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基于开放式建筑设计教室内的声环境设计研究

杨铭
  
大鑫媒体号
2025年6期
东北大学 辽宁省 沈阳市 110167

摘要:对开放式建筑设计教室内的声环境进行了分类和说明,并阐述了学生在学习以及上课期间噪声对人体的危害及声环境优化的意义,针对教室规范中提出的声环境标准进行优化设计,如功能分区、建立声屏障;采用吸声材料等进行教室声环境优化。

关键词:开放式建筑设计教室;声环境;建筑设计

1引言

近年来,我国高等教育发展迅速,建筑学教育也取得了长足进步。自1928年梁思成在沈阳创建我国第一个建筑学专业系以来,建筑学教育经过近百年的发展,已日趋成熟[1]。随着教学理念与方法的不断引进与革新,高校逐步优化了建筑设计教室的空间形式,由传统封闭式转向更开放和多样化的布局。然而,这种开放式设计虽促进了交流与互动,却也带来了新的挑战,尤其是室内声环境问题的凸显。因此,优化建筑设计教室的声环境成为提升学生学习体验的关键。需要在教室设计、施工及验收过程中增加声学设计要求,并引入新的评价指标,为建筑学学生创造更加健康、舒适的学习环境。这不仅关系到教学质量的提升,也体现了建筑学教育在社会发展与环境保护中的重要使命。

2开放式建筑设计教室内声环境影响因素

在学习办公空间中,长期暴露于噪声环境下,对于人的注意力、工作效率以及身心健康都会造成不小的危害。

2.1室外噪声

开放式建筑设计教室的室外噪声来源广泛,主要包括交通噪声、建筑施工噪声、自然环境噪声、商业活动噪声和人群活动噪声。交通噪声如车辆行驶、鸣笛和公共交通运行的机械声是常见的干扰源;建筑施工中的打桩、切割和机械运转产生的震动声具有较强的干扰性;自然环境中强风、暴雨及植被沙沙声等天气噪声虽不持续但影响明显。商业区附近的广告宣传、外卖及快递活动也会带来噪声,而人群活动中的交谈、儿童嬉闹及广场舞音响声则尤为突出。

2.2室内噪声

开放式建筑设计教室的室内噪声来源主要包括学生活动噪声、教学活动噪声、设备噪声和环境噪声。学生活动噪声主要包括学生在讨论、交流、走动、翻动资料等过程中的交谈声、脚步声和物品碰撞声等,这些噪声通常呈现随机性和分散性,且有时伴随较高的音量。教学活动噪声则包括教师讲解、课堂讨论、学生提问等产生的音频内容,特别是在多人参与的互动环节,可能会导致声音重叠和环境噪声增大。此外,设计教室内的各种设备运行声音,如打印机、电脑风扇、空调、灯具等,也会为室内环境增添噪音,尤其是在设备集中使用时,噪声较为明显。

3噪声的危害

研究表明[2],低频噪声会增加人体主观烦恼度,且随着声压级增大,环境满意度下降。通过噪声对人体生理参数的影响研究发现[3],噪声会导致脑电波异常,降低感觉神经的传导速度,减小人体的感觉灵敏度。且噪声会导致学生学习能力下降,尤其是读写能力、计算能力和记忆力,突发噪声更易引起恼怒,并且高噪声级的教室会导致教师增加讲课的声压级,增加疲劳感[4]。说话声和隐私性差是工作空间不满意的主要来源,尤其是在阅读和记忆活动中,人们很难集中注意力。所以,噪声环境不佳不仅会影响学生,还会影响教师的教学状态和发声器官健康。研究表明,交通噪声是室外的主要噪声源,而室内噪声则来自交谈声、室内活动声、打字声和设备声等,噪声会影响学生或工作人员的注意力,并可能对健康造成危害。

4声环境优化措施

本章将根据建筑空间设计角度、吸声减噪角度、掩蔽声角度以及其他辅助设计角度等提出针对开放式建筑设计教室课上以及课下声环境的设计策略。

4.1课上声环境优化措施

开放式建筑设计教室的课上优化策略主要包括合理的空间布局、声学环境优化、适当的光线设计、温湿度控制、灵活的教学模式、技术辅助设备的应用以及定期的环境评估。

(1)合理的空间布局:教室空间应根据不同活动的需求进行合理划分,如单独工作区、合作讨论区、休息区等。通过灵活的布局,既能满足学生在绘图和设计时的独立性,也能为小组合作提供开放式讨论空间。此外,避免过度拥挤的布局,保证每个学生都有足够的个人空间,有助于提升专注度和创造性。

(2)声学环境优化:为减少教室内外噪声的干扰,可以使用吸音材料和隔音窗来降低噪声传播。同时,针对教学过程中可能出现的突发噪声,设置移动隔断或屏障,避免干扰到其他小组的讨论或工作。教室的声学环境优化可以有效提升学生的听觉体验,减少外部噪声对学生注意力和学习效率的影响。

(3)适当的光线设计:充分利用自然光线不仅可以节约能源,还能营造舒适的学习氛围。在有足够自然光的情况下,合理安排照明设计,避免强烈的直接光源或过暗的环境,减少眼睛疲劳和不适感。适当的照明强度和色温能提高学生的专注力,有助于保持长时间的学习效率。

(4)灵活的教学模式:教师可以根据课堂需求灵活采用不同的教学方式,如分组讨论、互动式教学、案例分析等,这些方式能调动学生的参与积极性,增强课堂的互动性。在开放式设计教室中,学生和教师之间的互动更加自由和高效,激发学生的创新思维。

4.2课下声环境优化措施

开放式建筑设计教室的课下优化策略主要包括营造安静的学习环境、提供多功能使用空间、增强设备设施支持、定期进行环境维护以及加强空间管理。

(1)灵活的空间功能设计:课下时段,教室可以转换为多功能空间,满足学生自习、讨论、绘图和休闲等多种需求。通过合理的空间布局和可移动的家具设计,学生可以根据需要调整空间,创造适合个人或小组学习的环境。设置舒适的休息区和讨论区,提供便捷的储物空间,方便学生存放资料和工具,提升学习的便利性和舒适度。

(2)提供个性化学习支持:课下时段是学生进行个性化学习、设计作业和模型制作的时间。教师可以提供课外辅导或开放办公时间,解答学生在设计过程中的问题,给予个性化的指导和反馈。此外,提供参考资料、学习资源或线上平台,供学生随时查阅和利用,帮助他们更好地完成作业和提高设计水平。

(3)加强互动与合作空间:课下时段是学生自主学习和交流的高峰期。通过设计适当的互动空间和合作区域,鼓励学生之间的合作与交流。例如,设置开放式讨论区、创意展示区、设计模型展示台等,提供一个互动性强的空间,促进学生在课下进行学术交流、分享创意和讨论设计想法。这不仅能激发学生的创新思维,也有助于建立团队协作精神。

(4)环境声音管理:课下时段的教室可能会出现较多的讨论和自习声音,这时应采取适当的声学设计来保持良好的声学环境。使用吸音材料减少噪声干扰,尤其是高频噪声。此外,可以为学生提供耳机等辅助设备,帮助他们在需要集中精力时隔离外部干扰,增强学习效果。

5结语

开放式建筑设计教室的声环境优化是提升学生学习体验和教学质量的重要手段。通过分析室内外噪声来源及其对学生学习的影响,本文提出了针对课上和课下的声环境优化措施,包括合理空间布局、吸声材料应用、移动隔断设置、光线设计、灵活的教学模式以及环境声音管理等。未来,随着建筑设计理念的不断发展与更新,如何将声环境优化融入到教学空间的整体设计中,将成为提升现代教育质量的重要课题。通过更深入的研究和实践,开放式建筑设计教室的声环境将为学生提供一个更加健康、舒适、富有创意的学习平台。

参考文献:

[1]王岩頔. 梁思成林徽因在辽宁创建中国高等教育第一个建筑学系[N]. 友报

[2]施丽莉.低频噪声烦恼度实验室研究[D].浙江大学,2004.

[3]付聪.临街建筑室内环境噪声对人体生理参数影响的研究[D].重庆大学硕士学位论文, 2005(5).

[4]宋拥民,盛胜我.教室室内声学研究进展[J].声学技术,2006,(01):

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