企業(yè)名稱:廣州建聲聲學(xué)裝飾工程有限公司
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目 錄
一、 前言-------------------------------------------------------------------------------------2
二、 設(shè)計依據(jù)----------------------------------------------------------------------------2-3
三、 活動中心的聲學(xué)特點(diǎn)及達(dá)到效果----------------------------------------------3-4
四、 建筑聲學(xué)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值的選擇----------------------------------------------------4-5
五、 吸聲量與混響時間的計算-------------------------------------------------------6-8
1. 活動大廳混響時間(空場)計算-----------------------------------------------------9
2. 活動大廳混響時間(滿場)計算----------------------------------------------------10
六、 活動室大廳的降噪材料的布置及造價-------------------------------------11-17
七、 文體活動中心入口處兩層活動室降噪處理方案----------------------------18
八、 說明----------------------------------------------------------------------------------19
建 筑 聲 學(xué) 設(shè) 計 方 案
一、 工程概況
該項目所有土建工程己完成多年,在使用過程中噪音污染嚴(yán)重,人與人之間的交流、運(yùn)動、舉行各類型的活動等等,都會深受回音與噪音的影響。經(jīng)甲方要求我公司為該場所提供設(shè)計、改裝、降噪、裝飾等服務(wù)。
現(xiàn)我公司對該項目建筑聲學(xué)裝飾工程做初步設(shè)計。
本項目為一個多功能文體活動中心,活動大廳平面為長方形,正面設(shè)有長方體觀眾臺?;顒哟髲d入口處為兩層活動室,設(shè)有多個房間,每個房間內(nèi)為不同的活動項目。
由于人均容積率較高,平均自由程度較大,很容易引起回聲等音質(zhì)缺陷,同時還因為單位容積大,對低頻混響時間控制成為場內(nèi)設(shè)計重點(diǎn)及難點(diǎn)。
文體活動中心的大廳聽聞條件是由聲學(xué)形成廳內(nèi)空間的各種技術(shù)要素,例如,照明、通風(fēng)、視線設(shè)計、裝飾工程及土建設(shè)計等各項要素組成的一個系統(tǒng)工程。
本建筑降噪聲學(xué)設(shè)計指導(dǎo)思想是在保證聲學(xué)效果的前提下盡可能降低造價,同時選用安裝容易、環(huán)保聲學(xué)性能優(yōu)良的聲學(xué)構(gòu)件。
二、 設(shè)計依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)
1. 《活動室建筑設(shè)計規(guī)范》,(JGJ31-2003);
2. 《廳堂混響時間測量規(guī)范》 GBJ76—84;
3. 《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》 GBJ118—88;
4. 《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》,JGJ/T131-2000
5. 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》,(GBJ 16—87)
6. 《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》,(GB 50222—95)
7. 《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》,(JGJ80—91)
8. 《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50210—2001)
三、 活動中心的聲學(xué)特點(diǎn)及達(dá)到效果
多功能活動中心的良好音質(zhì),主要要求標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)具有合適的混響時間,并有一定的早期反射聲,聲場分布均勻,無回聲和聲聚焦等音質(zhì)缺陷,并無噪聲干擾其主要聲學(xué)設(shè)計為語言清晰,音樂豐滿,無聲學(xué)缺陷,達(dá)到活動中心國家聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求。聲學(xué)設(shè)計應(yīng)滿足訓(xùn)練、熱身、演唱、晚會等要求。其主要聲學(xué)設(shè)計為語言清晰,無聲學(xué)缺陷。
該活動中心的聲學(xué)特點(diǎn):
1. 內(nèi)部空間容積大,所需的吸聲量大
2. 內(nèi)部為公眾活動場所,對環(huán)保消防條件要求極高,因而要求工程能滿足相關(guān)國家規(guī)范。
3. 原屋面天花為鋼架對載重量有一定的限制。
4. 該館為公眾活動體育場館,因此對裝飾的美觀亦有很高要求。
5. 為適合各種活動及體育活動,要求建聲材料有較好的抗撞擊及防磨損能力。
目前館內(nèi)由于形體,經(jīng)對體形進(jìn)行聲線分析,館內(nèi)空間較高,容易存在包括回聲及顫動回聲等音質(zhì)缺陷。
四、 建筑聲學(xué)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值的選擇
1. 混響時間(T60)
混響時間是活動室活動大廳音質(zhì)評價的重要技術(shù)指標(biāo)。籃球館與羽毛球館作為活動場地,要滿足作為體育活動的聲學(xué)要求,必須做到語言對白清晰,并能真實反映聲音動態(tài),音質(zhì)較為豐滿。選擇中頻500-1000Hz混響時間T60≤1. 60±0.1s,低頻可略長,高頻可稍短。
項目名稱 | 倍頻帶中心頻率(Hz) | |||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
選擇混響時間(s)≤ | 1.92 | 1.76 | 1.6 | 1.6 | 1.44 | 1.28 |
計算混響時間(空場) | 3.74 | 2.23 | 1.99 | 1.83 | 1.54 | 1.29 |
計算混響時間(滿場) | 3.25 | 1.95 | 1.74 | 1.56 | 1.32 | 1.10 |
混響比 | 1.2 | 1.1 | 1 | 1 | 0.9 | 0.8 |
2. 文體活動中心內(nèi)噪聲控制
根據(jù)相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn),活動大廳及專業(yè)技術(shù)用房,其噪聲限值指標(biāo),應(yīng)符合下面各標(biāo)準(zhǔn),其控制手段,由各分項設(shè)計執(zhí)行:
房間種類 | 室內(nèi)背景噪聲限值(噪聲評價曲線) |
活動大廳 | NR-35 |
燈光設(shè)備室 | NR-35 |
貴賓休息室 | NR-30 |
播音室 | NR-30 |
3. 快速語言清晰度RASTI≥0.7;
4. 聲場不均勻度LP≥±3~5dB(A);
5. 響度LP≥75dB(A);
五、 吸聲量和混響時間的計算
混響時間T60的計算公式:
T60= 0.161V /〔-Sln (1-α ) + 4mV 〕
式中:
V —— 活動大廳容積,m3;
S —— 室內(nèi)總表面積,m 2;
α —— 室內(nèi)平均吸聲系數(shù);
m —— 空氣中聲衰減系數(shù)(Mˉ1);
其中,α =(∑Si αi+ ∑Nj αj)/ S Si
S Si—室內(nèi)各部分的表面積,m2; αi—與表面Si對應(yīng)的吸聲系數(shù);
Nj —人或物體的數(shù)量,m2; αj —與Nj對應(yīng)吸聲系數(shù)室內(nèi)平均吸聲系數(shù):
館內(nèi)吸聲量及暫定混響時間預(yù)計算值如下。
1、 活動館大廳混響時間(空場)計算結(jié)果
序號 | 項目名稱 | 倍頻程中心頻率 | |||||||||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | ||||||||
選擇混響時間 | 1.92 | 1.76 | 1.6 | 1.6 | 1.44 | 1.28 | |||||||
1 | 所需吸聲面積 | 4528 | 4939 | 5433 | 5433 | 6037 | 6792 | ||||||
2 | 已經(jīng)吸聲單元 | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα |
2.1 | 窗戶吸聲(玻璃) | 0.26 | 78 | 0.18 | 54 | 0.12 | 36 | 0.09 | 27 | 0.08 | 24 | 0.05 | 15 |
2.2 | 頂棚吸聲 | 0.09 | 360 | 0.11 | 440 | 0.13 | 520 | 0.12 | 480 | 0.14 | 560 | 0.12 | 480 |
2.3 | 墻體吸聲量 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.02 | 16 |
2.4 | 木地板吸聲量 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 |
2.5 | 座席含走道吸聲量 | 0.21 | 0 | 0.29 | 0 | 0.31 | 0 | 0.38 | 0 | 0.42 | 0 | 0.48 | 0 |
3 | 已有吸聲量 | 486 | 542 | 604 | 555 | 632 | 535 | ||||||
4 | 增加吸聲單元 | ||||||||||||
4.1 | 懸掛式吸聲體 | 0.51 | 1020 | 0.91 | 1820 | 0.98 | 1960 | 0.97 | 1940 | 0.98 | 1960 | 0.98 | 1960 |
4.2 | 活動大廳墻體吸聲量 | 0.48 | 259 | 0.76 | 410 | 0.81 | 437 | 0.89 | 481 | 0.86 | 464 | 0.67 | 362 |
4.3 | 觀眾席墻體吸聲量 | 0.45 | 324 | 0.68 | 490 | 0.81 | 583 | 0.89 | 641 | 0.87 | 626 | 0.68 | 490 |
5 | 4mv | 0.0045 | 216 | 0.009 | 432 | 0.022 | 1057 | ||||||
6 | 增加吸聲量 | 1603 | 2720 | 2981 | 3278 | 3483 | 3868 | ||||||
7 | 總吸聲量 | 2089 | 3262 | 3585 | 3833 | 4115 | 4403 | ||||||
8 | 平均吸聲系數(shù)ā | 0.20 | 0.31 | 0.34 | 0.36 | 0.39 | 0.41 | ||||||
9 | -ln(1-ā) | 0.22 | 0.37 | 0.41 | 0.45 | 0.49 | 0.54 | ||||||
10 | [-ln(1-ā)]S | 2327 | 3897 | 4374 | 4755 | 5206 | 5687 | ||||||
11 | S[-ln(1-ā)]+4mV | 2327 | 3897 | 4374 | 4755 | 5639 | 6744 | ||||||
12 | RT60 | 3.74 | 2.23 | 1.99 | 1.83 | 1.54 | 1.29 |
2、 活動大廳混響時間(滿場)計算結(jié)果
序號 | 項目名稱 | 倍頻程中心頻率 | |||||||||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | ||||||||
選擇混響時間 | 1.92 | 1.76 | 1.6 | 1.6 | 1.44 | 1.28 | |||||||
1 | 所需吸聲面積 | 4528 | 4939 | 5433 | 5433 | 6037 | 6792 | ||||||
2 | 已經(jīng)吸聲單元 | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα |
2.1 | 窗戶吸聲(玻璃) | 0.26 | 78 | 0.18 | 54 | 0.12 | 36 | 0.09 | 27 | 0.08 | 24 | 0.05 | 15 |
2.2 | 頂棚吸聲量 | 0.09 | 360 | 0.11 | 440 | 0.13 | 520 | 0.12 | 480 | 0.14 | 560 | 0.12 | 480 |
2.3 | 墻體吸聲量 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.02 | 16 |
2.4 | 木地板吸聲量 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 |
2.5 | 座席吸聲量 | 0.21 | 315 | 0.29 | 435 | 0.31 | 465 | 0.38 | 570 | 0.42 | 630 | 0.48 | 720 |
3 | 已有吸聲量 | 801 | 977 | 1069 | 1125 | 1262 | 1255 | ||||||
4 | 增加吸聲單元 | ||||||||||||
4.1 | 懸掛式吸聲體 | 0.51 | 1020 | 0.91 | 1820 | 0.98 | 1960 | 0.97 | 1940 | 0.98 | 1960 | 0.98 | 1960 |
4.2 | 活動大廳墻體吸聲量 | 0.48 | 259 | 0.76 | 410 | 0.81 | 437 | 0.89 | 481 | 0.86 | 464 | 0.67 | 362 |
4.3 | 觀眾席墻體墻吸聲量 | 0.45 | 324 | 0.68 | 490 | 0.81 | 583 | 0.89 | 641 | 0.87 | 626 | 0.68 | 490 |
5 | 4mv | 0.0045 | 216 | 0.009 | 432 | 0.022 | 1057 | ||||||
6 | 增加吸聲量 | 1603 | 2720 | 2981 | 3278 | 3483 | 3868 | ||||||
7 | 總吸聲量 | 2404 | 3697 | 4050 | 4403 | 4745 | 5123 | ||||||
8 | 平均吸聲系數(shù)ā | 0.23 | 0.35 | 0.38 | 0.41 | 0.45 | 0.48 | ||||||
9 | -ln(1-ā) | 0.26 | 0.43 | 0.48 | 0.54 | 0.59 | 0.66 | ||||||
10 | [-ln(1-ā)]S | 2726 | 4545 | 5100 | 5687 | 6289 | 6995 | ||||||
11 | S[-ln(1-ā)]+4mV | 2726 | 4545 | 5100 | 5687 | 6721 | 8052 | ||||||
12 | RT60 | 3.19 | 1.91 | 1.70 | 1.53 | 1.29 | 1.08 |
從上面的混響時間計算表可以得到,在頂棚安裝環(huán)保懸掛式吸聲體和墻體安裝吸聲板,大廳空場時,混響時間計算值RT60≈1.78(秒),滿場時,混響時間計算值RT60≈1.50(秒)。考慮到裝飾工程過程中,因為施工出現(xiàn)的“聲損耗值”,不一定能精確到計算值,但基本可以滿足活動中心的聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)要求。
由于館內(nèi)聲波平均自由程較大,增加了低頻控制難度,因此,在選擇環(huán)保降噪材料時尤其要注意低頻吸聲控制。
六、 活動室大廳的降噪材料的布置使用及造價
1. 活動大廳側(cè)墻玻璃窗的處理。
活動大廳兩側(cè)墻上部玻璃窗戶,暫不考慮聲學(xué)處理。
2. 活動中心內(nèi)的材料使用設(shè)計
活動廳內(nèi)聲學(xué)布置除考慮控制混響時間外,在廳內(nèi)容易引起回聲和聲聚焦的壁面上還需做強(qiáng)降噪處理,以彌補(bǔ)音質(zhì)缺陷,消除對擴(kuò)聲系統(tǒng)不利的影響。為了有效控制由于館內(nèi)容積大,聲波自由程較長而容易引起的顫動回聲,因此,本設(shè)計方案選用了簡單、實用、經(jīng)濟(jì)的低頻降噪,天花空間用環(huán)保懸掛式吸聲體與墻面用環(huán)保木質(zhì)條形降噪板配合使用,在天花與墻面內(nèi)均勻的安裝,使活動中心內(nèi)達(dá)到目標(biāo)聲學(xué)效果:
1). 全頻混響均衡,無頻點(diǎn)落差
2). 全場聲能分布合理而均勻
3). 無聲聚焦問
4). 無聲駐波現(xiàn)象。
2.1 文體活動中心環(huán)保懸掛式吸聲體
活動大廳上空安裝環(huán)保懸掛式吸聲體,節(jié)省成本,為減低造價,本設(shè)計選定具有環(huán)保性能良好、吸聲系數(shù)高的降噪材料,外飾面經(jīng)過防火處理的吸聲防塵布及經(jīng)過防火處理的布藝飾面;在鋼結(jié)構(gòu)管架下架設(shè)網(wǎng)架(龍骨),均勻間隔安裝環(huán)保懸掛式吸聲體;規(guī)格為寬×長×厚=600×1200×50/100(mm);
環(huán)保懸掛式吸聲體是由全球五百強(qiáng):歐文斯科寧公司生產(chǎn)的基材,降噪效果明顯,整鋪的效果可達(dá)到降噪0.87左右。降噪基材經(jīng)處理后外包阻燃透聲裝飾布,再復(fù)合邊框。邊框有(1)、5CM厚鍍鋅鋅鐵邊框,(2)、5CM厚鋁合金邊框,(3)、10CM厚鋁合金邊框。
2.2 環(huán)保懸掛式吸聲體的輔助材料
輔助材料有:高空滑動塔梯,個人安全鋼絲繩安全服,角鐵,鋼絲繩,卡扣鎖,掛鉤等等。
2.3 文體活動中心墻體降噪處理
墻面是活動中心聲學(xué)設(shè)計的重要位置為了避免墻面整體過于單調(diào),呆板,依據(jù)本活動中心的降噪設(shè)計,設(shè)計活動中心大廳四周墻面、過道、全部使用環(huán)保木質(zhì)條形降噪板。環(huán)保木質(zhì)條形降噪板整體裝修效果建議應(yīng)以淺色為主,具有現(xiàn)代感、簡潔、大方,而且全頻帶內(nèi)具有很好的降噪效要與裝飾效果。環(huán)保木質(zhì)條形降噪板表面開槽,背面開孔,槽孔相連,對低頻有良好的降噪吸聲效果。材料防火等級可達(dá)到B1,A1等級。其具體構(gòu)造為:規(guī)格為128mm×2440mm×15mm,穿孔率12%,該材料配有相應(yīng)的龍骨及配件,安裝方便,板后空腔100mm,在空腔內(nèi)填充降噪消音棉,以輔助環(huán)保木質(zhì)條形降噪板的降噪功能。當(dāng)環(huán)保木質(zhì)條形降噪板裝好后,對于場館內(nèi)墻面邊角及窗戶周圍用鋁合金同環(huán)保木質(zhì)條形降噪板顏色相近的收邊條進(jìn)行收邊美化,以達(dá)到完美的裝飾效果與降噪效果的結(jié)合。
環(huán)保木質(zhì)條形降噪板表面分為(三聚氫胺、防火飾面、木皮+油漆),環(huán)保木質(zhì)條形降噪板基材分為(阻燃基材、玻鎂基材、復(fù)合基材)。