企业名称:广州建声声学装饰工程有限公司
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目 录
一、 前言-------------------------------------------------------------------------------------2
二、 设计依据----------------------------------------------------------------------------2-3
三、 活动中心的声学特点及达到效果----------------------------------------------3-4
四、 建筑声学设计标准值的选择----------------------------------------------------4-5
五、 吸声量与混响时间的计算-------------------------------------------------------6-8
1. 活动大厅混响时间(空场)计算-----------------------------------------------------9
2. 活动大厅混响时间(满场)计算----------------------------------------------------10
六、 活动室大厅的降噪材料的布置及造价-------------------------------------11-17
七、 文体活动中心入口处两层活动室降噪处理方案----------------------------18
八、 说明----------------------------------------------------------------------------------19
建 筑 声 学 设 计 方 案
一、 工程概况
该项目所有土建工程己完成多年,在使用过程中噪音污染严重,人与人之间的交流、运动、举行各类型的活动等等,都会深受回音与噪音的影响。经甲方要求我公司为该场所提供设计、改装、降噪、装饰等服务。
现我公司对该项目建筑声学装饰工程做初步设计。
本项目为一个多功能文体活动中心,活动大厅平面为长方形,正面设有长方体观众台。活动大厅入口处为两层活动室,设有多个房间,每个房间内为不同的活动项目。
由于人均容积率较高,平均自由程度较大,很容易引起回声等音质缺陷,同时还因为单位容积大,对低频混响时间控制成为场内设计重点及难点。
文体活动中心的大厅听闻条件是由声学形成厅内空间的各种技术要素,例如,照明、通风、视线设计、装饰工程及土建设计等各项要素组成的一个系统工程。
本建筑降噪声学设计指导思想是在保证声学效果的前提下尽可能降低造价,同时选用安装容易、环保声学性能优良的声学构件。
二、 设计依据及标准
1. 《活动室建筑设计规范》,(JGJ31-2003);
2. 《厅堂混响时间测量规范》 GBJ76—84;
3. 《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118—88;
4. 《体育馆声学设计及测量规程》,JGJ/T131-2000
5. 《建筑设计防火规范》,(GBJ 16—87)
6. 《建筑内部装修设计防火规范》,(GB 50222—95)
7. 《建筑施工高处作业安全技术规范》,(JGJ80—91)
8. 《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB 50210—2001)
三、 活动中心的声学特点及达到效果
多功能活动中心的良好音质,主要要求标准是应具有合适的混响时间,并有一定的早期反射声,声场分布均匀,无回声和声聚焦等音质缺陷,并无噪声干扰其主要声学设计为语言清晰,音乐丰满,无声学缺陷,达到活动中心国家声学标准要求。声学设计应满足训练、热身、演唱、晚会等要求。其主要声学设计为语言清晰,无声学缺陷。
该活动中心的声学特点:
1. 内部空间容积大,所需的吸声量大
2. 内部为公众活动场所,对环保消防条件要求极高,因而要求工程能满足相关国家规范。
3. 原屋面天花为钢架对载重量有一定的限制。
4. 该馆为公众活动体育场馆,因此对装饰的美观亦有很高要求。
5. 为适合各种活动及体育活动,要求建声材料有较好的抗撞击及防磨损能力。
目前馆内由于形体,经对体形进行声线分析,馆内空间较高,容易存在包括回声及颤动回声等音质缺陷。
四、 建筑声学设计标准值的选择
1. 混响时间(T60)
混响时间是活动室活动大厅音质评价的重要技术指标。篮球馆与羽毛球馆作为活动场地,要满足作为体育活动的声学要求,必须做到语言对白清晰,并能真实反映声音动态,音质较为丰满。选择中频500-1000Hz混响时间T60≤1. 60±0.1s,低频可略长,高频可稍短。
项目名称 | 倍频带中心频率(Hz) | |||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
选择混响时间(s)≤ | 1.92 | 1.76 | 1.6 | 1.6 | 1.44 | 1.28 |
计算混响时间(空场) | 3.74 | 2.23 | 1.99 | 1.83 | 1.54 | 1.29 |
计算混响时间(满场) | 3.25 | 1.95 | 1.74 | 1.56 | 1.32 | 1.10 |
混响比 | 1.2 | 1.1 | 1 | 1 | 0.9 | 0.8 |
2. 文体活动中心内噪声控制
根据相关规范及标准,活动大厅及专业技术用房,其噪声限值指标,应符合下面各标准,其控制手段,由各分项设计执行:
房间种类 | 室内背景噪声限值(噪声评价曲线) |
活动大厅 | NR-35 |
灯光设备室 | NR-35 |
贵宾休息室 | NR-30 |
播音室 | NR-30 |
3. 快速语言清晰度RASTI≥0.7;
4. 声场不均匀度LP≥±3~5dB(A);
5. 响度LP≥75dB(A);
五、 吸声量和混响时间的计算
混响时间T60的计算公式:
T60= 0.161V /〔-Sln (1-α ) + 4mV 〕
式中:
V —— 活动大厅容积,m³;
S —— 室内总表面积,m ²;
α —— 室内平均吸声系数;
m —— 空气中声衰减系数(Mˉ¹);
其中,α =(∑Si αi+ ∑Nj αj)/ S Si
S Si—室内各部分的表面积,m²; αi—与表面Si对应的吸声系数;
Nj —人或物体的数量,m²; αj —与Nj对应吸声系数室内平均吸声系数:
馆内吸声量及暂定混响时间预计算值如下。
1、 活动馆大厅混响时间(空场)计算结果
序号 | 项目名称 | 倍频程中心频率 | |||||||||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | ||||||||
选择混响时间 | 1.92 | 1.76 | 1.6 | 1.6 | 1.44 | 1.28 | |||||||
1 | 所需吸声面积 | 4528 | 4939 | 5433 | 5433 | 6037 | 6792 | ||||||
2 | 已经吸声单元 | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα |
2.1 | 窗户吸声(玻璃) | 0.26 | 78 | 0.18 | 54 | 0.12 | 36 | 0.09 | 27 | 0.08 | 24 | 0.05 | 15 |
2.2 | 顶棚吸声 | 0.09 | 360 | 0.11 | 440 | 0.13 | 520 | 0.12 | 480 | 0.14 | 560 | 0.12 | 480 |
2.3 | 墙体吸声量 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.02 | 16 |
2.4 | 木地板吸声量 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 |
2.5 | 座席含走道吸声量 | 0.21 | 0 | 0.29 | 0 | 0.31 | 0 | 0.38 | 0 | 0.42 | 0 | 0.48 | 0 |
3 | 已有吸声量 | 486 | 542 | 604 | 555 | 632 | 535 | ||||||
4 | 增加吸声单元 | ||||||||||||
4.1 | 悬挂式吸声体 | 0.51 | 1020 | 0.91 | 1820 | 0.98 | 1960 | 0.97 | 1940 | 0.98 | 1960 | 0.98 | 1960 |
4.2 | 活动大厅墙体吸声量 | 0.48 | 259 | 0.76 | 410 | 0.81 | 437 | 0.89 | 481 | 0.86 | 464 | 0.67 | 362 |
4.3 | 观众席墙体吸声量 | 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 | 增加吸声量 | 1603 | 2720 | 2981 | 3278 | 3483 | 3868 | ||||||
7 | 总吸声量 | 2089 | 3262 | 3585 | 3833 | 4115 | 4403 | ||||||
8 | 平均吸声系数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、 活动大厅混响时间(满场)计算结果
序号 | 项目名称 | 倍频程中心频率 | |||||||||||
125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | ||||||||
选择混响时间 | 1.92 | 1.76 | 1.6 | 1.6 | 1.44 | 1.28 | |||||||
1 | 所需吸声面积 | 4528 | 4939 | 5433 | 5433 | 6037 | 6792 | ||||||
2 | 已经吸声单元 | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα | α | sα |
2.1 | 窗户吸声(玻璃) | 0.26 | 78 | 0.18 | 54 | 0.12 | 36 | 0.09 | 27 | 0.08 | 24 | 0.05 | 15 |
2.2 | 顶棚吸声量 | 0.09 | 360 | 0.11 | 440 | 0.13 | 520 | 0.12 | 480 | 0.14 | 560 | 0.12 | 480 |
2.3 | 墙体吸声量 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.03 | 24 | 0.02 | 16 |
2.4 | 木地板吸声量 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 | 0.02 | 24 |
2.5 | 座席吸声量 | 0.21 | 315 | 0.29 | 435 | 0.31 | 465 | 0.38 | 570 | 0.42 | 630 | 0.48 | 720 |
3 | 已有吸声量 | 801 | 977 | 1069 | 1125 | 1262 | 1255 | ||||||
4 | 增加吸声单元 | ||||||||||||
4.1 | 悬挂式吸声体 | 0.51 | 1020 | 0.91 | 1820 | 0.98 | 1960 | 0.97 | 1940 | 0.98 | 1960 | 0.98 | 1960 |
4.2 | 活动大厅墙体吸声量 | 0.48 | 259 | 0.76 | 410 | 0.81 | 437 | 0.89 | 481 | 0.86 | 464 | 0.67 | 362 |
4.3 | 观众席墙体墙吸声量 | 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 | 增加吸声量 | 1603 | 2720 | 2981 | 3278 | 3483 | 3868 | ||||||
7 | 总吸声量 | 2404 | 3697 | 4050 | 4403 | 4745 | 5123 | ||||||
8 | 平均吸声系数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 |
从上面的混响时间计算表可以得到,在顶棚安装环保悬挂式吸声体和墙体安装吸声板,大厅空场时,混响时间计算值RT60≈1.78(秒),满场时,混响时间计算值RT60≈1.50(秒)。考虑到装饰工程过程中,因为施工出现的“声损耗值”,不一定能精确到计算值,但基本可以满足活动中心的声学标准要求。
由于馆内声波平均自由程较大,增加了低频控制难度,因此,在选择环保降噪材料时尤其要注意低频吸声控制。
六、 活动室大厅的降噪材料的布置使用及造价
1. 活动大厅侧墙玻璃窗的处理。
活动大厅两侧墙上部玻璃窗户,暂不考虑声学处理。
2. 活动中心内的材料使用设计
活动厅内声学布置除考虑控制混响时间外,在厅内容易引起回声和声聚焦的壁面上还需做强降噪处理,以弥补音质缺陷,消除对扩声系统不利的影响。为了有效控制由于馆内容积大,声波自由程较长而容易引起的颤动回声,因此,本设计方案选用了简单、实用、经济的低频降噪,天花空间用环保悬挂式吸声体与墙面用环保木质条形降噪板配合使用,在天花与墙面内均匀的安装,使活动中心内达到目标声学效果:
1). 全频混响均衡,无频点落差
2). 全场声能分布合理而均匀
3). 无声聚焦问
4). 无声驻波现象。
2.1 文体活动中心环保悬挂式吸声体
活动大厅上空安装环保悬挂式吸声体,节省成本,为减低造价,本设计选定具有环保性能良好、吸声系数高的降噪材料,外饰面经过防火处理的吸声防尘布及经过防火处理的布艺饰面;在钢结构管架下架设网架(龙骨),均匀间隔安装环保悬挂式吸声体;规格为宽×长×厚=600×1200×50/100(mm);
环保悬挂式吸声体是由全球五百强:欧文斯科宁公司生产的基材,降噪效果明显,整铺的效果可达到降噪0.87左右。降噪基材经处理后外包阻燃透声装饰布,再复合边框。边框有(1)、5CM厚镀锌锌铁边框,(2)、5CM厚铝合金边框,(3)、10CM厚铝合金边框。
2.2 环保悬挂式吸声体的辅助材料
辅助材料有:高空滑动塔梯,个人安全钢丝绳安全服,角铁,钢丝绳,卡扣锁,挂钩等等。
2.3 文体活动中心墙体降噪处理
墙面是活动中心声学设计的重要位置为了避免墙面整体过于单调,呆板,依据本活动中心的降噪设计,设计活动中心大厅四周墙面、过道、全部使用环保木质条形降噪板。环保木质条形降噪板整体装修效果建议应以浅色为主,具有现代感、简洁、大方,而且全频带内具有很好的降噪效要与装饰效果。环保木质条形降噪板表面开槽,背面开孔,槽孔相连,对低频有良好的降噪吸声效果。材料防火等级可达到B1,A1等级。其具体构造为:规格为128mm×2440mm×15mm,穿孔率12%,该材料配有相应的龙骨及配件,安装方便,板后空腔100mm,在空腔内填充降噪消音棉,以辅助环保木质条形降噪板的降噪功能。当环保木质条形降噪板装好后,对于场馆内墙面边角及窗户周围用铝合金同环保木质条形降噪板颜色相近的收边条进行收边美化,以达到完美的装饰效果与降噪效果的结合。
环保木质条形降噪板表面分为(三聚氢胺、防火饰面、木皮+油漆),环保木质条形降噪板基材分为(阻燃基材、玻镁基材、复合基材)。