演潘厅多功能厅建声设计方案

一、 工程概况
工程名称:
工程概况:本厅堂为新建多功能厅演播,厅堂内有效容积 m3,有效内表面积 m2.座位数 座,观众厅长宽分布为 m和 m,舞台开口宽 m,舞台深 mm。
厅堂使用功能:本厅堂除了可满足文艺演出要求外,还可举办会议等。
多功能厅是对室内音质要求相对高的厅堂,为了能给观演者一个良好的听视环境,此厅堂必须进行建筑声学设计。
二、 设计基本参数
2.1 混响时间
混响时间T60是指当室内声场达到稳态后,令声源停止发声,自此刻起至声压级衰变60dB所经历的时间。是评价房间音质最重要的客观指标之一。
T60的计算公式为:
其中,室内平均吸声系数:
V —房间容积,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(M-1);
S i —室内各部分的表面积,m²;α i —与Si对应的吸声系数;
N j —人或物体的数量,m²; α j — 与Ni对应的吸声系数。
混响时间的长短直接影响听音的效果。混响时间过长就会影响听音的清晰度并且可能使扩声系统产生啸叫和不利于扩声系统的传声增益。过短,会使声音变得干涩、强度变弱、不自然,影响人们对声音的正常辨别能力。为此需要合理 地布置吸声材料,使频率特性曲线趋于基本平直,以达到 合适的混响时间。
2.2背景噪声(RN)
环境噪声主要包括建筑外环境噪声及建筑内环境噪声。
建筑外环境噪声包括:交通运输噪声、工厂噪声、建筑施工噪声、商业噪声、社会生活噪声等。建筑内环境噪声包括:泵房、空调机房及电梯房等设备用房、大堂及走廊的人流噪声及上层人员活动产生的楼板撞击声等。
建筑外环境噪声包括:风机房、泵房、制冷机房等各种设备用房及室内通风系统所产生的噪声。
2.3无颤动回声,多重回声等音质缺陷
颤动回声为同一个原始脉冲声引起的一连串紧跟着的反射脉冲声。平行面之间极容易产生颤动回声现象。
为完善厅堂的听音效果,不仅要求控制馆内的混响时间,也应消除声聚焦、颤动回声等声学缺陷,致使馆内语音清晰、声场均匀。
平行面之间容易产生颤动回声
2.4 具有足够的侧向反射声
大厅的早期侧向反射声,有利于加强空间感。从前面对观众厅平面的分析可知,通常没有特别设计的平面形式,尤其是较宽的大厅,观众席的中前部往往缺乏一次侧向反射声。
2.5声场分布均匀
在使用扩声系统的情况下,声场不均匀度主要取决于扩声系统扬声器的配置。厅堂的声场不均匀度应符合语言和音乐兼用的扩声系统一级标准,根据现行国家行业标准《扩声系统声学特性指标》(GYJ25-86),声场不均匀度应满足:
f=1kHz,4kHz,△Lp≤±3dB
三、 标准规范及设计依据
3.1《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》(GB/T 50356-2005);
3.1.1 据多功能厅容积规定的满场500-1000Hz混响时间指标及各频率混响时间相对于500-1000Hz混响时间比值,宜符合如下规定。
表3.1.2-2 各频率混响时间相对于500~1000Hz混响时间的比值
率(Hz) | 125 | 250 | 2000 | 4000 |
比值 | 1.0~1.3 | 1.0~1.15 | 0.9~1.0 | 0.8~0.10 |
3.1.3 其他相关规定
当多功能厅在通风、空调、调光等设备正常运转条件下,厅(室)的背景噪声限值宜符合表3.1.3的规定。
表3.1.3多功能厅的背景噪声限值
观众厅类型 | 自然声 | 采用扩声系统 |
多功能厅 | NR-30 | NR-35 |
3.2、《声环境质量标准》(GB 3096-2008);
3.3、《厅堂扩声系统设计规范》(GB 50371-2006);
3.4、《室内混响时间测量规范》GB/T50076-2013;
3.5、《建筑隔声与吸声构造》(国家建筑标准设计图集08J931);
3.6、《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325-2010);
3.7、《建筑内部装修设计防火规范》(GB 50222 - 2017);
四、 设计目标
4.1 根据多功能厅的使用功能和业主要求,确定该多功能厅的满场中频混响时间为:1.2s。
4.2 具有合适的混响时间及其频率特性。
4.3 具有适当的响度。
4.4具有丰富的早期反射声。
4.5声场分布均匀。
4.6背景噪声低,无回声、多重回声等音质缺陷。
五、 工程特点及设计难点
5.1 多功能厅极容易产生回声和多重回声。使人听音混浊。
5.2 两组墙面为平行墙面,地面与顶棚之间形成平行墙面,平行墙面之间容易产生颤动回声。
5.3 该场所不仅要满足演艺功能,还需满足会议功能,因此在考虑整体声学处理时,应全面考虑吸声及扩散处理方式。
5.4 多功能厅采用钢结构屋面,容易受与噪声的干扰,影响多功能厅的正常使用。
六、项目设计方案
6.1 顶棚
天花整体造型直接影响到整个场所的音质效果,为了增强观众座席的早期反射声,建议吊顶采用双层9.5厚石膏板,或其他同等声学反射材料进行造型设计。吊顶造型为渐进式波浪型。高度控制在距离地面8m。
6.2 墙面
靠近舞台口的两侧通常为八字墙面建议安装20厚声学反射板,板材密度不低于750kg/m3,安装材料用量不少于44m2。观众厅两侧墙面建议采用吸声板结合扩散造型,打破原有平行面,从而避免颤动回声的产生。吸声结构为65厚,安装空气层不少于100mm,安装面积约为836m2(没有减除窗户)为了避免回声等声学缺陷,在后墙全部布置100mmMLS扩散体厚的吸声结构。安装面积 148 m2,安装后空腔≧100mm。
6.3 舞台
舞台地面采用双层木地板地面。安装面积 m2,舞台与观众厅为一整,为了控制整个场所的混响时间值。以及满足演员的听闻要求,舞台两侧墙面及背景墙面均安装65厚吸声结构,安装面积 m2,安装后空腔≧100mm。
6.4 地面
观众厅地面建议采用具有反射性能较弱的PVC地胶板。
6.5 座椅
为了减少观众对室内音质的影响,座椅的吸声量满足如下:
表5-1 座椅吸声性能表
倍频程中心频率(Hz) | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 |
每座吸声量 | 0.13 | 0.33 | 0.44 | 0.42 | 0.46 | 0.37 |
座椅的面层为织布等具有良好的透声性能,靠背的上部和两侧为不穿孔的反射面材,座椅下部面层为穿孔材料。
6.6 隔声设计(建议)
墙面及顶部隔声
为了减少外界噪声对本项目观众厅造成影响,建议墙面及天花均在装饰层内安装100厚64K隔声棉。
门隔声
观众厅内所有门建议均采用专业隔隔声门,隔声门隔声量应≧40dB。
七、设计效果
7.1 装饰美观大方,视觉感受舒适良好。
7.2 吸声材料没有玻璃纤维颗粒的粉尘污染,没有甲醛污染,满足馆内空气质量环保要求。
7.3 具有良好的音色,即低、中、高音适度平衡。
7.4 吸声材料满足防火等级要求。
7.5 大厅声场分布均匀,无回声、多重回声等音质缺陷。
7.6 混响时间将大大降低,馆内听音清晰,具体指标如下:
空间名称 | 项目 | 倍频带中心频率(Hz) | ||||||
125 | 250 | 500 | 1k | 2k | 4k | |||
多功能厅 (满场) | 预计混响时间 T60(s)≤ | 1.20~1.56 | 1.20~1.38 | 1.20 | 1.20 | 1.08~1.20 | 0.96~1.20 |
注:混响时间计算允许误差±0.15s
经过声学处理后,该场所混响时间可达到多功能厅的设计标准1.2s,满足使用需求。
八、材料性能要求
本设计方案中采用的材料性能要求如下所示:
1) 声学吸声性能满足声学设计要求;
2)没有玻璃纤维粉尘污染,满足环保要求;
3)甲醛释放量达到E1级以上标准;
4)吸声材料的防火性能满足消防要求。
5)具有防霉防潮性能;
6)具备优良的耐久性、稳定性和抗机械损伤特性。
九、方案特点
9.1 声学计算使用多年成熟的经验和计算软件进行计算;
9.2 厅内多重回声、声聚焦等声学缺陷被完全消除;
9.3 使用具有全频吸声性能的专利产品,使厅内低频、中频、高频的混响时间全部达到设计标准;
9.4 没有玻璃纤维粉尘和甲醛污染,满足环保要求 ;
9.5 材料的防火性能满足消防要求;
9.6 墙面吸声材料的抗冲击性能和防污性能好。
十、工程案例