萍鄉(xiāng)市訓(xùn)練館體育館聲學(xué)改造價格--2022近方案/價格萍鄉(xiāng)市訓(xùn)練館體育館聲學(xué)改造價格--2022近方案/價格萍鄉(xiāng)市訓(xùn)練館體育館聲學(xué)改造價格--2022近方案/價格萍鄉(xiāng)市訓(xùn)練館體育館聲學(xué)改造價格--2022近方案/價格體育館吸音改造
膜結(jié)構(gòu)頂棚以其輕質(zhì)、高強度、造型可塑性強等優(yōu)點在高大空間建筑設(shè)計中被廣泛應(yīng)用,然而該結(jié)構(gòu)由于其自身材質(zhì)的特殊性又對室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大空間音質(zhì)設(shè)計以控制全頻混響時間和避免聲缺陷為重點,較低的混響時間及平直的頻率特性有利于擴聲系統(tǒng)的使用。常見的處理方式即在頂面結(jié)合金屬屋面做聲學(xué)處理或者大面積懸掛吸聲體,而在膜結(jié)構(gòu)的高大空間中這些方法將受到較大的限制,一方面是基于膜自身的吸聲特性,由于自振頻率較低且面積較大,膜結(jié)構(gòu)低頻吸聲性能較好,同時較大的平均自由程使得空氣吸聲量在總吸聲量中的比例增大,頻率特性在高頻段斜率急劇減小,從而在中低頻段某處出現(xiàn)拐點(“起包”現(xiàn)象);另一方面,吸聲界面受到限制,在已有膜結(jié)構(gòu)的表面難以懸掛較大的荷載且難以進行聲學(xué)處理,若頂棚較高,則平整的膜表面與地面之間容易產(chǎn)生顫動回聲的音質(zhì)缺陷。由此可見,分析已有的膜結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計案例并探索其音質(zhì)設(shè)計策略具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
高大空間建筑聲學(xué)設(shè)計是當代建筑聲學(xué)工程技術(shù)的重要研究方向,文獻[12345]中闡述了體育館、主題樂園、展廳等不同功能的高大空間聲學(xué)設(shè)計方案,這些方案具有一定共性,即頂面往往能夠作為重要的吸聲面且限制較小;而關(guān)于膜結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能的研究較少,僅有的文獻則更多關(guān)注膜結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能[67]。本文以某膜結(jié)構(gòu)體育館的聲學(xué)改造工程為例,通過分析改造前室內(nèi)聲場的音質(zhì)缺陷,提出合理的建聲和電聲解決方案,采用聲學(xué)模擬軟件仿真計算室內(nèi)聲場,并通過現(xiàn)場測量驗證方案的可行性。
凱音裝飾材料
體育館吸音改造
多功能體育館建筑聲學(xué)設(shè)計特點!
體育館不僅具備體育訓(xùn)練和比賽的功能,還承擔(dān)集會、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% 音樂會占19.4% 馬戲、冰上舞蹈占7.1% 展覽及其它活動占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、社會化帶來的發(fā)展動向。
體育館建筑聲學(xué)設(shè)計的有關(guān)標淮
°
建設(shè)部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2000<體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程>和JGJ/31-2003<體育建筑設(shè)計規(guī)范>兩個文件,其中有關(guān)建聲設(shè)計的指標及要求有以下幾點:
1、通常在場地一側(cè)設(shè)置固定的舞臺,用作會議的講臺及文藝演出活動的表演場地。
2、除在比賽場地安裝體育比賽專用照明系統(tǒng)和語言廣播擴聲系統(tǒng)外,還要參照劇場的模式增加設(shè)置舞臺燈光和文藝演出(語言與音樂兼用)的擴聲系統(tǒng)。
3、對建聲設(shè)計的要求應(yīng)高于"純"體育功能的場館。這是本文討論的主題。
體育館建筑聲學(xué)設(shè)計的有關(guān)標淮
° 建設(shè)部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2000<體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程>和JGJ/31-2003<體育建筑設(shè)計規(guī)范>兩個文件,其中有關(guān)建聲設(shè)計的指標及要求有以下幾點:
〔1〕體育館建筑聲學(xué)條件應(yīng)以保證語言清晰爲主。
〔2〕不得産生明顯的聲聚焦、回聲、顫動回聲等音質(zhì)缺陷。
〔3〕中小型體育館混響時間在500-1000Hz范圍內(nèi)宜設(shè)置:1.3-1.5s。
各頻率混響時間相對于500-1000Hz混響時間的比值:
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〕比賽場地周圍的矮牆、看臺欄板宜設(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將會産生聲聚焦,使某些點或某些區(qū)域的聲壓級遠遠大于其它位置,導(dǎo)致聲場分布極不均勻,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)。
顫動回聲
在室內(nèi)的一對平行牆之間,一個聲音在兩牆壁間來回反射産生多個重複的聲音,稱爲顫動回聲 。這在體育館的大面積牆面以及比賽場地周圍的矮牆和看臺欄板等處易産生。
混響時間偏長
和一般劇場、音樂廳、會議廳等廳堂相比,體育館能做吸聲處理的表面積比較少,所以混響時間普遍偏長。
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問題:
一是混響時間過長;
二是存在較嚴重的聲聚焦和顫動回聲。
解決 個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),即把混響時間縮短下來,其中的技術(shù)難點是設(shè)計計算的性和施工工藝的嚴謹性。
解決體育館聲學(xué)缺陷的較大難點在于:
°如何由于弧形拱頂和圓形牆體所引起的嚴重聲聚焦和顫動回聲,而又不導(dǎo)致改變該館原建筑設(shè)計和裝飾設(shè)計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)計中 挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的關(guān)鍵。
體育館吸音改造
體育館聲學(xué)改造策略
由上述分析可知,該體育館改造的難點在于頂面膜結(jié)構(gòu)面積較大,常見的大空間聲學(xué)處理方式難以適用,同時在不破壞原有結(jié)構(gòu)的條件下,需精準而又針對性地解決存在的若干聲學(xué)問題。對此,在保證聲學(xué)效果同時兼顧裝飾、經(jīng)濟性的前提下,我們針對性地提出了相應(yīng)的解決方案(圖2)。
改善頻率特性(“起包”)可結(jié)合聲聚焦問題一并考慮。由于需選擇性地降低某些頻率的混響時間。同時盡可能中低頻聚焦產(chǎn)生的不良影響,因此我們對于材料吸聲特性的選擇及吊掛形式提出了相應(yīng)的要求。具體措施如下:在保持原有膜結(jié)構(gòu)的情況下將局部凹曲面吊頂拆除,并按階梯狀懸掛平板空間吸聲體,空間吸聲體單元厚10 0 m m,平面投影尺寸為112 5m m×620 m m。單元之間采用30×30×2.5鍍鋅角鋼固定,并采用φ6鍍鋅鋼絲繩固定于網(wǎng)架下弦桿上(圖3)。
空間吸聲體中棉的特性及整體制作工藝對于其聲學(xué)性能具有關(guān)鍵性作用,為了保證吸聲體能夠針對性地解決該體育館的問題,在確定材料各項參數(shù)后由專業(yè)的檢測機構(gòu)在混響室中測量吸聲體單元的吸聲系數(shù),并以此修正計算結(jié)果。吸聲體混響室各頻段吸聲系數(shù)實測值參看表2。由此可知,500Hz吸聲系數(shù)高達2.081000Hz吸聲系數(shù)高達1.71,低頻和高頻吸聲系數(shù)相對較低,可見該吸聲體吸聲頻率特性可選擇性大幅度降低某些頻率的混響時間,完全適合該體育館的聲學(xué)要求。
對于體育館內(nèi)其他可能造成顫動回聲的平行界面則做了針對性處理,如將原有貴賓包廂玻璃窗拆除同時后墻面作吸聲處理。為了和其他界面裝飾效果保持統(tǒng)一,改造的后墻面采用槽木吸聲板,正面開槽,槽寬4mm,條面寬28mm;背面開孔,孔徑10mm,孔距沿長邊方向16mm,沿短邊方向32mm;板后空腔100mm,內(nèi)填50mm厚32kg/m3玻璃棉;原有窗簾拆除,采用200%打折密度較高吸聲性能較好的天鵝絨窗簾,同時將玻璃墻面上方的玻璃擋板拆除,進一步降低顫動回聲的不利影響。
重新調(diào)整擴聲揚聲器的定位及輻射角度。利用原有燈光吊桿吊掛9只箱式點聲源揚聲器,合理選擇揚聲器的指向性[8910111213],避免直達聲能在凹曲面頂棚下方匯聚,確保直達聲可均勻覆蓋比賽場地和觀眾席,揚聲器定位及指向性參看圖4。
4 計算機聲學(xué)仿真計算
為了驗證和預(yù)測該改造方案的實際效果,采用Raynoise聲場模擬軟件對音質(zhì)客觀參量進行仿真計算。將原體育館室內(nèi)空間做簡化處理,建立三維仿真模型,根據(jù)混響時間計算結(jié)果定義室內(nèi)各界面吸聲系數(shù)和散射系數(shù)。仿真聲源為距地1.5m高無指向性點聲源,聽音面包含比賽區(qū)域和觀眾區(qū)域,距地1.2m高。
圖5和圖6分別為改造前和改造后聽音面中頻1000Hz混響時間模擬云圖。圖7和圖8分別為改造前和改造后聽音面中頻1000Hz清晰度D50模擬云圖。對比圖5和圖6可知,經(jīng)過聲學(xué)改造后,原本“起包”頻率混響時間明顯降低,1000Hz模擬混響時間平均值小于2.4s;對比圖7和圖8可知,在改造前較大面積區(qū)域1000Hz語言清晰度D50均小于30%,在改造后1000Hz語言清晰度得到顯著改善,聽音面D50平均值>45%。
體育館吸音改造
體育場館的雛形可以追溯到希臘羅馬時期,現(xiàn)代體育場館融合了建筑、結(jié)構(gòu)、機械、電子、材料等專業(yè)技術(shù),并且隨著時代的發(fā)展以及使用的需求,不斷的有新技術(shù)應(yīng)用其中。體育場館作為目前規(guī)模 的公共建筑之一,對各專業(yè)的技術(shù)水平以及要求提出了更多的挑戰(zhàn)。體育場館在滿足大型比賽賽事的同時,還會舉辦大型演出等活動,隨之而來的聲學(xué)的問題愈加突顯。
體育館噪音解決方案
體育場館一般體型巨大,除專業(yè)的場館以外,為了增加利用率和市場開發(fā)效果,越來越多的體育館呈現(xiàn)多功能化,對聲學(xué)要求也越來越高。 如比賽功能,由于有現(xiàn)場解說、廣播的需求,體育館需要適當?shù)幕祉憰r間和良好的語言清晰度;而演出功能時需要更短的混響時間和良好的聲場分布,并且嚴格避免各類聲缺陷。
新建體育館項目的聲學(xué)設(shè)計和顧問;也承擔(dān)過因為聲學(xué)問題而不得不開展的改造工程,這時候,必須將聲學(xué)測量、技術(shù)方案設(shè)計、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)測的方式為體育館建筑提供準確的聲學(xué)分析,在設(shè)計階段模擬和預(yù)測音質(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)計和室內(nèi)裝飾設(shè)計提供方案優(yōu)化的建議,將問題解決在設(shè)計階段。
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)計和建設(shè)過程往往被忽視。經(jīng)IACC的測量普通的輕質(zhì)金屬屋面中雨天氣在場館內(nèi)產(chǎn)生的噪音可以達到72dBA,大到暴雨的天氣場館內(nèi)產(chǎn)生的噪聲污染水平甚至達到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)計與鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)協(xié)調(diào),充分考慮造價、載荷、保溫等方面的問題,解決屋面雨水沖擊噪聲非常必要。