體育館吸音改造 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人民的生活水平也不斷提高，對(duì)幸福生活的追求已不僅僅局限于物質(zhì)生活水平的改善。走在街頭、小區(qū)、廣場(chǎng)等地，隨處都能看到運(yùn)動(dòng)的身影?？梢钥闯?，身心的理念已深入人心。 建筑聲學(xué)與建筑造型的協(xié)調(diào)體育館的容積及體型往往根據(jù)使用功能及藝術(shù)造型確定，而他們對(duì)音質(zhì)影響極大。就容積而言，容積與混響時(shí)間成正比，容積越大，一方面使混響時(shí)間延長(zhǎng)，另一方面加大了室內(nèi)反射聲傳播的平均路程，導(dǎo)致長(zhǎng)延時(shí)反射聲出現(xiàn)。體育館是否設(shè)置吊頂，對(duì)容積影響很大。采用空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的體育館，網(wǎng)架部分的體積約占總?cè)莘e的1/3。目前大多數(shù)體育館都采用暴露的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，通過在頂下做吊裝吸聲板來進(jìn)行吸聲處理，并在比賽池墻面需要做大面積的吸聲處理，觀眾席墻面也要做適當(dāng)?shù)奶幚恚瑥亩行Э刂乒軆?nèi)混響時(shí)間，回聲、多重回聲和比賽場(chǎng)地顫動(dòng)回聲等聲學(xué)問題，管內(nèi)聲音清晰度?；祉憰r(shí)間決定體育館聲場(chǎng) 體育館容積很大，而且每座容積也較大，很多情況下會(huì)有部分觀眾缺席。因此，觀眾吸聲所占比例較小。為控制混響時(shí)間必須用較多的吸聲材料和結(jié)構(gòu)。對(duì)于大多數(shù)體育館，由于作為升起，大廳墻面面積相對(duì)不多。為保證大廳總吸聲量，必須充分利用可做吸聲的墻面，通常是全頻吸聲結(jié)構(gòu)。主席臺(tái)、裁判席附近的墻面應(yīng)作強(qiáng)吸聲，雖然這部分面積不大，但可以減少進(jìn)入話筒的反射聲，有益于提高擴(kuò)聲系統(tǒng)的傳聲增益。由于體育館頂部面積較大，容易在場(chǎng)內(nèi)形成回聲，故而需要通過吊頂選擇合適的吸聲材料和結(jié)構(gòu)，一般不難達(dá)到所要求的混響時(shí)間。對(duì)于不設(shè)置吊頂?shù)捏w育館，則可通過吧空間犧牲提安置在網(wǎng)架內(nèi)部，然后在頂部空間懸吊吸聲體來來增加吸聲量，從而達(dá)到一定的吸音效果。 聲學(xué)環(huán)境是體育館重要指標(biāo)之一，并不是僅針對(duì)建筑造型和混響時(shí)間鎖確定，還需要對(duì)其他方面進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計(jì)處理：1、比賽大廳需要利用休息廊等隔絕外界噪聲干擾，休息廊做吸聲降噪處理。2、電視評(píng)論室之間的隔墻應(yīng)有足夠的計(jì)權(quán)聲量Rw值；評(píng)論員室的混響時(shí)間在頻率125~4000Hz的頻率范圍內(nèi)不應(yīng)大于0.5秒，因而室內(nèi)必須做吸聲處理。3、通往比賽大廳、貴賓休息室、擴(kuò)聲控制室等房間的送、回風(fēng)管道采取消聲、降噪和減振措施。封口處不宜有引起再生噪聲的阻擋物。4、空調(diào)機(jī)房等各種設(shè)備用房應(yīng)遠(yuǎn)離比賽大廳等有安靜要求的用房。 通過對(duì)不同廳室噪音的控制，結(jié)合建筑造型方能打造出優(yōu)質(zhì)的混響環(huán)境，營(yíng)造良好的比健身運(yùn)動(dòng)氛圍。

體育館吸音改造 膜結(jié)構(gòu)頂棚以其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、造型可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在高大空間建筑設(shè)計(jì)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(duì)室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大空間音質(zhì)設(shè)計(jì)以控制全頻混響時(shí)間和避免聲缺陷為重點(diǎn)，較低的混響時(shí)間及平直的頻率特性有利于擴(kuò)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(shí)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(diǎn)（“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(jìn)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(dòng)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(jì)案例并探索其音質(zhì)設(shè)計(jì)策略具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 高大空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)是當(dāng)代建筑聲學(xué)工程技術(shù)的重要研究方向，文獻(xiàn)[1,2,3,4,5]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(jì)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小；而關(guān)于膜結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能的研究較少，僅有的文獻(xiàn)則更多關(guān)注膜結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能[6,7]。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(chǎng)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(jì)算室內(nèi)聲場(chǎng)，并通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量驗(yàn)證方案的可行性。

體育館吸音改造 體育館建筑建聲設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn) 2.1 控制混響時(shí)間和避免聲缺陷 如今建筑師在創(chuàng)作建筑外型上往往追求“高、大、奇”，在體育類建筑設(shè)計(jì)中也有體現(xiàn)。大體量、高空間、圓形、蛋形等不同體型的場(chǎng)館比比皆是，而體育場(chǎng)館聲環(huán)境的設(shè)計(jì)中對(duì)混響時(shí)間的控制和避免聲缺陷的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，這給建聲設(shè)計(jì)帶來不少困難?；祉憰r(shí)間的設(shè)計(jì)指標(biāo)跟場(chǎng)館的體積和單人容積有著必然的聯(lián)系，在 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JGJ/T131-2012體育場(chǎng)館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測(cè)量規(guī)程）中就對(duì)不同容積的體育館提出了明確的中頻混響時(shí)間設(shè)計(jì)要求（見表1），而在近十年內(nèi)由我所承擔(dān)建聲設(shè)計(jì)的體育建筑工程實(shí)踐聲學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可見，容積在80000m3以上的大型場(chǎng)館占到80%，單人容積大于20m3/人的體育場(chǎng)館也約占70%（見表2）。有的體育場(chǎng)館單人容積甚至達(dá)到30m3/人以上，這對(duì)混響控制、吸聲面積和空調(diào)節(jié)能都不甚合理。 為體育場(chǎng)館確定了合適的混響時(shí)間和頻率特性后，還要注意避免因圓弧形墻面、平行墻面等讓場(chǎng)館內(nèi)產(chǎn)生聲聚焦和顫動(dòng)回聲等聲缺陷，通常解決這些建筑平剖面體型欠佳的方法是結(jié)合室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)采用聲擴(kuò)散體，從而改變?cè)薪ㄖA弧形墻和平行墻的外觀，使得場(chǎng)館內(nèi)的聲場(chǎng)更為均勻。聲擴(kuò)散體的形式可結(jié)合室內(nèi)裝修和吸聲處理設(shè)計(jì)成各種形式，如折線形、三角形、圓弧形、錐形甚至是不規(guī)則形，排列形式可以是有序或無序，覆面材料可以是起到吸聲作用的穿孔金屬板、木條紋板、軟包織物吸聲板等或起擴(kuò)散反射作用的石膏板、GRG板等，不僅豐富了室內(nèi)的裝修風(fēng)格，也能使聲場(chǎng)更為均勻，達(dá)到令人滿意的聲學(xué)效果。 2.2 體育館建筑的噪聲與振動(dòng)控制設(shè)計(jì) 合適的背景噪聲是實(shí)現(xiàn)音質(zhì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是體育場(chǎng)館建聲專業(yè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。在中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JGJ/T131-2012體育場(chǎng)館聲學(xué)設(shè)計(jì)及測(cè)量規(guī)程）為設(shè)計(jì)確定體育類建筑背景噪聲提供了依據(jù)。（見表-3） 表3體育館比賽大廳等廳（室）的背景噪聲限值 標(biāo)準(zhǔn)總則中已提出建聲設(shè)計(jì)應(yīng)參與體育館工程設(shè)計(jì)的全過程，因此要求在建筑擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段就由建筑聲學(xué)專業(yè)參與其中，并為建筑做好隔聲隔振設(shè)計(jì)。在建筑平剖面布局中，空調(diào)機(jī)房、冷凍機(jī)房等噪聲及振動(dòng)較大的設(shè)備機(jī)房應(yīng)遠(yuǎn)離比賽大廳，并做好機(jī)房?jī)?nèi)的隔聲吸聲處理及機(jī)組隔振設(shè)計(jì)。 2.3 空調(diào)系統(tǒng)的消聲設(shè)計(jì) 為了達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的背景噪聲指標(biāo)，其中空調(diào)系統(tǒng)的消聲設(shè)計(jì)更是關(guān)鍵，主要包括降低沿管道傳播的風(fēng)機(jī)噪聲（合理配置消聲器、消聲彎頭、消聲靜壓箱等）和合理控制氣流噪聲兩方面。而控制氣流噪聲的根本措施就是降低風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速，在《暖通空調(diào)設(shè)計(jì)技術(shù)措施》一書中，根據(jù)我國(guó)暖通專業(yè)技術(shù)人員多年設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了不同允許噪聲條件下管道內(nèi)氣流速度的允許值，可供暖通等相關(guān)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)參考。（見表-4） 表4管道內(nèi)氣流速度的允許值（建議值） 3 頂面吸聲設(shè)計(jì) 由于新建的體育類建筑的空間體積漸趨增大，廳內(nèi)所需要的總吸聲量也隨之大大增加，而通常體育場(chǎng)館內(nèi)可作吸聲處理的墻面又十分有限，為了控制混響，在體育館頂部采取吸聲措施是十分必要的。上世紀(jì)八十年代起，國(guó)內(nèi)很多體育館的頂部吸聲做法是結(jié)合網(wǎng)架下弦或在網(wǎng)架空間內(nèi)懸掛一定形式和數(shù)量的空間吸聲體，為滿足頂面材料的A級(jí)防火要求，構(gòu)造多為輕鋼或塑、鋁骨架、離心玻璃棉吸聲層，穿孔鋁合金板面層。圖-1為湖州體育館圓弧形吸聲體內(nèi)景圖。 圖-1 湖州體育館圓弧形吸聲體內(nèi)景圖 近年來，在體育館室內(nèi)裝修方面，人們的審美漸漸趨向簡(jiǎn)潔、大氣，吸聲屋蓋便應(yīng)勢(shì)而生并被廣泛應(yīng)用于各類體育場(chǎng)館。吸聲屋蓋其實(shí)是將隔聲與吸聲做了整合，此類構(gòu)造的吸聲屋蓋以中高頻吸聲為主，其NRC值可達(dá)0.75（500Hz-2KHz）。既具良好的吸聲作用，同時(shí)也起到保溫隔熱、隔絕雨水沖擊噪聲的效果，得到較廣泛的應(yīng)用。圖-2為蘇州奧體中心體育館的內(nèi)景效果圖，建筑頂部采用了吸聲屋蓋的做法。 圖-2 蘇州奧體中心體育館內(nèi)景效果圖 在游泳比賽館中，若設(shè)計(jì)采用吸聲屋蓋，應(yīng)考慮館內(nèi)的高濕度對(duì)屋蓋內(nèi)吸聲材料的影響，可加做一層PVF耐候袋將吸聲材料包裹起來，可增強(qiáng)其耐候性且對(duì)吸聲性能影響有限。 4 墻面吸聲設(shè)計(jì) 體育館內(nèi)可作吸聲處理的墻面面積并不多，圓形平面體育館的墻面僅為觀眾席末排后的墻面，高度也很??；而矩形平面的體育館除主看臺(tái)后墻面外，兩端記分牌周邊有較大可作吸聲的墻面，因此主要吸聲量是屋頂天花及觀眾席。 通常體育館內(nèi)的混響頻率基本平直（允許低頻有一定），墻面的吸聲布置上應(yīng)考慮低頻吸聲與中高頻吸聲的配比，應(yīng)在進(jìn)行音質(zhì)計(jì)算后，結(jié)合室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)達(dá)到功能與美觀的雙贏。 近年來的體育建筑形式，越來越多的玻璃幕墻出現(xiàn)在比賽大廳的周圍，甚至形成了耦合空間，這對(duì)控制館內(nèi)混響極為不利，聲音通過玻璃反射所產(chǎn)生的顫動(dòng)回聲，若不采取措施，將直接影響比賽大廳的聲環(huán)境，甚至還會(huì)影響電聲設(shè)備的正常使用。華東院聲學(xué)所曾經(jīng)研究采取的吸聲措施是在玻璃幕墻前設(shè)計(jì)安裝電動(dòng)式吸聲簾幕，在比賽狀態(tài)下自動(dòng)降下以增加吸聲面積，在非比賽狀態(tài)下則升起可滿足室內(nèi)正常采光要求。圖-3為江蘇鹽城體育館的內(nèi)景效果圖。 圖-3 江蘇鹽城體育館內(nèi)景效果圖 5 關(guān)于體育館建筑聲學(xué)裝修設(shè)計(jì)的建議 體育館比賽狀態(tài)下，人們的目光都聚焦在賽場(chǎng)中心范圍，所以館內(nèi)的裝修設(shè)計(jì)建議應(yīng)以功能性為主，裝飾效果大氣、簡(jiǎn)潔為好。不宜采用玻璃、石材、鏡面等反光材料作為室內(nèi)裝修面層，以避免比賽狀態(tài)下對(duì)運(yùn)動(dòng)員的視覺影響。墻面上的擴(kuò)散造型也不宜過為繁復(fù)，滿足功能即可，以控制工程造價(jià)?！綞ND】