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    建筑和室內空間聲環境設計——會議廳堂

    文章來源:admin    時間:2023-03-21

      

    1、會議廳堂的聲環境概述

    會議廳的聲學設計應確保廳內的語言清晰度,通常采用強吸聲短混響的聲學處理方式。會議廳的規模(容積和容量)的差異較大,小至十幾人,容積100m3左右;大的可容納萬名聽眾,容積為100000m3乃至更大規模的會議廳,差距達千倍。因而相應的混響時間差別也很大,必須根據容積確定混響時間值,通常在0.5s~1.8s范圍內;會議廳的等級、用途和標準的差異很大,如有本部門或本系統的會議廳,也有供國際會議使用的各類會議廳、室。由于等級、用途和標準的不同,所用的設備、內裝修和聲學處理,顯然也有較大的差別。由于會議廳均采用強吸聲、短混響的聲學處理方式,因此,體形在聲學上作用不大,選擇比較自由。會議廳根據容量和用途可采用擴聲系統,也可用自然聲,這在建筑設計和聲學處理上也將區別對待。

    2、會議廳堂的建筑聲學設計指標

    2.1會議廳堂的混響時間及其頻率特性

    會議室根據用途,需要滿足一定的語言清晰度,要采用短混響聲學設計;同時無明顯回聲和顫動回聲等的聲學缺陷;因此,需要用強吸聲措施,降低室內混響時間,保證廳內語言清晰度。會議廳堂的混響時間值可以根據《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》GB/T 50356-2005中規定,不同體積的會議廳堂按下圖 進行設計。


    圖1 會議室最佳混響時間

    會議廳堂內滿場混響時間各頻率特性比值如下表所示:


    表1

    2.2會議廳堂的背景噪聲控制

    根據《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》GB/T 50356-2005中規定會堂、會議室和多用途禮堂的室內噪聲限值,采用自然聲時,會議中心內背景噪聲應滿足NR-30,采用擴聲系統時,會議中心內背景噪聲應滿足NR-35。自然聲報告時,室內噪聲級不大于30dBA;采用擴聲系統時,應低于35dBA。


    表2

    根據《民用建筑隔聲設計規范》 GB 50118-2010中規定,辦公建筑的空氣聲隔聲標準如表3,一般會議室隔墻應滿足隔聲≥45dB。對噪聲控制要求較高的會議室應對附著于墻體和樓板的穿線源部件去防止結構聲傳播的措施。

    會議室隔墻、樓板空氣聲隔聲標準


    表3 會議室隔聲標準

    3、會議廳堂吸聲結構的選擇:

    在會議廳內吸聲材料和結構具有控制混響時間和音質缺陷的雙重功能。

    由于會議廳采用短混響,因此,必須選用強吸聲的結構。建筑師經常采用各種容易引起聲學缺陷的體形,如圓形、橢圓形、卵形平面、穹形屋頂等,而控制音質缺陷的措施,除了配置擴散結構外,通常用強吸聲方法,因為它同時起到控制混響時間的作用。

    會議廳吸聲結構的配置和選擇要根據它的容積和標準(即裝修要求)而定:在100m3左右的特小型會議室內(一般的圓桌會議),如果室內陳設有地毯、窗簾和沙發座,通常不需另作吸聲處理,即可達到預計的混響時間值。在200m3以上的會議廳,一般都應配置吸聲材料或結構。

    在大、中型會議廳內控制混響的難點是低頻混響時間。由于廳內的觀眾、座椅、地毯、門窗簾幕和多數建筑材料,都在中、高頻范圍內顯示其較好的吸聲性能。因此,如不對低頻作有效的吸聲處理,勢必造成低頻混響過長而影響語言清晰度。目前,適合于會議廳用的低頻吸聲結構有如下三類:

    ·薄板共振吸聲結構:用膠合板(5~7mm厚)作木護墻,離剛性墻面100~200mm的結構是控制低頻混響的有效措施,同時,也有很好的裝修效果,最適合于會議廳內使用。但需做防火處理。

    ·共振吸聲器,即亥氏共振器,這類結構可將其共振頻率設計在欲控制的范圍內,會獲得顯著的效果。它的表面形式通常為穿孔吸聲板結構,常用的如木質吸聲板、硅陶吸聲板。

    ·大空腔吸聲結構,即在厚度較大的多孔性吸聲材料后面設置符合控制低頻所需的空腔。如在多孔吸聲板背后設200~500mm空腔。

    在會議廳內控制中、高頻混響時間,除了主要依靠聽眾本身和座椅的吸聲外,應根據混響計算,確定在墻面配置強吸聲材料,這對平行側墻和凹弧形墻面來說,還可以消除顫動回聲和聲聚焦等缺陷。作為墻面控制中、高頻的吸聲材料,通常有聚砂吸聲板、吸聲軟包、聚酯纖維板等,也可以配置穿孔吸聲結構如穿孔鋁板、木質吸聲板、硅陶吸聲板等。

    會議廳講臺的后墻,也應作適當的吸聲處理,以免后部反射聲,引起講臺上傳聲器的聲反饋;在放映電影時,則由于后墻反射聲與揚聲系統直射聲的相位差,引起不利的聲干擾。

    會議廳的頂部,當廳內的聲吸收是以控制混響時間達到設計值時,通常不作吸聲處理。而作為反射面。

    案例:重慶市農業農村委員會會議廳

    重慶市農業農村委員會會議廳是位于重慶市渝北區,作為市政府組成部門,多功能廳承擔了召開政治會議,文化活動,大型報告的重要場所。其主體部分長約43.4m,寬約31.8m,高約8.8m,室內有限容積約9800m3。體形近似為橢圓形,觀眾廳最多可容納人數為488人。

    由于設計之初未進行專項的聲學設計處理,吊頂采用連片式石膏板層跌級造型,大部分墻面為15mm厚的硬質軟包,少部分墻面采用木質吸音板但由于錯誤的施工方式,未預留空腔導致吸聲效果較差??臻g整體吸聲量較小,混響時間過長,在多功能廳內舉辦的大型報告、重要會議的聲學效果不佳,與會人員經常反映聽音不清。


    (改造前多功能廳室內實景)

    依據國標《GB-T50076-2013室內混響時間測量規范》,進行現場實測。實測表明,室內聲場的不均勻度較高,中頻混響時間長達3.05s,達不到《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》的要求。

    根據《GB/T50356-2005劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》中的要求,該多功能廳在中頻(500-1000Hz)時滿場的合適混響時間范圍為1.0~1.4s,由于觀眾吸聲量占一定的比重,推測空場混響時間中頻(500Hz—1000Hz)合適值為1.4~1.6s,各頻率混響時間相對于500Hz~1000H混響時間的比值在低頻(中心頻率125Hz的倍頻帶)的混響時間應有15%-20%的提升,在高頻(中心頻率2000-4000Hz倍頻帶)的混響時間應有10%-15%的降低。背景噪聲級的限值不宜超過噪聲評價曲線NR-35。

    從經濟性角度出發,在達到預期聲學效果的前提下,應盡量減少改造部分,計劃替換的材料盡可能易于拆除改動。同時,美學效果上,所采用的聲學材料應與原裝修材料質感類似,盡量保證設計風格的統一。

    在室內聲場計算機模擬分析的基礎上,決定對其體型、吊頂形式不做調整。確定了以局部材料替換為主的改造原則,通過吸聲材料和構造增加其整體吸聲量。由于多功能廳的墻面硬包易于替換,結合聲學計算的結果,設定了以改造墻面為主、改造吊頂為輔的改造策略。

    聲學改造方案對墻面裝修材料進行替換,墻面改造位置如下圖,該方案吸聲處理部分的面積為660㎡。在原墻面硬包和木質吸聲板的基礎上,安裝25mm厚復合吸聲軟包。為了在最大程度上保持其原有的設計風格,吸聲軟包選擇與原裝飾硬包同色阻燃透聲布。


    (墻面改造位置平面圖)

    原吊頂裝修造型別致,安裝吸聲構造會影響美感,改造方案中將原天花凹造型區域內噴涂AGG聚砂透聲涂層,該吸聲涂層厚度5mm,可以實現與原裝修材料類似的無縫效果,在中高頻的吸聲性能良好,并且自重較輕。


    (天花改造位置平面圖)

    在改造工程施工前,為準確預測改造設計的效果,應用聲學軟件ODEON進行模擬。通過大量實測數據在計算機中重現多功能廳內部的裝修構造,細化房間內部表面。通過預測不同方案建成后的聲學效果,最大程度地降低前期決策和改造成本。

    模擬結果顯示,改造工程完成后的空場中頻模擬混響時間為1.6s左右,語言清晰度得到明顯的提高。在滿場情況下,其聲品質基本可滿足該廳堂的使用要求。


    (多功能廳ODEON混響時間聲學模擬分析圖)

    【改造后效果】

    根據多功能廳的聲學改造要求,改造后多功能廳的空場中頻混響時間為1.57s,與改造前相比,混響時間有明顯的改善,在低頻有所提升,高頻略有降低,尚在允許范圍內。改造后,基本解決了多功能廳的聽音不清的問題,滿足語言聲的聽聞要求,符合正常使用標準,裝飾效果也基本保留原有風格。


    (前后混響時間對比)


    (改造后多功能廳室內實景)

    隨著國民經濟的進一步發展,國內會議報告及各類學術交流日益頻繁,規模不斷擴大,會議廳堂的數量也逐年增長。室內音質已經成為會議廳堂的重要評判標準,專業的聲學設計是解決其音質問題的主要技術手段。


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