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体育馆吸音改造 目前，从国内到国外，不论是新建馆还是旧馆改造,普遍都设计成" 多功能"的模式。不仅具备体育训练和比赛的功能，还承担集会、展览、庆典、文艺演出甚至放电影等多样功能。据资料介绍，美国旧金山某体育设施的使用比率 中, 体育比赛占51.7%, 音乐会占19.4%, 马戏、冰上舞蹈占7.1%, 展览及其它活动占21.8%。澳大利亚墨尔本某体育馆，音乐演出占50%左右。这是体育产业化、社会化带来的发展动向。 一、多功能体育馆的主要特点 与一般“纯”体育功能的体育馆对比，多功能体育馆主要有以下一些特点： 1、通常在场地一侧设置固定的舞台，用作会议的讲台及文艺演出活动的表演场地。 2、除在比赛场地安装体育比赛用照明系统和语言广播扩声系统外，还要参照剧场的模式增加设置舞台灯光和文艺演出(语言与音乐兼用)的扩声系统。 3、对建声设计的要求应高于"纯"体育功能的场馆。这是本文讨论的主题。 二、 体育馆建筑声学设计的有关标准 建设部近年先后颁发了JGJ/T131-2012 《体育场馆声学设计及测量规程》和JGJ31-2003《体育建筑设计规范》两个文件，其中有关建声设计的指标及要求有以下几点： 〔1〕体育馆建筑声学条件应以保证语言清晰为主。 〔2〕不得产生明显的声聚焦、回声、颤动回声等音质缺陷。 〔3〕中小型体育馆混响时间在500-1000Hz范围内宜设置:1.3-1.5s。 各频率混响时间相对于500-1000Hz混响时间的比值： 频率〔Hz〕 125 250 2000 4000 比值 1.0-1.3 1.0-1.1 0.9-1.0 0.8-0.9 〔4〕大厅上空应设置吸声材料或吸声构造。 〔5〕大厅四周的玻璃窗应设有吸声效果的窗帘。 〔6〕大面积墙面应做吸声处理。 〔7〕比赛场地周围的矮墙、看台栏板宜设置吸声构造，或控制倾斜角度和造型。 近年体育馆的建筑造型和结构大量采用暴露网架、不设吊顶甚至采用透光的屋顶材料，并流行弧形拱顶、圆形墙体和大面积玻璃窗或玻璃幕墙等形式，这都容易造成较严重的声学缺陷。而且建筑声学的设计项目往往是在建筑土建设计、装饰设计甚至施工的后期才介入，由于基本的建筑造型方面已难以改变，解决办法是从声学装修结构方面进行调整和改造。这就大大增加了设计和施工的难度。 建筑结构造成的常见声学缺陷如： 1、声聚焦 声音在遇到凹的墙面或天花棚顶时将会产生声聚焦，使某些点或某些区域的声压级远远大于其它位置，导致声场分布很不均匀，出现"声染色"和"声反馈啸叫"等音质缺陷。体育馆的弧形拱顶和圆形墙体，是典型的容易产生声聚焦的结构。 2、颤动回声 在室内的一对平行墙之间，一个声音在两墙壁间来回反射产生多个重复的声音，称为颤动回声。这在体育馆的大面积墙面以及比赛场地周围的矮墙和看台栏板等处容易产生。 3、混响时间偏长
体育馆吸音改造 体育馆声学改造策略 由上述分析可知，该体育馆改造的难点在于顶面膜结构面积较大，常见的大空间声学处理方式难以适用，同时在不破坏原有结构的条件下，需精准而又针对性地解决存在的若干声学问题。对此，在保证声学效果同时兼顾装饰、经济性的前提下，我们针对性地提出了相应的解决方案（图2）。 改善频率特性（“起包”）可结合声聚焦问题一并考虑。由于需选择性地降低某些频率的混响时间。同时尽可能中低频聚焦产生的不良影响，因此我们对于材料吸声特性的选择及吊挂形式提出了相应的要求。具体措施如下：在保持原有膜结构的情况下将局部凹曲面吊顶拆除，并按阶梯状悬挂平板空间吸声体，空间吸声体单元厚10 0 m m，平面投影尺寸为112 5m m×620 m m。单元之间采用30×30×2.5镀锌角钢固定，并采用φ6镀锌钢丝绳固定于网架下弦杆上（图3）。 空间吸声体中棉的特性及整体制作工艺对于其声学性能具有关键性作用，为了保证吸声体能够针对性地解决该体育馆的问题，在确定材料各项参数后由专业的检测机构在混响室中测量吸声体单元的吸声系数，并以此修正计算结果。吸声体混响室各频段吸声系数实测值参看表2。由此可知，500Hz吸声系数高达2.08,1000Hz吸声系数高达1.71，低频和高频吸声系数相对较低，可见该吸声体吸声频率特性可选择性大幅度降低某些频率的混响时间，完全适合该体育馆的声学要求。 对于体育馆内其他可能造成颤动回声的平行界面则做了针对性处理，如将原有贵宾包厢玻璃窗拆除同时后墙面作吸声处理。为了和其他界面装饰效果保持统一，改造的后墙面采用槽木吸声板，正面开槽，槽宽4mm，条面宽28mm；背面开孔，孔径10mm，孔距沿长边方向16mm，沿短边方向32mm；板后空腔100mm，内填50mm厚32kg/m3玻璃棉；原有窗帘拆除，采用200%打折密度较高吸声性能较好的天鹅绒窗帘，同时将玻璃墙面上方的玻璃挡板拆除，进一步降低颤动回声的不利影响。 重新调整扩声扬声器的定位及辐射角度。利用原有灯光吊杆吊挂9只箱式点声源扬声器，合理选择扬声器的指向性[8,9,10,11,12,13]，避免直达声能在凹曲面顶棚下方汇聚，确保直达声可均匀覆盖比赛场地和观众席，扬声器定位及指向性参看图4。 4 计算机声学仿真计算 为了验证和预测该改造方案的实际效果，采用Raynoise声场模拟软件对音质客观参量进行仿真计算。将原体育馆室内空间做简化处理，建立三维仿真模型，根据混响时间计算结果定义室内各界面吸声系数和散射系数。仿真声源为距地1.5m高无指向性点声源，听音面包含比赛区域和观众区域，距地1.2m高。 图5和图6分别为改造前和改造后听音面中频1000Hz混响时间模拟云图。图7和图8分别为改造前和改造后听音面中频1000Hz清晰度D50模拟云图。对比图5和图6可知，经过声学改造后，原本“起包”频率混响时间明显降低，1000Hz模拟混响时间平均值小于2.4s；对比图7和图8可知，在改造前较大面积区域1000Hz语言清晰度D50均小于30%，在改造后1000Hz语言清晰度得到显著改善，听音面D50平均值>45%。
体育馆吸音改造 体育馆建筑建声设计的技术要点 2.1 控制混响时间和避免声缺陷 如今建筑师在创作建筑外型上往往追求“高、大、奇”，在体育类建筑设计中也有体现。大体量、高空间、圆形、蛋形等不同体型的场馆比比皆是，而体育场馆声环境的设计中对混响时间的控制和避免声缺陷的设计尤为关键，这给建声设计带来不少困难。混响时间的设计指标跟场馆的体积和单人容积有着必然的联系，在 行业标准（JGJ/T131-2012体育场馆声学设计及测量规程）中就对不同容积的体育馆提出了明确的中频混响时间设计要求（见表1），而在近十年内由我所承担建声设计的体育建筑工程实践声学设计数据可见，容积在80000m3以上的大型场馆占到80%，单人容积大于20m3/人的体育场馆也约占70%（见表2）。有的体育场馆单人容积甚至达到30m3/人以上，这对混响控制、吸声面积和空调节能都不甚合理。 为体育场馆确定了合适的混响时间和频率特性后，还要注意避免因圆弧形墙面、平行墙面等让场馆内产生声聚焦和颤动回声等声缺陷，通常解决这些建筑平剖面体型欠佳的方法是结合室内装修设计采用声扩散体，从而改变原有建筑圆弧形墙和平行墙的外观，使得场馆内的声场更为均匀。声扩散体的形式可结合室内装修和吸声处理设计成各种形式，如折线形、三角形、圆弧形、锥形甚至是不规则形，排列形式可以是有序或无序，覆面材料可以是起到吸声作用的穿孔金属板、木条纹板、软包织物吸声板等或起扩散反射作用的石膏板、GRG板等，不仅丰富了室内的装修风格，也能使声场更为均匀，达到令人满意的声学效果。 2.2 体育馆建筑的噪声与振动控制设计 合适的背景噪声是实现音质设计的基础，也是体育场馆建声专业设计的重要内容之一。在中华人民共和国行业标准（JGJ/T131-2012体育场馆声学设计及测量规程）为设计确定体育类建筑背景噪声提供了依据。（见表-3） 表3体育馆比赛大厅等厅（室）的背景噪声限值 标准总则中已提出建声设计应参与体育馆工程设计的全过程，因此要求在建筑扩初设计阶段就由建筑声学专业参与其中，并为建筑做好隔声隔振设计。在建筑平剖面布局中，空调机房、冷冻机房等噪声及振动较大的设备机房应远离比赛大厅，并做好机房内的隔声吸声处理及机组隔振设计。 2.3 空调系统的消声设计 为了达到预先设计的背景噪声指标，其中空调系统的消声设计更是关键，主要包括降低沿管道传播的风机噪声（合理配置消声器、消声弯头、消声静压箱等）和合理控制气流噪声两方面。而控制气流噪声的根本措施就是降低风管内的风速，在《暖通空调设计技术措施》一书中，根据我国暖通专业技术人员多年设计实践经验提出了不同允许噪声条件下管道内气流速度的允许值，可供暖通等相关设计人员在设计空调系统时参考。（见表-4） 表4管道内气流速度的允许值（建议值） 3 顶面吸声设计 由于新建的体育类建筑的空间体积渐趋增大，厅内所需要的总吸声量也随之大大增加，而通常体育场馆内可作吸声处理的墙面又十分有限，为了控制混响，在体育馆顶部采取吸声措施是十分必要的。上世纪八十年代起，国内很多体育馆的顶部吸声做法是结合网架下弦或在网架空间内悬挂一定形式和数量的空间吸声体，为满足顶面材料的A级防火要求，构造多为轻钢或塑、铝骨架、离心玻璃棉吸声层，穿孔铝合金板面层。图-1为湖州体育馆圆弧形吸声体内景图。 图-1 湖州体育馆圆弧形吸声体内景图 近年来，在体育馆室内装修方面，人们的审美渐渐趋向简洁、大气，吸声屋盖便应势而生并被广泛应用于各类体育场馆。吸声屋盖其实是将隔声与吸声做了整合，此类构造的吸声屋盖以中高频吸声为主，其NRC值可达0.75（500Hz-2KHz）。既具良好的吸声作用，同时也起到保温隔热、隔绝雨水冲击噪声的效果，得到较广泛的应用。图-2为苏州奥体中心体育馆的内景效果图，建筑顶部采用了吸声屋盖的做法。 图-2 苏州奥体中心体育馆内景效果图 在游泳比赛馆中，若设计采用吸声屋盖，应考虑馆内的高湿度对屋盖内吸声材料的影响，可加做一层PVF耐候袋将吸声材料包裹起来，可增强其耐候性且对吸声性能影响有限。 4 墙面吸声设计 体育馆内可作吸声处理的墙面面积并不多，圆形平面体育馆的墙面仅为观众席末排后的墙面，高度也很小；而矩形平面的体育馆除主看台后墙面外，两端记分牌周边有较大可作吸声的墙面，因此主要吸声量是屋顶天花及观众席。 通常体育馆内的混响频率基本平直（允许低频有一定），墙面的吸声布置上应考虑低频吸声与中高频吸声的配比，应在进行音质计算后，结合室内装修设计达到功能与美观的双赢。 近年来的体育建筑形式，越来越多的玻璃幕墙出现在比赛大厅的周围，甚至形成了耦合空间，这对控制馆内混响极为不利，声音通过玻璃反射所产生的颤动回声，若不采取措施，将直接影响比赛大厅的声环境，甚至还会影响电声设备的正常使用。华东院声学所曾经研究采取的吸声措施是在玻璃幕墙前设计安装电动式吸声帘幕，在比赛状态下自动降下以增加吸声面积，在非比赛状态下则升起可满足室内正常采光要求。图-3为江苏盐城体育馆的内景效果图。 图-3 江苏盐城体育馆内景效果图 5 关于体育馆建筑声学装修设计的建议 体育馆比赛状态下，人们的目光都聚焦在赛场中心范围，所以馆内的装修设计建议应以功能性为主，装饰效果大气、简洁为好。不宜采用玻璃、石材、镜面等反光材料作为室内装修面层，以避免比赛状态下对运动员的视觉影响。墙面上的扩散造型也不宜过为繁复，满足功能即可，以控制工程造价。【END】
体育馆吸音改造 一、现代体育场馆电声系统的主要特征大体可以概括为三个方面： 1、更加注重场馆观众席和场地的声音效果; 2、为满足大型体育比赛的开幕式、闭幕式或文艺演出的使用需要，更加注重配备相应的"流动"扩声系统 ; 3、电声系统更加注重采用数字化网络传输与控制系统等。 二、体育场馆电声系统主要包括有 1、满足体育比赛的现场扩声系统 2、满足开幕式、闭幕式和大型文艺演出的流动扩声系统 3、满足多级广播(含紧急广播)的自动优先播出系统 4、数字网络化信号传递和控制系统 5、功放及信号传送故障自动检测系统等 三、体育场馆对扩声系统的基本要求 1、体育场馆经常性的使用是体育比赛或群众集会，因而对扩声系统的基求要求是，首先要保证语言扩声的可懂度(或清晰度)。这看似简单在实施中要能真正满足体育场馆观众座席(或大多数观众座席)具有良好的听闻并非易事。 2、体育场馆的使用如果有大型运动会的开幕式 、闭幕式或大型高水平的文艺演出，这时扩声系统配以高质量的"流动系统"与原有的"固定"安装系统联合使用，会效果较佳也是比较经济的方式。 3、现代体育场馆的观众群体有别于传统的"观众"，更多的是支持参赛队的"球迷"拉拉队，体育比赛过程气氛热烈。但是对扩声而言"背景噪声"级增大了且是无规的，在扩声系统设计中应予以充分注意。 四、体育场馆设计依据及声学特性规范 1、体育场馆设计依据 《厅堂、体育场馆扩声系统设计规范》GB/ T 28049-2011 《体育场馆声学设计及测量规程》JGJ/T131-2000 《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006 《客观评价厅堂语言可懂度的“RASTI”法》GB/T14476-1993 《声系统设计互联的优选配接值》GB/T14197-93 《综合布线系统设计规范》GB503116-98 《体育建筑设计规范》JGJ31-2003 《建筑设计防火规范》GB50016-2006 《工人体育场馆奥运工程设计大纲》 《体育馆声学设计及测量规程》由中国建筑科学研究院主编，经建设部批准的全国行业标准，自2001年3月1日起施行。其主要内容包括：总则;建筑声学设计;噪声控制;扩声设计和声学测量等五个部分(详参见JGJ/T131-2000,J42-2000)。 比赛大厅基本分为，综合体育馆比赛大厅;游泳馆比赛大厅和溜冰馆等。 扩声系统完全满足体育馆演艺、会议、比赛时声音清晰、动态范围大的要求，并达到国标JGJ/T131-2000中体育馆声学设计及测量规范的声学设计的一级标准。 2、体育场馆的声学特性 体育场声学特性目前国内尚无成文的规范可循。近来世界足联(FIFA)和德国足协(DFB)的有关资料表明，对体育场观众席扩声稳态声压级的要求为105dB左右。 2008北京奥运会对新建或改建体育场馆主扩声系统的声学特性指标要求; 声压级：正常使用95dB;大声压级(紧急广播)106dB。 传输频率特性：语言使用100Hz～ 5KHz ±5dB; 音乐使用100Hz～15KHz ±5dB。 语言清晰度：快速语言传递指数RASTI≥0.5。 需要指出的是虽然体育场是非封闭空间，在扩声设计中也不能简单地以自由声场来对待这是非常重要的。大多体育场观众席上方多带有"挑棚"存在声反射，一个典型的可容纳几万人座席的体育场空场混响时间会长达5秒左右，满场带观众时的混响时间也会有3秒左右。因而，在扩声系统设计时要予以充分的注意。 3、扩声系统的设计原则 体育馆内声场均匀 体育馆内的频率传输特性平直 体育馆内视听方向一致 并有利于克服回输，提高传声增益 还要兼顾音乐及语音混响时间频率特性 4、扩声系统特点及优越性 产品性能好，通过网络传输处理音频信号，无损耗及干扰; 性能稳定性，可满足体育馆功能要求; 可根据需求调整，有多种模块可选，适用于各种功能的工作环境，比如开会时可调用会议模式扩声，演出时可调用演出模式扩声; 兼容扩展性好，外扩设备联结容易; 使用及调整方便，可防止误操作造成的设备损坏及调乱处理参数变化造成音质变差;
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