多功能體育館建聲設(shè)計方案.doc

多功能體育館建聲設(shè)計方案一. 工程概述： *多功能體育館是一座具有多功能用途的綜合體育館，有一個比賽館和兩個熱身館。比賽館容積約*m3,聲學設(shè)計應(yīng)滿足國際各類比賽，大型會議及各項演出活動等的要求。其主要聲學設(shè)計為語言清晰，音樂豐滿，無聲學缺陷，達到體育館國家聲學標準要求。熱身館容積約為*m3，聲學設(shè)計應(yīng)滿足訓練、熱身要求。其主要聲學設(shè)計為語言清晰，無聲學缺陷。 該比賽館的聲學特點： 1. 內(nèi)部空間容積大，所需的吸聲量大。 2. 內(nèi)部為公眾活動場所，對環(huán)保消防條件要求極高，因而要求工程能滿足有關(guān)國家規(guī)范。 3. 原屋面為行架對載重量有一定的限制。 4. 該館為公眾活動體育場館，因此對裝飾的美觀亦有很高要求。 5. 為適合各種比賽及體育活動，要求建聲材料有較好的抗撞擊及防磨損能力。 因而設(shè)計主要采用微穿孔鋁板、玻纖吸聲板、木質(zhì)穿孔吸聲板和木質(zhì)條型穿孔吸聲板等吸聲構(gòu)造，基本解決體育館兩側(cè)平行面對室內(nèi)音質(zhì)的影響，使體育館滿足國家聲學標準要求。二. 比賽館設(shè)計目標：內(nèi)容積： 約*m3 觀眾席數(shù)量： *座 每座容積： 約*m3 目標混響時間： 滿場混響時間5001000Hz 1.90秒10%，全頻控制按體育館聲學設(shè)計及測量規(guī)程JGJ/T131-2000的規(guī)定。目標聲學效果：1. 全頻混響均衡，無頻點落差 2. 全場聲能分布合理而均勻 3. 無聲聚焦問題 4. 無聲駐波現(xiàn)象 裝飾效果：簡潔、環(huán)保、大氣。比賽館適應(yīng)用途： 各類國際比賽，大型會議及各項演出活動。1混響時間 根據(jù)設(shè)計院提供的資料，比賽館的空間凈容積約為195000 m3，根據(jù)該館的具體情況功能要求，聲學條件以滿足各類國際比賽，大型會議及各項演出活動的功能要求，建筑聲學設(shè)計主要是合理控制混響時間以及消除有害反射聲對聽聞的干擾。 根據(jù)體育館聲學設(shè)計及測量規(guī)程，JGJ/T131-2000,中華人民共和國行業(yè)標準，體育館比賽大廳的容積大于80000 m3時，混響時間的設(shè)計指標為1.51.910秒(滿場、中頻)，低頻允許有一定的提升，高頻允許有少量下降。本工程以此作為建筑聲學設(shè)計的依據(jù)。根據(jù)以上兩方面，該目標混響時間定為滿場5001000Hz 1.90秒10%，全頻控制按體育館聲學設(shè)計及測量規(guī)程JGJ/T131-2000的規(guī)定。各頻段具體混響時間見下表。表1. 各頻段設(shè)計滿場混響時間表頻率f（Hz）1252505001K2K4K滿場混響時間RT（s）2.332.141.921.91.741.51混響比（RTf/RT1K）1.231.131.001.000.900.802室內(nèi)環(huán)境的噪聲指標參照體育館聲學設(shè)計及測量規(guī)程的規(guī)定，館內(nèi)的背景噪聲限值為NR-35，故通往大廳等處的送、回風管道均應(yīng)有消聲、降噪和減振措施，風口處不應(yīng)有引起再生噪聲的阻擋物。3、設(shè)計依據(jù)：1.體育館聲學設(shè)計及測量規(guī)程，JGJ/T131-20002.建筑設(shè)計防火規(guī)范，（GBJ 1687）3.建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范，（GB 5022295）4.建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范，（JGJ8091）5.建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范，（GB 502102001） 6. *建筑設(shè)計研究院建筑圖紙三. 比賽館建筑聲學設(shè)計說明: 吸聲材料的選擇和布置既要考慮提供良好的音質(zhì)，消除館內(nèi)可能產(chǎn)生的音質(zhì)缺陷，如回聲、顫動回聲、聲聚焦等，為電聲系統(tǒng)提供良好的聲環(huán)境；又要與室內(nèi)美學設(shè)計結(jié)合起來，選用新型，現(xiàn)代聲學材料，科學的布局。比賽館內(nèi)主要吸聲處理如下：1、頂棚 由于比賽場地通常鋪設(shè)硬木地板，對聲波會產(chǎn)生很強的反射作用，因此頂棚布置吸聲性能強的材料或構(gòu)造，以避免回聲干擾。依據(jù)本體育館的原設(shè)計，充分考慮到館內(nèi)音質(zhì)要求，在頂部檁條上方布置雙層微穿孔鋁板吸聲構(gòu)造。 由于屋面為比賽館的重要吸聲部位，頂部聲學構(gòu)造直接影響整個比賽館內(nèi)的混響時間。因此穿孔鋁板吸聲構(gòu)造極為關(guān)鍵，具體構(gòu)造為：0.8mm厚穿孔鋁板，穿孔率28%，空腔100mm，內(nèi)置50mm厚離心吸聲棉外包玻璃絲布，容重16Kg/m3。鋁板和玻璃棉均要求防火等級A。該吸聲構(gòu)造在中、高頻上有著均衡而且優(yōu)異的吸聲效率。 而次梁下方的雙層微穿孔鋁板吸聲構(gòu)造為：雙層板厚0.8mm微穿孔鋁板，孔徑0.8mm，穿孔率分別為2%和1%，兩板間空腔D1=80mm，龍骨固定。板材規(guī)格為：600mm1200mm，施工時，吸聲帶寬度為1800mm，長度為72.4m，布置在檁條下方，共11條吸聲帶。該材料防火等級要求達到A級。雙層微穿孔鋁板構(gòu)造簡潔，是一種聲質(zhì)量小而聲阻大的共振吸聲構(gòu)造，微穿孔板的共振頻率在低頻段，因此，微穿孔鋁板在低頻擁有優(yōu)異的吸聲效果，雙層構(gòu)造可以得到更寬的吸聲頻帶。另外，雙層微穿孔鋁板構(gòu)造不需要增加別的材料，可以有效減少吸聲玻璃棉的使用。2、馬道馬道平面位于標高21米處，設(shè)計在馬道下面100mm采用厚度為0.8、穿孔率13的穿孔鋁板后貼50mm厚容重24kg/m3的玻璃棉外包玻璃絲布，采用吊桿安裝方式。3、觀眾席后墻墻面 墻面是體育館建筑聲學設(shè)計的重要位置。為了避免墻面整體過于單調(diào)，呆板，依據(jù)本體育館的原設(shè)計，設(shè)計體育館大廳墻面間隔使用木質(zhì)條形穿孔吸聲板和玻纖吸聲裝飾板，并且配有兩條吸聲裝飾色帶。整體裝修效果以銀灰色為主，具有現(xiàn)代感、簡潔、大方，而且在全頻帶內(nèi)具有較平直的吸聲特性。 條形穿孔吸聲板表面開槽，背面開孔，槽孔相連，對低頻有良好的吸聲效果。木質(zhì)條形穿孔吸聲板吸聲構(gòu)造是由條形穿孔板后貼吸聲無紡布（產(chǎn)品本身附有吸聲無紡布），后留不同深度的空腔。材料防火等級達到B1級。其具體構(gòu)造為：規(guī)格為128mm2440mm16mm，穿孔率12，飾面寬度和條縫寬度分別為13mm和3mm，顏色為銀拉絲。該材料配有相應(yīng)的龍骨及配件，安裝方便，板后空腔50mm。在觀眾席后墻3m以下豎向布置該材料作為墻裙。 3m以上的墻面則利用條形穿孔板和玻纖板間隔布置。其中條形穿孔板橫向布置，寬度2.2m，兩邊各用寬度為100mm的銀灰色鋁塑板收邊，形成總寬度為2.4m的分隔帶。兩分隔帶之間布置總寬度為4.8m寬的玻纖板。 玻纖吸聲裝飾板是一種高效吸聲材料，是由固化玻璃棉外包玻璃纖維布玻纖吸聲裝飾板，表面是一層玻璃纖維布噴涂飾面漆，面紋色彩豐富，有很好的裝飾效果。該材料防火性能優(yōu)異，經(jīng)過多項防火測試，完全達到國家防火標準。防火檢測結(jié)果：不燃（依據(jù)GB/T5464-1999建筑材料不燃性試驗方法），等級達A級。其具體構(gòu)造為：規(guī)格為600mm1200mm20mm，面密度2.0Kg/m2，木龍骨安裝，后留空腔50mm。顏色為淺灰色和淺蘭色，其中淺蘭色所占面積較少，主要起裝飾帶的作用。裝飾帶環(huán)繞觀眾席后墻一周，共2條，寬度都為200mm，裝飾帶下沿距離墻裙頂部分別為7.7m和14.1m。 上述兩種板材提供很好的吸聲效果，且條型穿孔吸聲板抗撞擊性能優(yōu)異，是理想的墻裙吸聲材料。4、觀眾入口處、觀眾區(qū)欄板 觀眾入口處、觀眾區(qū)欄板雖然面積不大，但對附近區(qū)域的聽聞環(huán)境影響明顯，且多為平行面，如不布置吸聲材料，容易在局部區(qū)域造成聲音混濁。觀眾入口處、觀眾區(qū)欄板采用木質(zhì)條形穿孔吸聲板，構(gòu)造同觀眾席后墻墻裙。5、球場四周墻面 球場地板是館內(nèi)重要聲源之一，球場四周墻面采用木質(zhì)穿孔吸聲板，后貼德國進口soundtex吸聲無紡布，規(guī)格為2440mm128mm16mm，孔徑3mm，穿孔率2.8%。安裝時后留空腔50mm，可有效改善球場的聽聞環(huán)境。熱身館主要吸聲處理如下：1、頂棚 由于熱身場地通常鋪設(shè)硬木地板，對聲波會產(chǎn)生很強的反射作用，因此頂棚布置吸聲性能強的材料或構(gòu)造，以避免回聲干擾。依據(jù)本熱身館的原設(shè)計，充分考慮到室內(nèi)音質(zhì)要求，頂部采用了玻纖吸聲板作吊頂?shù)奈晿?gòu)造，規(guī)格為600mm600mm20，容重為16kg/m3。2、墻面 依據(jù)本體育館的原設(shè)計，設(shè)計熱身館墻面2.45米以下墻裙采用條形穿孔板，其抗撞擊性能優(yōu)異，構(gòu)造同體育館觀眾席后墻墻裙；2.45米以上采用玻纖裝飾吸聲板，規(guī)格為600mm600mm20，容重為16kg/m3。四. 比賽館的噪聲控制： 觀眾廳內(nèi)噪聲的來源除觀眾產(chǎn)生的外，主要是：1. 從體育館外傳進來的場外環(huán)境噪聲：體育館外墻、外門及窗應(yīng)具有足夠的隔聲量，以隔絕場外噪聲。特別是雨聲，屋面板擔當了主要隔聲任務(wù)。2. 觀眾廳環(huán)廊的群眾活動傳入到大廳的噪聲：觀眾廳環(huán)廊走道宜設(shè)置一定的吸聲構(gòu)造（如吸聲吊頂）以吸聲降噪。3. 燈光控制室等傳入的噪聲：控制室朝向觀眾廳的窗應(yīng)采用隔聲處理，開往比賽大廳的門也應(yīng)做隔聲處理。4. 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備振動及噪聲直接傳入大廳以后經(jīng)送、回風口傳入的空調(diào)噪聲：空調(diào)噪聲是主要的噪聲源，必須給予足夠的重視?？照{(diào)噪聲的傳播主要有兩個途徑，一是空調(diào)機房內(nèi)空調(diào)機工作時振動和噪聲通過建筑結(jié)構(gòu)傳入比賽大廳；二是通過觀眾廳內(nèi)的送、回風口傳入比賽大廳。因此，應(yīng)采取以下措施：在風機和空調(diào)機下做減振處理，即在風機和空調(diào)機的混凝土基礎(chǔ)下設(shè)減振彈簧和橡膠墊；機房內(nèi)部側(cè)墻做強吸聲，以減小機房內(nèi)部的噪聲；所有懸掛風管的吊鉤均做減振吊鉤，管道接口采用軟性連接；風機的送風端和回風端加有足夠消聲量的消聲器，所有風道彎頭盡可能做吸聲彎頭。以上各點提請空調(diào)專業(yè)做相應(yīng)處理。5. 體育館地面建議采用毛地板龍骨鋪設(shè)法，首先在地板上鋪設(shè)5050木龍骨，龍骨直接間距為600mm，上鋪一層9厘板，最后鋪設(shè)實木地板，建議厚度為22mm。應(yīng)選用高強度，具有良好摩擦力且易于保養(yǎng)的實木地板。木龍骨須經(jīng)過防腐處理，場地的四周必須留一定的通風孔保證隱蔽工程的空氣和室內(nèi)的空氣進行循環(huán)流動，防止內(nèi)部材料的腐爛變質(zhì)。地板可以采用“預(yù)制板結(jié)構(gòu)”，即購買現(xiàn)成的體育館專用實木地板進行拼接；也可以采用“素板現(xiàn)澆法”，即將素板在現(xiàn)場拼裝固定后再進行精加工后涂裝油漆，油漆呈液態(tài)滲入板縫使整個板面有機地形成完整漆膜，而后研磨涂裝。兩種安裝方式可由甲方根據(jù)實際情況進行選擇。 在地板的施工過程中，一般影響聲學性能有2個方面因素：空腔高度和地板厚度。由于板材比較厚，空腔對聲學性能的影響并不明顯?？梢钥吹?，地板的主要注意事項是施工過程中的平整度以及防腐性能等；由于板材厚度的原因，它對整個場館的聲學性能影響較小。體育地板不同于家用地板，其安裝要求較高因此應(yīng)讓具有專業(yè)經(jīng)驗的施工隊伍或公司負責安裝事宜。五. 其他注意事項：1. 室內(nèi)音質(zhì)裝修室內(nèi)地面和墻體干透后進行，吸聲材料的構(gòu)造、尺寸、做法等要嚴格按圖施工。2. 建筑設(shè)備專業(yè)應(yīng)按照要求進行噪聲控制設(shè)計，以滿足噪聲控制標準。3. 本設(shè)計中，混響時間設(shè)計指標為理論計算值。館內(nèi)聲學特性是建筑設(shè)計、室內(nèi)裝修設(shè)計、空調(diào)專業(yè)設(shè)計、電聲設(shè)計專業(yè)等密切配合的綜合結(jié)果。應(yīng)把建筑聲學的設(shè)計要求貫穿在施工中，在建筑裝修施工圖中實現(xiàn)建筑聲學的要求，以使整體效果達到有關(guān)聲學設(shè)計標準。4. 在與裝修施工設(shè)計配合過程中有可能作某些調(diào)整與變更，相關(guān)問題應(yīng)及時進行洽商解決。六. 比賽館混響時間計算表A. 館內(nèi)總?cè)莘e：V=760030-33000=195000m3B. 館內(nèi)空氣吸聲量的計算取館內(nèi)溫度為20，濕度為60%V=195000m3f(Hz)1K2K4K4m0.0040.0090.0224mV78017554290C. 館內(nèi)看臺觀眾席吸聲量的計算看臺觀眾席面積 S6=4846 m2頻率（Hz）1252505001K2K4K空座椅的吸聲系數(shù)0.10.120.12 0.150.150.15空座椅的吸聲量485582582727727727滿座椅的吸聲系數(shù)0.20.350.420.420.450.45滿座椅的吸聲量96916962035203520812081注：1、看臺觀眾席吸聲系數(shù)按每平方米計算；2、坐席為硬塑座椅。D廳內(nèi)建筑所需總吸聲量的計算計算所需參數(shù)：0.163V=31785m3 S=23738 m2項 目中心頻點（Hz）1252505001K2K4K設(shè)計混響時間（s）2.332.141.921.91.741.51S【-ln(1-)】+4mV134571465116336166321806820843S【-ln(1-)】134571465116336158521631316553-ln(1-)0.57 0.62 0.69 0.67 0.69 0.70 0.43 0.46 0.50 0.49 0.50 0.50 看臺滿場吸聲量（m2）96916962035203520812081建筑所需吸聲量（m2）124881295514301138171423214472E體育館空場混響時間計算表序號項目面積(米2)125Hz250HZ500HZ1000HZ2000HZ4000HZsSSSSS1比賽場地地面23160.1231.6 0.1231.6 0.1231.6 0.05115.8 0.05115.8 0.05115.8 2看臺座席面48460.1484.6 0.12581.5 0.12581.5 0.15726.9 0.15726.9 0.15726.9 3頂部穿孔鋁板72000.453240.0 0.453240.0 0.493528.0 0.513672.0 0.533816.0 0.533816.0 4次梁下雙層微穿孔鋁板14330.68974.4 0.721031.8 0.63902.8 0.45644.9 0.31444.2 0.28401.2 6墻面玻纖裝飾吸聲板39500.582291.0 0.622449.0 0.642528.0 0.652567.5 0.682686.0 0.72765.0 7墻面顯示屏1230.056.2 0.056.2 0.112.3 0.112.3 0.112.3 0.112.3 8墻面包廂玻璃2950.35103.3 0.2573.8 0.1853.1 0.1235.4 0.0720.7 0.0411.8 9墻面條型穿孔吸聲板29960.631887.5 0.551647.8 0.631887.5 0.641917.4 0.661977.4 0.682037.3 10欄板條型穿孔吸聲板3860.63243.2 0.55212.3 0.63243.2 0.64247.0 0.66254.8 0.68262.5 11比賽場地側(cè)墻穿孔板6500.48312.0 0.5325.0 0.55357.5 0.44286.0 0.4260.0 0.42273.0 12看臺走道地面6190.016.2 0.016.2 0.0212.4 0.0212.4 0.0212.4 0.0424.8 13門窗1800.047.2 0.0712.6 0.118.0 0.118.0 0.118.0 0.118.0 14總吸聲量9787 9818 10356 10256 10344 10465 15V室內(nèi)總?cè)莘e(m3)19500016S室內(nèi)總表面積2373817平均吸聲系數(shù)0.41 0.41 0.44 0.43 0.44 0.44 18-ln(1-)換算0.53 0.53 0.57 0.57 0.57 0.58 19S-ln(1-)換算12618 12670 13606 13428 13585 13799 204mV空氣吸收0007801755429021T60=0.161V/-Sln(1-)+4mV2.49 2.48 2.31 2.21 2.05 1.74 注：計算館內(nèi)空氣吸聲量時取館內(nèi)溫度為20，濕度為60%。G. 體育館滿場時間計算表序號項目面積(米2)125Hz250HZ500HZ1000HZ2000HZ4000HZsSSSSS1比賽場地地面23160.1231.6 0.1231.6 0.1231.6 0.05115.8 0.05115.8 0.05115.8 2看臺座席面48460.2969.2 0.351696.1 0.422035.3 0.422035.3 0.452180.7 0.452180.7 3頂部穿孔鋁板72000.453240.0 0.453240.0 0.493528.0 0.513672.0 0.533816.0 0.533816.0 4次梁下雙層微穿孔鋁板14330.68974.4 0.721031.8 0.63902.8 0.45644.9 0.31444.2 0.28401.2 6墻面玻纖裝飾吸聲板39500.582291.0 0.622449.0 0.642528.0 0.652567.5 0.682686.0 0.72765.0 7墻面顯示屏1230.056.2 0.056.2 0.112.3 0.112.3 0.112.3 0.112.3 8墻面包廂玻璃2950.35103.3 0.2573.8 0.1853.1 0.1235.4 0.0720.7 0.0411.8 9墻面條型穿孔吸聲板29960.631887.5 0.551647.8 0.631887.5 0.641917.4 0.661977.4 0.682037.3 10欄板條型穿孔吸聲板3860.63243.2 0.55212.3