《光学和声学在现代建筑设计中的应用研究-以S小学工程为例》3500字（论文）

光学和声学在现代建筑设计中的应用研究—以S小学工程为例目录TOC\o"1-2"\h\u6481光学和声学在现代建筑设计中的应用研究—以S小学工程为例 111970引言 1112171建筑光学和声学在建筑中的应用 24941.1建筑光学在建筑中的应用 2182871.2建筑声学在建筑中的应用 2205642小学建筑校址选择 3221673光学和声学在小学建筑中的设计 365013.1建筑声学在小学建筑中的设计 3263463.2建筑光学在小学建筑设计中的应用 5144653结语 524956参考文献 5摘要：随着社会的发展,建筑物越来越壮观,越来越雄伟,无论是建筑物的结构，还是和其匹配的配套设施，都能从中看出丰富的物理知识。为了能够设计出既适用，又经济美观的建筑物，建筑师就必须掌握不同方面的理论知识，譬如美学和艺术等。在安全和经济的前提下,建筑师在应用物理知识的情况下实现自己的建筑构思,体现物理与艺术的完美结合。本文从建筑物中所使用的光学等物理原理出发，对一些物理现象等进行了详细的分析，针对建筑物中出现的问题提出了相应的解决办法，希望能够为未来物理知识的运用提供一定的帮助。关键词：光学；声学；建筑设计引言最近几年，随着生活水平的提高，人们对房屋建筑的室内外环境提出了更高的要求，而作为建筑学的核心构成部分，声学与建筑光学两者为推动建筑学的发展贡献了非常大的力量。基于此，从事建筑设计行业的相关者必须对建筑光学引起重视和关注[1]。总所周知，无论是建筑光学，还是声学，目前在城市规划或者是城市建设等领域中均得到了广泛运用。以教室建筑为例，建设环节如若过度注重长度或者是高度等方面的设计，忽略了储藏室的重要性，则教师开展相关教育活动必然会收到一定的影响。因此，设计教室的目的就是为了方便教师开展教学活动，在此基础上，教室不仅要满足学生们物质方面的需求，而且还应该满足其精神方面的需求。在设计教室的外围护结构的过程中，要从两个方面考虑，一是外界自然力对其所带来的影响；二是外界自然力能否和人们的听觉系统和视觉系统相契合。总之，学校建筑所为师生所提供的光环境和声环境场所不仅要能够促进师生们的身心健康，而且还要能够促进师生们的工作和学习。下文中将位于青岛金水区小学的改扩建作为研究对象，并从光学和声学在该建筑活动中的具体运用为基础，对两者和建筑活动中的关系进行了相关的说明。1建筑光学和声学在建筑中的应用1.1建筑光学在建筑中的应用依照相关调查得知，在社会高速发展的今天，社会对于创新性人才所提出的要求越来越高，在此背景下，培养一批有能力、有知识的创新性人才显然当前我国发展的重中之重。为了将物理学原理很好的运用到建筑学中，要求相关人员必须要有一定的创新精神。从中可以看出，在当代的教育中，很有必要对创新人才进行培养。在日常生活中，物理学原理使用的较为成功的要数利用太阳能取暖了[2]。从某种程度上来看，这种设计不仅有利于建设资源节约型社会，而且还能够满足社会发展的相关理念。太阳能资源是一种清洁能源，因其能够可持续利用，因而在生活中得以被广泛应用，只要有太阳，太阳能资源就能够使用，不需要较高的成本，不仅安全而且环保。从现代建筑的能源消耗来看，太阳能的覆盖面积较广。这也是物理原理在建筑中运用的比较成功的案例，能够为未来物理原理在建筑中的应用提供一定的参考。1.2建筑声学在建筑中的应用在我们的日常生活中，随处都能够看到建筑，譬如各种商场和办公楼等。无论是这些建筑的构思，还是对其进行的完善，都能够看到物理学原理的使用。建筑物的规格越高，其所要求的物理现象既苛刻又精细。譬如体育馆等。这些建筑就对声学的运用提出了很高的要求。这是因为声学在这类建筑物的运用，不仅对观众的视觉体验有一定的影响，而且还会影响观众的听觉感受。尤其是这些建筑所选择的建筑装饰材料。就拿隔音装置来讲，这是建筑物中比较常见的装饰材料，如果一栋建筑能够赢得别人的认可，首先隔音效果必须要好。又如避雷针，建筑物上安装避雷针的目的是为了防止建筑物受到雷击，进而对建筑物进行保护。避雷针应该安装在被保护物的顶端，通过导线连接地下的泄流地网。如果遇到了雷电天气，避雷针就会将云层的电流直接引入到大地上，通过这样的方式，来避免建筑物遭受雷击。从这里可以看出，避雷针的发明，也为人们躲避了很多的自然灾害。如果不能很好的将物理原理运用到建筑物中，那么再好的设计的也无法真正的发挥出应有的作用，只有将两者结合到一起，才能够发出了巨大的作用[3]。2小学建筑校址选择小学建筑的最重要部分就是对校园基地的选址，学校的选址需要满足众多的条件：譬如场地必须足够干燥，又如拥有良好的排水系统等。学校和各污染源的距离，必须严格的按照国家现行的和距离相关的防护规定。在选择小学建筑的选址过程中，主要从两个方面出发：一是建筑光学；二是建筑声学。从图1-1中可以看出，S小学的东边和北边分别连接着巨峰路好恶广水路，交通比较便利，基地内部没有很大的高度差，地势也比较平坦，且学校的周围环绕着百通鑫苑小区和大村河。该小学在选址的过程中，从不同的角度出发，对各种影响小学建筑设计的屋里环境因素进行了充分的考虑。图1-1金水路小学区位3光学和声学在小学建筑中的设计3.1建筑声学在小学建筑中的设计为了不影响教学区的教学质量，应该保证教学区的声环境质量，譬如在小学的周围不能建设一些噪声较大的工厂等，这样做的目的是为了拒绝噪声对教学区所带来的声音方面的污染学校教学区的声环境质量必须严格按照《民用建筑隔声设计规范》中的相关规定，譬如学校的主教学用房和高速路等的距离应该大于或等于80M。而本文中S小学在选址的过程中，将主教学区选在了基地的南端，保证了主教学分别距离北边的广水路和西边巨峰路92.66m和81.07m，且距离室外运动场28.4m。如图3-1，为了降低噪声所带来的污染，将大量的绿植种植在教学楼的周边[4]。图3-1金水路小学总平面设计图从单体建筑的声环境来看，为了能够满足不同房间对声环境的具体要求，设计者从不同的方面出发，对该小学的新建建筑的声环境进行了设计。譬如通过对普通教室的墙体等进行特殊的处理，不仅能够确保学生们能够听清教师讲课的声音，而且还能够避免学生们被外界的杂音所干扰。在对室内进行装修的过程中，应该适当的增加隔音材料等。从其他功能房间的角度来看，特别是报告厅，其对声环境提出了更高的要求。无论是开会讨论，还是学术交流等，报告厅的声学特征就必须足够好，从这个角度来看，其必须满足三个条件：一是拥有良好的建筑声学环境；二是建筑内必须安装合理的音响系统；三是，必须拥有一位优秀的音响操作员来对音响进行相关的操作。为了让报告厅的音质能够达到相关的要求，在对室内进行装修的过程中，应该从三面墙的角度出发，对出玻璃幕墙以外的墙面进行吸声处理，且不包含天花板，与此同时，在选择天花板的过程中，应该选择多层次阶梯形的天花板，使用这种天花板能够对声音形成漫反射，且将0.5cm的岩棉覆盖在部分天花板上，为了加强音质效果，可以适当的添加一些音响系统。详情如图3-2.图3-2金水路小学新建报告厅剖面图3.2建筑光学在小学建筑设计中的应用从建筑光环境的层次来看，为了满足不同房间的采光和通风，该小学在建筑的过程中，普通教室的位置大都向南，而其他方向上主要是一些对采光没有什么要求的房间，通过这样的方式，就能对建筑功能区进行明确的划分，且建筑的流线之间互相不交叉。在小学建筑中，普通教室的光环境是非常重要的，窗口的大小要严格按照相关规定中的窗墙比例来继续拧设置，且在对教室的室内进行装修的过程中，为了避免造成眩光，必须挑选合适的灯具光源。设计者结合该小学旧教学楼的柱网排布，将普通教室的开间和门斗分别布置成9  m×9 m和9m×8.15m的空间，详情见图3-3所示[5]。图3-3金水路小学教室平面布置图3结语该小学在改建的过程中，为了保证学校新建建筑方案设计不仅可行，而且具有较高的舒适度，可以从两个方面出发，对建筑方案进行设计，譬如建筑声学，又如光学等，通过这样的方式，来满足师生各个方面的需求。本文从S小学为例，对建筑物理在建筑中的具体应用为基础进行了分析，从中得出了以下结论，建筑物理和建筑设计两者相辅相成。在整个建筑中，设计人员要想对建筑进行很好的设计，就必须掌握一定的建筑物理方面的知识。参考文献[1]向雨鸣，俞晓牮，盖东民.基于CDIO的多元化建筑学专业教学模式[J].中国教育技术装备，2015，（16）：106-107.[2]邓传力，杨才滨.面向应用型人才培养的建筑学专业实践教学体系的构建——以西藏大学建筑学专业实践教学为例[J].中国科教创新导刊，2013，（1）：4