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體育館吸音改造 膜結(jié)構(gòu)頂棚以其輕質(zhì)、高強度、造型可塑性強等優(yōu)點在高大空間建筑設計中被廣泛應用,然而該結(jié)構(gòu)由于其自身材質(zhì)的特殊性又對室內(nèi)音質(zhì)設計提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大空間音質(zhì)設計以控制全頻混響時間和避免聲缺陷為重點,較低的混響時間及平直的頻率特性有利于擴聲系統(tǒng)的使用。常見的處理方式即在頂面結(jié)合金屬屋面做聲學處理或者大面積懸掛吸聲體,而在膜結(jié)構(gòu)的高大空間中這些方法將受到較大的限制,一方面是基于膜自身的吸聲特性,由于自振頻率較低且面積較大,膜結(jié)構(gòu)低頻吸聲性能較好,同時較大的平均自由程使得空氣吸聲量在總吸聲量中的比例增大,頻率特性在高頻段斜率急劇減小,從而在中低頻段某處出現(xiàn)拐點(“起包”現(xiàn)象);另一方面,吸聲界面受到限制,在已有膜結(jié)構(gòu)的表面難以懸掛較大的荷載且難以進行聲學處理,若頂棚較高,則平整的膜表面與地面之間容易產(chǎn)生顫動回聲的音質(zhì)缺陷。由此可見,分析已有的膜結(jié)構(gòu)聲學設計案例并探索其音質(zhì)設計策略具有重要的理論和現(xiàn)實意義。 高大空間建筑聲學設計是當代建筑聲學工程技術的重要研究方向,文獻[1,2,3,4,5]中闡述了體育館、主題樂園、展廳等不同功能的高大空間聲學設計方案,這些方案具有一定共性,即頂面往往能夠作為重要的吸聲面且限制較小;而關于膜結(jié)構(gòu)聲學性能的研究較少,僅有的文獻則更多關注膜結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能[6,7]。本文以某膜結(jié)構(gòu)體育館的聲學改造工程為例,通過分析改造前室內(nèi)聲場的音質(zhì)缺陷,提出合理的建聲和電聲解決方案,采用聲學模擬軟件仿真計算室內(nèi)聲場,并通過現(xiàn)場測量驗證方案的可行性。



體育館吸音改造 體育場館的雛形可以追溯到希臘羅馬時期,現(xiàn)代體育場館融合了建筑、結(jié)構(gòu)、機械、電子、材料等專業(yè)技術,并且隨著時代的發(fā)展以及使用的需求,不斷的有新技術應用其中。體育場館作為目前規(guī)模 的公共建筑之一,對各專業(yè)的技術水平以及要求提出了更多的挑戰(zhàn)。體育場館在滿足大型比賽賽事的同時,還會舉辦大型演出等活動,隨之而來的聲學的問題愈加突顯。 體育館噪音解決方案 體育場館一般體型巨大,除專業(yè)的場館以外,為了增加利用率和市場開發(fā)效果,越來越多的體育館呈現(xiàn)多功能化,對聲學要求也越來越高。 如比賽功能,由于有現(xiàn)場解說、廣播的需求,體育館需要適當?shù)幕祉憰r間和良好的語言清晰度;而演出功能時需要更短的混響時間和良好的聲場分布,并且嚴格避免各類聲缺陷。 新建體育館項目的聲學設計和顧問;也承擔過因為聲學問題而不得不開展的改造工程,這時候,必須將聲學測量、技術方案設計、聲學構(gòu)件的加工安裝全程執(zhí)行。 IACC經(jīng)過軟件模擬預測的方式為體育館建筑提供準確的聲學分析,在設計階段模擬和預測音質(zhì)效果的優(yōu)劣,并分析各類聲缺陷存在的可能性,從而為建筑設計和室內(nèi)裝飾設計提供方案優(yōu)化的建議,將問題解決在設計階段。 大跨度、輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)屋面的體育較為常見,雨水沖擊噪聲問題卻在設計和建設過程往往被忽視。經(jīng)IACC的測量普通的輕質(zhì)金屬屋面中雨天氣在場館內(nèi)產(chǎn)生的噪音可以達到72dBA,大到暴雨的天氣場館內(nèi)產(chǎn)生的噪聲污染水平甚至達到80dBA以上。這種天氣條件下體育館完全無法使用。為此,聲學設計與鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)協(xié)調(diào),充分考慮造價、載荷、保溫等方面的問題,解決屋面雨水沖擊噪聲非常必要。



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