声学设计规范十篇

声学设计规范篇1

关键词建筑物理；教学内容；教学改革；教学新思路

{中图分类号}TU11-4

一、 引言

建筑物理是建筑环境科学的基本组成部分，也是支撑建筑学专业的理论课程。建筑物理是培养高级建筑设计人才不可缺少的专业基础课程，建筑设计人员必须掌握一定的建筑物理知识，否则就不可能圆满的解决建筑中有关声、光、热的设计技术问题，也不可能保证建筑的设计质量。但是，就目前高校的本课程教学来看，学生对本门课程兴趣小，认识不到重要性，教学过程中感觉此课程内容无聊、繁杂，无实际应用价值，公式生硬等问题，由此造成缺课率高，及格率低，教学效果差等后果。

怎样调动学生的学习积极性，让学生认识到此课程的重要性，引导学生结合感兴趣的设计课程自主、自发学习呢？改革传统教学方法，结合实际探索新思路，新方法成为教授这门课程的教师的首要问题。本文通过在建筑物理课程教学中的实践，结合市场应用人才的需要提出新教学思路，以期对本门课程教学的可持续性发展提供一定的理论支持。

二、 课程内容及特点

建筑物理是建筑学专业课程中的必修课，体现了建筑设计学科的技术科学属性。建筑物理课程内容包含三大部分：建筑热工学，建筑声学和建筑光学。三大部分的每一部分都与建筑规划、设计甚至施工管理密切相关。特别是集成设计方法和建筑的全寿命周期研究成为主流后，更体现了建筑物理等一系列建筑技术知识的重要性。建筑热工学主要关于建筑传热、保温与节能、围护结构的传湿与防潮、建筑防热及建筑日照。根据国家的节能政策要求，设计院的建筑施工图里必须包含建筑节能设计，并且符合国家节能标准规范的要求（国家颁布了一系列相关节能标准及规范），否则第三方审图不通过。所以，建筑热工的重要性已经体现出来了。建筑声学主要包括声学基本原理，材料和结构的声学特性，室内音质设计和噪声控制内容。国家也颁布了《民用建筑隔声设计规范》，《体育馆声学设计及测量规程》，《厅堂混响时间测量规范》，《驻波管法吸声系数声阻抗率测量规范》。对声学的教学，大部分高校只停留在理论教授的阶段；对声学的设计，声学要求严格的建筑大部分聘请国外专家设计，而国内普通的建筑很少进行声学的设计和研究，所以，学生能接触到的设计实际案例很少。建筑光学主要包括光学基本原理，自然采光和建筑照明。国家正式颁布的标准有《建筑采光设计标准》和《建筑照明设计标准》。目前只有建筑热工的节能设计国家实施了图纸审核强制性政策，而对建筑声学和光学的设计审核并没有普遍控制，只是对特殊性建筑进行了控制。

总之，建筑物理知识对提高设计质量，促进建筑工业现代化就有很重大的意义。因此，在专业的教育中，必须加强建筑物理的教学工作；在设计工作中，必须充分应用建筑物理技术。

三、 教学新思路、新方法

（一） 理论与课程大作业结合的教学新方法

建筑物理内容比较清晰、明确，跟建筑学专业学习过程中的大作业可以紧密联系，提高理论应用能力。

1. 以建筑热工为主导的设计作业

与设计教学教师沟通以《民用建筑节能设计标准》、《民用建筑热工设计规范》为依据，布置公共建筑的设计作业。设计过程中，设计指导教师和建筑物理教学教师联合指导学生的设计作业，做到设计、技术的良好结合，提高大作业的设计水平。以目前已出版的《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》为准则，布置住宅建筑的设计作业，同样，设计、技术教师共同指导学生的方案设计，达到教学的理想效果。

2. 以建筑声学为目的的设计作业

普通建筑的设计对声学要求不高，结合建筑声学理论知识的学习，布置能够充分应用其理论的设计作业，例如：音乐厅、报告厅、演播室等。并结合相关的声学设计成功案例，让学生能够理论联系实际，更深刻的理解声学的原理和应用。

3.以建筑光学为主题的设计作业

以光为主题，结合某些建筑对自然采光、建筑照明要求侧重点不同的特点，布置相关设计作业。或者以建筑光学为设计理念进行年级内的设计比赛或参加国内大学生建筑设计比赛，提高学生学习的积极性，从而更好的提高教学的效果。

4. 体现建筑技术的毕业综合设计

经过阶段理论学习和设计训练，在毕业设计中，体现建筑节能、建筑技术的理念，追求三者的和谐结合，更深远的影响学生的设计思想。

（二） 理论与实际设计结合的教学新方法

这方面的思路主要体现建筑热工的设计，因为国家目前规定，建筑设计施工图中必须包含建筑节能的设计，并单独提出建筑节能设计说明，体现了节能方面的重要性。结合这一点，在建筑热工学习过程中，以学生寝室或组为单位，以设计院施工图审查为标准，共同完成某建筑的节能设计，并作为最后成绩评定的依据之一，提高学生的实践应用能力。

（三） 理论、试验、研究结合的教学新方法

建筑物理的声、光、热知识，除了设计应用外，更多的应用于研究中，结合这一思路，辅助简单仪器设备，做些相关的试验、研究，以试验报告的方式体现教学理念。并且，相关的试验应以自己的设计作业为案例进行，避免设计和试验的分家，达不到理想的教学效果。

四、 结语

结合传统的教学方法，体现教学新思路，理论指导设计，设计结合试验，试验总结研究。让学生的实践能力得到提高，让教师的教学得到提升，达到双赢的局面。

参考文献：

[1]刘加平.建筑物理[M].中国建筑工业出版社

[2]GB50176-93民用建筑热工设计规范.[S].

[3]JGJ26-95民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）.[S].

[4]莫雷.教育心理学[M].教育科学出版社

声学设计规范篇2

1．1教室

教室的主要使用者是青少年，声环境设计以听闻程度、语言清晰程度为主。在不考虑室外噪声的情况下，教室噪声的构成比较单一，上课时学生几乎不产生噪声属于吸声体，教师的授课声属于需求声，教室噪声主要来自于授课声的反射声，其主要原因是空间混响时间过长。教室的声环境设计主要根据GB50118—2010民用建筑隔声设计规范对学校建筑中的主要用房的隔音减噪设计要求，普通教室的室内噪声应控制在40dB以下，面积在200m2的教室在500Hz混响时间应小于0．9s。

1．2办公空间

办公空间的主要使用者是上班族，办公空间的声环境设计应以创造安静舒适的工作环境为目标。由于智能办公程度越来越高，无纸化办公应用普及，噪声的来源主要集中在打字复印噪声、电话语音噪声、休息室谈话噪声等，由于噪声类型较为多样，且不集中，所以在进行室内声环境设计时应考虑降低噪声值，根据JGJ67—2006办公建筑设计规范对办公建筑设计做的规定，结合规范及现代办公新要求，一般办公室的背景噪声值应控制在40dB～45dB，打字复印为主要功能的输出室背景噪声值应控制在55dB～60dB。值得注意的是南方因为常年开窗受室外噪声的影响其噪声值应比北方高5dB，而夏季受开窗影响噪声值则比冬季要高5dB～10dB。

1．3商场

商场购物中心的使用者是顾客和工作人员，噪声峰值多出现在周末、休息日、促销日，噪声在一天当中的峰值出现在10点～16点之间，噪声的类型属于综合型，以人的交谈声、广播声、机械设备声为主。另外由于商场空间的商铺和商场的中庭空间容积较大，混响时间长，噪声类型复杂，所以在进行商场声环境设计中既要控制混响时间，也要控制噪声值。GB50118—2010民用建筑隔声设计规范仅对住宅、学校、医院及旅馆等四类建筑中的主要设计和噪声控制做了规定，对商业空间声环境标准并无具体要求，根据JGJ48—88商店建筑设计规范对商店建筑的设计规定和大型购物商场声环境的实际要求，商场营业厅的背景噪声值应控制在55dB～60dB，合适混响时间在2．0s～2．5s之间;商场的办公厅在55dB～60dB，合适混响时间在0．5s～1．2s之间。

1．4候车大厅

候车大厅的使用者是乘客和工作人员，使用时间为全天，噪声峰值出现在检票口、行李托运处、列车进站时段，噪声的类型属于综合型，以人流噪声、列车噪声、广播声以及它们的反射、散射声为主。由于候车大厅的空间维度大，混响时间长，噪声形式多样，所以在进行候车大厅声环境设计时要考虑混响时间、噪声值、线性人流噪声、扩音系统语音传输等因素;根据我国GB50091—2006铁路车站及枢纽设计规范和GB3096—2008声环境质量标准中的相关要求以及对候车厅空间的实际要求，线下候车厅的背景噪声应在60dB～70dB，混响时间应在2．0s～2．5s之间。

2非观演型室内声环境设计要点

2．1隔声设计

通过隔声设计可以有效控制空间的噪声值，以教室的隔声设计为例，主要表现为三个方面:总体隔声、直接隔声和间接隔声。

1)在建筑的总体隔声上，应考虑将运动场、游戏区域设置在靠近交通干道处，缓冲环境噪声对教学区域的影响;将大型的机械设备远离教学区，如条件不允许应在设备周围做好吸声降噪措施。

2)直接的隔声措施:安装隔音门窗、设置声屏障控制噪声值。声屏障的作用明显，可以有效的阻挡高中频噪声，对声影区内的建筑起到了噪声保护的作用。一般的做法是采用透明PVC或金属板材，表面也可以设置吸声层，起到吸声和隔声的双重效果。以东北林业大学的丹青楼靠近征仪路一侧，通过声屏障设置，又可以有效避免噪声的直达声，仅有低频的绕射声对教室产生影响。3)间接隔声措施:在封闭的公共走廊及楼梯间顶棚设置吸声系数大于0．50的吸声材料或在墙裙以上部分设置吸声材料，可以降低教学楼内的噪声值。楼层隔音上可以采用在教室楼板之间铺设弹性材料或直接在地面铺设消音地板等。

2．2吸声设计

吸声设计主要有三个方面:空间构造设计、吸声构件设计、材料的选用和搭配。办公空间的主要设计手法表现为:

1)办公空间的构造设计:由于空间基础构造是稳定的多面体，所以声音的反射面是固定的，通过增加反射面，可以削弱噪声，达到减少混响时间的作用。为打破空间固有几何形态划分空间结构，可采用格子间或吊顶的交叉造型衰减噪声、过度声级，摆放固定配置增加声音的散射面并消除定向反射以及噪声的聚焦。

2)办公空间吸声构件设计:大跨度的办公空间可以采用吸音天花板，具有便于操作，施工方便，吸声系数在0．50～0．60的吸音天花板适用于封闭式的办公环境，开放式办公室需要采用吸声系数在0．70以上的吸音天花板，显示的是其吸声原理。除吸音天花板外还可以采用共振吸声结构、穿孔板组合共振吸声结构、薄板共振吸声结构、空间吸声体、墙面铺设吸音板材、设置绿植隔断等。

3)办公空间吸声材料的选用上要保证符合办公环境沉稳安静的气氛，颜色搭配以黑、白、灰、绿、棕等颜色为主，在需要加强吸声的区域如打字复印室，设置共振器、加厚帘幕、吸声吊顶等。过于光滑的表面容易使噪声反射量增大，所以墙体和地面材料应选用粗糙的材料，针对特定区域的中高低频带使用不同性能的吸音材料，在达到一定面积后就可以增加空间的吸声量，降低混响时间。

2．3界面设计

各个界面装饰效果的组合形成了整体的空间感受，界面装饰的色彩、质感、灯光效果是形成界面印象的主要因素。在进行非观演型空间的声学设计时要尽量考虑界面的装饰效果，运用平面和立面的构成原则，还要考虑空间的特殊性。以商业购物中心的中庭空间为例，由于中庭空间较一般空间要高，在进行声环境设计的同时，还要兼顾空间层次感，如在顶棚悬挂空间吸声体或垂吊型灯具，既能给整体空间带来装饰感，又能增加声音的散射面，吸收噪声。以幼儿园的游戏教室为例，在进行声环境设计时就可以综合界面装饰“趣味性”的要求，采用多色的座椅，质地柔软的带有彩色图案的复合吸声地板或泡沫地面，摆放大型的积木、玩偶、室内滑梯等，从颜色、质感、吸声、防滑、防摔、趣味性多方面入手营造活泼的界面设计。

2．4人流导向设计

在观演型空间中人作为声学因素起到了吸声的作用，而在非观演型空间中人虽然也有吸声的作用，但更多的是作为噪声源存在，行走、交谈、购物都是在释放声波，这种“流动噪声”的作用在商业用途的空间中更为突出。以购物空间为例，针对“流动噪声源”的特点，在进行声学设计时可以采用划分区域设置消声措施，对噪声值高的区域单独设置悬吊吸声体，如在休息、餐饮区定点设置消声器、空间吸声体、人行通道上方设置吸音构件、商铺的门窗采用隔音措施等。在进行声环境的人流导向设计时，要将人引领至有吸声构造的区域，降低人的噪声量。在施工的过程中要注意，顶棚的吸声结构要对应人行通道，如果在实际的营业中经常对商铺的位置进行改造，相对应的吸声构造也应跟着改造，或者在进行顶棚的吸声构造设计时采用容易拆卸、可以多次安装使用的结构。

2．5声场布置

声场布置是控制混响时间的主要方法，具体措施包括噪声源的控制、消声设备的放置、规划声场空间三个方面。根据空间功能确定设计依据，再由混响时间的要求和赛宾公式可以求得最佳的房间尺寸来划分声场和空间的大小。不能够进行分割的空间可以使用软隔断如隔断、固定摆设等。

1)噪声源的控制:首先要确定声场噪声的主要类型，对声音源的方位、影响范围、频带高低进行总结，如果有两个以上的噪声源则应整体考虑空间效果，得到合适噪声源控制方法，在需要进行扩散和散射的方位分别设计吸声构件。

2)消声设备的放置:根据施工要求将隔音构件、消声器、空间吸声体等消声设备摆放在准确的位置，并注意与其他管道设备位置的摆放不要冲突。采用悬吊式消声设备时要考虑构件本身的自重，保证施工和使用的安全。在多个消声设备排列时要考虑声场的整体效应，如声场有交叉的区域可以减少消声设备的数目，避免浪费。

3)规划声场空间:以办公空间为例，可以利用室内绿植或园艺将办公空间划分出休息区和工作区，将噪声集中在休息区并集中做好降噪处理;若办公区域和厂房比邻或者上下层时，在声场布置中更要做好厂区的降噪声场布置和办公区的隔音声场布置，保证互不干扰，可以利用公共走廊、储物间、备料间作为噪声缓冲区，过渡工厂作业噪声对办公区的影响。在保障最佳房间尺寸的同时，兼顾办公便捷性，如没有改造房间大小的条件，可采用软隔断的半高柜、屏风、珠帘等实物进行空间划分。

2．6声、色、光、热、美的统一设计

空间声环境设计是存在于整体空间设计中的，在进行噪声处理的同时，要考虑空间的色彩设计、环境设计、建筑热设计等，同时还要考虑业主的文化底蕴，体现文化风格，形成空间概念。非观演型建筑的功能与观演型建筑相比功能要求较多，为满足声、色、光、热、美的统一设计，就要求声学材料在使用过程中综合考虑各项设计依据，运用艺术手段结合施工工艺达到形式美与功能美的统一。

3结语

声学设计规范篇3

【关键词】USB;声卡;音频流控制器;编解码

引言

目前的计算机板载声卡多采用AC'97和HD技术规范，数字音频信号的处理由CPU完成，而A/D、D/A转换由Codec芯片完成。这样做的好处是借助CPU的高速处理能力替代专用DSP芯片，从而极大地降低声卡的成本。但是因为机箱内有很强的电磁干扰，内置板载声卡的音质很难提高，信噪比不高，无法满足部分高端用户对高保真音频的需求。在外置USB声卡中，音频信号以具有高抗干扰能力的数字信号的形式经由USB总线传送到声卡，避免了机箱内强电磁干扰，同时也没有了机箱狭窄空间的限制，使得设计人员可以设计更为复杂的模拟电路并采用更好的屏蔽设计，从而大幅度的提升音质。

1.主要芯片介绍

TUSB3200A是TI公司的一款USB音频流控制器，内置8052微控制器单元，支持USB 1.1规范和USB音频类规范，属于USB全速接口设备，内置USB串行接口引擎（SIE），特别适合需要同步数据流传输的地方，比如数字扬声器、声卡。编解码接口支持AC'97 1.X、AC'97 2.X、几种不同的I2S、苹果公司的Apple Intermediate Codec（AIC）等串行接口数据格式以及通用目的的数据格式。DMA控制器可以管理四通道USB同步数据包。内部集成I2C控制器，上电即读取外部程序存储器，也可以控制与其相连的支持I2C协议的设备。可以工作于主、从两种模式。本设计中TUSB3200A工作于主模式下。

TLV320AIC23B编解码器是一款高性能低功耗的立体多媒体数字声音频（Codec）芯片，内置耳机输出放大器，支持MIC和LINE IN两种输入方式，输入输出都具有可编程增益调节。AIC23内部集成了模数转换（ADC）和数模转换（DAC）电路，信噪比分别达到90dB和100dB，可在8K～96K的频率范围内提供16/20/24/32位的采样。音质纯正，保真度高，高音响亮，低音实净。

TPA2000D4是驱动达2W的BTL型的D类立体声音频放大器，并集成AB类头戴式耳机的立体声放大器。该放大器采用了TI的第二代调制技术，有很高的效率和信噪比，其输出可以直接用于驱动扬声器而无需传统方案中常用的LC滤波器，非常适合笔记本应用或直接用USB供电的扬声器。

2.USB声卡的硬件结构

USB声卡的原理框图如图1所示。

图1 USB声卡原理框图

系统由音频流控制器（STC）TUSB3200A、立体声多媒体数字音频编解码器（CODEC）TLV320AIC23B、D类功放（BTL）TPA2000D4和按键控制器MAX7349等硬件组成。图2是TUSB3200A单元电路。图3是TLV320AIC23B单元电路。图4是TPA2000D4单元电路。图5是MAX7349按键控制单元电路。

图2 TUSB3200A单元电路

图3 TLV320AIC23B单元电路

图4 TPA2000D4单元电路

图5 MAX7349按键控制单元电路

3.工作原理

系统通过USB电缆连接到PC的USB插座，打开电源开关，系统首先复位（由Max6326保证完成），然后TUSB3200A运行内部的Bootloader程序从外部程序存储器EEPROM读取全部工作代码，运行代码，完成相应的初始化工作（包括立体声音频编解码器TLV320AIC23B、按键控制器MAX7349和TUSB3200A的初始化），接着进入USB枚举阶段，完成PC设备的识别和主机驱动程序的安装。USB声卡属于USB规范上定义的标准设备类别之一，微软的Windows操作系统如Win2000、XP以及Vista等包含了该声卡所需的驱动程序，无需编写或下载额外的驱动。

从“控制面板”中选择“声音和音频设备”，在“音频”选项中将“声音播放”的“默认设备”选择为USB声卡设备，则播放器的输出将定向到外接USB声卡，可以利用它享受自己喜爱的音乐。

在主机端播放音频文件时，应用软件（暴风影音、千千静听）或驱动程序把各类音频信号转换为统一的格式，如PCM等格式的数据流，通过主机的USB接口到达TUSB3200A的同步输出端点。DMA控制器负责将数据以I2S格式传输给立体声多媒体数字编解码器TLV320AIC23B。I2S是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。TLV320AIC23B实现数字音频信号到模拟音频信号的转换，模拟信号经过BTL型集成功放驱动，带动负载扬声器或者耳机。同时TLV320AIC23B可以将模拟信号（麦克风或者Line In）转换为数字信号传给TUSB3200A，TUSB3200A将数据通过同步输入端点传给PC，实现录音功能。

扬声器或者耳机的静音，音量增加，音量减小可以方便的通过外部按键控制，主要由MAX7349键盘控制芯片管理这些按键。如果有按键按下，MAX7349中断TUSB3200A，TUSB3200A读取按键，通过HID报告传给PC进行相应的控制。

4.主程序设计

主程序主要负责系统的初始化，包括Codec初始化、设备记录初始化，与USB相关的设置初始化以及使能USB和进行人机控制（如图6所示）。USB的原始数据的解析主要由内置串行接口引擎（SIE）完成。而软件对SIE产生的USB中断做出响应，完成相应的处理。这些中断包括输出端点0中断、输入端点0中断、输入端点3中断、USB设置事物中断、USB复位中断、USB挂起中断、USB恢复中断、外部中断及帧起始中断。最终整个系统的模型如图7所示。

图6 软件流程图

图7 系统的模型图

5.USB接口的设计

USB接口的开发一直被认为各类串行接口开发中难点，PC上的USB驱动以及外设的USB固件设计往往会花费设计者很长的时间。但在本设计中，USB声卡采用了USB规范下的标准设备类型，目前流行的操作系统都对其提供了标准的设备驱动，从而避免了PC下驱动程序开发之苦。而为了方便设计者快速进行声卡固件（TUSB3200A）的开发，TI的“TUSB3200 固件开发套件”里免费提供了丰富的参考例程和开发工具，通过直接研究参考案例，可以为节约大量USB规范学习的时间。设计者只需要研究其中的例程，在例程的基础上做出符合自己需求的修改，就可以完成自己设计的系统的程序编写。设计中需要对USB声卡的描述符进行配置，包括设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符和字符串描述符，以得到可以符合需求的设备。接口描述符是其中的难点，USB声卡的接口描述符包括两部分：音频控制接口描述符和音频数据流接口描述符，要认真对照USB音频规范中的说明进行修改。对TUSB3200A内部寄存器的设置也要修改符合自己硬件设计，比如数据通信的格式要修改为I2S，DMA控制器的寄存器设置也要修改，器件内部映射到外部数据存储区的分配等。设计者还要添加自己的控制代码，比如编解码器TLV320AIC23B的控制程序和按键控制器MAX7349的控制程序等。在“TUSB3200 固件开发套件”中提供的Hex转Bin的程序也非常有用，利用它设计者可以将开发软件Keil生成的Hex文件转换成TUSB3200A可以识别的Bin文件，然后下载到8K（或者更大空间的）EEPROM（CAT24C64），进行程序的调试。

6.结束语

本文在提出方案的基础上，完成了系统的硬件和软件设计、固件的编写及调试，经过实际运行验证，音质优美，取得了预期的效果。若增加DSP器件以实现重音、低音等音效，音质将进一步得到提高。

参考文献

[1]萧世文，宋延清.USB 2.0硬件设计（第2版）[M].清华大学出版社，2006.

[2]Universal Serial Bus Specification Revision 1.1，USB-IF.

[3]Universal Serial Bus Device Class Definition for Audio Devices Release 1.0，USB-IF.

[4]Universal Serial Bus Device Class Definition for Human Interface Devices Version 1.11，USB-IF.

[5]EVM AC97 FIRMWARE MOD CODE Revision 1.0，Henry Nguyen，TI.

声学设计规范篇4

【关键词】隔声 吸声 教学楼

2006年6月1日，原建设部出台了《绿色建筑评价标准》，由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理（住宅建筑）或全生命周期综合性能（公共建筑）六类指标组成。具体是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材），保护环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

目前我们的新建项目一般都按照绿色建筑要求进行规划、设计、施工和管理，经常涉及的有对原地貌的保护利用、对室外环境的要求、对节水节电的要求、对自然水资源的利用、对建筑材料的节约使用、对建材生产的能源利用要求和对环境的影响、室内有害气体的含量控制等，但是对室内声环境都比较忽视。

人长期处在较大的噪音环境下不仅会损伤人的听力，还会对心血管系统、神经系统、消化系统和新陈代谢造成损害。在《绿色建筑评价标准》中，对建筑内噪音量有明确规定：

4.5.3条：对建筑围护结构采取有效的隔声、减噪措施。卧室、起居室的允许噪声级在关窗状态下白天不大于45 dB （A），夜间不大于 35 dB （A）。楼板和分户墙的空气声计权隔声量不小于45dB，楼板的计权标准化撞击声声压级不大于 70dB。户门的空气声计权隔声量不小于 30dB；外窗的空气声计权隔声量不小于25dB，沿街时不小于30dB。

5.5.5条：宾馆和办公建筑室内背景噪声符合现行国家标准 《民用建筑隔声设计规范》GBJ118中室内允许噪声标准中的二级要求；商场类建筑室内背景噪声水平满足现行国家标准 《商场（店）、书店卫生标准》GB9670的相关要求。

因此我们必须对建筑的隔声、吸声性能给予足够重视。

对噪音的控制，分为隔声和吸声。隔声做法是尽可能地通过维护结构使噪声反射回室外环境，保持室内的安静；而吸声做法是尽可能的使噪声被维护结构吸收转化为热能，保持室内安静。对于一栋建筑或者一间房间，着重隔声还是吸声，主要由噪声来源来确定，辅以噪声频率。噪声来源分外界入射噪音和内部噪音，不同建筑各有不同。

在这里笔者主要针对教学楼建筑想分析一下如何营造一个低噪音的教学环境。学校教学楼的外界入射噪音主要有交通噪音、社会噪音、生态噪音、就近教室的教学噪音、上下楼层由楼层板传递的噪音；内部噪音主要有设备传递的噪音。

一、交通噪音是指机动车行驶时发出的机械声、车轮与地面摩擦发出的噪音等，对于交通噪音，除了政策性的对学校周边限制通行速度和禁止鸣笛，还有一个方法就是设置公路声屏障。现在常用的公路声屏障材质有夹胶玻璃、耐力板等，对机动车发出的噪音能起到很好的反射作用。

二、社会噪音指就近街道发出的各类噪音；就近教室的教学噪音，以人声为主；生态噪音，指风声、雨声为主。以上几种噪音，主要依靠教室的隔音措施来进行消减。现阶段江苏地区学校的外墙主要材料是实心砖墙加10MM的抹灰，计权隔声量为52dB【1】，能够满足《建筑隔声与吸声构造》08J931国家建筑标准设计图集第5页表4中普通教室隔墙的50dB隔声量的要求。但是粘土砖的制造需要消耗大量的优质土，不利于环境的保护，而且普通实心砖墙的导热系数较高，不能满足建筑节能要求，所以近年来建筑外墙有使用蒸压加气混凝土砌块砌筑的趋势。蒸压加气混凝土砌块在保温节能上的优势非常明显，它的导热系数大大低于粘土砖，仅为0.2左右；容重小，利于减轻结构自重；而且单块尺寸较大，利于加快施工速度。但是它在隔声能力上的缺陷也是显而易见的，同样240厚度的墙体，计权隔声量为49dB，小于要求的50dB隔声量要求。

江苏地区学校教室的外窗一般为5MM单层玻璃，计权隔声量为29dB，小于临街外窗的30dB隔声量的要求。

针对墙体和外窗没有满足规范要求的问题，我们可以改变它的材料和做法来提高它们的隔声量。墙体做法我们可以改用两层轻质多孔条板中间加一层岩棉的做法，轻质多孔条板取60MM厚度，岩棉取50MM厚度，外加两层抹灰层，完成后墙体厚度为190，但是计权隔声量却达到了51dB，而且这种墙体的导热系数同样很低，因为岩棉在具备隔声性能的时候同时是保温材料。对于外窗，我们可以改用夹层玻璃，6MM的夹层玻璃的计权隔声量达到了32dB，足够满足规范要求了。对于外门，虽然已经能够满足要求了，但是我们可以在门上增加一圈密封条，通过这种简单廉价的方式，增加不少隔声量，同时减少关门时震动造成的噪音。另外，教学楼的外形尽量规整，可以减少气流的紊流，减少风噪音。

三、上下楼层由楼层板传递的噪音。现在教学楼普遍采用现浇钢筋混凝土板上直接找平铺贴地砖的做法。这种做法尽管施工简便，但是这种板对于撞击声的阻隔是非常不理想的。我们经常能感受到的是，楼下正在上课，楼上教室一个桌椅拖动，就算是一个黑板擦落地，声音都能非常清晰的传到楼下教室。对于这种情况，我们可以在找平层上增加一个浮筑层来改善。浮筑楼板的隔声指数为65分贝，比单纯的楼板提高了25到30分贝，效果非常好【2】。

四、建筑暖通、给排水设备的噪音。主要是指建筑内空调设备、供水设备运转时发出的噪音，以及设备震动通过建筑结构传递到教室，教室结构震动激发的噪音。

由于加工精度的限制，设备的运转部分不能做到完全的平衡，在开启设备运行后，由于设备不平衡，运转引起的离心力不能完全抵消，引起了设备的震动，震动激发设备本身，引起震动，并通过设备基础进行传递；还有就是设备转轴处的加工精度限制，转轴并不是完全的几何圆形，转动时与轴套摩擦也会引起噪音。设备的噪音和震动需要不同的措施来隔离。

对于设备噪音，我们可以利用机房隔音，将大部分噪音关在机房内，同时通过机房吸音，将声能吸收掉。具体做法是在机房内侧增加一层玻璃棉，外包玻璃丝布和有孔喷塑网，用木条固定在墙体和顶棚的龙骨架上【3】。

下图为机房吸音做法【3】

对于设备的震动，我们可以在设备上增加隔震垫和隔震吊架来降低震动的传递。

随着绿色建筑法规、规范的出台以及人们不断提高的生活品质要求，绿色建筑会逐渐深入人心，对建筑噪声的控制必将更为人们受到关注的焦点。相信在不久的将来随着绿色建筑热度的升温，各种类型建筑的噪声控制的新技术、新措施、新方法一定会得到研究和推广；各种新型隔声吸声材料也会逐步走入市场，建筑的隔声吸声必将进入普通百姓家。

参考文献

【1】《建筑隔声与吸声构造》08J931国家建筑标准设计图集

声学设计规范篇5

关键词：高师院校 教学改革 声乐教材

教材是体现一定教学内容与思想的载体，是师生教学活动的主要工具和基本依据；是教学理论发挥功效与实践媒介；是理论与实践相结合，全面提高教学效率与质量的关键因素。教材建设是一项宏伟复杂的系统工程，既要涉及教育外部，又要涉及教育内部；既涉及各个学科问题，又涉及教学心理领域；既有科学求真问题，又有技术革新与美学意义；既有理论探索问题，又有实践问题；既有教与学的问题，又有管理的问题；既包括教材的自身建设问题，又包括教材的教学工作；既有教材的研制问题，又有教材的出版发行问题。那么，如何加强高师的教材建设，编写出适合学生身心发展，满足教学和社会需要，突出高等师范教育特点的教材，这是高师院校目前急需解决的问题。

一、高师院校声乐教材建设存在的主要问题

近年来，随着我国教育改革的不断深入，我国高等师范教育发展进入到一个新的发展时期。学校的规模更大了，数量少了，专业设置多了，办学条件更好了和招生人数更多了。然而，作为高师院校基本建设之一的教材建设，却滞后于高等师范教育发展的步伐，以至于许多高师院校的学生缺乏适用的教材，这势必影响高师院校的教育质量，也不利于高师教育的进一步发展。主要问题有以下几个方面：一是有些教材建设发展缓慢，教材的编写组织管理不力，以致高师教材不能自成体系；二是有些教材内容陈旧，缺乏科学性、先进性与针对性；三是由于一些教材的缺乏，有些院校不得不采用一般本科院校的教材，而这些教材往往与学生的能力、要求不相符合，与实际不相符；四是有少数教师不愿选用高师教材。许多高校教材的选择权在教师，教师使用老教材驾轻就熟，而使用新的高师教材往往要受到一些主客观条件的限制。有些院校选用的声乐教材是由教师根据个人的演唱特点及欣赏习惯自选出来的，以一对一的单兵训练方式教学；有的教材将声乐理论、声乐教育理论与歌曲集混合编排，有的教师对声乐教学中民族唱法与美声唱法有自己的取舍与偏爱，这些因素增加了教材内容选用的随意性。由于两种唱法教材的使用缺乏必要的系统性，造成有些学生只学技巧，不爱学文化的现象，这与高师音乐人才的培养规格、培养目标、知识能力的结构很不一致。这样，必然导致教材无法贴近高等师范教育的培养目标和规格的实际。

二、声乐教学改革与教材建设探索

（一）针对学生的不同特点，探索出一条符合高师音乐专业特点的教学方法

声学设计规范篇6

北京仁歌视听科技有限公司于2011年11月至2012年10月参与了邯郸文化艺术中心舞台音响系统工程设计及集成工作。

该中心建筑总面积119，371平方米，占地250亩。其中，大剧院42，647平方米，观众席位三层共计1，567座，能够接待国内外高水平演出团体，同时可以满足“两会”等大型会议的需求。博物馆30，679平方米，图书馆30，643平方米，城市规划展馆10，141平方米，经营用房5，261平方米。项目概算投资近12亿元，为邯郸市最大的公益性政府投资项目和最大的公共文化设施项目。

在设计上，邯郸文化艺术中心的舞台音响按各功能区的特性进行规划布局，使舞台音响系统满足不同门类的演出需求，更好、更快捷地为艺术展示和演艺创新活动提供一个现代智能化的大平台。

仁歌视听承接了大剧院和报告厅的扩声系统、舞台监督系统、视频转播系统、会议系统以及电影放映系统等项目。其中，大剧院的扩声系统主要为舞台的艺术表演服务，仁歌的工程师们在方案设计过程中，摆脱了传统的“工程”设计理念，将整个项目提升到“工程和艺术”相结合的层面，一切解决方案都为表演艺术服务，尽量较全面地满足表演艺术的需要，通过全面完善的系统设计，充分地体现出完整的舞台艺术表现力。为有“城台上的美玉”之称的文化艺术中心锦上添花。

大剧院项目设计方案采用如下原则，并符合国家安全生产必须的法律法规要求：

1. 扬声器采用无源产品，在保障音响效果的前提下，选择体积更小、重量更加轻巧的高效产品，同时侧重保持剧院装修风格，并要求扬声器及吊装必须符合欧洲最严格的安全指令及相关质量认证。

2. 功率放大器、扬声器以及其他相关产品，需具备实时远程监控功能，对扬声器、功放的内部工作状态、关键部件的实时工作指标、系统实时的参数变化实现监视和控制；功率放大器除了符合欧洲主要产品认证体系要求，还必须符合我国3C强制安全认证标准。

3. 为进一步提高安全性，倡导电子处理、驱动设备采用集成化产品系统，功率放大器内置同厂扬声器的所有驱动指标和程序，数字端口、信号矩阵、扩声系统参数处理、扬声器控制器、监控单元等，系统体积、重量减少的同时大幅改善能耗、散热等问题。

设计范围

邯郸大剧院工程扩声包括大剧院扩声系统、报告厅扩声系统以及排练厅扩声系统三个部分。

其中大剧院扩声系统（含观众休息厅和大厅）包括：大剧院舞台监督系统（内部通讯、催场广播系统、灯光提示系统、视频监视系统）、视频转播线路、会议显示及提词系统；报告厅扩声系统（含观众休息厅和大厅）则包括：报告厅舞台监督系统（内部通讯、催场广播系统、视频监视系统）、电影系统。

需求分析

邯郸大剧院作为新世纪的文化设施，应该是一个展现高雅艺术的殿堂，为推广高雅艺术、提升人民群众文化素养提供基础条件。因此，对邯郸大剧院扩声系统作出以下需求定位：

・ 满足歌剧、话剧、舞剧的演出需求；

・ 满足民族音乐的演出需求；

・ 满足综艺表演的需求；

・ 满足戏剧戏曲的演出需求；

・ 满足会议等语言扩声的需求。

系统特点

・ 扬声器功放系统采用在国际国内上被广泛应用于歌剧院、音乐厅及电视台的德国d&baudiotechnik品牌，具有扬声器实时监控功能，包含一系列的智能监控系统；在功能、性能以及音色表现力上体现出了国际一流水平；

・ 扩声系统采用的功放系统具有环保节能的特点，符合当代环保节能的理念；

・ 系统采用无源分频扬声器系统，通路连接清晰，跳线简便，提高了系统的应急能力；

・ 系统采用可远程实时监控的功率放大器，在音控室可实时监测扬声器运行状态，并可进行实时的参数调整，保证整体扩声系统都在调音师的实时监控下运行，提高了系统的灵活性及启用应急备份的能力；

・ 根据剧场不同的演出节目，可通过软件的一键快速切换功能使系统立即调整为对应的扩声模式；

・ 系统采用的d&b audiotechnik扬声器，具有超强的恒定指向能力，能有效地避免天花和侧墙可能造成的过多反射，使声音更为纯净清晰；

・ d&b audiotechnik扬声器具有箱体小巧、大声压级以及优秀的音色表现力，小巧的箱体结构使得易于吊挂及隐藏而不影响建筑装饰的美观。

依据现有的国家标准、规范，并参照国际上通用的规范。基本技术依据的概念，在此为参照和等同（包括特性参数要求标准、特性参数测量方法规范标准、电气设计规范、安全要求等），具体主要设计依据如：

・ GB/T50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》；

・ JGJ 57-2000/J 67-2001《剧场建筑设计规范》；

・ GBT/50356-2005《剧院、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》等。

总体设计原则

1. 工程目标定位：使本工程达到国家验收标准，达到现今世界先进水平，满足整体工程评优获奖的技术要求；

2. 突出以人为本、按需设计的原则：充分考虑使用功能和操作特点的需求，做到量体裁衣，按需设计。工程上采用主流技术（先进、实用、成熟技术）、主流产品（符合主流技术要求的成熟产品），技术先进、功能实用性强，系统更考虑到今后的扩展需要；

3. 设备选型原则：满足系统先进性要求，在确保设备技术参数指标的前提下，关键设备选用世界知名品牌并通过3-5年实践验证的高可靠性产品；

4. 安全可靠和易操作维护性原则：选择满足上述要求的产品及系统，达到可靠性、实用性、安全保密性和易操作、易维护的要求；

5. 经济性、实用性原则：追求最佳投资效能比，使系统达到世界先进水平，系统做到五年不落后，而价格并不昂贵。

设计理念

根据对国内一流文化中心、多功能厅、剧院进行的考察，并参考国内在建一些剧院的设计方案，针对流动演出的严格要求，同时，调查访问了国内较有影响的已建成投入使用的剧院管理者和操作人员，综合各方面的经验，确定本大剧院的基本设计理念如下：

1. 服务于“声音艺术”的扩声系统的核心目标，是实现高质量声音重放和还原。基于对人听觉生理及心理特性的研究成果，如何在大型观演建筑中让所有观众能获得“自然”、“真实”、“优美”的听觉艺术享受是建筑声学和电声学研究者与设计者所共同关注的问题。要解决这些问题，需要用到最新声学领域中的研究成果及技术手段，以充分体现现代科技带给人们的更先进的艺术享受。

仁歌在本次设计中对剧院的扩声声场布局做了优化，使之能更大程度解决声场中“声干涉”和“直达声能分布”的问题，并将上述理念贯穿于所有设备选型与传输技术方案选择过程中，以避免整个声系统出现“音质瓶颈”。

2. 新技术的应用让系统管理和控制变得更“精确”与“简单”，彰显“人性化”设计。

科技不断进步与发展，新技术层出不穷，供选择配置的设备名目繁多，功能各异，在满足设计要求的前提下，应该使管理者和操作者的工作更简单可靠。因此，坚持“人性化”设计是我们的基本设计理念。

3. 采用国际国内表演扩声领域中认同度高的主流产品，提高厅堂设备的认同度与利用率。

在设备选型方面关注并充分了解国内外表演扩声领域中认同度高的主流品牌产品。通过参观、交流、访问等多种调查手段，充分掌握主要设备品牌认同度的实际情况，了解设备制造厂的发展状况，做好设备选型这一关键工作，以保证设计理念通过设备性能和最终效果得到完美体现。

扩声系统设计目标

系统功能

邯郸大剧院音响系统是为舞台表演艺术服务的，应该最大限度地准确地体现出完整的舞台艺术表现力。因此，音响系统是一个为表演艺术服务的高品质声音重放展示平台。对扩声系统而言，应该摆脱传统的“工程”设计理念，提升到“工程艺术”相结合的层次，一切的工程都为表演艺术服务，尽量较全面地满足表演艺术的需要。

・ 语言清晰度高、有足够的声级、声场分布均匀，达到并优于相关标准；

・ 声像一致性好、较高的传声增益、无噪声干扰和音质缺陷；

・ 满足人耳对音质的主观听音要求；

・ 系统具有较高的可靠性、易维护性、安全性及可扩展性；

・ 系统足够的动态余量，高信噪比；

・ 极高的语言可懂度；

・ 音质/音色达到剧院演出要求；

・ 系统操控简便，实时调用快捷，可对扬声器系统进行实时监测；

・ 可对现场节目信号进行拾音、存储；

・ 可根据节目需要对人声/乐器声进行修饰；

・ 可存储和调用不同的设置模式；

・ 信号传输系统考虑传输线路的冗余备份，保证系统的可靠性。

在进行大剧院设计时，要着重考虑剧场内的空间形态和与形态有关的容积、响度、声场分布、声扩散、早期反射声的强度和覆盖面。在初扩设计阶段，要提出解决问题的具体措施，比如大厅和辅助用房各界面的用材（包括座椅）和构造，剧场内的墙面和顶棚反射面的用材，演奏台和活动音乐罩等混响时间的计算和声学设计。

声学设计规范篇7

关键词：地铁通风；噪声控制

1 引言

随着地铁大规模的建设和投入使用，地铁运营时所产生的噪声也给人们的生活带来了一定 影响 。地铁的噪声主要来自两个方面：一是地铁列车的运行噪声，二是地铁环控通风设备的噪声。本文主要针对地铁环控通风系统，对其噪声的产生以及控制进行分析和研究。

2 环控通风系统噪声的产生与特性分析

地铁环控通风系统一般是由隧道通风系统、车站通风空调系统以及空调水系统构成的，系统功能主要是通过各种不同类型的风机、空调机组、冷水机组、水泵、冷却塔等设备（图 1）的运行来实现和完成，这些设备运行时产生的振动与噪声就成为地铁环控通风系统的主要噪声源。空调通风设备运行产生的噪声会通过不同的途径传播到地铁车站公共区、设备管理用房以及地面区域从而形成噪声污染。地铁环控通风系统中通风空调设备正常运行时产生的噪声主要包括机械振动噪声、电机运转噪声及空气动力性噪声等。

(2) 空气动力性噪声主要是气体流动过程中所产生的噪声，它主要是由于气体非稳定流动，即气流的扰动、气体与气体以及气体与物体的相互作用而产生的噪声。从噪声产生的机理来看，它主要由旋转噪声和涡流噪声组成。地铁环控通风系统的空气动力性噪声主要是从风机（图3）的进出口两端辐射出来，并通过所连接的风道或风管等向内、外扩散传播。一方面对车站的站厅、站台内部区域产生影响，另一方面对与风亭相邻的地面外界环境形成噪声污染。《地铁设计规范》中规定：“地铁的通风与空调系统设备传至站厅、站台的噪声不得超过 70 dB（A）；风亭（图4）出口的噪声应符合现行国家标准《城市区域环境噪声标准》的规定”。由于隧道通风系统中的隧道风机根据系统功能要求在不同的工况条件下应能够正转或反转运行，另外车站站台范围内轨行区的排热风机在列车运营期间始终保持开启运转，因此，上述风机的运行所产生的气流噪声对地铁内外环境的影响最大，是地铁环控通风系统中最突出的，在消声降噪设计中必须重点考虑解决。

由于地铁隧道风机为可逆式正反转双向风机，通过与风道、风井连接一端通向地面风亭，一端通向区间隧道，所以在风机前后设置消声器是比较有效合理的消声降噪措施和 方法 。另外地铁通风空调系统中所使用的风机基本上都是轴流通风机，其特点是风量大、再生噪声高、 自然 衰减小，总的剩余噪声相对较高，而且噪声频带较宽，一般在63～8 000 Hz范围内均有较高的噪声值。因此，在消声设备的选择上要有针对性和适用性，才能保证对噪声进行有效地控制和消除。

3 消声降噪设备的 分析 与选择

根据对国内已运营地铁调研情况的分析 总结 ，地铁环控通风系统消声降噪设备一般分为两类：减振设备和消声设备。减振设备包括各种减振弹簧、隔振垫、软接头等，此类设备均有成熟定型产品可供设计配置选用。消声设备包括各种形式的消声器、消声部件（如风口、百叶）等。民用及 工业 建筑空调通风系统中选用的消声器、消声部件均有标准通用的产品，可根据设备样本或标准图集进行选配。但对于地铁环控通风系统来说，其消声降噪设备特别是消声器受各种因素的制约和 影响 ， 目前 尚无定型通用的产品，各个生产制造厂家产品的技术性能参 数 标 准 也 各 不 相同，给设计带来一定的难度。

消声器是一种既允许气流通过，同时又使气流中的噪声得到有效降低的消声设备。对于消声器的基本要求：一是声学要求，要求具备较好的消声频率特性，也就是说要求在所需要的消声频率范围内有足够大的消声量 ；二是空气动力性能要求，要求消声器阻力要小 ；三是结构、加工方面的要求，要求体积小，加工 经济 、简单，使用寿命长等。目前国内地铁环控通风系统中选用的消声设备一般以消除中、低频噪声的阻性消声器为主，但由于系统中风机频谱特性或系统噪声的自然衰减量小等原因而造成采用阻性消声器无法满足设计要求时，通常也会采用阻抗复合式消声器。 通过对北京、深圳、南京、广州、重庆、天津 6 座城市 10 个典型地铁车站的声学测试，以及对各城市地铁环控通风系统消声降噪设计的分析 研究 ，对目前地铁环控通风系统中所选阻性片式消声器的结构和性能归纳如下。 （2）因隧道风机为可逆转运行，气流双向流动，消声片两端都可能是迎风面，所以消声片体两端均采用尖劈型或圆弧型，以减小阻力。阻性片式消声器的片体厚度一般为 150、200、250、300 mm，两侧壁面使用 1/2 片体厚度消声片，气流通道宽度为 150、200、250、300 mm，即进风面积比为 50%，此时阻力最小。对于金属外壳片式消声器，消声器的外壳由于隔声需要采用厚度大于 1.5 mm 的优质钢板，四面联接采用密封条加密封胶密封。

由于地铁车站复杂独特的地下结构决定了其与地上民用及公共建筑有很大的区别，同时地铁特殊的系统功能要求也决定了地铁环控通风系统与常规建筑的通风空调系统有所不同，所以其消声设计（包括系统消声量的 计算 、消声器形式和种类的选择、消声器长度的确定等）需针对系统的实际构成进行全面分析，确定具体可靠的消声降噪方案，并通过详细的消声降噪设计计算选配空气动力性能、声学性能最佳的消声器。同时，消声设备的选择还应根据防火、防腐、净化、安装、工程造价等各方面因素综合考虑。

声学设计规范篇8

关键词:环境保护;声屏障;结构计算

1. 前言

广州市内环路东晓南放射线是城市快速路的重要组成部分,是位于广州市海珠区的一段高架桥梁,它极大改善了海珠区的交通网络系统差的状况,但随着东晓南放射线的运营也对周边的声环境带来较大的影响。依据广州市环境保护科学研究院编制的《广州市内环路东晓南路放射线环境影响评价报告书》的要求,对东晓南放射线沿线的九十七中学和海珠区晓港东马路小学两个噪声敏感点路段进行声屏障工程的设计,设计长度为1900m。声屏障安装在桥梁的防撞墙上,高3.5m,2m一个节段。H型钢立柱用150×150×7×10mm的国标钢,采用马夹通过锚栓固定在桥梁防撞墙上,型钢与马夹采用焊接连接。如图1所示(左图为声屏障的正立面图,右图为声屏障的侧立面图)。

2. 声屏障的荷载计算

2.1 风荷载计算

根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60―2004),按重现期为100年的基本风压值计算单根立柱所受的风荷载。

Fwh=K0K1K3WdAwh

其中K0―设计风速重现期换算系数,取1.0

K1―风载阻力系数,取1.3

K3―地形、地理条件系数,取1.0

Wd―设计基准风压(kN/m2)

Wd =

Vd=k2k5V10,本地区属于C类地区,离地高度为10m。

查得:k2=1.0,k5=1.70,V10=31.3m/s

Vd=1.0×1.70×31.3=53.21

γ=0.012017=0.012017=0.012kN/m2

Wd= =1.73kN/m2

Awh―横向迎风面积(m2)

Fwh=1.0×1.3×1.0×1.73×2×3.51=15.79 kN

立柱底部弯矩:M=Fwh×=15.79×=27.71kN•m

2.2 声屏障屏体自重

声屏障屏体自重包括H型钢立柱、微孔波浪吸声板等自重。

G=31.9×3.51×9.81+76.75×2×3.51×9.81=6.38kN

3. 声屏障钢立柱截面强度验算

在风荷载产生的弯矩和屏体自重作用下对声屏障钢立柱的截面强度进行验算,钢立柱截面见图2。

钢立柱为轴心压弯构件,Ix=1660cm4,Wx=221cm3

最大拉应力

σmax1= ==123.77MPa

最大压应力

σmax2= =126.96MPa

剪应力τ==3.89MPa

满足要求。

4. 声屏障与底部钢板的焊接验算

声屏障的H型钢焊接在下部马夹上,焊角高度为8mm,焊缝布置如图2所示:

由于翼缘的竖向刚度较差,不能承担剪力F,所以假定全部剪力由竖向角焊缝承受。弯矩则由整个H形焊缝截面来承受。因此,图中A点为焊缝最不利点。

两条竖向角焊缝面积:

Aw=2×0.7×8×130= 14.56cm2

全部焊缝有效截面对x轴的惯性矩和抵抗矩

Iw=2××0.7×8×1303+0.7×8×(150-16)×75.282×2+4×0.7×8×(71.5-5.6-8)×62.22=1.56×107 mm4

Ww ==2.07×105mm3

翼缘焊缝最外边B点的最大应力:

满足要求。

腹板有效边缘A点的应力:

满足要求。

5. 声屏障与防撞墙的连接验算

防撞墙为C25混凝土,H型钢与防撞墙的连接见图3,种植螺栓M1采用HVA的HAS5.8级M24高强度螺杆,对拉螺栓M2采用5.8级M24螺栓。

=210N/mm2, =190N/mm2。

单个螺栓的受剪承载力设计值为:

=1×3.14×242×190/4=85.9kN

单个螺栓的抗拉承载力设计值为:

=352.5×210=74.03kN

剪力由上部螺栓承担,每个螺栓的剪力Nv=15.79/4=3.95kN

弯矩产生的拉力由全部螺栓承担:Nt,max=My1/m

螺栓在剪力、拉力共同作用下:

=0.896

6. 结束语

通过对广州市内环路东晓南路放射线声屏障的结构验算,设计满足结构的强度和安全性要求,为声屏障的长期安全使用提供了保证。

参考文献:

[1] JTG D60―2004,公路桥涵设计通用规范[S].

[2] GB 50017-2003,钢结构设计规范[S].

声学设计规范篇9

关键词：探测器 火灾 自动报警 教学楼

中图分类号：TU892 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（a）-0241-02

教学楼是人员密集场所，同时内部还有各种贵重的设备、文献、资料等，为保障人员生命安全和财产的安全，做好防火工作，安装火灾自动报警系统是非常必要的。在火灾自动报警的设计标准中，教学楼属于民用建筑范畴，一般按照国家民用建筑的设计标准进行设计。但考虑到教学楼的人员密度，目前在实际设计过程中，教学楼的消防设计一般都是根据资金预算，其设计标准都是高于国家标准。

在高于国家的设计标准中，没有固定的设计模式，但其设计思路和设计规律仍然不变，因此，该设计以某4层教学楼为例，设计出其火灾自动报警系统，阐述了教学楼的设计规律和设计策略，为通用教学楼的火灾自动报警系统提供参考。

1 设计背景

该教学楼为4层教学楼建筑面积为4 500 m2。其中第一层有10个普通教室，2个阶梯教室，8个办公室，6个厕所，2个杂物间；第2层到第4层每层各有10个普通教室，2个阶梯教室，12个办公室，6个厕所，2个杂物间。

2 火灾自动报警系统原理和系统组成

火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或者是建筑物的一部分。在不同的建筑物中，它的使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等都各不相同。根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统。报警规范将火灾报警系统划分为3种基本形式：区域报警系统，集中报警系统和控制中心报警系统。根据《高层民用建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》，该工程为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象[1-2]。所以，火灾自动报警及消防联动控制系统都采用集中报警系统。火灾自动报警系统原理图如图1所示。

火灾自动报警系统是由触发器（温度和烟雾探测器、手动报警按钮）、火灾警报装置（声光报警器）、火灾报警装置（火灾报警控制器）、控制装置（包括各种控制模块、自动灭火系统的控制装置，火灾报警联动一体机，室内消火栓的控制装置，火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急广播、火灾应急照明及疏散指示标志的控制装置等）、电源以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。

3 火灾自动报警设计

3.1 报警分区的划分

根据我国《火灾自动报警系统设计规范》第08.2.0.1条报警区域应根据防火分区或楼层划分。一个报警区域宜由一个或同层相邻几个防火分区组成[2-4]。该设计的建筑物体是一个4层建筑物，为管理方便，及时确认火灾发生地，采取每层为一个报警区域，各层设一个区域报警控制器。

3.2 系统的整体设计

根据设计规范，探测器的安装距离应不超过15 m，探测器距离墙的距离不应小于0.5 m。防火卷帘门两侧应各设有一个感烟探测器和感温探测器，以便其二次降落。手动报警按钮应设在明显的地方及人多的地方。根据教学楼的实际构造，在1层设计了39个感烟探测器，21个温感探测器，7个手动火灾报警按钮，10个消火栓报警按钮，16个广播扬声器，8个防火卷帘门，9个声光报警器。2层的走廊设计了3个探测器，以确保走廊没有探测死角。其他的设备器件设计与1层的相同，由于2层与1层相比多了4间办公室，所以2层楼一共设计了47个感烟探测器，26个感温探测器，8个手动火灾报警按钮，10个消火栓报警按钮，22个广播扬声器，8个防火卷帘门，8个声光报警器。3层、4层的楼层设计和2层完全一样。具体布局如图2所示。

3.3 设备选型说明

系统中所用的探测器、报警按钮、区域报警控制器和集中报警控制器均按照一般设计原则选取。

在总线制火灾自动报警系统中，常常会出现某一局部总线出现故障（例如短路）造成整个报警系统无法正常工作的情况。因此，该系统总线采用了短路隔离器。它的作用是当总线发生故障时，将发生故障的总线部分与整个系统隔离开来，以保证系统的其他部分能够正常的工作，同时能够方便确认发生故障的总线部位。当故障部分的总线修复后，隔离器可以自动恢复工作，然后将被隔离的部分重新纳入系统中。

单输入/单输出模块用于现场各种一次动作并有动作信号输出的被动型设备，如，送风阀、排烟阀、防火阀等接入到控制总线上。模块采用电子编码器进行编码，模块内有一对常开、常闭触点。模块具有直流24 V电压的输出，用于与继电器触点接成有源输出，满足现场的不同需求。

双输入/双输出模块是一种总线制控制接口，可以用于完成对二步降防火卷帘门、排烟风机、水泵等双动作设备的控制。主要用于防火卷帘门的位置控制，能够控制其从上位到中位，也能控制其从中位到下位，同时也能确认防火卷帘门是处于上、中、下的哪一位。

3.4 联动控制系统设计

根据《火灾自动报警系统设计规范》要求，对该教学楼进行了消防联动设计。

室内消火栓灭火系统是在教学楼的1～4层，每层设10个消火栓箱。根据规范不仅在每个报警区设有消火栓报警按钮，同样在消防控制室也设有手动控制按钮，以达到手动/自动控制的要求，从而以防当联动系统故障时，可以手动控制消防泵。

防火卷帘门的设计是在每层楼梯到各个走廊的通道口处设置上防火卷帘门。当火灾发生时可以很好的起到隔离火区，避免火灾扩散蔓延，有利于人员的疏散逃生。

火灾应急广播系统是根据该教学楼的距离，面积等因素，在每个教室都设有扬声器，在每个办公室也设有扬声器，在第4层的4个角的拐弯处也设有扬声器。

根据《火灾自动报警系统设计规范》，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源。切断方式可以为自动切断，也可以是人工切断。该教学楼设有手动和自动2种方式控制非消防电源，从而保证了其可靠性。

火灾警报装置是在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置，通常与火灾报警控制器组合在一起。该教学楼的一层装设有9个声光报警器，2～4层每层装设了8个声光报警器。

火灾应急照明及疏散装置采用消防应急照明灯和疏散标识牌的方式，在每层的楼道和楼梯内安装了11个消防应急照明灯，在楼道和安全出口设置了自发光的疏散标识牌。

4 结论

该文按照国家标准，结合教学楼的具体情况，以某4 500 m24层的教学楼为例，完成了火灾自动报警系统的设计，为教学楼的火灾报警的设计提供了较完备的参考。

参考文献

[1] 中华人民共和国公安部，高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95） [M].北京：中国计划出版社，2001.

[2] 郭树林，孙英男.建筑消防工程设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

声学设计规范篇10

关键词：绿色设计通风模拟噪声模拟日照模拟

在“节能省地”的社会需求之下，高密度住宅成为不可逆转的发展方向。为保障生活的舒适度，各大城市中纷纷推出了以“绿色、健康、节能等”概念引导的新楼盘，但其对技术设备的依赖带来成本的大幅提升；与之相反，绝大多数的住宅开发仍停留在传统观念上，大量漠视真正居住舒适度的建筑正吞噬着日渐稀缺的土地。在住区开发的两极分化之间，我们以设计的手段、以推敲建筑本体的方式来提升居住舒适度，共同关注最真实的生活！

1 项目概况

华盛达•莫干山庄位于黄郛东路以北，兴旺路以东，地块由上述道路以及地块东北山体围合而成，呈一不规则楔状，交通便利，景色优美。本次规划二期为为1号与2号地块，总用面积23368，

2建筑设计理念

两年间，我们的团队持续的追求着“绿色集成”的理想，以更务实的设计思路，关注生活，走平民化的绿色设计路线，充分利用地面河道景观，使南北西岸项目与运河人文环境、自然生态融为一体，努力打造成为一个高品质的住居环境。

相比很多项目――

这不是一个有着顽固“乌托邦”理想情节的建筑；

也不是一个以“流光溢彩”的概念诠释的建筑；

在这里，我们把建筑的理想根植于平凡的设计中，在实现开发利益的同时，关注住区的基本生活环境，并以科学的态度和严谨的精神取代纯感性的传统设计方法――营造一个舒适的居住环境。

在“节能省地”的社会需求之下，今天的中国没有更多的选择，高密度住宅成为不可逆转的发展方向。密度的提高意味着更多的人们分享着更少的环境，生活的舒适度很可能成为首当其冲的牺牲品，我们该如何设计自己的未来？

新的需求为房地产创造出新的卖点，一时间，各大城市中纷纷推出了以“绿色、健康、节能等”概念引导的新楼盘，“零能耗、恒温恒湿、中央新风换气系统、low-e玻璃、电动遮阳、低温地暖系统、中央除尘系统”等应运而出，以技术革新的手段改变住宅性能，希望为人们创造出一个个自我完善的人工环境。大量此类项目的出现一定程度上促进了住宅技术的发展，但其对技术设备的依赖带来成本的大幅提升；与之相反的另一面，更为绝大多数的住宅开发仍停留在传统观念上，或是延续着人们对“欧陆”生活的向往，或是努力营造着“情景式”生活的假象，大量漠视真正居住舒适度的建筑正吞噬着日渐稀缺的土地。

在住区开发的两极分化之间，我们希望寻找到具广泛价值的设计路线。在多次与业主的沟通中，对方也如大多数开发商一样，对项目的关注重在建筑形象、户型定位及开发策略上。受利益主导的项目在这样的地点、这样的时间和这样的环境中，不可能对附加的技术设备作出资金投入。我们的思考必须以设计的手段、以推敲建筑本体的方式来提升居住舒适度！

科学模拟的手段是我们在修正设计中的主要依据，它取代了传统经验化、感性化和定性化的的设计思路，面对该项目中的三大主要问题――建筑后部户型的通风、紧临路的交通噪声干扰、建筑高度的遮挡，研究工程师与建筑师合作开展了三个专项研究，从方案设计之初就参与近来，以研究的方案开展设计。

3自然风的利用

建筑主体迎合主导风向的布局、南北通透的户型设计使得2/3的户型有着很好的自然通风，通过模拟可以看出，建筑前后气压差较大，为穿堂风的形成创造了良好的条件。

在模拟中也发现，由于东北侧的户型被长板式建筑挡在背风面，不仅自身难以实现自然通风，而且从空气龄图中看出，其旁边的凹槽内空气滞留时间过长，对该住户的室内环境构成不利影响。我们的策略是：在每栋塔楼之间拉开一定宽度的间隙，并连以空中平台，来改善东北面的通风状况。计算机模拟证明，“举手之劳”的调整带来了风环境的巨大改善，凹槽内的空气迅速的流动起来，让东北面的户型从“乌烟瘴气”中解脱出来。拉开的间隙也为后部的城区留出了风道，尽可能改善“高密度”给城市带来的影响。

模拟手段继续向室内延伸，室内户型的模拟是以2栋住宅第一层为例。如果没有合理的室内布局和可开启门窗安排，优越的外部通风环境也不一定带来室内的舒适，从小区到室内、由宏观至微观的模拟保证了各个环节对设计理想的贯彻。

通过设计的改进，从最终的模拟结果看出，靠西南侧两个户型室内风速可达到住宅舒适的标准，东北侧户型内空气质量也因楼栋之间拉开了距离而有了相当大的改善。

4噪音控制

越来越多的人们在饱受交通噪声之苦。单纯的窗型、玻璃性能改善，又在拒绝噪声的同时也拒绝了自然风。在这个项目里，建筑距车水马龙的道路不过五六米之遥。

根据《城市区域环境噪声标准》中的2类标准，室外等效连续噪声级白天不大于60dB（A），夜间不大于50dB（A）；《住宅设计规范》和《民用建筑隔声设计规范》中对于住宅建筑的声环境也有相应的规定。对于装修好的居室，由于有织物、家具等吸声物体，在正常开窗通风的情况下，其室内外平均声压级相差约10dB。因此，只要住宅室外的环境噪声满足《城市区域环境噪声标准》中的要求，也将能满足标准后两种规范的要求。

在交通噪声的评估中，用国外先进的噪声模拟软件系统进行计算。通过不同高度层面上的等声压级计算，我们得知，临街一侧的户型噪声超标情况十分严重，部分位置达10dB以上，降噪任务艰巨。

除利用传统的塑钢窗、中空玻璃隔声外，阳台这种出挑的实心构件对于由下至上传播的声音有一定阻隔作用。通过改进阳台设计，能获得一定的减噪效果，阳台的降噪量随阳台高度的增加而增加，阳台位置越高，其降噪效果越好。美中不足的是，出挑阳台的底部又将部分噪声反射入下层室内，底板下的吸声吊顶处理解决了这一问题。

一道道色彩跳跃的连续实板和玻璃栏板阳台出现在立面之上，如同一道声屏障把建筑最临近道路的拐角包裹起来。扩大的阳台与住宅功能及立面效果紧密结合，不增加无谓的投资，也不影响住宅热环境，甚至成为了较好的卖点。通过阳台处理，大部分户型降噪量在2―5分贝，满足了《标准》要求。噪声更为严重的部位采用内外交错开启式双层窗，在保持有一定通风换气的情况下，可获得相比于开窗情况下有6～10dB的降噪量；还有由双层玻璃窗和消声通风装置构成的组合隔声窗，是基于隔声与通风功能分开的设想，窗户不开启，让其只起隔声和采光的作用，通风问题用风机和消声风道解决。

5日照分析

根据《城市居住区规划设计规范》的规定，通过使用理正建筑2.0版软件对杭州拱墅区，东经120度10分，北纬30度19分进行多点分析。有效时段：9:00～15:00。时间统计方式：2个时段累计2个小时，每个时段1个小时。时间间隔：不超过5分钟。采样点间距：不超过1米×1米。受影响面高度：9.10.13.14号楼为3.9米，16号楼为3.7米，其它为0.9米。分析结果显示：完全满足“自身大寒日累计日照二小时”的要求，对周边建筑也无影响。