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體育館吸音改造 一、浙江溫州中學(xué)體育館聲學(xué)工程項(xiàng)目概況 溫州中學(xué)體育館是浙江省溫州中學(xué)內(nèi)一改造的的體育活動(dòng)場(chǎng)所,占地面積是2380 ㎡,主要用于體育比賽、會(huì)議、和文藝晚會(huì)等。浙江省溫州中學(xué)是一個(gè)具有百年歷史的老校,它的精神內(nèi)涵尤為厚重。場(chǎng)館在裝飾上運(yùn)用現(xiàn)代簡(jiǎn)約風(fēng)格,采用經(jīng)典的紅黃藍(lán)三原色作為主要色彩,并融入了白、灰兩種具有現(xiàn)代主義的風(fēng)格的顏色作為鋪墊,把溫州中學(xué)經(jīng)典傳統(tǒng)的文化底蘊(yùn)通過裝飾設(shè)計(jì)完美的表現(xiàn)了出來。 浙江溫州中學(xué)體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)工程 二、浙江溫州中學(xué)體育館聲學(xué)工程設(shè)計(jì)方案及效果 該體育館在建設(shè)過程中建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)也同時(shí)進(jìn)行。根據(jù)該體育館建筑設(shè)計(jì)方案,存在的建筑聲學(xué)問題主要有: 1)比賽大廳、比賽池呈規(guī)則的矩形,平行相對(duì)的山墻和比賽池墻面易使聲音多次反射,形成顫動(dòng)回聲,影響比賽池中的聽音效果。 2)鋼結(jié)構(gòu)頂棚會(huì)使聲音在比賽場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生多重回聲,致使廳內(nèi)聲場(chǎng)分布不均勻。 3)該館為了節(jié)能,在墻面頂部及觀眾席后墻頂部布置大量的采光通風(fēng)窗,這使得大廳內(nèi)可裝修面積變少,增加了建筑聲學(xué)處理難度。 于是,我們選擇在體育館比賽池四周墻面采用防污、抗撞擊性能較好的槽木吸音板,以運(yùn)動(dòng)員的腳步聲和擊球聲等噪聲,經(jīng)過吸音處理后,可以降低廳內(nèi)混響時(shí)間、廳內(nèi)回聲。 槽木吸音板 槽木吸音板是一種在密度板的正面開槽、背面穿孔的狹縫共振吸音材料,多孔式吸音設(shè)計(jì),有效使聲波的能量消耗變換成熱能達(dá)到吸音效果。 本次浙江溫州中學(xué)體育館主要設(shè)計(jì)范圍有籃球場(chǎng)、羽毛球場(chǎng)、乒乓球室、醫(yī)療室、更衣室、休息室、過道等, 經(jīng)過專業(yè)聲學(xué)設(shè)計(jì)處理后,該體育館的混響時(shí)間可達(dá)到1.5 s。



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體育館吸音改造 多功能體育館建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)特點(diǎn)! 體育館不僅具備體育訓(xùn)練和比賽的功能,還承擔(dān)集會(huì)、展覽、慶典、文藝演出甚至放電影等多樣功能。 據(jù)資料介紹,美國(guó)舊金山某體育設(shè)施的使用比率中, 體育比賽占51.7%, 音樂會(huì)占19.4%, 馬戲、冰上舞蹈占7.1%, 展覽及其它活動(dòng)占21.8%。澳大利亞墨爾本某體育館,音樂演出占50%左右。這是體育産業(yè)化、社會(huì)化帶來的發(fā)展動(dòng)向。 體育館建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)淮 ° 建設(shè)部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2000<體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測(cè)量規(guī)程>和JGJ/31-2003<體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范>兩個(gè)文件,其中有關(guān)建聲設(shè)計(jì)的指標(biāo)及要求有以下幾點(diǎn): 1、通常在場(chǎng)地一側(cè)設(shè)置固定的舞臺(tái),用作會(huì)議的講臺(tái)及文藝演出活動(dòng)的表演場(chǎng)地。 2、除在比賽場(chǎng)地安裝體育比賽專用照明系統(tǒng)和語言廣播擴(kuò)聲系統(tǒng)外,還要參照劇場(chǎng)的模式增加設(shè)置舞臺(tái)燈光和文藝演出(語言與音樂兼用)的擴(kuò)聲系統(tǒng)。 3、對(duì)建聲設(shè)計(jì)的要求應(yīng)高于"純"體育功能的場(chǎng)館。這是本文討論的主題。 體育館建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)淮 ° 建設(shè)部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2000<體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測(cè)量規(guī)程>和JGJ/31-2003<體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范>兩個(gè)文件,其中有關(guān)建聲設(shè)計(jì)的指標(biāo)及要求有以下幾點(diǎn): 〔1〕體育館建筑聲學(xué)條件應(yīng)以保證語言清晰爲(wèi)主。 〔2〕不得産生明顯的聲聚焦、回聲、顫動(dòng)回聲等音質(zhì)缺陷。 〔3〕中小型體育館混響時(shí)間在500-1000Hz范圍內(nèi)宜設(shè)置:1.3-1.5s。 各頻率混響時(shí)間相對(duì)于500-1000Hz混響時(shí)間的比值: 頻率〔Hz〕 125 250 2000 4000 比值 1.0-1.3 1.0-1.1 0.9-1.0 0.8-0.9 〔4〕大廳上空應(yīng)設(shè)置吸聲材料或吸聲構(gòu)造。 〔5〕大廳四周的玻璃窗應(yīng)設(shè)有吸聲效果的窗簾。 〔6〕大面積牆面應(yīng)做吸聲處理。 〔7〕比賽場(chǎng)地周圍的矮牆、看臺(tái)欄板宜設(shè)置吸聲構(gòu)造,或控制傾斜角度和造型。 體育館常見的聲學(xué)缺陷 °近年體育館的建筑造型和結(jié)構(gòu)大量采用暴露網(wǎng)架、不設(shè)吊頂甚至采用透光的屋頂材料,并流行弧形拱頂、圓形牆體和大面積玻璃窗或玻璃幕牆形式,這都極易造成較嚴(yán)重的聲學(xué)缺陷。如: 聲聚焦 聲音在遇到凹的牆面或天花棚頂時(shí)將會(huì)産生聲聚焦,使某些點(diǎn)或某些區(qū)域的聲壓級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它位置,導(dǎo)致聲場(chǎng)分布極不均勻,出現(xiàn)"聲染色"和"聲反饋嘯叫"等音質(zhì)缺陷。體育館的弧形拱頂和圓形牆體,是典型的容易産生聲聚焦的結(jié)構(gòu)。 顫動(dòng)回聲 在室內(nèi)的一對(duì)平行牆之間,一個(gè)聲音在兩牆壁間來回反射産生多個(gè)重複的聲音,稱爲(wèi)顫動(dòng)回聲 。這在體育館的大面積牆面以及比賽場(chǎng)地周圍的矮牆和看臺(tái)欄板等處易産生。 混響時(shí)間偏長(zhǎng) 和一般劇場(chǎng)、音樂廳、會(huì)議廳等廳堂相比,體育館能做吸聲處理的表面積比較少,所以混響時(shí)間普遍偏長(zhǎng)。 解決體育館聲學(xué)缺陷的可行措施 綜上所述,體育館存在的聲學(xué)缺陷通常主要包括兩個(gè)問題: 一是混響時(shí)間過長(zhǎng); 二是存在較嚴(yán)重的聲聚焦和顫動(dòng)回聲。 解決 個(gè)問題的難度不算很大,只需在館內(nèi)增加適量的吸聲材料(充分利用牆面和頂部),即把混響時(shí)間縮短下來,其中的技術(shù)難點(diǎn)是設(shè)計(jì)計(jì)算的性和施工工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性。 解決體育館聲學(xué)缺陷的較大難點(diǎn)在于: °如何由于弧形拱頂和圓形牆體所引起的嚴(yán)重聲聚焦和顫動(dòng)回聲,而又不導(dǎo)致改變?cè)擆^原建筑設(shè)計(jì)和裝飾設(shè)計(jì)所定下來的的整體造型、外觀、采光功能和建筑風(fēng)格,這才是建聲設(shè)計(jì)中 挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的關(guān)鍵。



體育館吸音改造 體育場(chǎng)館的雛形可以追溯到希臘羅馬時(shí)期,現(xiàn)代體育場(chǎng)館融合了建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電子、材料等專業(yè)技術(shù),并且隨著時(shí)代的發(fā)展以及使用的需求,不斷的有新技術(shù)應(yīng)用其中。體育場(chǎng)館作為目前規(guī)模 的公共建筑之一,對(duì)各專業(yè)的技術(shù)水平以及要求提出了更多的挑戰(zhàn)。體育場(chǎng)館在滿足大型比賽賽事的同時(shí),還會(huì)舉辦大型演出等活動(dòng),隨之而來的聲學(xué)的問題愈加突顯。 體育館噪音解決方案 體育場(chǎng)館一般體型巨大,除專業(yè)的場(chǎng)館以外,為了增加利用率和市場(chǎng)開發(fā)效果,越來越多的體育館呈現(xiàn)多功能化,對(duì)聲學(xué)要求也越來越高。 如比賽功能,由于有現(xiàn)場(chǎng)解說、廣播的需求,體育館需要適當(dāng)?shù)幕祉憰r(shí)間和良好的語言清晰度;而演出功能時(shí)需要更短的混響時(shí)間和良好的聲場(chǎng)分布,并且嚴(yán)格避免各類聲缺陷。 新建體育館項(xiàng)目的聲學(xué)設(shè)計(jì)和顧問;也承擔(dān)過因?yàn)槁晫W(xué)問題而不得不開展的改造工程,這時(shí)候,必須將聲學(xué)測(cè)量、技術(shù)方案設(shè)計(jì)、聲學(xué)構(gòu)件的加工安裝全程執(zhí)行。 IACC經(jīng)過軟件模擬預(yù)測(cè)的方式為體育館建筑提供準(zhǔn)確的聲學(xué)分析,在設(shè)計(jì)階段模擬和預(yù)測(cè)音質(zhì)效果的優(yōu)劣,并分析各類聲缺陷存在的可能性,從而為建筑設(shè)計(jì)和室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)提供方案優(yōu)化的建議,將問題解決在設(shè)計(jì)階段。 大跨度、輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)屋面的體育較為常見,雨水沖擊噪聲問題卻在設(shè)計(jì)和建設(shè)過程往往被忽視。經(jīng)IACC的測(cè)量普通的輕質(zhì)金屬屋面中雨天氣在場(chǎng)館內(nèi)產(chǎn)生的噪音可以達(dá)到72dBA,大到暴雨的天氣場(chǎng)館內(nèi)產(chǎn)生的噪聲污染水平甚至達(dá)到80dBA以上。這種天氣條件下體育館完全無法使用。為此,聲學(xué)設(shè)計(jì)與鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)協(xié)調(diào),充分考慮造價(jià)、載荷、保溫等方面的問題,解決屋面雨水沖擊噪聲非常必要。


體育館吸音改造 體育館聲學(xué)缺陷分析 2.1 改造項(xiàng)目概況 該體育館為矩形平面,長(zhǎng)約87m,寬約52m,屋面中部為凹曲面穹頂,屋面兩側(cè)均為膜結(jié)構(gòu),室內(nèi)總體積約54700m3, 容座2333座。該體育中心主要功能是用于學(xué)生平時(shí)體育鍛煉,但需兼顧會(huì)議及文藝活動(dòng)的功能需要(圖1)。 應(yīng)使用方要求,我方對(duì)該體育中心室內(nèi)音質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)主觀試聽與測(cè)試,室內(nèi)墻面雖采用了較大面積的吸聲材料,但由于未根據(jù)體型特點(diǎn)及膜結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì),導(dǎo)致室內(nèi)聲場(chǎng)分布不均勻,音質(zhì)效果較差。擴(kuò)聲系統(tǒng)布局不合理,不僅未能減弱音質(zhì)缺陷的不利影響,反而進(jìn)一步加劇了聲缺陷的程度。 2.2 聲學(xué)改造目標(biāo) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)并結(jié)合主觀感受可知改造方案應(yīng)重點(diǎn)解決下列幾個(gè)問題。 (1)改善混響時(shí)間頻率特性,解決“起包”現(xiàn)象。根據(jù)混響時(shí)間測(cè)量結(jié)果可知,改造前該體育館空?qǐng)龌祉憰r(shí)間f=1000Hz時(shí)為4.1s,且在此頻率位置曲線出現(xiàn)峰值???qǐng)龈黝l段混響時(shí)間實(shí)測(cè)值詳見表1。 (2)凹曲面穹形頂棚存在聲聚焦現(xiàn)象[14,15]。由于原有凹曲面頂棚未考慮吸聲和擴(kuò)散處理,聲線聚焦位置恰在人耳高度附近。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果可知,在無指向性聲源作用下,聚焦點(diǎn)位置的平均聲壓級(jí)(線性計(jì)權(quán))比其他位置高2.5d B。



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