长春高校围合院落空间声环境土木工程研究

本文是土木工程论文，笔者综合论文各项研究成果并参考以往文献资料得出高校院落空间声环境的设计策略。主要基于三个方面系统阐述,分别是基于空间形态特征、基于声景观营建以及基于受访者个人特征的校园院落声环境的设计指导与测量研究。

第 1 章 绪论

1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
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。
1.2.2 研究意义
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。
当前，高校院落空间的校园建设过程中仍面临着许多问题，其中声学环境问题 尤其显得突出。本文择取不同功能区下的典型高校围合院落空间声环境作对比分析，研究意义有如下几点：
（1）在科研理论层面
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。
（2）在听感舒适度层面
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。
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1.2论文研究框架
本文的研究框架共分为五个章节，第一章是绪论部分，分为本研究课题的背景及意义和国内外校园声环境研究综述两大部分，以及本文相关主要概念的界定。第二章首先对研究载体进行解析并提取研究对象，进而详细阐述了研究方法包括客观的声学测量以及主观的问卷调查两个研究主体环节，同时对于需要声学参数模拟的部分对模拟软件及过程方法进行了概述。
第三部分则是综合分析各项调查结果，首先是对问卷数据的统计以及院落使用基本的社会背景情况，了解院落空间的使用情况及使用时间的分布特征，接着是对高校院落常见的一般环境主观评价问卷统计和常见的高校院落声景观和声舒适度评价统计分析，由此掌握高校院落空间空间的整体特征以及总的评价，通过测量高校院落空间的背景声压级，得出不同功能区下院落空间的背景声环境以及声区分布特征，进而分析不同功能区的院落空间活动特征，得出院落空间活动与所属功能区之间的关联关系，在以上研究基础针对院落的普遍存在的问题展开问卷调查，进而提出指导院落环境改善的建议和措施。第四章则是针对主体建筑绿墙对院落声学参数影响的模拟研究，分析了不同的绿墙布局模式以及覆盖率对于背景声压级衰减的影响。第五章是综合以上研究成果针对高校院落空间的不同方面对于院落声环境改善情况的策略探讨。
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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
2.1.1 校园建设研究
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
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

第 4 章 长春高校院落空间声环境设计策略

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
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。
参考文献（略）