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体育馆吸音改造 一、浙江温州中学体育馆声学工程项目概况 温州中学体育馆是浙江省温州中学内一改造的的体育活动场所，占地面积是2380 ㎡，主要用于体育比赛、会议、和文艺晚会等。浙江省温州中学是一个具有百年历史的老校，它的精神内涵尤为厚重。场馆在装饰上运用现代简约风格，采用经典的红黄蓝三原色作为主要色彩，并融入了白、灰两种具有现代主义的风格的颜色作为铺垫，把温州中学经典传统的文化底蕴通过装饰设计完美的表现了出来。 浙江温州中学体育馆声学设计工程 二、浙江温州中学体育馆声学工程设计方案及效果 该体育馆在建设过程中建筑声学设计也同时进行。根据该体育馆建筑设计方案，存在的建筑声学问题主要有： 1）比赛大厅、比赛池呈规则的矩形，平行相对的山墙和比赛池墙面易使声音多次反射，形成颤动回声，影响比赛池中的听音效果。 2）钢结构顶棚会使声音在比赛场内产生多重回声，致使厅内声场分布不均匀。 3）该馆为了节能，在墙面顶部及观众席后墙顶部布置大量的采光通风窗，这使得大厅内可装修面积变少，增加了建筑声学处理难度。 于是，我们选择在体育馆比赛池四周墙面采用防污、抗撞击性能较好的槽木吸音板，以运动员的脚步声和击球声等噪声，经过吸音处理后，可以降低厅内混响时间、厅内回声。 槽木吸音板 槽木吸音板是一种在密度板的正面开槽、背面穿孔的狭缝共振吸音材料，多孔式吸音设计，有效使声波的能量消耗变换成热能达到吸音效果。 本次浙江温州中学体育馆主要设计范围有篮球场、羽毛球场、乒乓球室、医疗室、更衣室、休息室、过道等， 经过专业声学设计处理后，该体育馆的混响时间可达到1.5 s。

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体育馆吸音改造 体育馆设计方案当然是需要专业的公司来帮助我们进行设计，在体育馆的设计方案中，不能忽视的一点就是声学设计。声学设计对于体育馆的重要性是毋庸置疑的。 下面聊一聊体育馆为什么要做声学设计，声学设计对于体育馆的重要性体现在那些方面，体育馆又存在那些声学问题。 首先随着声学的发展，在大型空间的建设上声学的运用是越来越多了。体育馆属于大型的比赛空间，容易产生很多的声学问题，这些声学问题会严重影响体育赛事的进行，你可以想象一下大型的体育馆如果不做声学处理，成千上万的人在一个场馆里观赛比赛所发出的声音是多么的嘈杂以及回音是多么的恐怖。 一般来说在空间的声学设计有一个重要的指标——混响时间，控制好空间的混响时间就可以很好的改善空间的声场环境，在体育馆的声学装饰过程中比赛大厅的每座容积控制在15.0立方米-25.0立方米是为合适的，整体空间的呈现出的比赛效果和观赛效果体验都是 的。

体育馆吸音改造 体育场馆的雏形可以追溯到希腊罗马时期，现代体育场馆融合了建筑、结构、机械、电子、材料等专业技术，并且随着时代的发展以及使用的需求，不断的有新技术应用其中。体育场馆作为目前规模 的公共建筑之一，对各专业的技术水平以及要求提出了更多的挑战。体育场馆在满足大型比赛赛事的同时，还会举办大型演出等活动，随之而来的声学的问题愈加突显。 体育馆噪音解决方案 体育场馆一般体型巨大，除专业的场馆以外，为了增加利用率和市场开发效果，越来越多的体育馆呈现多功能化，对声学要求也越来越高。 如比赛功能，由于有现场解说、广播的需求，体育馆需要适当的混响时间和良好的语言清晰度;而演出功能时需要更短的混响时间和良好的声场分布，并且严格避免各类声缺陷。 新建体育馆项目的声学设计和顾问；也承担过因为声学问题而不得不开展的改造工程，这时候，必须将声学测量、技术方案设计、声学构件的加工安装全程执行。 IACC经过软件模拟预测的方式为体育馆建筑提供准确的声学分析，在设计阶段模拟和预测音质效果的优劣，并分析各类声缺陷存在的可能性，从而为建筑设计和室内装饰设计提供方案优化的建议，将问题解决在设计阶段。 大跨度、轻质钢结构屋面的体育较为常见，雨水冲击噪声问题却在设计和建设过程往往被忽视。经IACC的测量普通的轻质金属屋面中雨天气在场馆内产生的噪音可以达到72dBA，大到暴雨的天气场馆内产生的噪声污染水平甚至达到80dBA以上。这种天气条件下体育馆完全无法使用。为此，声学设计与钢结构等专业协调，充分考虑造价、载荷、保温等方面的问题，解决屋面雨水冲击噪声非常必要。

体育馆吸音改造 膜结构顶棚以其轻质、高强度、造型可塑性强等优点在高大空间建筑设计中被广泛应用，然而该结构由于其自身材质的特殊性又对室内音质设计提出了更高的要求。传统的大空间音质设计以控制全频混响时间和避免声缺陷为重点，较低的混响时间及平直的频率特性有利于扩声系统的使用。常见的处理方式即在顶面结合金属屋面做声学处理或者大面积悬挂吸声体，而在膜结构的高大空间中这些方法将受到较大的限制，一方面是基于膜自身的吸声特性，由于自振频率较低且面积较大，膜结构低频吸声性能较好，同时较大的平均自由程使得空气吸声量在总吸声量中的比例增大，频率特性在高频段斜率急剧减小，从而在中低频段某处出现拐点（“起包”现象）；另一方面，吸声界面受到限制，在已有膜结构的表面难以悬挂较大的荷载且难以进行声学处理，若顶棚较高，则平整的膜表面与地面之间容易产生颤动回声的音质缺陷。由此可见，分析已有的膜结构声学设计案例并探索其音质设计策略具有重要的理论和现实意义。 高大空间建筑声学设计是当代建筑声学工程技术的重要研究方向，文献[12345]中阐述了体育馆、主题乐园、展厅等不同功能的高大空间声学设计方案，这些方案具有一定共性，即顶面往往能够作为重要的吸声面且限制较小；而关于膜结构声学性能的研究较少，仅有的文献则更多关注膜结构的空气声隔声性能[67]。本文以某膜结构体育馆的声学改造工程为例，通过分析改造前室内声场的音质缺陷，提出合理的建声和电声解决方案，采用声学模拟软件仿真计算室内声场，并通过现场测量验证方案的可行性。

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2.081000Hz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[8910111213]，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%。

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