廈門金磚峰會主會場建筑聲學設(shè)計概述

1、 廈門金磚峰會主會場建筑聲學設(shè)計概述 王玨 陳建華 朱自淙 謝拯民【Summary】介紹廈門金磚峰會主會場的建筑聲學設(shè)計，包括噪聲控制、音質(zhì)設(shè)計兩部分，現(xiàn)場測量驗證了建聲設(shè)計的有效性。【Key】建筑聲學；會議中心；音質(zhì)設(shè)計；噪聲控制1 項目概述金磚國家領(lǐng)導(dǎo)人第九次會晤（以下簡稱金磚峰會）在廈門舉辦，會晤的主會場位于廈門國際會議中心和會展中心內(nèi)，會場空間在原有建筑的基礎(chǔ)上進行改造。整個改造設(shè)計方案最大化利用原有建筑空間，并根據(jù)國際峰會會議使用功能的實際需求，增設(shè)了相應(yīng)的會議廳和附屬會議功能房間。廈門國際會議中心和會展中心原有功能為召開會議、舉辦展會展覽等，其使用目的與召開國際峰會會議有較大差別，

2、而金磚峰會的會議功能房間有著較高的聲學要求，原有建筑及配套功能均無法滿足。金磚峰會會場的建筑聲學、音視頻系統(tǒng)、燈光吊掛系統(tǒng)設(shè)計由中廣電廣播電影電視設(shè)計研究院承擔，本文將簡述金磚領(lǐng)導(dǎo)人峰會會場的建筑聲學設(shè)計理念及過程。2 功能房間和工程特點金磚峰會主要的會議功能房間包括：位于會議中心內(nèi)的迎賓廳、五國大范圍會議會場、五國小范圍會議會場、新聞發(fā)布廳、國宴廳、新興市場國家與發(fā)展中國家對話會，位于會展中心內(nèi)的金磚國家工商論壇會場及配套的聽會室、休息室等。其中五國大范圍會議會場、工商論壇會場兩個空間為整體構(gòu)造重新搭建，其余會場采用原有建筑的空間改造。提高聲學指標給改造及新建用房的聲學設(shè)計帶來很多問題，空調(diào)

3、系統(tǒng)的設(shè)計、噪聲控制及其他工藝系統(tǒng)的配置，均受到原有建筑結(jié)構(gòu)、層高和工期等因素的制約。在工期緊、施工面積大和常態(tài)交叉施工的前提下，如何達到噪聲與振動控制設(shè)計的技術(shù)要求，是需要設(shè)計組和工程管理部門共同解決的難題。由于結(jié)構(gòu)荷載的限制，原有結(jié)構(gòu)的加強及新建結(jié)構(gòu)只能大面積采用輕結(jié)構(gòu)的材料；原有空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置無法滿足會議對隔聲、隔振和消聲的嚴格要求，必須進行徹底的改造和更新，但實施中需要克服建筑平面布局確定、無法大面積改動、設(shè)備安裝空間有限等不利因素，尤其部分會議廳、VIP房間或同傳室與空調(diào)機房空間位置十分鄰近，亦增加了處理難度。在大型國際會議中，室內(nèi)裝修設(shè)計的效果往往受到特別的關(guān)注，聲學設(shè)計與室內(nèi)裝修

4、設(shè)計如何協(xié)調(diào)配合、最終達到視覺與聲學效果的和諧統(tǒng)一也是一個問題。3 噪聲控制3.1 設(shè)計目標及設(shè)計難點根據(jù)國家標準GB/T 50356-2005劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設(shè)計規(guī)范，各會議功能房間容許噪聲標準的推薦值見表1。根據(jù)以往峰會及大型國際會議中心的運行實踐經(jīng)驗，即便達到以上指標也存在聽感上不能容忍的情況發(fā)生。因此，在設(shè)計過程中要考慮有所修正，如主會場的噪聲設(shè)計指標要求有一定的提高，完工實際測量后可滿足NR30的標準，以確實滿足會議運行的要求。各會議功能房間圍護結(jié)構(gòu)的隔聲指數(shù)要求詳見表2。影響會場內(nèi)環(huán)境的主要噪聲源包括：來自建筑物外部的噪聲源，如雨噪聲、交通噪聲等；來自建筑物內(nèi)部的噪

5、聲源，如空調(diào)系統(tǒng)的噪聲、燈光設(shè)備的噪聲和兩個會場同時舉行會議時相互間的干擾噪聲等；均需對其進行控制處理。3.2 實施方案廈門是暴雨多發(fā)地區(qū)，而雨量的大小在設(shè)計中難以預(yù)估，采取多套措施結(jié)合的方式來解決雨噪聲問題：在會議室頂部增加吸隔聲一體吊頂：吊頂?shù)匿摌?gòu)件與頂棚鋼結(jié)構(gòu)之間采用彈性吊架；在屋面外，鋪設(shè)網(wǎng)狀的墊層（防雨網(wǎng)），以緩沖雨點的沖擊等，從而確保會議的正常運行。另外，廈門當?shù)貧夂蜉^為潮濕，項目設(shè)計及施工工期較緊，新建構(gòu)造如選用混凝土構(gòu)造，由于其材質(zhì)不易干燥、施工工期較長，無法滿足項目的實際應(yīng)用要求。例如，工商論壇會場，聲學設(shè)計團隊根據(jù)現(xiàn)場條件，與各方協(xié)商，最終采取輕結(jié)構(gòu)的多層復(fù)合墻體構(gòu)造，為多

6、層板材內(nèi)填充多孔性吸聲材料構(gòu)成，基本構(gòu)造見圖1。但厚度則根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，進一步加強了隔聲性能。一般來說，容重較輕的墻體構(gòu)造相對隔聲性能較差，且考慮墻體門、窗等開口的存在，大面積使用效果較難保證。對于其他會議場，周圍環(huán)境條件更為復(fù)雜，其使用厚度須考慮墻體原有的鋼結(jié)構(gòu)的形式、墻體周圍的噪聲源大小等因素，總厚度控制在300 mm以上。實際應(yīng)用中，有的為在原有的200厚加氣混凝土砌塊墻體的基礎(chǔ)上，附加石膏板輕墻；有的為多層石膏板復(fù)合結(jié)構(gòu)。經(jīng)實驗室測量，隔聲指數(shù)在50 dB以上，表明設(shè)計方案達到了預(yù)期的效果。此外，由于多功能的使用需求，面積較大的會議場所需要采用活動隔斷進行空間分割，本項目會議空間層

7、高達十幾米，一般活動隔斷的聲學性能往往不能滿足要求。經(jīng)過對國內(nèi)活動隔斷廠家的產(chǎn)品的考察，從機械性能和聲學性能進行考量，最終選擇隔聲指數(shù)為50 dB的產(chǎn)品，面層裝飾另外附加吸聲材料，以保證在運行狀態(tài)時，會場內(nèi)仍有足夠的吸聲量?？照{(diào)系統(tǒng)的隔振和消聲設(shè)計是改建項目的關(guān)鍵，需對原有設(shè)備的隔振材料進行替換或改造，以滿足周圍房間的噪聲控制要求?？照{(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計根據(jù)設(shè)備的聲功率級和房間的聲學條件，計算需要的總消聲量，從而根據(jù)廠家的產(chǎn)品技術(shù)指標，最終確定消聲器的數(shù)量、形式。以系統(tǒng)AK4-1為例，總風量為37 000 m3/h，總聲功率級為100 dBA。根據(jù)計算，所需要的消聲器的總消聲量估算見表3。風速、風閥

8、和散流器是管路中二次噪聲的主要因素來源，因此在消聲器前選擇安裝合適的散流器也是十分必要的。由于安裝空間的不足，所有消聲器的安裝位置是在聲學、空調(diào)設(shè)計師和現(xiàn)場施工方反復(fù)研究后確定，風機需要的實際運行風量也由空調(diào)設(shè)計師一再核實，以控制消聲效果的每一個環(huán)節(jié)達到最佳的狀態(tài)，以利在各種不利條件下切實達成設(shè)計的目標值。3.3 方案效果各會議功能房間經(jīng)過聲學處理后，背景噪聲的現(xiàn)場測量結(jié)果見表4，基本達到了預(yù)期的效果。多數(shù)房間優(yōu)于設(shè)計目標值，在運行中得到了良好的反映。4 音質(zhì)設(shè)計對于主要會議功能房間的音質(zhì)設(shè)計，參考相關(guān)行業(yè)規(guī)范，并結(jié)合實際工程經(jīng)驗，綜合確定設(shè)計指標，混響時間的設(shè)計指標見表5。對于大體量的會議場

9、所，建筑現(xiàn)場的條件往往比較復(fù)雜，聲學設(shè)計的首要任務(wù)是保證合適的混響時間、均勻的聲場分布和平穩(wěn)的頻率特性；除考量以上基本的音質(zhì)指標外，設(shè)計中還需進行綜合考慮，結(jié)合擴聲系統(tǒng)的設(shè)計，保證較好的語言清晰度，避免長延遲反射聲、顫動回聲等聲缺陷。此外，由于室內(nèi)設(shè)計師的設(shè)計理念中已包含了對室內(nèi)空間的規(guī)劃，室內(nèi)裝修方案與聲學設(shè)計的融合也是一個需解決的矛盾。在這些設(shè)計理念中，有些構(gòu)圖固然“投”聲學之所好，可以加以利用，如起伏凹凸造型增加擴散性，鏤空飾面作為透聲面層處理等。但總體空間的大平行墻面、不透聲皮革材質(zhì)、硬邦邦的金屬造型等，是聲學設(shè)計的不利因素。4.2 實施方案為達成共同的設(shè)計目標，聲學設(shè)計與室內(nèi)設(shè)計師通

10、過連續(xù)不斷的討論、修改，達成共識。如對地毯、墻面等材料的厚度、質(zhì)地進行優(yōu)化，對于墻面的布藝材料，其透聲性能要確保吸聲系數(shù)在0.80以上。多數(shù)房間頂棚有巨型燈具，對聲學有一定的聲擴散作用，因此，這部分位置往往少做或不做吸聲處理，有些硬反射面，分析可能產(chǎn)生顫動回聲，則要求盡可能安排在墻角處做成曲面?？傊?，必須保證使用范圍內(nèi)的音質(zhì)要求，在華麗的室內(nèi)裝飾設(shè)計理念中，兼顧使用功能的要求。圖2為五國大范圍會議場。室內(nèi)設(shè)計師以現(xiàn)代工藝對“竹”的不同形態(tài)的深層次演繹，表達地域文化元素及與會國文化特色，同時融入了聲學的基本要求。因此，達到了空間上強調(diào)整體化的大氣、細微末節(jié)雕琢秀麗的效果，體現(xiàn)出了會場莊重不凡的氣勢。圖3為五國小范圍會議會場。室內(nèi)設(shè)計師以“花”為靈感，設(shè)計了融入五國國花的地毯，其兼顧克服頂棚與地面的不良聲反射：墻面的豎向工藝造型銜接閩南地域文化元素符號，又滿足了聲學要求，整體視覺效果干凈大氣。各會議功能房間音質(zhì)指標的現(xiàn)場聲學測量結(jié)果見表6、表7，與原有設(shè)計目標符合較好。本項目在雨噪聲的控制上，首次實現(xiàn)設(shè)置防雨網(wǎng)的聲學措施；并在基本建筑構(gòu)造不變的條件下，根據(jù)各會議空間不同需求，選擇不同做法的多層輕結(jié)構(gòu)隔聲復(fù)合構(gòu)造，并在大面積使用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提下，實際效果滿足會議使用要求；空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計根據(jù)設(shè)備的聲功率級確定各管路消聲器的數(shù)量和形式