专业工程管理与实务(建筑工程)(一级建造师)精讲班第8讲讲义

发光强度与照度的关系
（2）发光强度与照度的关系
点光源在一表面上形成的照度与它在这一方向上的发光强度成正比，和入射光线与被照面法线形成的夹角余弦成正比，和它到被照面的距离成反比。
（3）亮度与照度的关系
亮度与照度之间的关系常用的立体角投影定律来表述。它表示某一亮度为Ｌα的发光表面在被照面上形成的照度，是这一发光表面的亮度Ｌα与该发光表面在被照点上形成的立体角Ω在被照面的投影（Ωcosθ）的乘积。
（4）天然采光的基本知识主要包括如下内容：
·天然光的组成
通常到达地表的天然光由太阳直射光和天空扩散光两部分组成。在全云天的情况下，室外天然光只有天空扩散光。
全云天的亮度分布和水平面照度的关系。
全云天亮度分布相对稳定,不受太阳位置的影响。全云天时天顶亮度(Lz)最大,为地平线附近天空亮度的3倍。
·采光标准
采光标准从采光数量和采光质量两个方面对天然采光提出要求。
采光数量是根据视觉工作的精细程度，划分为五个等级，并依据采光的形式用采光系数的形式给出标准值。
采光系数是室内给定水平面上某一点的由全云天天空漫射光所产生的照度和同一时间同一地点, 在室外无遮挡水平面上由全阴天天空漫射光所产生的照度的比值。
采光质量包括采光均匀度、眩光的控制、合适的亮度比等方面。
·侧窗的采光特性
低窗时，近窗处照度很高，往里则迅速下降。当窗的位置提高后，虽然靠近窗口处照度下降，但离窗口远的地方照度却提高不少，均匀性得到很大的改善。侧窗的有效采光范围为窗高的3～5倍。
影响房间横向采光均匀性的主要因素是窗间墙。窗间墙越宽，横向均匀性越差。
·常用天窗的采光特性
矩形天窗、横向天窗和锯齿型天窗相当于提高位置(安装在屋顶上)的高侧窗，光特性与高侧窗相似。采光系数最高值一般在5%～7% 以内。
平天窗由于不需安装天窗架，简化结构。平天窗采光效率高，而且更易获得均匀的照度。
·采光设计的主要步骤和采光计算原理
采光设计的主要步骤：收集设计要求、条件和环境方面等的基础资料，选择采光口形式，确定采光口位置及可能开设的窗口面积，估算采光口尺寸，布置采光口。
采光计算原理：这种计算方法是根据有关数据查出相应的理想条件下的采光系数值。然后按实际情况考虑各种影响因素，加以修正而得到室内最暗处的采光系数值。
（5）人工照明的基本知识主要包括如下内容：
·光源的主要类别
热辐射光源,主要包括白炽灯和卤钨灯。
气体放电光源,主要包括荧光灯、荧光高压汞灯、金属卤化物灯、钠灯、氙灯等。
·光源特性的主要描述参量
色温：某一光源的光色与某一温度下的完全辐射体的光色完全相同时，完全辐射体的温度表示该光源的光色。
显色指数：光源的显色性用显色指数来表示。即在该光源下人眼分辨物体真实颜色的程度。即用某一光源和标准光源照明时，在适当考虑色适应状态下，物体的心理、物理色符合程度。
此外还有发光效率、平均寿命等技术参量。
·灯具光特性的主要描述参数
配光曲线：任何光源或灯光处于工作状态，就向周围投射光通量。把灯具各方向的发光强度在三维空间用矢量表示出来，把终端连接起来 ，构成一封闭的光强体。当光强体被通过Z轴线的平面截割时，在平面上获得一封闭的交线。此交线以极坐标的形式绘制在平面图上，就是灯具的配光曲线。
此外还有遮光角、灯具效率等技术参量。
·主要照明的方式
功能照明的主要方式有：一般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明。
照明设计标准的主要方面
照明数量：照明设计标准就是根据识别物体的大小、物件与背景的亮度对比，识别物体本身的亮度等因素确定相关的标准值。
照明质量：考虑到有利于视功能、舒适感、安全与适宜的亮度分布等方面，包括眩光、颜色、扩散、方向性、均匀度、亮度和亮度对比等技术方面的要求。
·室内照明设计需考虑的主要方面和手法
处理室内环境照明时，必须充分估计到光的表现能力。要结合建筑物的使用要求、建筑空间尺度及结构形式等实际条件，对光的分布、光的明暗构图、装修的颜色和质量作出统一的规划，利用灯具自身的艺术性或灯具的规律的布置方式，在满足使用功能的基础上，使之达到预期的艺术效果，并形成舒适宜人的光环境。
·室外环境照明设计需考虑的主要方面和手法
处理室外环境照明时，要结合室外环境特征、使用功能或功能分划区结构形式等实际条件，结合地域文化的要素，对光的分布、明暗构图及视觉景观中心作出统一的规划，利用灯具自身的艺术性、灯具的规律布置方式以及光色、亮度、光斑图案的合理调控等手法，使之形成舒适宜人的光环境。同时还需注意限制眩光、节能及选择合理的灯具。

1A412013掌握建筑声环境和噪声控制技术要求
一、声学基本知识
（1）声速、波长和频率的关系C=f·λ 
C ——通常室温下 的声速340m/s；
λ——声音的波长m；
f ——声音的频率HZ
（2）声波的透射与吸收Eo=Er+Ea+Eて
Eo——单位时间内入射到构件的总声能；
Er——反射的声能；
Ea——构件吸收的声能；
Eて——透过构件的声能。
·透射声能与入射声能之比，称为透射系数，记作て；反射声能与入射声能之比称为反射系数，记作r.
·材料的吸声系数 
（3）声功率W、声强I、声压P
·声源辐射声波时对外作功，声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能，单位为瓦（W）或微瓦（μW）。声源的声功率是指在全部可听频率范围所辐射的功率，或指在某个有限频率范围所辐射的声功率（通常称为频带声功率）。
·声强
是衡量声音强弱的物理量，声场中某一点的声强，即在单位时间内，在垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能，记为I，单位是W/㎡。
·声压
指某瞬时介质中的压强相对于无声波时压强的改变量，所以声压的单位就是压强的单位，即牛顿/米2（N/㎡）或微巴（μB）。
任一点的声压都是随时间而不断变化的，每一瞬间的声压叫瞬时声压，某段时间内瞬时声压的平均值称为有效声压，用它的平方根值来表示。
声压与声强的关系，在自由声场中，某处的声强与该处声压的平方成正比，而与介质密度与声速的乘积成反比。
（4）音频范围，声压级及其叠加
·音频范围
指在有足够的声强和声压的条件下，能引起正常人耳听觉的频率范围，约为20～20000Hz，对频率为1000Hz的声音，人耳刚能听到的下限声压为2×10﹣5N/㎡；使人产生疼痛感的上限声压为20N/㎡。
·声压级
用对数的标度方法来表示，利用级的概念，就可以大大地压缩量程的数量级，从而提高计算的简明程度，用分贝为单位来定义声压级. 
·声压级的叠加
指当几个不同声源同时作用时，它们在某处形成的总声压（有效声压）P是各声压的均方根值。
（5）掩蔽作用，人的听觉器官能够分辨同时存在的几个声音，但由于某一个声音的存在，要听清另外的声音，必须把这些声音提高，这些声音的可闻阈（可闻下限）提高了，这种现象称为“掩蔽”。可闻阈所提高的分贝数称为“掩蔽量”。
掩蔽的特点是接近掩蔽声频率的掩蔽量最大，即频率相近的声音，掩蔽较显著;掩蔽声的声压越大,掩蔽量就越大;对所有高频声的掩蔽量较显著，低频声容易完全掩蔽高频声，高频声则难以完全掩蔽低频声。

二、建筑吸声材料的基本知识
（1）多孔吸声材料
·多孔吸声材料的类型
有机纤维材料、麻棉毛毡、无机纤维材料、玻璃棉、岩棉、矿棉。
·构造特征
材料内部应有大量的微孔和间隙，而且这些微孔应尽可能细小并在材料内部是均匀分布的。材料内部的微孔应该是互相贯通的，而不是密闭的，单独的气泡和 密闭间隙不起吸声作用。微孔向外敞开，使声波易于进入微孔内。
·吸声特性
主要是高频，影响吸声性能的因素主要是材料的流阻，孔隙，结构因素、厚度、容重、背后条件的影响。
（2）穿孔板共振吸声结构
采用穿孔的石棉水泥板、石膏板、硬质纤维板、胶合板以及钢板、铝板，都可作为穿孔板共振吸声结构，在其结构共振频率附近，有较大的吸收。穿孔板的共振频率与穿孔率、孔径及厚度大小有关。
（3）薄膜吸声结构
包括皮革、人造革、塑料薄膜等材料，具有不透气、柔软、受张拉时有弹性等特性，吸收共振频率附近的入射声能，共振频率通常在200～1000Hz范围，最大吸声系数约为0.3～0.4，一般把它作为中频范围的吸声材料。
（4）薄板吸声结构
把胶合板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板等板材周边固定在框架上，连同板后的封闭空气层，构成振动系统，其共振频率多在80～300HZ，其吸声系数约为0.2～0.5，可以作为低频吸声结构。

三、 室内音质设计和噪声控制的基本知识 
（1）混响时间的定义和正确性的评价
·混响时间定义 
当室内声场达到稳态，声源停止发声后，声音衰减60dB所经历的时间；它是影响室内设计的一个重要物理量指标；与房间的容积成正比，与房间的内表面吸声量成反比。
·混响时间计算的正确性评价
首先，在室内声源具有一定指向性，而且常位于房间的一端发声，再加以房间形状特殊（如比例狭长，平顶较低或室内有大小二空间相耦合等）将使得声场不均匀。
其次在观众厅中，观众席上的吸收要比墙面、顶棚大得多，有时，为了消除回声，常在后墙作强吸收处理，因此，使得室内吸收分布很不均匀。以上两点都会影响混响时间计算的正确性，其计算结果与实测值一般会有10%左右的误差。
（2）各种房间对混响时间的要求
·以语言为主的房间
话剧院、报告厅、大教室等，其混响时间在1.2～1.4s。
·以电声为主的房间
电影院、歌舞厅等，其混响时间在0.8～1.0s。
·以音乐为主的房间
音乐厅、歌剧院等，其混响时间在1.5～2.1s。
（3）建筑中的吸声减噪
由于混响声与直达声的共同作用，使得离开同一噪声源一定距离的接受点的声压级，在室内比室外要高出10～15dB；如果在室内的顶棚和墙面上布置吸声材料，使反射声减弱，噪声降低，这种方法称为“吸声减噪”。
（4）撞击声的隔绝措施
·弹性面层处理
在楼板表面铺设柔软材料（地毯、软木板、橡胶板、塑料地面等）减弱撞击楼板的能量，从而减弱楼板本身的振动，这种处理面层的措施，一般对降低高频声的效果最显著。
·弹性垫层处理
在楼板结构层与面层之间做弹性垫层，以降低结构层的振动，应注意这种楼板在面层和墙的交接处，也要采用隔离措施，以免引起墙体的振动。
·楼板做吊顶处理
吊顶的作用主要是解决空气声的隔绝，如采用弹性连接，则隔声能力可以提高。
（8）单层均质密实墙的空气声隔绝
单层均质密实墙是没有孔隙传声的，它通过墙体本身的振动，将入射声能的一部分传播到墙体的另一侧去，其隔声量与墙体的面密度和入射的频率有关。
墙的单位面积密度越大，隔声效果越好，这一定律即称为“质量定律”，单位面积质量或入射声频率每增加一倍，隔声量增加6dB。