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长春高校围合院落空间声环境工程研究

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  • 论文编号:el201804132054088550
  • 日期:2018-04-10
  • 来源:上海论文网
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本文是一篇工程硕士论文,工程硕士论文主要是对作者撰写的工程论文推荐发表,论文专业范围包含土木,电力,电气,通信工程,软件工程,林业工程,电子信息工程,化工工程, 控制工程,工业工程, 系统工程, 水利工程,工程师职称,公路工程, 建筑工程,土木工程,等专业。推荐的刊物包含EI检索会议论文集、CSSCI来源期刊、北大核心、国家级、省级刊物。均为正规合法正刊。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇工程硕士论文,供大家参考。
 
第 1 章 绪论
 
该论文不仅是对高校围合院落空间声环境的一般特征研究,而是以此为线索更深入的从院落空间所属功能区的角度围绕着院落活动类型展开分析,并试图挖掘符合知识创新成长螺旋体系的一般院落空间声环境需求。
 
1.1 研究背景及意义
过去高校规模的快速扩张,导致了一系列的校园规划问题,例如公共空间的缺失、失落空间的增多以及空间不适宜等问题。 当前我国吹响了双一流大学建设的时代号角,高教改革呼唤人文素养的回归。 随着人们意识的不断深入高校校园形态正逐渐显现出回归到最初的学院式的院落围合的趋势,高校园区应不仅满足校园师生交流学习科研等必要教学活动,还应满足餐饮、住宿等功能需求,然而使用者普遍反应高校校园声舒适性一般。随着高校学生人数的不断增加,校园噪声污染问题也日益突出 ,尤其是校园周边道路的交通噪声以及校园内部不断增多的机动车数量使得校园声环境越发糟糕,对在校师生工作生活造成了诸多影响。高校围合院落由于其特殊的属性是和主体建筑联系最为紧凑的场所,也是其所属功能区内师生休闲娱乐交流的主要承载场地,同时也对校园文化建设以及学生素质培养起着重要的推动作用。消极的高校围合院落空间会对使用的师生产生负面影响,对进而对不同的空间活动产生排斥感。选取有代表性的高校围合院落作为研究案例, 围绕着活动类型以及使用者的主观评价对不同功能区围合院落背景声压级以及声景观展开研究,提出有建设性的校园规划建筑景观设计涉及到的相关的优化理念标准。推动校园室外公共活动空间朝着更加舒适安静的方向继续前进。围绕着院落空间不同声源类型展开调查,分析高校院落声景类型以及声喜好展开分析,探讨声源、听者心理感受间的关系,以及深入研究院落场地本身的声场特征,空间物理环境以及使用者自身对声环境的反作用影响。当今前智能互联化社会人们对于生存环境质量要求日益严苛来舒缓高度的工作生活压力, 舒畅心绪。据研究显示: 噪声对人体的影响是全方位的,不仅损害人的听力系统、生殖能力,同时也会影响睡眠质量,令人烦躁不安,心情郁闷。 本文基于高校院落空间声环境的实际情况,融入语言心理学对对其空间声环境的主观评价分析,对院落活动类型以及不同类型下的生理心理需求结合一般院落空间的环境特征分析研究,更好的服务指导声环境设计策略。
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1.2 研究综述
国际教室声学规范有英国的《 Building Bulletin》[1], 世卫组织提出的教室最大背景声压级建议值,美国提出的教室声学设计规范等,国外校园声学研究大多集中在以下几个方面:教室里的噪声可以明显限制学生的读写、计算能力,突然响起的噪声还可引起师生的不良情绪,在高声压的背景噪声下,教师必须要提高其讲课音量,致使疲劳感加重。然而随着授课声压级的提高,语速会减慢同时语句间的停顿时间也会被拉长。由于缺少师生间的相互交流,学生的听课注意力下降,同学间的交流增多[2]。因此,可以从减少课堂时间、听课人数以及增加教师数量进而增加师生间的交流互动等多个方面塑造安静而高效的授课环境,有研究显示: 声源需比背景声压高出 3~5 dBA 方能清楚的辨认出来,为不影响正常交流,1m 距离的两个人交流音量需高于背景声压级 10 d BA 方能达到较为良好的沟通效果。噪声也会降低一个人的理解和判断能力。 国外的研究发现: 居于低频噪声环境下可以削弱人的思维认知能力以及注意力,英国伦敦的一项研究显示:长期处于噪声环境下的学生群体相比安静环境的学生其阅读理解思维判断能力水平之间的差距随着时间不断加大。噪声也能明显减弱人短期记忆力。相关调查显示:测试者在几个不同不相关的背景噪声声压数值下的数字数据短期记忆深度下的变化发现, 其出错百分比并无明显不同,但在极值对比下却差异明显,如 75 dBA 的交通噪声可以显著削弱一个人的长时记忆能力[3]。针对不同持续状态的噪声研究发现:令人稍感以外的是短期记忆却并不受噪声的持续状态影响。然而相对记忆有较高难度的要求其噪声影响更为剧烈。也有研究发现当机体突然受到强烈噪声刺激时,人体短时记忆能力得到提升[4]。噪声主要通过人的生理神经系统对注意力产生影响,很少一部分的人噪声意识淡薄,同样比例的人噪声意识敏感。 人体自主神经系统会随着声压值的升高而发出相应的警告效应,心血管收窄血压随之升高。与此同时,人的注意力被打乱,情绪失稳记忆力随之降低[5]。噪声同样可以摧毁一个人的意志力,研究发现突发的噪声会让听者产生一种这是“新鲜事物”的感觉,从而分散高智商者的工作注意力,致使其效率底下[6],进一步的脑电波揭示了这一现象的本质[7]:人脑α波频率随声压级升高而加快,导致其工作时消耗更多的精力,进入一种超符合状态,人体神经系统的运行效率以及大脑对各类信息的处理加工能力也会受到影响,进而影响思维能力和记忆力[8]。
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第 2 章 长春高校围合院落空间声环境调查
 
2.1 声环境研究载体实地调查研究解析
郑锐锋等则指出校园规划与建设应着眼于高校特色以及人性化两个基本点,曾焕恭等梳理都市中大学发展脉络后提出了优化高密度城市校园空间的改扩建提出了土地立体开发、建筑集中布局、后勤服务社会化三种措施。杨朔宁认为高校进行科学的功能分区是解决高校规模的扩大的必然选择。孙磊磊在其著作《高校交往空间模式研究》中重点分析了高校交往空间的形式及其演变。宋佳颖研究高校中庭空间时着重结合了人的行为心理进行分析与评价。2004 年曹志在《大学校园规划与设计的社区特征研究》一文中强度了大学校园社区化的必要性,认为校园空间不宜过分清晰划分各功能区,教学区与生活区间应保持适宜的空间距离,同时强调院落应作为院系的专有区域进行设计从而加强院系人群的沟通与交流。2008 年汤朔宁在《大学校园生活支撑体系规划设计研究》一文中,梳理了大学校园支撑体系发展的变化趋势,主要是其由封闭的校内逐步往社会化转移的趋势、生活区规模加大组团化如商业服务居住交通等的组合模式趋势以及注重与自然结合的可持续发展趋势。2003 年文晓斐在《基于行为心理的大学校园开放空间研究》中指出评价校园空间环境一个很重要的指标就是能否最大限度的满足学生的行为心理需求以及能否激发以及满足师生以及学生间的即兴交流的欲望。巫萍在其《1980 年代以来中国新建大学校园建筑组群形态研究》中,梳理了大学建筑群发展现状后得出了校园品质提升一个很重要的因素是校园人文环境的建设,进而才能促成理想的校园建筑组群空间形态。
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2.2 高校围合院落空间声环境客观数据测量
为调查不同功能区下院落空间背景声压级和声场分布特征,测试时间选声环境更为复杂的午间 12 点至 2 点,分别在南苑 2 舍和生命科学学院内院空间均匀布置了 65 个测点,测试时间选声环境更为复杂的午间 12 点至 2 点,测试在无雨雪、无雷电天气,风速 5m/s 以下的空场时进行。测试在无雨雪、无雷电天气,风速 5m/s 以下时进行。本次调查中利用声级计 BSWA801 对各功能空间进行声学测试,其测量范围为 24-140d BA,分辨率为0.1d BA,声级计测试高度为 1.2m。为避免 A 声级变化的频繁性,笔者选择每 10s记录一次数据,连续记录 5 分钟的方式进行测试,以获得等效 A 声级作为研究数据,主要测试内容还包括等效 A 计权声压级 LAeq,统计声压级 L10、L50、L90、Lmax 和 Lmin 等,用于分析声环境与其它要素之间的关系。声学参数模拟在康健等的研究基础上继续采用 ODEON v.11.23 软件,该程序采用虚声源法和声线跟踪法的混合算法进行声场预测。同时考虑建筑立面的漫反射以及衍射。
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第 3 章 主客观评价分析.....20
3.1 问卷调查与分析.............20
3.2 整体评价.....21
3.2.1 一般院落物理环境.........21
3.2.2 声景观.........23
3.3 不同功能区院落环境.....25#p#分页标题#e#
3.4 声学模拟与分析.............30
第 4 章 长春高校院落空间声环境设计策略.............33
4.1 基于典型空间特征的高校围合院落空间声环境设计.............33
4.1.1 规划层面上的考虑.........34
4.1.2 基于建筑层面上的考虑...........36
4.2 基于声景层面的高校围合院落空间声环境设计...........37
4.3 基于受访者行为社会特征的声环境设计.............43
4.4 其他层面上的考虑.........44
 
第 4 章 长春高校院落空间声环境设计策略
 
前文基于对高校围合院落空间声环境所涉及到的各方因素进行调查分析,在对长春典型高校院落进行模拟分析的基础上,分析了声环境总体特征,同时基于物理环境特征对长春典型高校院落公共空间声环境评价的影响进行分析,结果显示高校院落公共空间作为典型的非声学空间声环境复杂多样业已充分的体现,因此高校院落公共空间声环境舒适性的营造是复杂而多元的过程,无论是建筑师、规划师、声学设计师、开发者、管理者以及使用者,都参与到这一过程中,探讨声环境设计策略,既能为设计师提供专业的技术支持,也能满足使用者对声环境的需求。本章是在前文声环境基本特征、声学测量、声环境影响因素分析以及声环境模拟的基础上,对声环境进行策略性的设计研究。首先对典型高校院落声环境一般特征进行评价,从宏观整体上把控,基于典型空间特征的高校围合院落空间声环境设计;其次是针对一般环境影响因素对声环境进行设计;最后是针对院落主体建筑立面绿化因素影响下的声环境评价分析结果,对高校院落公共空间声环境进行设计。对比不同功能区下的高校院落公共空间发现,其基本空间单元存在着较大差异。为了对典型高校院落声环境一般特征进行评价,论文研究中通过声学参数测量测试其变化规律以及声区分布研究其差异性。又因为建筑绿化的不同布局形式以及不同的覆盖率对其院落内声学参数有不同程度的影响,因此利用软件模拟分析研究其一般变化规律。研究中主要采用了理想化模型,均质化布局。
 
4.1 基于典型空间特征的高校围合院落空间声环境设计
噪声的制约一般不外乎两种情况,一类是先于规划,也就是在规划图纸阶段就预知到噪声的存在及影响,此时可在图画图纸在未施工前将噪声的影响范围降到最低,对高校师生的生活环境带来充实或者合理利用噪声等措施预加干涉。另一种情况则是动工后,建筑业已成型,此时未统筹规划好的噪声将会带来不可挽回的影响,再想改善其声环境将会非常困难,所以前期合理的对噪声防治充足统筹的规划对于后期长远师生的生活环境带有决定性和不可估量的深远影响。还可以采用工程的办法或管理的办法,但这两种方式更多只是起到补救的作用。对高校围合院落空间声环境的研究而言,联系前文的分析发现,其与高校园区的空间肌理密切有关;也就是空间构成所涉及到的选址、交通路网、功能分区以及建筑的围合度、建筑开口程度、群体组合以及立面构造等息息相关。因此,以下将从这些方面提出相应的优化策略。
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结论
 
高校院落应该有更为安静或宜人的自然声,而不是嘈杂的交通机械声,应该营造出可以让人愿意停下来交流的物理环境氛围。高校院落应该根据不同的功能区将知识获取、学术交流和静心思考等功能合理的分布。本文首先对高校院落空间的发展背景和意义进行了分析,认识到良好的院落空间声环境对知识创新和身心成长的重要性。然后,对不同功能区院落的声环境进行主客观研究。发现了其客观声场分布特征以及空间活动类型特征。结合不同绿墙布置形式对院落声衰减的吸声性能,最终提出了长春地区高校声环境的设计策略。本论文所取成果如下:第一,首先对本文研究对象“高校院落”进行定义,不同于城市内广场和天井等概念,高校院落是和校园建筑联系最为紧密的场所,因此其声环境研究和校园师生的活动联系密切。第二,通过对院落空间物理环境评价发现采光、通风以及声学环境的人群评价满意度较低,对院落声场的测量发现教学区院落声场的背景声要大于生活区院落,同时不同功能区院落的声场分布特征也存在较大不同。通过声学模拟与分析发现相同绿墙覆盖率下不同布局模式下的吸声性能:点式最好,面式最差,线式一般。另外吸声性能随着覆盖率的增加,表现先增加后下降的趋势。第三,通过对院落声景观的调查发现,高校院落自然声评价总体要高于生活声以及人工声。意外的是基于声源频次统计比例来看,学生舒适度评价较高的自然声( 除风雨声、虫鸣声以外) 被听见的频次却不高。第四,通过对不同功能区院落对常见院落活动类型调研发现,教学区院落的生命科学院内院活动类型频次排名前 3 位的依次是学术交流、静心思考、科研实践,多为知识获取类活动,而生活区多为精力恢复类活动。在对院落环境常见改善措施的评价研究发现,两处院落受访者均认为增加院落私密性以及引入水景是积极的,然而对于自然的院落园林景观设计以及营造声景观却表现各异。继而,通过以上各个层面对高校围合院落空间的声环境研究结果,结合高校规划、建筑、庭院空间设计等指引其声环境设计策略。尤其是声景观的设计手法降低负面声强化自然声对长春的严寒地区的高校院落空间设计提供了设计指导策略。但是仍旧需要认清的是,我国的声景观研究还处于初始阶段,建筑厅堂声学研究和国外相比尚有不小差距,我国的传统声景亟需得到保护与传承。
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参考文献(略)
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