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多功能體育館建筑聲學設計特點

發布時間:2014/12/12 11:13:04 

一、體育館向"多功能"模式發展
  開放改革帶來了豐富多彩的群眾文化娛樂生活。80年代興起的卡拉OK和歌舞廳等娛樂方式,至今不衰。而近年隨著廣大群眾經濟條件的改善,文化品位的提升,對生活質素和業余享受的觀念也出現了很大變化。人們更加重現身體健康和體育鍛煉.加上政府的導向(全民健身)特別是申奧(2008)和申亞(2010)的成功,在全國興起了一個新建和改造體育場館的熱潮。其中一個特點值得注意----從國內到國外,不論是新建館還是舊館改造,普遍都設計成"多功能"的模式。不僅具備體育訓練和比賽的功能,還承擔集會、展覽、慶典、文藝演出甚至放電影等多樣功能。據資料介紹,美國舊金山某體育設施的使用比率中, 體育比賽占51.7%, 音樂會占19.4%, 馬戲、冰上舞蹈占7.1%, 展覽及其它活動占21.8%。澳大利亞墨爾本某體育館,音樂演出占50%左右。這是體育產業化、社會化帶來的發展動向。
  二、多功能體育館的主要特點
  與一般"純"體育功能的體育館對比,多功能體育館主要有以下一些特點:
  1、通常在場地一側設置固定的舞臺,用作會議的講臺及文藝演出活動的表演場地。
  2、除在比賽場地安裝體育比賽專用照明系統和語言廣播擴聲系統外,還要參照劇場的模式增加設置舞臺燈光和文藝演出(語言與音樂兼用)的擴聲系統。
  3、對建聲設計的要求應高于"純"體育功能的場館。這是本文討論的主題。
  三、 體育館建筑聲學設計的有關標準
  國家建設部近年先后頒發了JGJ/T131-2000<體育館聲學設計及測量規程>和JGJ/31-2003<體育建筑設計規范>兩個文件,其中有關建聲設計的指標及要求有以下幾點:
  〔1〕體育館建筑聲學條件應以保證語言清晰為主。
  〔2〕不得產生明顯的聲聚焦、回聲、顫動回聲等音質缺陷。
  〔3〕中小型體育館混響時間在500-1000Hz范圍內宜設置:1.3-1.5s。
  各頻率混響時間相對于500-1000Hz混響時間的比值:
  頻率〔Hz〕125       250       2000       4000
  比值     1.0-1.3   1.0-1.1   0.9-1.0    0.8-0.9
  〔4〕大廳上空應設置吸聲材料或吸聲構造。
  〔5〕大廳四周的玻璃窗應設有吸聲效果的窗簾。
  〔6〕大面積墻面應做吸聲處理。
  〔7〕比賽場地周圍的矮墻、看臺欄板宜設置吸聲構造,或控制傾斜角度和造型。
  四、體育館常見的聲學缺陷
  近年體育館的建筑造型和結構大量采用暴露網架、不設吊頂甚至采用透光的屋頂材料,并流行弧形拱頂、圓形墻體和大面積玻璃窗或玻璃幕墻等形式,這都極易造成較嚴重的聲學缺陷。而且建筑聲學的設計項目往往是在建筑土建設計、裝飾設計甚至施工的后期才介入,由于基本的建筑造型方面已難以改變,****辦法是從聲學裝修結構方面進行調整和改造。這就大大增加了設計和施工的難度.
  上述建筑結構造成的常見聲學缺陷如:
  1、聲聚焦
  聲音在遇到凹的墻面或天花棚頂時將會產生聲聚焦,使某些點或某些區域的聲壓級遠遠大于其它位置,導致聲場分布極不均勻,出現"聲染色"和"聲反饋嘯叫"等音質缺陷。體育館的弧形拱頂和圓形墻體,是典型的容易產生聲聚焦的結構。
  2、顫動回聲
  在室內的一對平行墻之間,一個聲音在兩墻壁間來回反射產生多個重復的聲音,稱為顫動回聲。這在體育館的大面積墻面以及比賽場地周圍的矮墻和看臺欄板等處**易產生。
  3、混響時間偏長
  和一般劇場音樂廳會議廳等廳堂相比,體育館能做吸聲處理的表面積比較少,所以混響時間普遍偏長。
  五、 解決體育館聲學缺陷的可行措施
  綜上所述,體育館存在的聲學缺陷通常主要包括兩個問題:一是混響時間過長,二是存在較嚴重的聲聚焦和顫動回聲。解決****個問題的難度不算很大,只需在館內增加適量的吸聲材料(充分利用墻面和頂部),即可把混響時間縮短下來,其中的技術難點是設計計算的****性和施工工藝的嚴謹性。
  解決體育館聲學缺陷的較大難點在于如何消除由于弧形拱頂和圓形墻體所引起的嚴重聲聚焦和顫動回聲,而又不導致改變該館原建筑設計和裝飾設計所定下來的的整體造型、外觀、采光功能和建筑風格,這才是建聲設計中**具挑戰性和創造性的關鍵。
對上述問題近年常見的解決措施有以下幾種:
  1)在棚頂安裝大面積的平面吸聲天花板。這種方法大量用于劇場、禮堂和屋頂為平面形的體育館,效果很好。但如用于弧形拱頂或采用透光屋頂的體育館,這種方式會完全破壞了原來的風格和采光功能,不可取。
  2)在拱形網架下面吊掛大面積的吸聲體。這方法曾用于北京市城北體育館和廣州中山紀念堂,效果良好。但用于弧形拱頂或采用透光屋頂材料的體育館,同樣影響觀感,同時還影響原來已設計或安裝好的照明燈具位置需要改變,不可取。
    在頂棚中央吊掛大型吸聲體以解決聲聚焦等缺陷。
  3)順著拱頂網架安裝條形吸聲體(吸聲條),這方法曾用于九運會主會場----廣州體育館,采用德國專利的吸聲條,用量很大,價格昂貴,而效果仍未能達到十分理想。
  4)采用事先經過測試的空間吸聲體(預制件),順著網架的形狀吊掛于棚頂。可以達到比較良好的吸聲效果,但缺點和懸掛吸聲體類似。類似方法曾用于廣東中山古鎮體育館、肇慶學院體育館等場館。
  5)近年較常見的做法是向拱頂或鋼架結構上噴涂新一代高效吸聲植物纖維素,這方法曾用于中國國家大劇院大面積的鋼架結構屋蓋頂部,吸聲效果良好且較****,綠色環保無毒害。由于施工工藝的原因(例如噴涂的厚度可以控制調整),可增強控制混響時間,尤其對中高頻效果更佳。不僅能用于某些小范圍局部處理,也適合于大面積且要求****的混響設計。這個方案不會過分影響建筑風格,如果和空間的造型和色彩適當組合搭配,還會很好的美化效果。

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