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多功能厅声学设计

多功能厅声学设计

多功能厅内的主要声学要求是保证语言声听音清晰。这就要严格控制多功能厅内的全频混响时间(尤其是低频混响时间),而低频混响时间的控制是声学界比较困难的事情,非装饰性专业所能代替解决的。

一、工程概况

本方案以建筑面积约为176.1㎡,高约3米,其室内体积约为530m3的多功能厅为例,讲解多功能厅建筑声学设计方案。

多功能厅内的主要声学要求是保证语言声听音清晰。这就要严格控制多功能厅内的全频混响时间(尤其是低频混响时间),而低频混响时间的控制是声学界比较困难的事情,非装饰性专业所能代替解决的。

设计要求:按照国标《剧院、电影院和会议室堂建筑声学设计规范》及现提出声学指标与声学措施建议,通过设计计算来控制各种参数,消除各种缺陷,提高空间内部声环境质量,以确保功能房间的正常使用。使室内装饰设计达到美观实用兼具的效果。

设计目标:

1)室内空间获得合适的混响时间和混响频率特性,中频混响时间控制在满场条件下的1.0s范围内,以达到良好的音质环境及语音清晰度。

2)无声驻波、颤动回声、多重回声等声学缺陷。



二、声学设计基本参数

2.1混响时间

混响时间T60是指当室内声场达到稳态后,令声源停止发声,自此刻起至声压级衰变60dB所经历的时间。是评价房间音质最重要的客观指标之一。

T60的计算公式为:

多功能厅声学设计方案:T60的计算公式

其中,室内平均吸声系数:

多功能厅声学设计方案:室内平均吸声系数

V—房间容积,m3;

S—室内总表面积,m2;

α—室内平均吸声系数;

m—空气中声衰减系数(M-1);

Si—室内各部分的表面积,m2;

αi—与Si对应的吸声系数;

Nj—人或物体的数量,m2;

αj—与Ni对应的吸声系数。



混响时间的长短直接影响听音的效果。混响时间过长就会影响听音的清晰度并且可能使扩声系统产生啸叫和不利于扩声系统的传声增益。过短,会使声音变得干涩、强度变弱、不自然,影响人们对声音的正常辨别能力。为此需要合理地布置吸声材料,使频率特性曲线趋于基本平直,以达到合适的混响时间。



2.2背景噪声(RN)

环境噪声主要包括建筑外环境噪声及建筑内环境噪声。

建筑外环境噪声包括:交通运输噪声、工厂噪声、建筑施工噪声、商业噪声、社会生活噪声等。

建筑内环境噪声包括:泵房、空调机房及电梯房等设备用房、大堂及走廊的人流噪声及上层人员活动产生的楼板撞击声等。

2.3无低频共振、声染色等音质缺陷

颤动回声为同一个原始脉冲声引起的一连串紧跟着的反射脉冲声。平行面之间极容易产生颤动回声现象。

声聚焦为声音通过凹弧面反射后聚焦到一处,致使声场分布不均匀。凹弧墙面极容易产生声聚焦现象。

为完善会议室的听音效果,不仅要求控制馆内的混响时间,也应消除声聚焦、颤动回声等声学缺陷,致使馆内语音清晰、声场均匀。

多功能厅声学设计方案:颤动回声

平行面之间容易产生颤动回声



三、标准规范及设计依据

3.1《建筑隔声与吸声构造》(国家建筑标准设计图集08J931);

3.2《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-95);

3.3《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001;

3.4《声环境质量标准》GB3096-2008;

3.5《厅堂混响时间测量规范》GBJ76-84;

3.6《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》GB/T50356-2005;

3.7甲方的要求及相关的建筑、装饰图纸



四、场所的声学分析

1、多功能厅容积528m3,极容易产生回声和多重回声,使人听音混浊。

2、长17.5m,自由声程过大,容易产生回声。

3、场所长方形,存在平行墙面,平行墙面之间容易产生颤动回声。

4、场所天花为平行屋面,与地面瓷砖平行容易形成多重反射。以上现象都会使场所产生声缺陷,影响听众的听音效果。必须合理安装声学材料,才能改善并消除声缺陷。



五、声学方案建议

墙面

多功能厅的主要功能要求:以会议为主;为了提高室内声场均匀度,保证室内语言清晰度,消除室内回声、多重回声、颤动回声等声学缺陷,所以会选具有强吸声的吸音材料,达到控制短的混响时间的目的。

为了合理控制多功能厅内的混响时间、保持现装饰设计效果,消除建筑固有的声缺陷及提高会议的声场均匀度,应在多功能厅内综合布置各种声学装饰材料,严格控制这些材料的造型、规格、安装角度及安装方法。

建议墙面安装90mmE级吸音板,安装高度:3m,通过墙体的吸声消除了平行墙面的颤动回声、多重回声。



六、设计效果

6.1装饰美观大方,视觉感受舒适良好。

6.2吸声材料没有玻璃纤维颗粒的粉尘污染,没有甲醛污染,满足场所内空气质量环保要求。

6.3具有良好的音色。即低、中、高音适度平衡。

6.4场所内听音较清晰,无声染色等音质缺陷。

6.5工程实施后声环境及场内环境适宜,满足满场混响时间指标,达到国家标准。



七、材料性能要求

90mm厚E级吸音板

(1)成品——多功能厅用。

(2)结构:安装龙骨中内置吸音棉,木石槽孔板饰面。

(3)木质槽孔板厚度为15mm,槽宽3mm,槽边距13mm,穿孔率约为11%。

(4)24小时释放的玻璃纤维颗粒释放量为0.01mg/m3,优于国标限值0.15mg/m3的指标。

(5)产品吸声系数要求如下:

多功能厅声学设计方案:吸声系数

说明:环保性能和吸声系数均需提供国家权威机构的测试报告。


八、方案特点

8.1声学计算使用多年成熟的经验和计算软件进行计算;

8.2场所吵杂声得到一定的改善;

8.3声学材料美观,可塑性强;

8.4没有玻璃纤维粉尘和甲醛污染,满足环保要求;

8.5墙面吸声材料的抗冲击性能和防污性能好。

九、说明

为保证达到设计的吸声效果满足设计标准的措施是:

1)本方案是依据具体声学材料进行模拟、分析、计算的,需严格按照设计所依据的声学材料的声学参数,方能达到设计效果。如更换新的建筑声学材料,需经建筑声学工程师鉴定后方可使用;

2)施工质量应严格、准确,施工过程中,必须按照设计中确认的声学材料参数进行施工,如有更改应告知声学工程师,并进行核算、确认后方可更换。
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