多功能廳聲學設計方案

多功能廳聲學設計方案


一、工程概況


本方案以建筑面積約為176.1㎡,高約3米,其室內體積約為530m3的多功能廳為例,講解多功能廳建筑聲學設計方案。


多功能廳內的主要聲學要求是保證語言聲聽音清晰。這就要嚴格控制多功能廳內的全頻混響時間(尤其是低頻混響時間),而低頻混響時間的控制是聲學界比較困難的事情,非裝飾性專業所能代替解決的。


設計要求:按照國標《劇院、電影院和會議室堂建筑聲學設計規范》及現提出聲學指標與聲學措施建議,通過設計計算來控制各種參數,消除各種缺陷,提高空間內部聲環境質量,以確保功能房間的正常使用。使室內裝飾設計達到美觀實用兼具的效果。


設計目標


1)室內空間獲得合適的混響時間和混響頻率特性,中頻混響時間控制在滿場條件下的1.0s范圍內,以達到良好的音質環境及語音清晰度。

2)無聲駐波、顫動回聲、多重回聲等聲學缺陷。


二、聲學設計基本參數


2.1混響時間


混響時間T60是指當室內聲場達到穩態后,令聲源停止發聲,自此刻起至聲壓級衰變60dB所經歷的時間。是評價房間音質最重要的客觀指標之一。

T60的計算公式為:


多功能廳聲學設計方案:T60的計算公式


其中,室內平均吸聲系數:


多功能廳聲學設計方案:室內平均吸聲系數


V—房間容積,m3;

S—室內總表面積,m2;

α—室內平均吸聲系數;

m—空氣中聲衰減系數(M-1);

Si—室內各部分的表面積,m2;

αi—與Si對應的吸聲系數;

Nj—人或物體的數量,m2;

αj—與Ni對應的吸聲系數。


混響時間的長短直接影響聽音的效果?;祉憰r間過長就會影響聽音的清晰度并且可能使擴聲系統產生嘯叫和不利于擴聲系統的傳聲增益。過短,會使聲音變得干澀、強度變弱、不自然,影響人們對聲音的正常辨別能力。為此需要合理地布置吸聲材料,使頻率特性曲線趨于基本平直,以達到合適的混響時間。


2.2背景噪聲(RN)


環境噪聲主要包括建筑外環境噪聲及建筑內環境噪聲。

建筑外環境噪聲包括:交通運輸噪聲、工廠噪聲、建筑施工噪聲、商業噪聲、社會生活噪聲等。

建筑內環境噪聲包括:泵房、空調機房及電梯房等設備用房、大堂及走廊的人流噪聲及上層人員活動產生的樓板撞擊聲等。


2.3無低頻共振、聲染色等音質缺陷


顫動回聲為同一個原始脈沖聲引起的一連串緊跟著的反射脈沖聲。平行面之間極容易產生顫動回聲現象。

聲聚焦為聲音通過凹弧面反射后聚焦到一處,致使聲場分布不均勻。凹弧墻面極容易產生聲聚焦現象。

為完善會議室的聽音效果,不僅要求控制館內的混響時間,也應消除聲聚焦、顫動回聲等聲學缺陷,致使館內語音清晰、聲場均勻。


多功能廳聲學設計方案:顫動回聲


平行面之間容易產生顫動回聲


三、標準規范及設計依據


3.1《建筑隔聲與吸聲構造》(國家建筑標準設計圖集08J931);

3.2《建筑內部裝修設計防火規范》(GB50222-95);

3.3《民用建筑工程室內環境污染控制規范》GB50325-2001;

3.4《聲環境質量標準》GB3096-2008;

3.5《廳堂混響時間測量規范》GBJ76-84;

3.6《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》GB/T50356-2005;

3.7甲方的要求及相關的建筑、裝飾圖紙


四、場所的聲學分析


1、多功能廳容積528m3,極容易產生回聲和多重回聲,使人聽音混濁。

2、長17.5m,自由聲程過大,容易產生回聲。

3、場所長方形,存在平行墻面,平行墻面之間容易產生顫動回聲。

4、場所天花為平行屋面,與地面瓷磚平行容易形成多重反射。以上現象都會使場所產生聲缺陷,影響聽眾的聽音效果。必須合理安裝聲學材料,才能改善并消除聲缺陷。


五、聲學方案建議


墻面


多功能廳的主要功能要求:以會議為主;為了提高室內聲場均勻度,保證室內語言清晰度,消除室內回聲、多重回聲、顫動回聲等聲學缺陷,所以會選具有強吸聲的吸音材料,達到控制短的混響時間的目的。


為了合理控制多功能廳內的混響時間、保持現裝飾設計效果,消除建筑固有的聲缺陷及提高會議的聲場均勻度,應在多功能廳內綜合布置各種聲學裝飾材料,嚴格控制這些材料的造型、規格、安裝角度及安裝方法。


建議墻面安裝90mmE級吸音板,安裝高度:3m,通過墻體的吸聲消除了平行墻面的顫動回聲、多重回聲。


六、設計效果


6.1 裝飾美觀大方,視覺感受舒適良好。

6.2 吸聲材料沒有玻璃纖維顆粒的粉塵污染,沒有甲醛污染,滿足場所內空氣質量環保要求。

6.3 具有良好的音色。即低、中、高音適度平衡。

6.4 場所內聽音較清晰,無聲染色等音質缺陷。

6.5 工程實施后聲環境及場內環境適宜,滿足滿場混響時間指標,達到國家標準。


七、材料性能要求


90mm厚E級吸音板

(1)成品——多功能廳用。

(2)結構:安裝龍骨中內置吸音棉,木石槽孔板飾面。

(3)木質槽孔板厚度為15mm,槽寬3mm,槽邊距13mm,穿孔率約為11%。

(4)24小時釋放的玻璃纖維顆粒釋放量為0.01mg/m3,優于國標限值0.15mg/m3的指標。

(5)產品吸聲系數要求如下:


多功能廳聲學設計方案:吸聲系數


說明:環保性能和吸聲系數均需提供國家權威機構的測試報告。


八、方案特點


8.1 聲學計算使用多年成熟的經驗和計算軟件進行計算;

8.2 場所吵雜聲得到一定的改善;

8.3 聲學材料美觀,可塑性強;

8.4 沒有玻璃纖維粉塵和甲醛污染,滿足環保要求;

8.5 墻面吸聲材料的抗沖擊性能和防污性能好。


九、說明


為保證達到設計的吸聲效果滿足設計標準的措施是:

1)本方案是依據具體聲學材料進行模擬、分析、計算的,需嚴格按照設計所依據的聲學材料的聲學參數,方能達到設計效果。如更換新的建筑聲學材料,需經建筑聲學工程師鑒定后方可使用;

2)施工質量應嚴格、準確,施工過程中,必須按照設計中確認的聲學材料參數進行施工,如有更改應告知聲學工程師,并進行核算、確認后方可更換。


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