光通量
D．光的色溫
答案c
3．進行天然采光時，影響房間橫向采光均勻性的主要因素是（  ）。
A．采光的均勻度
B．窗間墻
C．窗的高度
D．合適的亮度比
答案B
4．對于電影院，其混響時間要求在（  ）。
A．1.2～1.4s(500Hz)
B．1.5～2.1s(500Hz)
C．0.4～0.8s(500Hz)
D．0.8～1.0s(500Hz)
答案D
5．在下列吸聲材料中，可以做薄膜吸聲結(jié)構(gòu)材料的有（  ）。
A．皮革材料
B．橡膠材料
C．人造革材料
D．塑料材料
E．木質(zhì)材料
答案A．C．D