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建筑和室内空间声环境设计——会展中心

2023-03-04 00:23:03 1126

摘要:1、会展中心声学环境的概述现代会展建筑是一种以展厅为主体空间,包括会议、酒店、餐厅、娱乐等多种辅助功能空间的建筑综合体。会展建筑声环境复杂主要体现会展大厅中。主要可以归纳为以下几个方面:①展厅空间的混响时间过长;②声场分布不均匀;举办会展活...

1、会展中心声学环境的概述

现代会展建筑是一种以展厅为主体空间,包括会议、酒店、餐厅、娱乐等多种辅助功能空间的建筑综合体。会展建筑声环境复杂主要体现会展大厅中。主要可以归纳为以下几个方面:①展厅空间的混响时间过长;②声场分布不均匀;举办会展活动时展厅内人声鼎沸,不仅人们相互间交流困难,无法达到良好的听音要求,而且对观众、特别是长时间处于其中的工作人员身体带来了噪声危害;③扩声系统使用效果不理想,语言清晰度较差,可辨析度低等,上述问题严重影响了会展建筑的使用,成为当前亟待解决的问题。空调等设备噪声过大,影响会展活动的顺利展开。


2、会展中心建筑声学设计指标

2.1混响时间及其频率特性

混响时间是建声设计的基本参数之一。一般来说,混响时间过短,房间清晰度高,但声音干涩沉寂;混响时间过长,语音清晰度和可懂度影响较大,声音混淆不清。

根据不同使用要求,使展厅内具有最佳的混响时间,是音质设计的重要内容之一。由于会展大厅的空间容积一般较大,且会展大厅也常做多功能使用。会展大厅的混响时间标准值可以参照综合体育馆的标准进行设计。不同容积的会展大厅500Hz~1000 Hz混响时间可按表 规定。各频率混响时间相对于500Hz~1000Hz混响时间的比值宜符合表 的规定。

不同容积会展大厅500Hz~1000Hz满场混响时间

容积(m³)

<40000

40000~80000

80000~160000

>160000

混响时间(s)

1.3~1.4

1.4~1.6

1.6~1.8

1.9~2.1

.各频率混响时间相对于500Hz~1000Hz混响时间的比值

频率(Hz)

125

250

2000

4000

比值

1.0——1.3

1.0——1.2

0.9——1.0

0.8——1.0

2.2允许噪声级

2.2.1 会展建筑各空间内空场时的噪声级,应符合表 的规定。

表3.2.1 室内允许噪声级

房间名称

允许噪声级

高要求标准

低限标准

会展中心、商场、购物中心

≤50

≤55

餐厅

≤45

≤55

人群进入会展空间时,走动及相互间的交流形成人为噪声。人听到的正常谈话声为70dB(A)左右,当噪声超过70dB(A)时,人们为了互相听清,不得不提高音量或缩短谈话距离。噪声超过75dB(A)以后,正常交谈受到干扰,1m以内的交谈必须提高音量,1m以上时需要喊叫。一般认为,50dB(A)-60dB(A)左右是会展中心、餐厅、展览馆等商业空间较理想的、有利于交流的噪声水平。

2.3室内吸声

2.3.1容积大于400m2且流动人员人均占地面积小于20m2的室内空间,应安装吸声顶棚;吸声顶棚面积不应小于顶棚总面积的75%;顶棚吸声材料或构造的降噪系数(NRC)应符合表3.3.1的规定。

表3.3.1顶棚吸声材料或构造的降噪系数(NRC)

房间名称

降噪系数

高要求标准

低限标准

会展中心、商场、购物中心等

≥0.60

≥0.40

餐厅、健身中心

≥0.80

≥0.40

2.4隔声标准

2.4.1噪声敏感房间与产生噪声房间之间的隔墙、楼板的空气声隔声性能应符合表4.3.1的规定。

表3.4.1噪声敏感房间与产生噪声房间之间的隔墙、楼板的空气声隔声标准

围护结构部位

计权隔声量+交通噪声频谱修正量RW+Ctr(dB)

高要求标准

低限标准

会展中心、购物中心、餐厅等与噪声敏感的隔墙、楼板

>50

>45

健身中心、娱乐场所等与噪声敏感房间之间的隔墙、楼板

>60

>55

表3.4.2噪声敏感房间与产生噪声房间之间的空气声隔声标准

房间名称

计权隔声量+交通噪声频谱修正量

Rw + Ctr(dB)

高要求标准

低限标准

健身中心、娱乐场所等与噪声

敏感房间之间

≥60

≥55

购物中心、餐厅、会展中心等与噪声敏感房间之间

≥50

≥45

2.4.3噪声敏感房间的上一层为产生噪声房间时,噪声敏感房间顶部楼板的撞击声隔声性能应符合表4.3.3的规定。

表3.4.3 噪声敏感房间顶部楼板的撞击声隔声标准

楼板部位

撞击声隔声单值评价量(dB)

高要求标准

低限标准

计权规范化撞击声压级

Ln,w

(实验室测量)

计权标准化撞击声压级

L’nT,w

(现场测量)

计权规范化

撞击声压级

Ln,w

(实验室测量)

计权标准化撞击声压级

L’nT,w

(现场测量)

健身中心、娱乐场所等与噪声敏感房间之间的楼板

<45

≤45

<50

≤50

3、会展中心建筑声学设计要点

会展中心的声学问题的主要原因就是混响过长导致诸多声学问题,因为会展中心建筑的面积通常较大,导致其体积越大,所以其混响时间越长。混响越长首先导致的就是自然声辨析度差,而且可能会导致回声这样的声学缺陷。其次混响时间越长,扩声系统越容易受到限制。大多数会展建筑展厅空间的中低频混响时间普遍大于3秒,空间声音的可懂度已经受到限制。所以解决会展中心的听闻问题要从混响时间着手。根据吸声减噪设计指标的要求400平方且流动人员人均占地面积小于20平方的室内空间,吸声顶棚覆盖是顶棚75%。所以控制室内的总吸声量是解决混响时间长的主要办法。

3.1 会展中心顶棚声学处理

会展中心内顶棚是声反射的必经之地,也是吸声的有效之处。经过统计各种造型的会展中心顶棚约占馆内总表面积的百分之三十,在吸声处理中占主要地位。声能在展厅中通常通过在地面-顶棚-地面之间多次反射,所以充分利用顶棚的吸声在整个展厅中的效率是最高的。常用的做法可在顶棚安装吸声材料作为吸声顶棚,或者使用空间吸声体,来达到所需要吸声量控制混响时间和降噪。

3.2门的隔声

一般来说,会展建筑大厅的门尺寸大,如若使用高隔声量(RW-50)的门造价高,笨重,使用不便。可将大门入口设计成声闸室。即设置两重隔声门(RW-35dB),两重门的间距>1m。

3.3防范雨噪声

因为会展中心的面积较大,顶棚面积也会较大,当下暴雨的时候,暴雨跌落至屋面可能达到60dB(A)左右。撞击产生的噪声分为三种:撞击辐射噪声、振动传递(固体噪声)、室内无吸声处理所产生的混响噪声。防范雨噪声可采用屋面彩钢板+阻燃减振垫+聚砂吸声喷涂+减振吊钩+吸声棉包+吊顶,屋面与檩条之间进行减振。能降雨噪声减弱至35dB左右,并有效控制了吊顶上方的混响噪声。

4.4空调等设备机房降噪处理

通风管道采用消音风管或消声器,空调设备根据风机的转数(即扰动频率的高低)分别采用橡胶或弹簧减振器。

空调机房送至风机盘管的冷冻水管,其吊钩或支撑需要使用减振吊钩和减振支撑,在穿过墙壁或楼板时要进行减振处理。

案例:滨海恒大文化旅游城会展中心

北京维也纳声光技术滨海会展中心案例工程

滨海恒大文化旅游城会展中心位于河北省沧州市黄骅市南大港管理区,使用功能需要具备展览、会议、演出和餐饮功能。会展中心的平面大致为不规则椭圆形,长约112.5米,宽约56.9米,吊顶下高度约29.85米(建筑最高点),大厅声学有效房间容积约为 V=140000m3。配套有洽谈室、贵宾洽谈室、商务中心和空调机房等。

主要建声设计技术指标:


1. 中频满场混响时间:根据大厅的容积约为140000m³,同时考虑大空间建筑存在长混响和回声的声学问题,本次混响时间设计目标满足在500-1000HZ中频混响时间2.5~3.0s。

混响时间频率特性:要求基本平直的混响特性,低频和高频允许适当提升和下降。

1. 声场不均匀度:最大与最小声级差值≤8dB

2. 背景噪声控制:≤NR-35

3. 语言传输指数:STI>0.50

4. 清晰度 D50:建议其范围为0.3~0.7之间。

5. 其他辅助用房音质指标

房间名称

混响时间(T60)

背景噪声(dB)

空气声隔声(Rw)

洽谈室1

0.6-0.8

≤NR-30

>45

洽谈室2

0.6-0.8

≤NR-30

>45

洽谈室3

0.6-0.8

≤NR-30

>45

贵宾洽谈室

0.6-0.8

≤NR-30

>50

商务中心

0.6-0.8

≤NR-30

>45

消防中控室

-

-

>50

管理用房

-

-

>45

空调机房1

-

-

>50

空调机房2

-

-

>50

空调机房3

-

-

>50

空调机房4

-

-

>50

库房

-

-

>45

会展中心建筑声学装修用料及配置设计

大厅根据用途,需要满足一定的语言清晰度,增加吸声措施,降低室内混响时间,保证厅内语言清晰度。根据大厅的容积约为140000m3,同时考虑大空间建筑存在长混响和回声的声学问题,本次混响时间设计目标满足在500-1000HZ中频混响时间2.5~3.0s。

在本会展中心的声学装修设计中,为控制展厅内的混响时间,需要从建筑设计阶段结合建筑装修进行吸声处理,具体各部位用料要求建议如下:

大厅容积较大,天花是作为布置吸声材料的首选位置,在增加室内吸声量同时,既可以避免垂直方向回声现象,还可以避免曲面天花造型上容易造成的声聚焦现象。采用白色天花冲孔铝板,后面增加一层25mm强化玻纤吸声基层板白色铝板,要求穿孔率≥20%,孔径保留现设计50mm和80mm的孔径大小。

“门斗”又称“声闸”,为了防止外界的噪声通过门传入大厅,也避免大厅内的声音对外界造成干扰,因此出入大厅的门,均需采用双道隔声门以形成声闸,声闸的整体隔声量要求≥50dBA,声闸门的隔声量≥35dBA,声闸内应采用布置吸声材料以减弱声音的传播。


洽谈室一、二、三和贵宾洽谈室声学装修用料及配置设计

为了保证洽谈室的室内良好音质要求,要控制室内为短混响时间,保证语言的清晰度,避免回声、颤动回声和声场不均匀等声学缺陷。根据洽谈室的体积,最佳混响时间应在 0.6-0.8s。为了达到设计的室内混响时间,需要对室内表面进行适当的吸声处理,吸声处理在天花部分区域内使用聚砂无缝吸声板材质,降低室内混响时间。

空调机房声学装修用料及配置设计

空调机房易产生较大的噪声影响,声学处理上可以使用布置吸声构造以达到吸声降噪降低机器产生的混响声。声学处理是建议采用先隔后吸措施。隔声处理的意见是在原加气混凝土砌块的基础上增加75mm空腔和双层石膏板增加隔声量;吸声处理的建议是天花建筑表面喷涂20mm吸声砂浆,具有吸声降噪和增加振动阻尼,墙面采用12mm穿孔硅酸钙板。

室内声学计算机模拟分析

北京维也纳声光技术声学计算模型

声学设计中采用了ODEON室内声学模拟软件对会展中心的混响时间、清晰度、语言传输指数等参量进行了分析。声场模拟分析表明:

对于空场条件下混响时间及其频率特性这一重要的音质评价指标,从大厅网格声学参量的模拟计算结果来看,经过声学处理后,观众厅的中频混响时间约2.57s,混响时间的频率特性符合音质设计要求。从大厅内混响时间的分布图可知,观众厅内混响时间分布均匀,不存在的较大的起伏。语言清晰度D50和语言传输指数STI的模拟分布数值均在0.5以上,有较好的语言可懂度。

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