华南理工大学艺术学院录音室声学设计

录音室是对音质要求较高的音乐录音及制作的场所.本文简要介绍了录音室建筑声学设计的一般方法和设计优选指标,并结合华南理工大学录音室设计实例详细介绍了该录音室建筑声学设计、隔声设计.实测结果表明该录音室音质良好,满足使用要求.

亚热带建筑室外风环境CFD模拟分析

为了研究亚热带气候条件下建筑群的室外风环境,以广州地区自然气候条件为基础,以可压缩空气为研究对象,建立了不同布局建筑群的物理和数学模型,并应用CFX软件模拟了建筑群的室外稳态湍流流场,结合得到的速度场、压强场和WBGT值,分析比较了不同布局建筑群的室外风环境,得到了最大风速区域和涡旋产生区域,确定了最佳的建筑布局,并对风环境恶劣的区域提出了改善措施.

基于CIM-建筑三维热红外模型库的高热损失建筑感知方法

我国北方建筑采暖能耗在全国建筑运行总能耗中占比较大,在城市更新大背景下,既有建筑的节能改造势在必行,是实现“双碳”目标的关键环节。不同建筑的能耗和室内环境存在显著的差异,使用传统的围护结构热工性能检测方法很难对一定区域内的既有建筑群开展热工性能诊治工作,大规模开展既有建筑节能改造工作时,缺乏科学和量化的筛查方法以确定不同建筑进行节能改造的优先级及节能改造潜力。借助无人机红外热像技术,研究城市信息模型(CIM)-建筑三维热红外模型库的搭建方法,并基于此提出采暖建筑高热损失的快速筛查方法,为既有建筑节能改造项目的确定提供理论依据,有利于实现对既有采暖建筑运行热损失的精细化和动态化管理。

地铁沿线建筑内噪声多维度感受影响机制

随着城市铁路系统的快速发展,铁路沿线建筑内人群对地铁运行产生噪声的抱怨逐渐增多,为控制室内地铁噪声对人群所产生的负面影响,有必要对地铁噪声产生的多维度负面情绪进行评估。采集了79名受试者对建筑内地铁噪声的多维度负面感受(压抑感,不舒适度和不满意度),基于偏最小二乘法分析了主客观影响因素对多维度负面感受的作用机制,并比较了多维度负面感受在反映地铁噪声影响上的差异。结果表明,多维度负面感受主要取决于主观响度和声学参数,活动干扰度、地铁噪声的敏感度、厌烦度和适应性的影响明显更弱;3个多维度负面感受中,相比于压抑感,不舒适度和不满意度受主观响度的影响轻微更显著,在相同的主观响度感受下,不满意度等级最高。该文可以为地铁沿线建筑物内噪声负面感受的评价和改善提供参考。

华南理工大学广州国际校区一期工程装配式结构设计与思考

华南理工大学广州国际校区一期工程中有8栋多层混凝土框架-抗震墙结构采用了装配式技术,预制构件包括预制柱、预制主梁、预制次梁、预制叠合板、预制卫生间沉箱、预制楼梯、预制阳台、预制非承重围护墙、预制内隔墙、预制梁墙一体构件以及局部预制剪力墙,装配率均达到A级装配式评价标准。以此工程为例阐述了装配式混凝土结构设计方法,包括拆分设计、构造设计、BIM应用、施工中的优化设计等,并介绍了本工程应用的预制混凝土新型干法连接技术以及再生块体混凝土预制构件。

稳态气象参数下多孔建筑材料蒸发过程实验研究

为研究不同气象参数对多孔建筑材料蒸发过程的影响,实测了4种不同孔隙率的材料在变太阳辐射、温度、相对湿度、风速的4种工况下的蒸发过程。分析了太阳辐射、温度、相对湿度、风速对蒸发过程中的蒸发量和蒸发量变化规律的定量影响,发现太阳辐射对蒸发量以及蒸发量变化规律影响最大,而温度、相对湿度、风速的影响非常小。

预制舱类工业建筑热平衡及能耗分析模型的建立与实验研究

基于预制舱热扰特征的分析及热物理理论模型的假定,以热平衡法为研究方法,建立囊括有气象模型、预制舱围护结构热平衡模型、舱内空气热平衡模型、舱内机柜以及机柜内空气热平衡模型、舱体环境控制系统性能模型的预制舱热平衡及能耗分析模型。随后对方程组求解,获得预制舱体及机柜级微环境在实际运行中的热过程和能耗状况。随后以典型预制舱为例进行了模拟与实测,并将计算结果与实测数据对比分析。验证各子模型预测预制舱及其机柜热状况的准确性,可作为预制舱热环境及机柜级微环境预测手段,并为环境控制的优化设计提供理论依据。

岭南生态地域建筑文化对创作的启示——记广州萝岗区行政中心区规划设计

岭南生态地域建筑文化对现代建筑创作具有积极的借鉴作用.如何将其运用于现代建筑设计创作中,使设计适应自然生态规律并具有地域性特征,已经成为建筑创新的重要探求方向。本文以广州萝岗区行政中心区规划设计为例,从生态地域建筑文化出发.寻求将优秀的传统建筑文化运用干现代公共建筑设计的切入点和创新点。

联合扩散场激励与近场声全息重建的建筑构件隔声测量方法

提出了一种联合扩散场(DAF)激励与近场声全息(NAH)辐射声强重建的建筑构件空气声隔声测量方法。该方法首先通过DAF激励构件振动并获取入射声功率,然后利用NAH技术从辐射声压场中重建构件表面高空间分辨率的法向声强分布,最后根据声强分布来计算辐射声功率和定位辐射热区,从而实现构件隔声量和隔声缺陷测量。隔声室实验研究表明,在测试距离和采样间距均为0.04 m的条件下,该方法测量的隔声量与声压法的误差在100~5000 Hz频带小于3.3 dB,在250~3150 Hz频带小于1.3 dB,对圆孔(直径8 mm)和矩形缝(长80 mm、宽3 mm)的定位精度高达厘米级;同时,该方法在一定混响和背景噪声影响下的稳定性较强,接收室混响时间从1.0 s增至3.4 s(步长0.6 s)以及信噪比从10 dB降至0 dB(步长5 dB),隔声量测量误差分别在0.8 dB和0.3 dB以内,缺陷定位误差在0.037 m和0.035 m以内。所提方法有助于提高实验室中建筑构件隔声特性的测量能力,同时对接收室测试环境具有较强的鲁棒性。

建筑隔声频率特性与主观感受的关系研究

现行建筑隔声评价标准采用计权隔声量作为建筑隔声单值量,但过往研究发现,基于声压级差的隔声参量与主观感受的隔声效果之间仍存在差异。利用六种不同的建筑构件对三种噪声源的隔声结果,进行建筑隔声特性与响度级差之间的关系分析。结果表明,计权隔声量这一单值量可以在一定程度上体现人的主观感受,但并没有一种单值量可适用于评价各种噪声源所产生的响度级差。对于中高频较丰富的白噪声,不同构件产生的响度级差的差异较大,对于低频较丰富的交通噪声,不同构件产生的响度级差的差异较小。相比之下,R_(w)+C_(100-3150)有可能更适合描述交通噪声的响度级差。对于隔声单值量高且隔声频率特性斜率大的建筑构件,可能会出现主观隔声效果不够理想的问题。

中南大学新校区体育馆钢屋盖设计与滑移施工分析

中南大学新校区体育馆主体结构采用钢筋混凝土框架结构,屋盖的最大跨度为92.1m,采用空间钢管桁架结构,具有较好的整体稳定性。屋盖桁架跨度大,温度作用明显,为减小温度变化对结构造成的不利影响,钢结构屋盖与混凝土框架柱之间通过钢管转动柱及固定铰支座组成节点连接,该连接方式使得桁架在因温度变化而产生水平向伸长或缩短时,钢管转动柱通过一定角度的倾斜,以适应屋盖桁架的伸缩变形,从而实现屋盖桁架温度应力的释放,提高了整体结构的承载能力。考虑结构特点及场地条件,采用累积滑移施工。对施工过程进行模拟分析并将桁架应力及挠度的监测值与计算值进行对比,结果表明滑移施工过程安全可靠。

基于风环境模拟的中小学建筑布局研究——以广州为例

在城市高速发展的背景下,校园用地紧凑与学位指标增加之间的矛盾不断激化,中小学校园建设逐步形成几种典型的集约化建筑布局来满足不同的教学需求,建筑形体越复杂,对于校园整体风环境的影响越大。同时,在素质教育教学理念下公共活动空间的重要性日益突出,与其通风质量相关的校园建筑布局显得尤为关键。以PHOENICS软件为基础,对不同校园建筑总体布局下的同类布局的室外空间进行风环境模拟,对获得的相关风环境指标进行必选分析,探讨不同布局模式下能够创造更好校园风环境的设计策略,并提出校园建筑布局的优化建议,为中小学校园建筑布局提供借鉴。

建筑减震结构分析的层间剪力校准系数法

我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)推荐采用考虑附加阻尼比和附加刚度的振型分解反应谱法进行建筑减震结构地震作用效应分析。但附加阻尼比和附加刚度的确定存在近似性,亟待发展高效准确的减震结构分析方法。以减震结构为研究对象,建立了减震结构地震响应的时域显式表达式,实现了非线性减震装置恢复力(阻尼力)的快速迭代计算。结合蒙特卡罗模拟,通过地震响应平均峰值的计算获得了统计上准确的结构层间剪力,并将其与规范反应谱法得到的层间剪力进行对比,进而获得了各楼层的层间剪力校准系数,采用该校准系数对规范反应谱法计算得到的各楼层构件内力进行了调整。最后,针对三个建筑减震结构,分别采用层间剪力校准系数法和规范反应谱法进行地震响应分析,验证了层间剪力校准系数法在减震结构地震作用效应计算方面的高效性和准确性。

基于SFM技术的建筑三维热红外模型的建立方法

城市更新背景下,我国城市信息模型(CIM)迎来了快速发展期,打造智慧城市的三维数字底座、从多维度完善数据库的信息采集与模型建设是CIM平台建设的关键所在。目前,我国CIM中尚缺失建筑热红外数据,借助摄影测量学的运动恢复结构(Structure from Motion,SFM)技术,基于无人机获取的红外图像,研究建筑三维热红外模型的建立方法,为建立CIM建筑三维热红外底层数据库的建设提供技术支撑。建筑三维热红外模型可以提供全围护结构的温度分布情况,为北方采暖地区研究既有建筑的热损失、南方湿热地区研究城市热岛问题提供了有力的工具,有利于从节能减排、热环境优化的视角实现对既有建筑的精细化和动态化管理。

不同类风场雨滴冲击荷载对输变电塔线体系动力响应的影响研究

输变电塔体系遭受风雨耦合作用破坏时常将原因归于风荷载,忽略了雨荷载耦合激励的放大效应。针对某输电线路“一塔两线”体系模型,以数值方法模拟良态风雨场与湿下击暴流场的风雨时程荷载,分别对塔线体系进行动力响应分析,结果表明:降雨对输电塔线体系的响应,具有显著影响,随着雨强变大,塔线体系响应增大明显;在极值降雨条件下,湿下击暴流场塔顶位移增幅最大,在X向和Y向分别达到31.30%和33.93%;两种风雨场中塔顶位移及加速度功率谱密度均出现明显增幅,体系共振响应增强,塔身关键位置主材应力分别增大了11.64%、37.07%;在不同类风场中,强降雨时雨滴冲击对塔线体系产生的激励增大作用不可忽略。

残损古建筑木结构燕尾榫节点抗震性能试验研究

残损是现存古建筑木结构的普遍状况,显著地降低了结构的抗震性能。为研究残损对燕尾榫节点抗震性能的影响,参照宋《营造法式》殿堂三等材的尺寸要求,制作了3个比例为1∶3.2的燕尾榫节点模型,包括1个完好节点、1个模拟榫头真菌腐朽的残损节点和1个模拟榫头虫蛀的残损节点。榫头真菌腐朽和榫头虫蛀分别采用在榫头表面钻一定深度的孔和在榫头钻通孔的方法来模拟。通过低周反复加载试验对残损节点的破坏特征、弯矩-转角滞回曲线、骨架曲线和耗能性能进行了研究,分析了残损燕尾榫节点抗震性能的退化规律。结果表明:残损燕尾榫节点的破坏形态与完好节点的破坏形态类似,主要表现为榫头和卯口有明显的挤压变形、榫头沿枋纵向部分拔出,枋柱整体完好,但残损节点的榫头拔出更早、拔出量更大,模拟虫蛀节点有榫角被挤碎;残损燕尾榫节点的滞回曲线也有明显的"捏缩"效应,但滞回环饱满度较差;残损节点的转动弯矩、转动刚度均明显低于完好节点,但耗能能力基本不变化;当两种不同残损类型的残损程度相近时,人工模拟真菌腐朽节点的转动弯矩更高、转动刚度更大。

基于Fluent软件小型非连通型溶洞注浆数值模拟及裂隙数量影响

[目的]溶洞的注浆处理是地铁隧道工程中的难点,施工时溶洞的不恰当处理极易引发事故,因此有必要对小型溶洞裂隙数量和注浆压强之间的关系进行研究。[方法]针对需注浆填充的城市小型非连通型溶洞(体积不大于8 m 3)的裂隙数量不确定问题,采用Fluent数值模拟软件中的多相流Mixture模型进行不同裂隙数量的溶洞注浆数值模拟,计算模拟注浆时,测试区的注浆压强随时间的变化情况,并与实际工程溶洞注浆压强数据进行对比分析。[结果及结论]对于体积不大于8 m 3的小型非连通型溶洞,其模拟注浆时测试区的注浆压强与裂隙数量呈平方反比关系,注浆压强随着裂隙数量的增加而降低;当裂隙面积达到0.048 m 2时,注浆压强不再降低;注浆压强随着裂隙位置的增高而降低。在实际工程中,可通过对比同类型体积不超过8 m 3小型非连通溶洞之间的注浆压强数据,判断溶洞的相对裂隙数量,调整与优化后续的注浆方案。

城市公园游憩行为的性别差异——以广州人民公园为例

以广州市人民公园为研究对象,通过实地踏勘和问卷调查,利用统计与观察分析方法解剖城市公园游憩行为的性别差异特征。在游憩者的行为和社会特征方面,两性之间存在明显差异;女性的公园游憩行为与其社会分工特别是家庭责任紧密联系;女性因对安全性的要求高而趋向视线开敞的集体区域活动,男性因要求独立性而趋向在有视线遮挡的区域活动,且男性同性恋活动区域对女性形成了一定的活动抑制;女性对出行距离较为敏感,而男性独自出行游憩的比例更高;女性对城市游憩空间的需求趋于稳定、有规律,也凸显了公园对女性日常生活的重要性。基于公平性与人性化原则提出相应的城市公园规划设计对策,特别应对公共设施进行细致而灵活的设计,以适应使用者的性别差异性;并应按照步行尺度进行游憩场所的规划布局,以保障女性就近游憩的需求。

配筋超高性能混凝土用作免拆模板对短柱力学性能影响的实验研究

为进一步提高在海洋浪溅区等严重氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性,采用以配筋超高性能混凝土(UHPC)用作免拆模板加素填芯混凝土的技术思路,通过轴压实验研究了配筋UHPC用作免拆模板对短柱轴压力学性能的影响。结果表明,与破坏时海工混凝土柱出现大量的混凝土剥落和钢筋裸露不同,UHPC免拆模板柱的整体性良好,表面的UHPC仅出现少量剥落且钢筋不外露。同时,在等截面和相同配筋的情况下,UHPC免拆模板方柱和圆柱的开裂荷载明显高于高强海工混凝土方柱和圆柱的极限荷载,且分别达到其自身极限荷载的93%和88%。考虑到混凝土对钢筋的有效保护是影响海工混凝土结构耐久性的重要因素,配筋UHPC用作免拆模板这一思路在提高柱体的极限承载力、延性、刚度的同时还可以提高结构的开裂荷载、抗裂性能,有效地提高结构耐久性,适用于沿海工程。其中圆柱的力学性能提高幅度要远高于方柱,从配筋UHPC免拆模板的使用效果和施工便利性考虑,优选UHPC免拆模板圆柱。

基于CFD模拟的绿色建筑自然通风优化设计研究

自然通风是重要的绿色建筑被动式设计策略,对于节能减排、提高建筑环境舒适度和改善室内空气品质等方面具有至关重要的作用。计算流体动力学(简称CFD)是近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物,将其运用在绿色建筑设计领域,能够为更精确地预测设计方案的建筑风环境提供依据,建筑师结合建筑技术科学的相关知识与模拟的结果进行分析,进而多方案比选和优化建筑设计方案。从总体布局、建筑形体、围护界面3个层面通过CFD风环境模拟来进行建筑自然通风优化的方法与实例研究,为建筑风环境的优化设计提供思路。