室内艺术设计的学校环境，建筑和室内空间声环境设计

1、学校建筑的声环境概述

一直以来，在学校建筑的设计中，声学设计并没有得到人们足够的重视，国内众多教学建筑都普遍存在声学缺陷。学校作为最主要的学习场所，其室内听闻环境的好坏直接影响到师生间的交流，对学生而言，噪声将引起学习能力的下降，尤其是读写能力、计算能力和记忆力，而突发的噪声更易引起恼怒。国外对学校声学环境进行的大量研究表明，不良声环境对学生的学习成绩和课堂表现都有不利影响，他们在听闻环境不良的教室中很难集中注意力，对声音的辨别能力以及对语言的理解能力都较差，在需要对语义材料进行快速处理才能牢记的记忆力测试中的表现也较差。因此，在学校建筑中，设计师应充分考虑学生的实际情况，做出适合于他们使用的功能设计，体现建筑声学设计的合理性。

2.1允许噪声级

2.1.1 为了合理和有效地控制噪声，提高教学质量，首先必须确定允许噪声标准。根据我国《民用建筑隔声设计规范》中的相关规定，学校建筑中各类用房内的允许噪声标准应满足下表 表的规定。

2.2隔声标准

2.2.1教学用房隔墙、楼板的空气声隔声性能，应符合表2.2.1的规定。

注：产生噪声的房间系指音乐教室、舞蹈教室、琴房、健身房，以下相同。

2.2.2教学用房与相邻房间之间的空气声隔声性能，应符合表2.2.2的规定。

2.2.3 教学用房的外墙、外窗和门的空气声隔声性能，应符合表2.2.3的规定。

2.2.4 教学用房楼板的撞击声隔声性能，应符合表2.2.4的规定。

注：当确有困难时，可允许普通教室之间楼板的撞击声隔声单值评价量小于或等于85dB，但在楼板结构上应预留改善的可能条件。3、学校建筑的声学设计

3.1 学校建筑的防噪声规划

学校建筑的防噪声规划。取决于用地的选择和总平面设计。学校用地的选择不当，常常成为控制噪声的先天性缺陷，以致在教学楼的设计中采取各种隔声措施就要花费很大的代价，也很难获得相应的效果。因此，学校用地的选择是噪声控制的首要任务。

位于交通干线旁的学校建筑，宜将运动场沿干道布置，作为噪声隔离带。产生噪声的固定设施与教学楼之间，应设足够距离的噪声隔离带。当教室有门窗面对运动场时，教室外墙至运动场的距离不应小于25m。

3.2 学校教室楼的防噪声设计

良好的建筑用地和合理的总平面布置，还不能完全解决建筑本身的隔声问题，必须抑制教室楼内的各种噪声源（如音乐教室、琴房及设备用房等）相互间的噪声干扰。在这方面，教室楼的平面形式和配置方式起着重大的作用。现就目前学校教室楼的几种形式，从防止噪声的观点作如下分析：

学校建筑虽是大量性建筑，但为了满足城市建设各方面的要求，因而常以多种形式的成套标准设计的方式出现，归纳起来不外乎有如下四种形式：即条形平面，“U”形平面、

“L”形平面和“工”字形平面。见图1所示。

图1 四种教室楼平面形式

条形平面的教室楼采用的最少，就北京地区而言：仅占所建中、小学的7.3%。它的缺点是占地大（与同样容量的教室相比），平面不紧凑，因而联系不便。从声学的观点分析，首先是通长的走廊使噪声不易衰减，其次是难以配置产生噪声的房间（如音乐教室等），使毗邻教室不受干扰。因此，近年的标准设计已基本上不采用这种形式。

为避免上述平面形式的缺点，目前最广泛采用一种“U”形平面，它占北京地区所建学校的56%。这种形式避免了条形平面在建筑上的缺点，同时对防止噪声干扰也是有利的。它可以把产生噪声的房间配置在“U”形平面的转角处（见图1，b），以减少对教室的噪声影响。但由于与毗邻教室比较挨近，因此对防止噪声干扰的作用并不大。从这一意义来说，“L”形平面就有条件把这类房间与教室完全隔离（见图1，d）。此外，也有可能进行严格的功能分区。因而这种形式逐年在增多。至今占北京地区所建学校的22%。在学校建筑的平面形式中，也有少数采用“工”字形平面。这种形式只有在容量很大时才是比较经济的，但它的缺点是由于教室过于集中，因而使产生噪声的房间，无论配置在任何一个位置，都能干扰周围的教室，从防止噪声干扰的观点显然是不恰当的。同时，为了使多数教室获得良好的朝向，这种形式通常是有困难的，因此这种形式仅占9.7%。此外，还有其它组合形式，如几个条形平面通过廊子连接的形式，以及随用地形状而设计的各种教学楼，约占5%。

3.3 围护结构的选择和提高安静度的措施

教学用房的墙体结构在中、小学建筑中，普遍采用砖墙抹灰。一砖墙（240mm厚）和半砖墙（120mm厚）双面抹灰可以满足空气声一级、二级标准，造价低和坚固。在学校建筑中是较为理想的隔声墙体结构。

在多层或高层建筑的中学和高等学校中，隔墙通常不允许采用砖墙，原因是结构荷载大和粘土砖的使用量有限额。因此，目前均采用轻质隔墙。如复合石膏板、FC板（纤维水泥加压板）的隔墙，可以满足一级、二级的隔声标准。由于教室与教室之间往往有门、窗和走廊间接传声，使隔墙的隔声效果受到很大影响。因此，对隔墙提出过高隔声要求是不切实际和不必要的。

对于教室楼板撞击声，由于上下教室同时上、下课，而学生上课时，在地板上发出噪声的机会不多，因此适合于住宅一级标准的楼板构造完全可以满足学校教室的撞击声标准。

例如在130mm厚的圆孔钢筋混凝土楼板上浮筑水泥焦喳或锯末白灰等构造，都能达到计权标准化撞击声压级65dB的要求。但对目前多数不作隔声处理的楼板构造，通常接近三级标准（即在计权标准化撞击声级75dB左右）。

为了提高教学用房的安静度，除了合理地选择围护结构外，还应减少门、窗的侧向传声。降低教室窗之间的传声，可以从教室楼的平面设计中得到改善，如锯齿形的平面设计或在相邻教室间设障板等，有一定的隔声效果。减少教室门之间的传声损失，主要依靠增加走廊内的声吸收。而目前多数学校走廊的混响时间很长，它起到传声筒的作用，从而恶化了教室间的隔声效果。

为了改善教室楼的声环境和减少教室间通过走廊门的噪声干扰，走廊吊顶应作吸声处理。根据实测结果表明：一般顶棚作吸声处理后，15m的距离便可增加约8dB的噪声衰减量。同时，还可消除走廊内某些情况下产生的颤动回声现象。近年来，新建的一些学校教学楼的走廊顶部作了矿棉板吸声处理后，都获得了较好的效果。

3.4 教室最佳混响时间的确定

教室的最佳混响时间是根据调查测量中使用人员满意的数据加以整理，并参照国内有关建筑声学设计资料中提供的数据确定的。考虑到各类学校教室的容积相差不大，为使用方便起见.按房间使用性质确定混响时间，见表3.4.1。

①表中混响时间值，可允许有0.1s的变动幅度：房间容积可允许有10%的变动幅度。

3.5教室的形式和改善声场的措施

教室的形式，无论从建筑设计、施工、使用中课桌的安排，采光以及室内声场的分布等方面分析，矩形平面是较为适宜的。而需要改进的是讲台两侧和顶部应设置有利于加强后座声级的反射面。实践证明这种处理措施，可以提高后座同学的语言可懂度，降低老师讲课时的嗓音，从而提高了教学的效果。

除了矩形教室以外。在中、小学建筑设计的实践中，为取得教室楼外形艺术效果和改善教室采光的需要，把教室设计成正六边形。也即圆内接六边形，见图2所示。这种形式、使教师的讲课声沿周边反射（即常称溜边现象）。致使室内声场不均，而对室内中部学生所发出的声音，则有明显声聚焦现象。因此使用者普遍反映音质不佳而要求改善。

图2正六边形教室声反射状况示意

从教室声学和采光方面的要求分析，正五边形的教室平面就有很大的改进。这种形式一次反射声增强后座直达声的强度，从而使声场分布均匀。

此外，国外还有采用圆形的八角形的教室，但都设有声扩散结构或作吸声处理。以防止由教室形状所引起的声学缺陷，这样就会提高造价。因此在确定教室的形式时，必须作全面的考虑，权衡利弊。当确有需要选用某种不利于声学效果的形式时，应在全面分析的基础上，在设计阶段就应作出相应的改善措施，一次建成，以免建成后，发现问题再进行改建，不仅会造成浪费，同时在多数情况下，这类改建工作很难付诸实施。

3.6隔声减噪设计

3.6.1位于交通干线旁的学校建筑，宜将运动场沿干道布置，作为噪声隔离带。产生噪声的固定设施与教学楼之间，应设足够距离的噪声隔离带。当教室有门窗面对运动场时，教室外墙至运动场的距离不应小于25m。

3.6.2教学楼内不应设置发出强烈噪声或振动的机械设备，其他可能产生噪声和振动的设备应尽量远离教学用房，并采取有效的隔声、隔振措施。

3.6.3教学楼内的封闭走廊、门厅及楼梯间的顶棚，在条件允许时宜设置降噪系数（NRC）不低于0.40的吸声材料。

3.6.4各类教室内宜控制混响时间，避免不利反射声，提高语言清晰度。各类教室空场500Hz~1000Hz的混响时间应符合表2.1.1的规定。