室内环境与设备主要知识点.docx

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室内环境与设备主要知识点

课程主要知识点

第一篇室内声环境

第一章室内声学原理

一、          填空题：

1、 声音是在气体、液体或固体等弹性介质中以波动形式传播的机械振动。

2、 声音在空气中的传播速度当空气为22℃时，等于344m/s，在常温条件下，空气中的声速为340m/s.

3、 声音是由声源的振动引起的。

声源在1s内完成的全振动次数称为频率。

它决定了声音的主调，符号为f，单位是赫兹。

4、 在声波传播途径上，两相邻同位相质点之间的距离称为波长。

5、 在室内声学中感兴趣的声音频率通常从63～10000Hz，相应的波长为5.4～0.034m。

6、 单位时间通过垂直于声音传播方向上单位面积的平均声能通量称为声强，符号是I。

7、 声强（I）与离开声源的距离（r）的平方成反比地衰减。

这称为几何衰减。

8、 声波在空气中传播时，空气媒质某点（体积元）由于受声波扰动后压强超过原先大气静压强的值，称为声压。

9、 由于人耳对中高频声音较敏感，对低频声音较不敏感，为了得到比声压级能更好地与人耳响度判别密切相关的升级值，在声级计中加进了“频率计权网络”。

10、             对声源方位的辨别，正常人可辨别1°～3°水平方位的变化.在水平方位角0°～60°范围内，人耳有良好的方位辨别力，超过60°就变差。

对竖直方位，可能要在声源变化达10°～15°以上时才能辨别。

11、             响度是人对声音强弱的主管评价指标。

人耳对2000～4000Hz的声音最敏感，频率越低，灵敏度越差；而频率很高时，灵敏度也会变差。

12、             音高又称音调，是人耳对声音调子高低的主观感觉。

13、             声源在自由空间传播时，人们听到的只有来自声源的直达声。

14、             颤动回声——会引起声压分布不均，还会发生某些频率声音被增强，某些频率声音被减弱的现象，使声音产生失真，所以在室内设计中应加以避免。

二、          名词解释：

1、 掩蔽效应——人耳在倾听一个声音的同时，如果存在另外一个声音，就会影响到人耳对所听声音的听闻效果。

2、 混响声——人们在室内听到的除了直达声外，还有来自顶棚、墙壁和地板各界面反射一次乃至多次的反射声。

这些反射声的总和称为混响声。

3、 稳态声压级——由于来自高阶虚声源的反射声声压级越来越低，其叠加影响可以忽略不计。

这时室内声压级就达到一个稳定值，称为稳态声压级。

4、 混响时间——声源停止发声后，稳态声压级衰变60dB的时间称为混响时间。

第二章室内声环境评价

一、填空题：

1、室内音质评价可分为对语言声听闻的评价和对音乐声听闻的评价两类。

2、语言的可懂度是指对有字义联系的发音内容，通过房间的传输，能被室内听众正确辨认的百分数。

3、语言的清晰度则指对无字义联系的发音内容，能被听众正确辨认的百分数。

4、为了使语言和音乐听起来清晰、不费劲，甚至有快感，就必须有一定的响度，即必须有一定的声压级和信噪比。

5、对语言声和音乐声可以选择不同的声压级标准。

对于语言声，一般要求50～55dB，信噪比要达到10dB。

对于音乐声，一般要求声压级在75~96dB之间。

6、与第三音质感受有关的物理参量主要是早期侧向声能对早期总声能之比以及双耳听闻的相干性指标。

7、1971年，国际标准化组织（ISO）采用NR曲线来评价室内噪声环境。

根据不同使用要求的房间，可采用不同的NR评价数作为背景噪声标准。

8、我国制订的“工业企业卫生标准”，规定每天工作8h，室内允许等效声级对新建企业为85dBA，对老企业为90dBA。

工作时间减半，允许噪声标准提高3dB。

二、名词解释：

1、音乐的清晰度又称明晰度，指的是能听清急速连贯演奏的旋律以及同时能分清不同声部或乐器组演奏的声音，即音乐的透明度和层次感。

2、音乐的丰满度指的是由于室内各界面的反射声，尤其是50ms以内的早期反射声对直达声所起的增强和烘托的作用。

3、音乐的平衡感指的是各声部之间的平衡协调。

4、音乐的空间感含义较广泛。

它可以包括声源的轮廓感、立体感以及声源在横向和纵向的拓宽感、延伸感；还包括音乐的环绕感，即听众被音乐声所包围的感觉以及听众对厅堂的听觉印象等。

5、混响时间——室内稳态声压级衰减60dB所经历的时间。

6、信噪比——指的是语言或音乐声信号的声压级高出背景噪声级的值。

三、简答题：

1、良好的音质感受包含哪些方面？

（1）在混响感（丰满度）和清晰度之间有适当的平衡；

（2）具有适当的响度；

 （3）具有一定的空间感

 （4）具有良好的音色，即低、中、高音适度平衡，不畸变，不失真。

2、对音乐厅音质设计而言，需要注意的问题有哪些？

 对音乐厅音质设计而言，就是要求观众厅的侧墙距离不要过大，侧墙宜修建成坚硬的声反射面或布置专用的反射般。

最好使反射声在垂直于听众两耳连线的中面成±（55°±20°）的角度范围到达听众。

第三章建筑材料及结构的吸声与隔声

一、填空题

1、有效孔隙率定义为与外部连通气泡和空隙的容积的百分比。

2、穿孔板吸声结构在共振频率处吸声系数有一峰值，离共振频率越远，吸声系数越小。

3、当穿孔板孔径小于1mm时，称为微穿孔板。

4、薄膜吸声结构共振频率通常为200～1000Hz，最大吸声系数约为0.30~0.40.

5、当楼板、墙等围护构件直接受到机械力的撞击产生振动而向房间辐射声能，称为撞击声或固体声。

6、由3mm和5mm玻璃做成的双层窗，要避免共振影响，两窗间距应在200mm以上。

对于一般由薄板加龙骨做成的轻质隔墙，空气层宜有70mm以上。

7、门的隔声量决定于门扇本身的隔声性能及门缝的密闭程度。

8、提高门扇隔声量的措施有：

多层复合，做成夹层门。

如有可能选用密实厚重材料做门。

二、名词解释

1、多孔吸声材料——是工程中使用最普遍的吸声材料。

其特征是具有大量内外连通的微小空隙和气泡。

包括各种纤维和颗粒材料。

2、空间吸声体——一般由多孔吸声材料外加透气护面层做成。

所用多孔材料常用超细玻璃棉，厚度一般取50～100mm。

护面层可用钢板网、铝板网、穿孔板等，也可在钢板网外再加一层阻燃织物。

3、空气声——对室内而言，室外或相邻房间的声波激发墙、楼板、等围护构件产生振动，从而向房间辐射声能；或通过开启的门、窗洞口直接将声音传入房间。

这种外部声场的声音称空气声。

6、吻合效应——声波斜入射时，在一定频率范围内使墙体发生弯曲共振，亦称吻合效应。

7、声桥——双层墙中间存在刚性连接时，声能很容易通过它从一侧传至另一侧。

这种刚性连接称为声桥。

8、浮筑构造——在楼板面层与结构层之间加弹性垫层。

三、简答题

1、多孔吸声材料吸声机理是什么？

由于多孔吸声材料具有大量内外连通的微小空隙和气泡，当声波入射时，声波能顺着微孔进入材料内部，引起空隙中空气振动。

由于空气的黏滞阻力及空气与孔壁的摩擦和热传导作用等，使相当一部分声能进化为热能而被吸收。

2、多孔吸声材料吸声特性及其影响因素

多孔吸声材料一般中高频吸声系数大，低频吸声系数小。

多孔吸声材料的空气流阻和表观密度对其吸声能力有直接的影响，（流阻太大，声波难于进入材料层内部，吸声性能会下降；如流阻过小，声能因摩擦力、黏滞力小而损耗的效率就低，吸声性能也会下降。

所以，多孔材料存在最佳流阻。

材料表观密度与空气流阻一般有较好的对应关系，表观密度增加，材料密实，引起流阻增大，导致吸声系数下降；表观密度降低，材料稀疏，流阻过小。

因此，多孔吸声材料表观密度也存在一个最佳值。

）多孔吸声材料的结构因子和有效孔隙率对其吸声系数也有影响。

多孔系数材料的吸声性能还与厚度及材料背后空气层大小有关，厚度增加，吸声系数增加，尤以中低频吸声系数的增大更加显著。

材料背后留有空气层也能增加吸声，与增加厚度有相似的作用。

另外，多孔吸声材料吸湿受潮，使材料内部一部分孔隙或气泡被水充满，导致吸声性能下降。

3、吸声材料的选择

（1）从吸声性能考虑，可选用那些具有良好的中高频吸声，增加厚度或材料层背后留有空气层还能获得较高的低频吸收的吸声材料。

（2）从防火要求上考虑，可选用不燃或阻燃材料。

（3）潮湿的场合与洁净要求特别高的房间不应选用多孔吸声材料。

（4）选择吸声材料时，还需要考虑耐久性、力学强度、化学性质和尺寸的稳定性、装饰效果以及是否便于施工等因素。

4、简述提高轻质隔墙的隔声量的措施。

轻质隔墙隔声差一直是推广轻质隔墙的一大障碍。

提高轻质隔墙隔声量的措施主要有：

（1）      多层复合：

将多层密实材料用多孔吸声材料分隔，做成夹层结构

（2）      薄板叠合：

多层薄板叠合在一起，可以避免板缝隙处理不好造成的漏声；如每层板减薄，可使吻合效应产生的隔声低谷上移出隔声频率范围；各层板材料不同或厚度不同，可以使各层的吻合谷错开，以减轻吻合谷的不利影响。

（3）      弹性连接、双墙分立，避免声桥传声。

5、撞击声隔绝措施

隔绝撞击声可以从三个方面进行，即铺设弹性面层、加弹性垫层和在楼板下做隔声吊顶。

第四章室内声环境设计

一、填空题

音质设计的内容包括：

确定房间容积，进行房间体型设计，混响设计及装修材料的选择和布置。

三、简答题

1、简述室内音质设计原则

为使室内具有良好的音质，音质设计时应遵循以下几个原则：

（1）      使室内具有足够的声压级并且分布均匀。

（2）          使室内具有与用途相适应的混响时间及其频率特性

（3）      观众厅各处都能获得丰富的早期反射声，特别是早期侧向反射声

（4）      表演区有足够的早期反射声，特别是来自顶部的反射声，使演员之间有良好的相互听闻

（5）      防止出现回声、颤声回声、声影、声聚焦等声学缺陷

（6）      防止外部噪声及振动传入室内，控制好空调系统噪声，使室内的背景噪声不大于允许噪声标准

2、简述体型设计

体型设计首先应使直达声不受遮挡，能到达每一位观众。

要考虑到声源的指向性。

第五章 室内音响设备

一、填空题

1、传声器的作用是把声信号转换成电信号。

 三、简答题

1、一般建筑中音响设备系统可分为几类？

（1）广播通信系统

（2）扩声系统

（3）重放系统

（4）音质主动控制系统

2、音质主动控制分为哪些方面

一、是增加早期反射声，并改善反射声分布

二、是增加房间混响声能，延长混响时间。

3、什么是电子反射系统

在声源附近布置传声器拾取直达声，将声信号经过放大以及根据所需要的时间进行延时处理后，再由扬声器在特定位置按所需方向发出即可。

这一系统称为电子反射声系统。

第二篇室内光环境

第六章室内光环境基本计量

一、填空题

1、从纯粹的物理意义上讲，光是电磁波，是所有形式的辐射能量。

2、人眼的颜色感觉主要是由锥状细胞引起的。

因此，它只存在于明视觉中，而且在视野的中心比周围要强。

3、人们所说的光，其波长范围是380~780nm。

长于780nm的红外线、无线电波等，以及短于380nm的紫外线、X射线等，都不能为人眼所感受，因此就不属于“光”的范畴。

4、在光环境设计中需用一些物理量来进行计算以保证光环境质量的要求。

这些物理量以光通量为基础，形成一个光度量的体系，其中最基本的有光通量、发光强度、亮度及照度等。

5、在单位时间内辐射的能量称为辐射功率。

6、光入射到人眼内发挥刺激作用产生视知觉的综合。

7、人眼的感光细胞位于视网膜的外侧，分为锥状细胞和杆状细胞。

8、在暗视觉的状态下，杆状细胞发挥作用。

这时，人眼几乎不能识别物体的颜色或细部，且对外界亮度变化的适应能力低。

9、眼睛观看物体时，只有当物体发出足够的光能，形成一定的刺激时，才能产生视知觉，即需要一定的识别时间和面积。

10、从明到暗的适应称为暗适应，当视网膜的感光度重又达到最大时，需要经历10~35min；由暗到明的适应称为明适应，时间较暗适应短，仅需1min左右。

11、根据眩光对视觉的影响程度，可分为“失能眩光”和“不舒适眩光”。

前者会降低物件和背景间的亮度对比，导致视度下降，甚至暂时丧失视力；后者的存在并不明显地降低视度，但会使人感到不舒服，影响注意力的集中，长时间会导致人眼的疲劳。

二、名词解释

1、普尔钦效应——在光谱特性保持不变的情况下，各波长的光按相同的比例减少，当由明视觉向暗视觉转变时，人眼的敏感波长也会向短波方向移动，于是蓝光逐渐鲜明，红光逐渐暗淡。

这就是普尔钦效应。

2、发光强度——光源在某一方向的发光强度是光源在该方向单位立体角内所发出的光通量，也就是光通量的空间密度。

3、照度——光源落在单位被照面上的光通量叫做照度。

它是用来衡量被照面被照射程度的一个基本光度量，即被照面的光通量密度。

4、亮度——发光体在视线方向单位面积上的发光强度。

5、适应——当外界光环境的亮度发生改变时，人眼需要调节入射光量，改变视网膜的感光度。

该视网膜感光度的变化过程称适应。

6、眩光——在视野内出现亮度极高的物体或过大的亮度对比时，可引起人眼不舒适或适度下降。

这种现象成眩光。

三、简答题

 1、光的本质的含义

光是一定种类和数量的、能对健康的视觉器官起作用的辐射能。

光的本质包含了三层含义：

一、是可见的辐射波

二、是视觉器官的视觉特点

三、是两者作用所引起的感觉效果。

2、影响视度的因素有哪些？

亮度、物件的尺寸、亮度对比、识别时间与面积、适应、眩光 

第七章室内装饰材料的光学特性

一、填空题

1、光在传播过程中遇到介质时，其入射的光通量一部分被介质吸收，一部分被反射，另一部分被透射。

2、反射后光线的空间分布，取决于材料表面的光洁程度和材料内部的结构。

3、光线射到非常光滑的不透明材料表面时，就会发生定向反射，也称镜面反射。

4、扩散反射材料可以使反射光线不同程度地分散在比入射光线更大的立体角范围内。

根据材料扩散程度的不同，又可分为均匀扩散反射材料和定向扩散反射材料两种。

5、根据透射后光线在空间的分布情况，可以把透光材料分为两大类：

定向透光材料和扩散透光材料。

第八章天然光环境设计

一、填空题

1、在国外，临界照度的最低值定在4000~6000lx之间。

在采光标准中规定临界照度为5000lx。

四川、贵州等地的天然光照度值特别低，那里的临界照度值可取为4000lx。

2、把视觉工作分为五个等级，并提出了各级工作所需的天然光照度最低值，分别为：

250lx，150lx，100lx，50lx，25lx。

二、名词解释

1、高侧窗——有的场合为了利用更多的墙面或为了提高房间深处的照度，将窗台提高到2m以上，称为高侧窗。

三．简答题

1、简述天然光环境设计内容及过程

天然光环境设计不仅要满足使用功能的需要，还要进一步创造出天然光的艺术环境。

它是与建筑方案的设计相结合而进行的。

天然光环境设计的主要过程和内容如下：

（1）      在设计之前，首先要了解设计对象对采光的要求，以及建筑方案给天然光环境提供的条件，诸如房间的使用功能、视觉工作特点、被看物体的精密度、工作对象的表面状况、工作面的位置、使用者的心理因素、有无特殊要求、室内装修的风格特点，以及设计对象在采暖、通风等其他方面的要求等。

（2）      其次，要根据当地光气候以及采光的而要求，确定采光口的大小、位置、形式、材料和构造等，从而保证室内光环境的空间及表面等效果。

还应运用天然光处理的技法，创造天然光的艺术氛围。

（3）      此外，还有进行天然光的控制盒调节，以避免眩光，防止过热等。

当天然光不足时，还有补充以人工照明。

（4）      最后，是经济分析，包括计算采光设备的投资与维护费用，对初选方案进行技术经济比较和修改，最终确定一个在光环境质量及经济节能诸方面均令人满意，又能与建筑造型、室内装饰及周围环境相协调的方案。

2、采光口与天然光的控制调节

直射光透过采光口照射到室内，有时会造成照度不均匀，产生眩光与热辐射，损害室内物品。

因而，要对采光口采取一定的遮光和控光措施，以调节光量，改善室内照度的均匀性，减少或防止眩光，创造一个舒适的室内光环境。

（1）      透光材料。

为了克服侧窗采光照度变化大，房间进深处照度不均匀的缺点，可采用乳白色玻璃等扩散透射材料，或是采用将光线折射到顶棚的折射玻璃，来提高房间进深方向的照度。

（2）      窗帘百叶类。

由纱、布、绒或细竹篾等材料制成的窗帘，可起到透光和挡光的作用。

这些材料的图案和色彩还起到装饰室内环境的作用。

百叶多设置于朝南、东和西向的窗口。

（3）      绿化。

利用绿化来控光是一种经济而有效的措施，特别适用于低层建筑。

可在窗外种植蔓藤植物，或在窗外一定距离处种植树木。

（4）      遮阳板。

遮阳板可以遮挡太阳辐射，阻挡直射光线，防止眩光，使室内照度分布均匀，有利于正常的视觉工作。

遮阳板的形式可分为水平式、垂直式、综合式和挡板式等。

水平遮阳板适合来自上方的直射光，针对南向窗；竖向遮阳板适合高度角较小，从侧向入射的光线，能有效针对东北、西北向窗，综合式遮阳板针对东南、西南向窗。

3、教室天然采光设计要点是什么？

（1）教室采光系数不得低于1.5%，应尽量提高窗高，玻璃净面积与地板面积比不小于1:

6；

（2）应尽量缩小窗间墙至1m或更小，以获得均匀光线分布，工作区照度差低于1:

3，整个房间不超过1:

10，教室窗台限高1.2m上，条件允许下应双侧开窗；

（3）光线最好从左侧来，以避免手写时产生阴影；

（4）避免产生眩光窗口，人工照明灯具应注意防眩光处理；避免光线直射进入教室；

（5）室内界面反射系数对采光分配意义重大，应采用高反射系数、漫反射方式材质，包括桌椅的选择，不宜过亮以避免眩光，不宜过暗以增加整体照度；黑板若靠近窗应注意其侧用反光性较小材质以减少亮度差；黑板应做成磨砂面或倾斜10-15度放置，以防止自身眩光。

4、天然采光的艺术表现手段是什么？

（1）注重光的方向；

（2）注重于建筑空间的互动，立体感的塑造；

（3）注重质感的表达；

（4）运用透光、漏光、滤光、遮光、混用光的控光手法塑造多维层次。

第九章人工光环境设计

一、填空题

1、我们希望空间照度的最大值、最小值与平均值的差值不超过1/6，最低照度与平均值之比不低于0.7.

2、按照发光原理不同，可分为热辐射光源和气体放电光源两大类。

3、灯具效率与灯具的材料、形状及清洁程度等有关。

4、光源的颜色按照外观效果可分为冷色、中间色和暖色三种类型。

它们会使人产生不同的生理和心理效果。

暖色光可以创造温暖、舒适、欢快的气氛；冷色光则有凉爽、流动之感。

一般小房间宜使用照度较高的冷色光源，以扩大空间感，大房间可选用照度较低的暖色光源，以减少空旷感。

二、名词解释

1、显色指数——光源光对物体颜色呈现的真实程度称显色性，用显色指数Ra表示。

它能衡量同一物体在某一光源的照射下所呈现的颜色与在标准光源下呈现颜色的一致程度。

2、灯具——是光源、灯罩及其附件的总称。

它能够改变光源光通量的空间分布或光谱分布。

3、灯具效率——从灯具发出的光通量与光源发出的总光通量之比，称为灯具效率。

4、一般照明——不考虑局部的特殊要求而使室内具有均匀照度的一种方式。

这种方式适合于没有高视度方面特殊要求，且对光的投射方向没有特殊要求的场合。

三、            简答题

1、简述人工光环境设计内容及过程

（1）      设计对象

（2）      设计因素：

设计中要考虑的因素有：

建筑因素、环境因素、经济因素、安全因素、心理因素、室内因素、管理因素

（3）      设计标准：

包括照明的数量和质量两个方面。

（4）      设计方案

（5）      照明计算

（6）      经济比较：

包括光源和照明方案的全面经济核算，判定照明方案是否经济合理

（7）      设计评价

2、简述电光源的主要技术性能指标

（1）      光通量

（2）      光效

（3）      寿命

（4）      平均亮度

（5）      光源色

（6）      显色指数

3、简述灯具的特性

（1）灯具效率

（2）配光

（3）保护角

4、简述灯具的布置

灯具空间布置一般有四大类：

一般照明、分区一般照明、局部照明及混合照明。

5、如何表现光的造型与表现力？

（1）立体感。

立体感是由明暗差所形成的。

（2）质感。

对一个物体的表现不仅仅在立体感上，还在于不同的材质所表现出来的不同质感。

（3）跳跃感。

适当调整下房间的亮度的变化，布置一些较其他处亮的光斑，就会避免房间的单调感。

（4）对比感。

在人工光环境中，灯光的对比包括亮度对比、光影对比和光色对比等等。

6、光源与表面反光系数的关系？

在设计室内表面时，选择表面的材料要使其有利于提高光源的光效。

表面材料反光系数过低，会使室内亮度不足；若过高，又会影响室内亮度分布的均匀性，并产生眩光。

表面反光系数的选择要视照明方式和房间大小而定。

第三篇 室内热环境

第十章室内热环境基本计量与评价

一、填空题

1、室内热环境是由室内空气的温度、湿度、气流速度以及壁面的辐射温度等综合而成的一种室内气候。

2、温度是分子动能的宏观度量。

目前国际上常用的温标是摄氏温标，符号是t，单位是摄氏度。

3、室内空气温度对环境起着很重要的作用。

根据我国国情，在实践中推荐室内空气温度为：

夏季，26～28℃，高级建筑及人们停留时间较长的建筑可取低值，一般建筑及停留时间较短的应取高值；冬季，18～22℃，高级建筑及人们停留时间较长的建筑可取高值，一般建筑及停留时间较短的应取低值。

4、当空气中水蒸气的含量达到最大限度时，该空气就称为“饱和”湿空气。

5、饱和湿空气中水蒸气的分压力称为饱和水蒸气分压力。

6、我国对室内空气平均流速的计算值为：

夏季0.2~0.5m/s;冬季0.15~0.3m/s。

7、人们在室内感到热舒适的必要条件是：

人体内产生的热量与向环境散发的热量相等，即保持人体的热平衡。

二、名词解释

1、相对湿度——空气中水蒸气的分压力与同温度下饱和水蒸气分压力的比值。

三、简答题

1、热舒适的影响因素有哪些？

室内环境的热舒适不仅取决于室内的四个环境因素：

空气温度、湿度、气流速度及壁面温度，还与活动量及衣着量等人体因素有关。