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體育館吸音改造 目前，從國內(nèi)到國外，不論是新建館還是舊館改造普遍都設(shè)計成" 多功能"的模式。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。這是體育產(chǎn)業(yè)化、社會化帶來的發(fā)展動向。 　　一、多功能體育館的主要特點 與一般“純”體育功能的體育館對比，多功能體育館主要有以下一些特點： 　　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。 　　二、 體育館建筑聲學(xué)設(shè)計的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 　　 建設(shè)部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2012 《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》和JGJ31-2003《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(biāo)及要求有以下幾點： 　　〔1〕體育館建筑聲學(xué)條件應(yīng)以保證語言清晰為主。 　　〔2〕不得產(chǎn)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〕大面積墻面應(yīng)做吸聲處理。 　　〔7〕比賽場地周圍的矮墻、看臺欄板宜設(shè)置吸聲構(gòu)造，或控制傾斜角度和造型。 　　 　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、圓形墻體和大面積玻璃窗或玻璃幕墻等形式，這都容易造成較嚴(yán)重的聲學(xué)缺陷。而且建筑聲學(xué)的設(shè)計項目往往是在建筑土建設(shè)計、裝飾設(shè)計甚至施工的后期才介入，由于基本的建筑造型方面已難以改變，解決辦法是從聲學(xué)裝修結(jié)構(gòu)方面進行調(diào)整和改造。這就大大增加了設(shè)計和施工的難度。 建筑結(jié)構(gòu)造成的常見聲學(xué)缺陷如： 　　1、聲聚焦 　　聲音在遇到凹的墻面或天花棚頂時將會產(chǎn)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)致聲場分布很不均勻，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墻體，是典型的容易產(chǎn)生聲聚焦的結(jié)構(gòu)。 　　2、顫動回聲 　　在室內(nèi)的一對平行墻之間，一個聲音在兩墻壁間來回反射產(chǎn)生多個重復(fù)的聲音，稱為顫動回聲。這在體育館的大面積墻面以及比賽場地周圍的矮墻和看臺欄板等處容易產(chǎn)生。 　　3、混響時間偏長 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(dāng)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??；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。 體育館吸音改造 武漢商學(xué)院體育館作為軍運會 35 個場館設(shè)施建設(shè)中速度快、周期短的場館，此次項目為智能化系統(tǒng)更新、擴聲系統(tǒng)、賽事功能用房裝修，建成后的體育館可滿足擊劍項目要求。 武漢商學(xué)院體育館升級高清晰度擴聲系統(tǒng) 　　項目內(nèi)容： 　　擴聲的根本目的就是為了讓語言聽得到、聽得清，擴聲系統(tǒng)的聲壓級再大、聲波覆蓋再均勻，但是聽不清，也就失去了擴聲的目的。 　　根據(jù)荷蘭的聲學(xué)家 V.M.A.Peutz 對擴聲系統(tǒng)語言清晰度的理論公式，經(jīng)普滋盛汀聲學(xué)公司采用世界先進的“PEUTZ 技術(shù)理念”電聲彌補建聲，結(jié)合改造預(yù)算等客觀因素，采用性價比超高的相對集中布置線源陣列揚聲器，即在場地中央上方網(wǎng)架下分別吊裝 4 組，每組由 3 只（內(nèi)置具有 PEUTZ 技術(shù)理念垂直排列組合的 4 ×8 寸低頻單元線陣列揚聲器）和 3 只（內(nèi)置具有 PEUTZ 技術(shù)理念垂直排列組合的雙 8 寸低頻單元線陣列揚聲器）組成的揚聲器系統(tǒng)，覆蓋觀眾席和比賽場地；另配置 2 只內(nèi)置 12 寸低頻單元的全頻揚聲器系統(tǒng)作為主席臺返送揚聲器；同時配置 2 只內(nèi)置雙 18 寸低頻單元的超低頻揚聲器，增加音樂重放時的度。 　　武漢商學(xué)院體育館擴聲系統(tǒng)的設(shè)計、指導(dǎo)安裝和售后培訓(xùn)。完工后，經(jīng)第三方權(quán)威機構(gòu)檢測，擴聲系統(tǒng)各項聲學(xué)特性指標(biāo)達到“廳堂、體育場館擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB/T 28049-2011）中規(guī)定的體育館聲學(xué)特性一級指標(biāo)”，同時擴聲語言清晰度 STIPA 達到了 0.6 的超高指標(biāo)，獲得業(yè)主和組委會的一致好評。體育館吸音改造 據(jù) 統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，近年來，我國體育場館的增長速度驚人，尤其是近年來中國積極承辦了各種大型賽事的背景下，體育場館的未來也將慢慢走向存量時代。而在賽事結(jié)束后的沉寂期，體育場館就肩負(fù)著滿足更為多元市民需求的使命，但因為場館使用效率低，體育場館升級改造成本過高等原因讓大型場館的持續(xù)運營成為難題。那么體育場館應(yīng)該如何完成升級改造再利用呢？ 1.打造特色化場館主題 場館代表著城市獨特的競技文化，老特拉福德、伯納烏、諾坎普等場館都傳承著主隊長達百年的歷史文化，是競技體育迷們耳熟能詳?shù)摹俺サ亍?。對于中國大型體育場館而言，應(yīng)避免體育館主題“千館一面”，塑造獨特場館主題，從城市片區(qū)發(fā)展目標(biāo)出發(fā)制定場館發(fā)展策略。　　 2.培育場館的客群粘性 城市是多維度的、動態(tài)的社群空間網(wǎng)絡(luò)。通過鏈接社群需求，在體育館內(nèi)充分布局相關(guān)衍生功能，對接專業(yè)運動、大眾運動、文化社交等多重功能，從而大幅場地使用效能，市民參與度，培育大眾體育土壤?！　? 體育場館的賽后利用不能僅僅依靠以商養(yǎng)體的模式覆蓋運營成本，而是要在多元化業(yè)態(tài)組合下實現(xiàn)場館可持續(xù)運營。體育館吸音改造 體育館聲學(xué)缺陷分析 2.1 改造項目概況 該體育館為矩形平面，長約87m，寬約52m，屋面中部為凹曲面穹頂，屋面兩側(cè)均為膜結(jié)構(gòu)，室內(nèi)總體積約54700m3， 容座2333座。該體育中心主要功能是用于學(xué)生平時體育鍛煉，但需兼顧會議及文藝活動的功能需要（圖1）。 應(yīng)使用方要求，我方對該體育中心室內(nèi)音質(zhì)進行現(xiàn)場主觀試聽與測試，室內(nèi)墻面雖采用了較大面積的吸聲材料，但由于未根據(jù)體型特點及膜結(jié)構(gòu)特性進行針對性設(shè)計，導(dǎo)致室內(nèi)聲場分布不均勻，音質(zhì)效果較差。擴聲系統(tǒng)布局不合理，不僅未能減弱音質(zhì)缺陷的不利影響，反而進一步加劇了聲缺陷的程度。 2.2 聲學(xué)改造目標(biāo) 根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)并結(jié)合主觀感受可知改造方案應(yīng)重點解決下列幾個問題。 (1)改善混響時間頻率特性，解決“起包”現(xiàn)象。根據(jù)混響時間測量結(jié)果可知，改造前該體育館空場混響時間f=1000Hz時為4.1s，且在此頻率位置曲線出現(xiàn)峰值。空場各頻段混響時間實測值詳見表1。 (2)凹曲面穹形頂棚存在聲聚焦現(xiàn)象[1415]。由于原有凹曲面頂棚未考慮吸聲和擴散處理，聲線聚焦位置恰在人耳高度附近。根據(jù)實測結(jié)果可知，在無指向性聲源作用下，聚焦點位置的平均聲壓級（線性計權(quán)）比其他位置高2.5d B。體育館吸音改造 一、現(xiàn)代體育場館電聲系統(tǒng)的主要特征大體可以概括為三個方面： 　　1、更加注重場館觀眾席和場地的聲音效果; 　　2、為滿足大型體育比賽的開幕式、閉幕式或文藝演出的使用需要，更加注重配備相應(yīng)的"流動"擴聲系統(tǒng) ; 　　3、電聲系統(tǒng)更加注重采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)傳輸與控制系統(tǒng)等。 　　二、體育場館電聲系統(tǒng)主要包括有 　　1、滿足體育比賽的現(xiàn)場擴聲系統(tǒng) 　　2、滿足開幕式、閉幕式和大型文藝演出的流動擴聲系統(tǒng) 　　3、滿足多級廣播(含緊急廣播)的自動優(yōu)先播出系統(tǒng) 　　4、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化信號傳遞和控制系統(tǒng) 　　5、功放及信號傳送故障自動檢測系統(tǒng)等 　　三、體育場館對擴聲系統(tǒng)的基本要求 　　1、體育場館經(jīng)常性的使用是體育比賽或群眾集會，因而對擴聲系統(tǒng)的基求要求是，首先要保證語言擴聲的可懂度(或清晰度)。這看似簡單在實施中要能真正滿足體育場館觀眾座席(或大多數(shù)觀眾座席)具有良好的聽聞并非易事。 　　2、體育場館的使用如果有大型運動會的開幕式 、閉幕式或大型高水平的文藝演出，這時擴聲系統(tǒng)配以高質(zhì)量的"流動系統(tǒng)"與原有的"固定"安裝系統(tǒng)聯(lián)合使用，會效果較佳也是比較經(jīng)濟的方式。 　　3、現(xiàn)代體育場館的觀眾群體有別于傳統(tǒng)的"觀眾"，更多的是支持參賽隊的"球迷"拉拉隊，體育比賽過程氣氛熱烈。但是對擴聲而言"背景噪聲"級增大了且是無規(guī)的，在擴聲系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)予以充分注意。 　　四、體育場館設(shè)計依據(jù)及聲學(xué)特性規(guī)范 　　1、體育場館設(shè)計依據(jù) 　　《廳堂、體育場館擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB/ T 28049-2011 　　《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》JGJ/T131-2000 　　《廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50371-2006 　　《客觀評價廳堂語言可懂度的“RASTI”法》GB/T14476-1993 　　《聲系統(tǒng)設(shè)計互聯(lián)的優(yōu)選配接值》GB/T14197-93 　　《綜合布線系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB503116-98 　　《體育建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ31-2003 　　《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006 　　《工人體育場館奧運工程設(shè)計大綱》 　　《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》由中國建筑科學(xué)研究院主編，經(jīng)建設(shè)部批準(zhǔn)的全國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自2001年3月1日起施行。其主要內(nèi)容包括：總則;建筑聲學(xué)設(shè)計;噪聲控制;擴聲設(shè)計和聲學(xué)測量等五個部分(詳參見JGJ/T131-2000J42-2000)。 　　比賽大廳基本分為，綜合體育館比賽大廳;游泳館比賽大廳和溜冰館等。 　　擴聲系統(tǒng)完全滿足體育館演藝、會議、比賽時聲音清晰、動態(tài)范圍大的要求，并達到國標(biāo)JGJ/T131-2000中體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)范的聲學(xué)設(shè)計的一級標(biāo)準(zhǔn)。 　　2、體育場館的聲學(xué)特性 　　體育場聲學(xué)特性目前國內(nèi)尚無成文的規(guī)范可循。近來世界足聯(lián)(FIFA)和德國足協(xié)(DFB)的有關(guān)資料表明，對體育場觀眾席擴聲穩(wěn)態(tài)聲壓級的要求為105dB左右。 　　2008北京奧運會對新建或改建體育場館主擴聲系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)要求; 　　聲壓級：正常使用95dB;大聲壓級(緊急廣播)106dB。 　　傳輸頻率特性：語言使用100Hz～ 5KHz　±5dB; 　　音樂使用100Hz～15KHz　±5dB。 　　語言清晰度：快速語言傳遞指數(shù)RASTI≥0.5。 　　需要指出的是雖然體育場是非封閉空間，在擴聲設(shè)計中也不能簡單地以自由聲場來對待這是非常重要的。大多體育場觀眾席上方多帶有"挑棚"存在聲反射，一個典型的可容納幾萬人座席的體育場空場混響時間會長達5秒左右，滿場帶觀眾時的混響時間也會有3秒左右。因而，在擴聲系統(tǒng)設(shè)計時要予以充分的注意。 　　3、擴聲系統(tǒng)的設(shè)計原則 　　體育館內(nèi)聲場均勻 　　體育館內(nèi)的頻率傳輸特性平直 　　體育館內(nèi)視聽方向一致 　　并有利于克服回輸，提高傳聲增益 　　還要兼顧音樂及語音混響時間頻率特性 　　4、擴聲系統(tǒng)特點及優(yōu)越性 　　產(chǎn)品性能好，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸處理音頻信號，無損耗及干擾; 　　性能穩(wěn)定性，可滿足體育館功能要求; 　　可根據(jù)需求調(diào)整，有多種模塊可選，適用于各種功能的工作環(huán)境，比如開會時可調(diào)用會議模式擴聲，演出時可調(diào)用演出模式擴聲; 　　兼容擴展性好，外擴設(shè)備聯(lián)結(jié)容易; 　　使用及調(diào)整方便，可防止誤操作造成的設(shè)備損壞及調(diào)亂處理參數(shù)變化造成音質(zhì)變差;

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