三木建筑声学

多功能厅建筑声学设计

 

 

    项目分析:此综艺演播厅建设基础为一楼房顶的轻质房结构,其轻质房的结构特点是建设简单,工期短;使用方便,同时轻质房也有几个方面的不足,其隔音效果差,隔温度差,容易漏雨渗水,在此,结构问题经过防水细心的施工,及材料的合理使用可以处理。

    1、隔音和隔温效果,需要经过严密的计算和材料合理的搭配,方能达到混泥结构砖墙的牢固和隔热。

   2、根据厅堂演出对声学的要求,为多功能厅的隔音及声学效果达到理想水平,特对房间四周墙体及房顶进行特殊,进一步弥补轻质墙根音差和吸音差的问题,并在墙面材料经过颜色的合理搭配,既能达到专业的声学要求,又能满足上课、会议时对专业装修的色调不适应的调整。起到相互补充的作用

墙面:

    墙面隔声部分:墙面隔声部分可分两部分进行,原有结构墙体的部分,为增强其隔声性能,在原有墙面做贴面隔声墙处理,具体做法为原建筑墙体+M型减振龙骨内部填充玻璃吸声棉(外包密实玻璃丝布)+双层12厚纸面石膏板;原有建筑墙体以外,需要重新建立墙体部分,可采用两种做法,其做法一为烧结粘土砖砌筑,形成厚重隔声墙体;其做法二为轻质多层隔声墙体,具体做法为双层纸面石膏板+M型减振龙骨内部填充玻璃吸声棉(外包密实玻璃丝布)+双层纸面石膏板+M型减振龙骨内部填充玻璃吸声棉(外包密实玻璃丝布)+双层纸面石膏板的做法;墙面石膏板缝需要严格密封,防止漏声;所使用玻璃棉为48kg/m3

    墙面吸声部分:与控制室相邻一侧墙面将墙体倾斜处理,中间部位留有观察窗,确保不出现驻波等声学缺陷。其余墙面底层采用龙骨,内填充吸声绵,外钉穿孔吸声板做法,穿孔率超过20%,在穿孔板上安装聚酯吸音板作为装饰面,同时做造型处理,形成一定装饰造型、立体效果,同时起到扩散效果作用,避免出现声学缺陷,墙面四周底部需要制作10CM不锈钢踢脚线。

顶棚:为确保室内背景噪声,顶棚安装双层纸面石膏板+弹簧吊杆的隔声吊顶+装饰造型。隔声顶下部装饰面使用高档木丝吸音板,形成折板结构,从而使得声场分布更加均匀合理。

 

一、多功能厅建筑声学设计指导原则

    多功能厅主要以会议、上课、舞美演出使用为主,按声学要求属于以语言使用为主的大厅。首先保证厅内的语言清晰度、丰满度,即在厅内各个位置上具有足够的声场力度和较高的语言清晰度及丰满度,为此设计混响时间宜偏短,有利于语言类的使用,也为音乐节目留出足够的可调范围,使用扩声系统时则可根据需要增加混响,提高声音的丰满度。

在现有建筑条件的基础上,设计优化多功能厅的体形,主要是侧墙及顶棚的形状,使其能有效地反射来自主席台和台口前方的天花反射板的早期直达声,从而使早期声能均匀地分布在观众席上,增加声场的均匀度,同时结合室内装饰材料的合理布置消除多功能厅内的建筑声学缺陷,有效控制侧向早期反射声的能量分布,创造一个高品质视觉和听觉享受的空间。

建筑声学设计中除满足现有标准的要求外,着重突出声场的高语言清晰度、较强的声场力度和平衡度、较高的音乐透明度和空间感,以满足做为多功能厅的要求,为此采用了新型的声学材料和构造,如后墙采用基于声波波长设计的扩散体及吸声装饰板,以突出具有特点和亮点的优良声学空间。

建筑声学设计的指导原则如下:

1.多功能厅内保证有足够的响度和语言清晰度。

2.多功能厅内对语言类演出有较好的音质丰满度。

3.多功能厅内声场分布尽可能均匀并无对听音形成干扰的音质缺陷。

4.控制多功能厅背景噪声达到允许标准。

    按照上述要求,建筑声学设计主要包括:多功能厅容积确定及体型设计、多功能厅混响设计、多功能厅背景噪声控制等内容。

二、多功能厅设计依据

1.《剧场、电影院和多用途礼堂声学设计规范》GB/T50356-2005

2. 《剧院建筑设计规范》JGJ57-2000);

3. 《厅堂扩声系统设计规范》 (GB50371-2006)

三、 多功能厅主要建声设计技术指标

   根据功能厅使用功能及规模的不同分别确定厅内声学的音质参量指标,并作为声学设计,以及室内设计必须考虑的原则。一个厅堂的主观音质效果可以通过一些客观声学指标,即可测量的室内声学参量来描述,根据ISO 3382 [(1997(E)]文件中对这些参量的统一定义,对于一个厅堂来说,下述的客观参数十分重要,选定以下客观参量作为设计指标:

·  混响时间及其频率特性,用以描述多功能厅内混响感的客观指标,是区别不同用途厅堂的重要的声学指标;

·  厅内声场不均匀度,用以描述厅内各位置声场分布均匀程度的指标,以不同位置的声压级差值来表示;

·  声场力度,用以描述观众厅相对声场强度、响度;

·  明晰度,用以描述音乐的明晰程度;

·  清晰度,用以描述语言的清晰程度;

·  侧向声能,用以评价声场内空间感、环绕感;

·  厅内最大允许背景噪声值,描述室内声环境安静程度的指标,以dBA或噪声评价曲线NR来表示;

   室内音质评价指标是依据ISO 3382 [(1997(E)]标准制定,因此可作为室内音质评价的国际化标准。为了取得较好的音质效果,这些参数的最佳数值范围的得出是基于大量的测试研究工作和实际经验。在这整个设计过程中,可以采用先进的计算机模拟技术对多功能厅装修方案进行分析,可以预先测算出上述客观音质参量,以达到对多功能厅室内音质效果的预评价。

对于多功能厅,提出以下各项声学设计技术指标:

1、混响时间

根据功能厅的主要使用功能设计混响时间,同时兼顾各频带的平衡度。混响时间指标考虑取六个频带(1倍频程),各频带的中心频率为:125Hz, 250Hz, 500Hz,1000 Hz, 2000Hz,4000Hz满场中频(500Hz)混响时间为:0.8+0.1秒。观众厅要求混响时间特性为中高频基本平直,低频有一定提升,满场混响时间相对于500Hz的频率特性为:

 

中心频率                  混响时间比

125Hz                                    1-1.3

250Hz                                    1-1.2

2000Hz                                  0.8-1

4000Hz                                  0.8-1

且各频率的混响时间允许有10%的偏差

2、多功能厅内的声场分布指标

在自然声源的条件下,厅内声场不均匀度应+4dB最大与最小声级差值8dB

3、多功能厅内噪声指标

多功能厅观众席和主席台空场条件时在通风、空调设备等正常运转条件下厅内噪声应满足:

小于等于NR30曲线  或   LA35dBA

4、多功能厅内语言清晰度

多功能厅内大部分区域大于满足30%-70,多功能厅内音质明亮、亲切。

5、多功能厅内音乐明晰度

多功能厅内大部分区域大于4dB,有利于对音乐层次的表达。

6、 多功能厅内侧向声能

多功能厅内指标全部在10%-40%之间,多功能厅内具有环绕感。

 

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