聲學(xué)設(shè)計(jì)的質(zhì)量保障

聲學(xué)設(shè)計(jì)的質(zhì)量保障

1保證超聲設(shè)計(jì)質(zhì)量的保障措施大型宮殿是文化建筑的重要組成部分。進(jìn)入21世紀(jì)后，特別是近年來，劇院、廣州海珠區(qū)廳、東方音樂中心、東莞玉蘭大劇院等大型宮殿建筑在中國各地都取得了演出，促進(jìn)了中國文藝業(yè)的發(fā)展和精神文明水平的提高。筆者所提到的大型觀演建筑是指可以進(jìn)行大型音樂文藝演出,并有觀眾在現(xiàn)場欣賞的建筑,包括歌劇院、音樂廳、話劇院和多功能劇場等。在這些建筑中,看和聽是其最重要的兩個(gè)功能,如果不能滿足這兩個(gè)功能的要求,則整個(gè)建筑失敗。而聲學(xué)設(shè)計(jì)的目的就是在這些建筑中建立良好的聽聞條件,保障“聽”的功能,因此具有至關(guān)重要的作用,而如何提高和保障大型觀演建筑的聲學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量,是一個(gè)值得研究和探討的問題。聲學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量的保障措施主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。(1)聲學(xué)設(shè)計(jì)正確性的保障觀演建筑的聲學(xué)設(shè)計(jì)是否正確,主要是看建筑完成后各項(xiàng)聲學(xué)參量是否能夠達(dá)到合理的設(shè)計(jì)指標(biāo)。影響廳堂音質(zhì)的聲學(xué)參量有很多,如混響時(shí)間、反射聲分布、強(qiáng)度因子G、明晰度指標(biāo)(ClarityIndex)C80,側(cè)向聲能百分比LF、聲場分布等,但到目前為止,可以通過簡單公式計(jì)算的聲學(xué)參量,只有混響時(shí)間,而其他聲學(xué)參量則很難在設(shè)計(jì)階段通過一般的計(jì)算得出。而如果在工程完工后通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)這些聲學(xué)參量不滿足聲學(xué)設(shè)計(jì)的要求,則為時(shí)已晚。因此,能夠在觀演建筑建成之前的設(shè)計(jì)階段對(duì)這些聲學(xué)指標(biāo)有具體的了解,是保障聲學(xué)設(shè)計(jì)正確性的重要措施。(2)聲學(xué)設(shè)計(jì)合理性的保障在一個(gè)觀演建筑中,聲學(xué)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)有機(jī)組成部分,必須服從建筑整體的要求與風(fēng)格。如果聲學(xué)設(shè)計(jì)給建筑中的其他專業(yè)造成很大的不利影響和困難,則說明聲學(xué)設(shè)計(jì)不具備合理性,很難在工程中實(shí)施。聲學(xué)設(shè)計(jì)只有和其他專業(yè)有機(jī)的融合,才具有合理性。所以能夠在設(shè)計(jì)過程中與各專業(yè)設(shè)計(jì)人員互相配合,讓聲學(xué)設(shè)計(jì)和諧地融入整個(gè)建筑設(shè)計(jì)之中,是保證聲學(xué)設(shè)計(jì)合理性的重要措施。(3)聲學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施性的保障與建筑中其他設(shè)計(jì)專業(yè)不同,聲學(xué)設(shè)計(jì)并不能簡單地通過圖紙來體現(xiàn)全部的設(shè)計(jì)內(nèi)容,而許多聲學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是通過建筑中其他專業(yè)的圖紙和成果體現(xiàn)出來的,所以,聲學(xué)設(shè)計(jì)人員就必須向各專業(yè)設(shè)計(jì)人員提出聲學(xué)設(shè)計(jì)的要求和成果,以便能夠使其他專業(yè)的設(shè)計(jì)人員理解聲學(xué)設(shè)計(jì)的意圖并體現(xiàn)在其設(shè)計(jì)圖紙中,從而使聲學(xué)設(shè)計(jì)思想得以實(shí)施。在大型觀演建筑中,聲學(xué)設(shè)計(jì)貫串于整個(gè)設(shè)計(jì)之中,而在不同的設(shè)計(jì)階段,聲學(xué)設(shè)計(jì)有不同的內(nèi)容和重點(diǎn)。因此,能夠在設(shè)計(jì)中的各階段向不同的專業(yè)提出合理的聲學(xué)設(shè)計(jì)要求和成果,是保證聲學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施性的重要措施。通過筆者對(duì)實(shí)際工程聲學(xué)設(shè)計(jì)中積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),并通過工程實(shí)例,從上述三個(gè)方面對(duì)如何保證和提高大型觀演建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量的問題進(jìn)行了探討。2從主客觀參量的測(cè)量看聲學(xué)設(shè)計(jì)是否正確,主要是看廳堂建成之后各種聲學(xué)參量是否能夠達(dá)到聲學(xué)設(shè)計(jì)的指標(biāo),但自從賽賓提出著名的混響公式后,建筑聲學(xué),尤其是室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)在很長的一段時(shí)間內(nèi)在理論上都處于相對(duì)停滯的狀態(tài),聲學(xué)設(shè)計(jì)師在對(duì)廳堂進(jìn)行音質(zhì)設(shè)計(jì)時(shí)主要可以計(jì)算和控制的音質(zhì)指標(biāo)只有混響時(shí)間。在20世紀(jì)60年代后,國外許多聲學(xué)家對(duì)室內(nèi)音質(zhì)進(jìn)行了深入的研究,尤其是客觀參量和主觀感覺之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)了一些對(duì)廳堂音質(zhì)主觀感覺有重要作用的客觀音質(zhì)參量,如反射聲分布、強(qiáng)度因子G、明晰度指標(biāo)C80,側(cè)向聲能百分比LF、初始時(shí)延間隙t1、雙耳聽覺互相關(guān)系數(shù)IACC等。但這些音質(zhì)參量都是通過測(cè)量得到的,而不能通過簡單的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算。如果通過測(cè)量得到這些音質(zhì)參量,則必須等工程竣工后,而此時(shí),即便是音質(zhì)參量不滿足設(shè)計(jì)要求,也為時(shí)已晚,很難進(jìn)行改正。因此,如何在設(shè)計(jì)階段就對(duì)這些有所了解,并加以控制,對(duì)保證聲學(xué)設(shè)計(jì)正確性有很重要的作用。目前解決這個(gè)問題的主要方法是計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬技術(shù)和聲學(xué)縮尺模型測(cè)試技術(shù)。2.1我國次使用工程中工程應(yīng)用的歷史計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬技術(shù)始于1965年Schroeder的工作,1968年Krokstad等人首次使用實(shí)際工程中的應(yīng)用,迄今已有40年歷史。自1968年Krokstad等發(fā)表有關(guān)室內(nèi)聲場計(jì)算機(jī)模擬的著名論文以來,室內(nèi)音質(zhì)的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)一直是建筑聲學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近20年來一些商品化模擬軟件紛紛推出,其使用功能不斷進(jìn)步,給設(shè)計(jì)者帶來極大方便,也提高了音質(zhì)設(shè)計(jì)水平。2.1.1合成噪聲反射序列室內(nèi)聲場模擬技術(shù)是以幾何聲學(xué)為基礎(chǔ),聲波的傳播和能量的衰減過程用聲源發(fā)出的大量聲線或聲源對(duì)反射界面所成的各次聲像來描述,由此而產(chǎn)生了兩種經(jīng)典的模擬方法:聲線法和聲像法。聲線法是假定從一個(gè)聲源輻射出的能量成為許多離散的聲線,每根聲線的能量為聲源的總能量除以聲線的根數(shù),聲線都是以聲速傳播,當(dāng)遇到墻面、天花和地板等界面時(shí)按鏡像反射原理反射。聲線的聲能一方面隨距離按反平方定律衰減,另一方面在遇到界面反射時(shí)根據(jù)界面的吸聲系數(shù)衰減。聲線法在模擬室內(nèi)總體聲學(xué)效果方面更具優(yōu)勢(shì)。聲像法基于鏡像反射的原理,即某一反射面的鏡像反射路徑可由該反射面的鏡像聲源和接收點(diǎn)的位置確定。對(duì)于一個(gè)矩形房間可很直觀地確定任何反射階次的所有鏡像聲源。接收點(diǎn)的聲能量為各鏡像聲源產(chǎn)生的聲能量之和,各個(gè)鏡像聲源與接收點(diǎn)的距離決定了反射聲到達(dá)接收點(diǎn)的時(shí)間延遲,這樣通過接收點(diǎn)與聲像空間中的各鏡像聲源位置即可得到反射聲序列。聲像法在計(jì)算時(shí)必須先確定好聲源點(diǎn)和接收點(diǎn),其模擬對(duì)象是聲場中的一個(gè)點(diǎn),所以在模擬聲場中具體位置的詳細(xì)聲學(xué)特性方面更具優(yōu)勢(shì)。2.1.2本中國學(xué)習(xí)了兩種不同的學(xué)習(xí)類型的混響模式從機(jī)械分析計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)使用的方法是首先根據(jù)圖紙?jiān)谟?jì)算機(jī)中建立廳堂的三維立體模型,并賦予模型中的每個(gè)界面一定的聲學(xué)特性,然后根據(jù)具體情況設(shè)置一些計(jì)算參量,如反射次數(shù)、聲線根數(shù)、反射時(shí)間等,最后由計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬軟件進(jìn)行模擬計(jì)算,并得出相應(yīng)的模擬結(jié)果。一般計(jì)算機(jī)模擬軟件都可以模擬大部分音質(zhì)參量。以由比利時(shí)LMS公司的Raynoise聲學(xué)模擬軟件為例,模擬的音質(zhì)參量根據(jù)形式和用途的不同分成5組:(1)聲壓(Pressure)組:本組包括的聲學(xué)參量有聲壓和線性聲壓級(jí)SPL(dBLin);(2)聲壓級(jí)(SPL)組:本組包括的聲學(xué)參量聲壓級(jí)(SPL)、噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(NC)、噪聲評(píng)價(jià)等級(jí)(NR)、直達(dá)聲能量(Directenergy)和總聲能與直達(dá)聲能比(Total-to-Directenergy);(3)語言(Speech)組:本組的各項(xiàng)指標(biāo)主要用來評(píng)價(jià)以語言為主的廳堂的音質(zhì),包括語言傳輸指數(shù)(STI)、清晰度(Definition)、用于語言的回聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(EC)、早期反射聲比(ERR);(4)音樂(Music)組:本組的各項(xiàng)指標(biāo)主要用來評(píng)價(jià)以音樂為主的廳堂的音質(zhì),包括明晰度(Clarity)、側(cè)向因子(LE)、中心重力時(shí)間(TCG)和用于音樂的回聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(EC);(5)混響(Reverberation)組:Raynoise軟件可以計(jì)算兩種混響時(shí)間:一種是總體混響時(shí)間,用Eyring,Sabin等混響公式算出,它代表廳堂本身的性質(zhì),不依位置的變化而改變;另一種是Schroeder混響時(shí)間,它是根據(jù)反射聲用Schroeder積分公式計(jì)算得出的,隨著場點(diǎn)的不同而變化,本組的各項(xiàng)混響指標(biāo)均是Schroeder混響時(shí)間。Schroeder積分公式為另外,通過計(jì)算機(jī)模擬,還可以顯示出室內(nèi)反射聲序列圖譜和路徑,如圖1～2所示。2.1.3模擬方法的局限性計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)主要存在如下局限性:(1)由于無論是聲線法還是聲像法,都是基于幾何聲學(xué)原理,而實(shí)際上聲音的傳播有幾何聲學(xué)的特性,尤其是在低頻段,波動(dòng)聲學(xué)的成分更大,這會(huì)影響模擬的精度。(2)聲像法和聲線法在發(fā)生界面反射時(shí),都根據(jù)鏡像反射原理處理。而聲音在遇到界面時(shí),會(huì)出現(xiàn)散射的情況,這主要依據(jù)界面的特性和聲音的頻率。在大多數(shù)模擬軟件中考慮了這個(gè)問題,在使用聲線法時(shí)入射聲能可以按一定的比例進(jìn)行散射,主要依據(jù)輸入界面擴(kuò)散系數(shù)。但一般實(shí)際的材料很少有提供擴(kuò)散系數(shù),所以所輸入的擴(kuò)散系數(shù)基本上沒有測(cè)試依據(jù),可靠性不高,因此也影響了模擬計(jì)算的精度。(3)幾乎所有的計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬軟件都只接收由平面搭建的空間模型,而無法對(duì)具有弧面的空間模型進(jìn)行模擬,弧形界面在建立計(jì)算機(jī)空間模型時(shí)只能用平面來逼近,會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。(4)在搭建計(jì)算機(jī)模型時(shí),有許多細(xì)節(jié)很難處理,所以往往需要進(jìn)行很大程度的簡化,尤其是一些計(jì)算機(jī)模擬軟件要求模型是封閉的,這就更增加了復(fù)雜模型搭建的難度,因此,計(jì)算機(jī)模型與實(shí)際廳堂的差別往往很大,對(duì)模擬的精度也有較大影響。根據(jù)上述的局限,計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬技術(shù)比較適合于在方案階段對(duì)體形和界面形式的總體把握。而更精細(xì)的模擬工作,如在初步設(shè)計(jì)和裝修設(shè)計(jì)階段對(duì)界面具體形式,如擴(kuò)散形式、材料選擇等,則更理想的方法是借助于聲學(xué)縮尺模型測(cè)量技術(shù)。2.2實(shí)體力學(xué)縮尺模型實(shí)驗(yàn)實(shí)體聲學(xué)縮尺模型實(shí)驗(yàn)始于1934年德國的F.Spondock所進(jìn)行的研究,其基本理論形成于20世紀(jì)50年代初,而于六七十年代大量應(yīng)用于實(shí)際音質(zhì)設(shè)計(jì)工程中。在中國,1957年,在著名聲學(xué)家馬大猷先生領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行了天津友誼俱樂部禮堂的1/10聲學(xué)縮尺模型實(shí)驗(yàn)。從20世紀(jì)80年代開始,筆者所在的北京市建筑設(shè)計(jì)研究院聲學(xué)工作室在實(shí)體聲學(xué)縮尺模型措施方面進(jìn)行了大量的工作。在1989年,廣東星海音樂廳的聲學(xué)設(shè)計(jì)過程中,先后建造了2個(gè)縮尺模型。在20世紀(jì)90年代,又進(jìn)行了科特迪瓦共和國劇場和北京保利劇院的1/10縮尺聲學(xué)試驗(yàn)。在21世紀(jì)的最近幾年,完成了國家大劇院音樂廳、廣東東莞玉蘭大劇院大劇場、上海東方藝術(shù)中心音樂廳、歌劇院和小劇場、武漢琴臺(tái)藝術(shù)中心大劇院和深圳保利文化中心大劇院等項(xiàng)目的聲學(xué)縮尺模型的制作和測(cè)試。2.2.1實(shí)際廳面質(zhì)模型廳堂音質(zhì)模型,是指在廳堂音質(zhì)設(shè)計(jì)階段,為預(yù)測(cè)所設(shè)計(jì)的廳堂建成后的音質(zhì)狀況而制作的三維縮尺模型。模型的內(nèi)部形狀及內(nèi)表面材料的吸聲系數(shù)與所設(shè)計(jì)的實(shí)際廳堂一一對(duì)應(yīng),模型內(nèi)聲傳播介質(zhì)仍為空氣。模型制作的一個(gè)主要參量就是縮尺比,其定義為所設(shè)計(jì)的實(shí)際廳堂線性長度與廳堂模型的線性長度之比,以整數(shù)表示。例如,實(shí)際廳堂的長度為30m,廳堂模型的長度為3m,則縮尺比為10。廳堂音質(zhì)模型的內(nèi)表面各個(gè)部分,包括觀眾席的吸聲系數(shù),在所測(cè)量的頻率范圍內(nèi)應(yīng)盡可能與相對(duì)應(yīng)的實(shí)際廳堂內(nèi)表面各部分及觀眾席的吸聲系數(shù)相一致。在廳堂音質(zhì)模型中,其測(cè)試頻率和混響時(shí)間應(yīng)根據(jù)模型的縮尺比進(jìn)行相應(yīng)的變化。其變化關(guān)系為頻率:f′=nf(2)時(shí)間:t′=(3)在實(shí)際廳堂中一般聲學(xué)參數(shù)的測(cè)試頻率通常為125～4000Hz,所以根據(jù)式(2),在縮尺比為n的聲學(xué)縮尺模型中的測(cè)試頻率應(yīng)提高n倍,例如,比較常用的1/10縮尺模型,縮尺比為10,所以模型中的測(cè)試頻率為1250～4000Hz。如果在實(shí)際廳堂的界面上使用了某一種吸聲材料,其吸聲系數(shù)在500Hz時(shí)為0.8,則在聲學(xué)模型中就需要找一種吸聲系數(shù)在5000Hz時(shí)為0.8的材料來模擬。從原理上講,廳堂音質(zhì)模型可采用任何達(dá)到聲學(xué)界面模擬要求的材料制作。模型材料的吸聲系數(shù)應(yīng)該在混響室的縮尺模型中測(cè)量。2.2.2吸聲性能的修正在實(shí)體聲學(xué)縮尺模型中主要可以進(jìn)行混響時(shí)間、聲場分布和脈沖響應(yīng)等項(xiàng)目的測(cè)量,并通過對(duì)脈沖響應(yīng)中發(fā)射聲序列數(shù)據(jù)的分析,計(jì)算出重要的聲學(xué)指標(biāo),如明晰度指標(biāo)C80和C50,強(qiáng)度因子G等。但為了提高模型中聲學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性,必須對(duì)一些測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的修正。(1)空氣吸收修正對(duì)于縮尺比為n的聲學(xué)縮尺模型,測(cè)試頻率提高了n倍,而空氣的吸收隨著頻率的增高而增加,所以在模型中測(cè)試的數(shù)據(jù),尤其是混響時(shí)間測(cè)試數(shù)據(jù),應(yīng)該按式(4)進(jìn)行空氣吸收的修正其中,T為修正后的廳堂混響時(shí)間(s);K為常數(shù)項(xiàng),數(shù)值為55.26/c;c為聲速(m/s),c=331.5+0.61t(t:空氣溫度,單位為℃);Tm為模型中測(cè)得的混響時(shí)間(s);4mm為模型試驗(yàn)時(shí)的溫度濕度條件下,各中心頻率的空氣吸聲系數(shù);4m為設(shè)計(jì)廳堂在正常溫濕度條件(一般取溫度20℃,相對(duì)濕度60%)下的各中心頻率的空氣吸聲系數(shù)。(2)材料吸聲系數(shù)的修正在制作模型時(shí),很難保障模型制作材料在模型中測(cè)試頻率的吸聲性能與實(shí)際材料在實(shí)際廳堂中測(cè)試頻率的吸聲特性在所有的頻帶都相同。所以對(duì)模型中測(cè)量的混響時(shí)間應(yīng)按式(5)進(jìn)行修正其中,TR為實(shí)際廳堂混響時(shí)間;Tm為在模型中實(shí)測(cè)的混響時(shí)間乘縮尺比;αR為實(shí)際廳堂平均吸聲系數(shù);αm為在模型中平均吸聲系數(shù)。2.2.3模型精度分析實(shí)體聲學(xué)縮尺模型中模擬數(shù)據(jù)是通過測(cè)量得到的,因此其所得到的數(shù)據(jù)包括聲學(xué)的幾何特性和波動(dòng)特性。另一方面,在制作模型時(shí),可以對(duì)實(shí)際廳堂進(jìn)行比較精細(xì)的模擬,其精度遠(yuǎn)大于計(jì)算機(jī)的三維立體模型。圖3和圖4分別為國家大劇院音樂廳的實(shí)際廳堂內(nèi)景(裝修中)和1/10聲學(xué)縮尺模型內(nèi)景,可以看出模型的模擬精度很高。實(shí)體聲學(xué)縮尺模型主要用于初步設(shè)計(jì)階段,在這個(gè)階段,廳堂的基本形狀和界面的形式已經(jīng)基本確定,可以為模型的制作提供比較詳細(xì)的圖紙,以提高模型制作的精度。通過對(duì)模型中的測(cè)量數(shù)據(jù)的分析,近一步對(duì)聲學(xué)設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)行驗(yàn)證,如果出現(xiàn)聲學(xué)缺陷,則可以通過在模型中進(jìn)行局部修改和反復(fù)測(cè)量,找出問題所在和解決的方法。3建筑設(shè)計(jì)專業(yè)觀演建筑中聲學(xué)設(shè)計(jì)的完成,是與其他設(shè)計(jì)專業(yè)反復(fù)協(xié)調(diào)磨合的過程,聲學(xué)設(shè)計(jì)幾乎要和建筑中的所有設(shè)計(jì)專業(yè)進(jìn)行配合,如建筑設(shè)計(jì)專業(yè)(體形設(shè)計(jì)、總平面設(shè)計(jì))、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)(隔聲設(shè)計(jì))、設(shè)備設(shè)計(jì)專業(yè)(空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的消聲設(shè)計(jì))、裝修設(shè)計(jì)專業(yè)(音質(zhì)設(shè)計(jì))等。因此,如何和各專業(yè)進(jìn)行配合,是十分重要的。3.1裝修方案的確定(1)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)方案,對(duì)廳堂進(jìn)行聲學(xué)計(jì)算和分析,通過計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬計(jì)算,對(duì)廳堂的音質(zhì)效果進(jìn)行預(yù)測(cè),并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果提出改善和解決方案,與建筑專業(yè)設(shè)計(jì)人員共同協(xié)商確定既滿足建筑風(fēng)格要求,又滿足聲學(xué)效果要求的最終建筑設(shè)計(jì)方案。(2)在裝修方案設(shè)計(jì)開始之前,根據(jù)廳堂的聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)提出對(duì)裝修界面的幾何特性和裝修材料聲學(xué)特性的基本要求,提供給裝修設(shè)計(jì)單位,以保證裝修設(shè)計(jì)方案能基本滿足聲學(xué)的要求。(3)裝修方案確定后,與裝修設(shè)計(jì)人員協(xié)商確定既滿足裝修視覺效果,又滿足音質(zhì)聽覺效果的具體裝修材料、裝修構(gòu)造、擴(kuò)散結(jié)構(gòu)、反射構(gòu)件等,并提供與聲學(xué)有關(guān)的各種聲學(xué)裝修構(gòu)造的詳細(xì)圖紙。(4)提出對(duì)座椅的聲學(xué)要求,協(xié)助建筑專業(yè)進(jìn)行座椅招標(biāo)工作。3.2獨(dú)立噪聲分析(1)進(jìn)行環(huán)境噪聲分析,根據(jù)環(huán)境噪聲分析結(jié)果確定外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲量,與建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)協(xié)商確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的具體構(gòu)造。(2)進(jìn)行各獨(dú)立區(qū)域噪聲狀況的分析、確定各獨(dú)立區(qū)域本底噪聲指標(biāo),并根據(jù)二者提出分隔構(gòu)件,如墻體、門、窗等的隔聲性能指標(biāo)。(3)根據(jù)分隔構(gòu)件的隔聲性能指標(biāo),與建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)協(xié)商,確定既滿足建筑和結(jié)構(gòu)要求,又滿足隔聲和隔振要求的分隔構(gòu)件的材料和構(gòu)造,并給出具體的隔聲和隔振構(gòu)造圖。3.3消聲設(shè)備的編制(1)與建筑設(shè)計(jì)人員協(xié)商確定空調(diào)機(jī)房等高噪聲設(shè)備用房的位置,保證空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲控制較好的基礎(chǔ)。(2)與空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)專業(yè)設(shè)計(jì)人員協(xié)商確定系統(tǒng)風(fēng)速、送回風(fēng)比值等基本參數(shù),保證空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)氣流噪聲的控制。(3)提出空調(diào)機(jī)、通風(fēng)機(jī)及水泵等設(shè)備的噪聲指標(biāo),配合設(shè)備的招標(biāo)。(4)根據(jù)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)圖和管道圖,確定消聲設(shè)備的種類、型號(hào)、構(gòu)造、尺寸及位置,并繪制詳細(xì)消聲設(shè)備布置圖、消聲設(shè)備構(gòu)造圖,編制消聲設(shè)備一覽表。(5)根據(jù)空調(diào)機(jī)組、通風(fēng)機(jī)及水泵等設(shè)備的具體尺寸、重量、轉(zhuǎn)速和安裝方式等,進(jìn)行設(shè)備及管道的隔振設(shè)計(jì),并繪制詳細(xì)的隔振構(gòu)造圖。4對(duì)辦學(xué)設(shè)計(jì)的要求和成果的應(yīng)用為了使聲學(xué)設(shè)計(jì)能夠順利地實(shí)施,聲學(xué)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在不同的設(shè)計(jì)階段提出必要的聲學(xué)要求和成果,以便能夠使其他專業(yè)的設(shè)計(jì)人員理解聲學(xué)設(shè)計(jì)的意圖并體現(xiàn)在其設(shè)計(jì)圖紙中,從而使聲學(xué)設(shè)計(jì)思想得以實(shí)施。在大型觀演建筑中,聲學(xué)設(shè)計(jì)貫串于整個(gè)設(shè)計(jì)之中,而在不同的設(shè)計(jì)階段,聲學(xué)設(shè)計(jì)有不同的內(nèi)容和重點(diǎn)。4.1本底噪聲指標(biāo)(1)建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)聲學(xué)設(shè)計(jì)大綱、音質(zhì)指標(biāo)說明,計(jì)算機(jī)(初步)聲學(xué)模擬報(bào)告,方案修改建議書。(2)隔聲隔振設(shè)計(jì)環(huán)境噪聲分析報(bào)告、各獨(dú)立區(qū)域噪聲分析報(bào)告、各獨(dú)立區(qū)域本底噪聲指標(biāo)分布圖,各分隔構(gòu)件的隔聲指標(biāo)分布圖。(3)噪聲控制及空調(diào)消聲設(shè)計(jì)設(shè)備機(jī)房布置要求說明書、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)速要求說明書、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)送回風(fēng)比要求說明書。4.2裝修材料導(dǎo)濕自動(dòng)識(shí)別(1)建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬報(bào)告(修改方案)、裝修界面幾何特性要求說明書、裝修材料聲學(xué)特性要求說明書。(2)隔聲隔振設(shè)計(jì)不同隔聲性能墻體、聲閘、隔聲門、隔聲窗的初步構(gòu)造圖、不同隔振要求的隔振構(gòu)造的初步構(gòu)造圖。(3)噪聲控制及空調(diào)消聲設(shè)計(jì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)消聲設(shè)備的占位圖、空調(diào)通風(fēng)及其他設(shè)備的隔振措施的初步構(gòu)造圖。4.3隔聲隔振構(gòu)造設(shè)計(jì)方案與聲學(xué)有關(guān)的各種構(gòu)造的施工圖紙,裝修施工招標(biāo)文件(聲學(xué)部分)。(2)隔聲隔振設(shè)計(jì)隔聲墻、聲閘、隔聲門、隔聲窗等分隔構(gòu)件的隔聲構(gòu)造施工圖。(3)噪聲控制及空調(diào)消聲設(shè)計(jì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)施工圖、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)消聲計(jì)算書、空調(diào)通風(fēng)及其他設(shè)備的隔振設(shè)計(jì)施工圖。4.4施工階段施工交底、中期測(cè)試報(bào)告、施工更改洽商。4.5隔聲性能利用測(cè)試報(bào)告(1)建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)廳堂音質(zhì)指標(biāo)的竣工測(cè)試報(bào)告。(2)隔聲隔振設(shè)計(jì)分隔構(gòu)件隔聲性能竣工測(cè)試報(bào)告。(3)噪聲控制及空調(diào)消聲設(shè)計(jì)廳堂通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)噪聲竣工測(cè)試報(bào)告。5評(píng)估區(qū)的選擇東莞玉蘭大劇院是一座以自然聲音樂演出為主的多用途劇院,主要為演出歌劇、交響樂、戲曲、話劇、室內(nèi)樂及小型古典樂等。觀眾廳的體積為15465m3,總內(nèi)表面積為5521m2,平均自由程為11.8m,觀眾廳容量約為1470座,每座容積為10.5m3/人。在進(jìn)行本劇院聲學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),在方案階段進(jìn)行了計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬、初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了1/10聲學(xué)縮尺模型試驗(yàn)、在施工中期進(jìn)行了中期測(cè)試,在竣工后進(jìn)行了調(diào)試測(cè)試。用一整套規(guī)范化的聲學(xué)設(shè)計(jì)步驟和手段保證了聲學(xué)設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量,使本劇院獲得了較好的聲學(xué)效果,經(jīng)過半年多的演出和使用,演出項(xiàng)目涵蓋了交響樂、芭蕾舞、歌劇、京劇、大型文藝節(jié)目等各種不同形式,其音質(zhì)效果得到了各方好評(píng)。5.1池座的擴(kuò)散性和側(cè)向反射聲在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)用了計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬技術(shù)協(xié)助建筑設(shè)計(jì)專業(yè)確定了觀眾廳的體形和主要界面形式。該劇院采用了非對(duì)稱的體形,凸弧形的墻面和分成三個(gè)階梯的樓座欄板具有良好的擴(kuò)散性,池座后區(qū)兩側(cè)抬起部分的欄板,為池座中前區(qū)提供了有效的側(cè)向反射聲。圖5和圖6為計(jì)算機(jī)聲學(xué)模擬結(jié)果中明晰度C80和側(cè)向反射系數(shù)LE的分布圖。5.2設(shè)計(jì)指標(biāo)驗(yàn)證在初步設(shè)計(jì)階段,進(jìn)行了1/10實(shí)體聲學(xué)縮尺模型的測(cè)量,對(duì)各項(xiàng)聲學(xué)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了驗(yàn)證。在模型中對(duì)混響時(shí)間、脈沖響應(yīng)、明晰度C80、聲場分布等音質(zhì)進(jìn)行了測(cè)量,圖7和圖8分別為模型內(nèi)景和在模型中測(cè)量的反射聲序列。5.3葉式可調(diào)混響裝置東莞玉蘭大劇院觀眾廳墻面基本采用木制裝修材料,吊頂采用了GRG加強(qiáng)石膏板材料。觀眾廳采用了可調(diào)混響的設(shè)計(jì),在兩個(gè)側(cè)墻各設(shè)置3組百葉式可調(diào)混響裝