淺談現(xiàn)代多功能體育館建筑聲學設計
——以陜西師范大學體育館為例

孫召英

（西安思源學院，西安 710038）

淺談現(xiàn)代多功能體育館建筑聲學設計
——以陜西師范大學體育館為例

孫召英

（西安思源學院，西安 710038）

本文主要是從現(xiàn)代多功能體育館的聲學特性設計入手，對多功能體育館聲環(huán)境設計中易存在的混響時間過長的問題進行分析，并得出相應的結論與建議。

多功能體育館；聲學設計；混響時間

概述

體育館作為城市建設發(fā)展中的代表性建筑，綜合反映了一個城市的社會文化。隨著社會經濟的發(fā)展，科學技術的進步，人民的生活需求及審美觀念也發(fā)生了改變，隨之而來的體育館在功能上也可開始要求多元化、復合化。體育館除了承擔體育相關的基本功能外，還要能夠滿足各種類型的包括文娛演出以及會議演講等諸多功能需求。不同的使用功能對室內聲環(huán)境的需求也會不同，這也就對多功能體育館其室內聲環(huán)境提出了更高、更綜合的要求。

多功能體育館建聲設計的主要技術要求包括合適的混響時間、無聲缺陷及較低的背景噪聲三個方面，其中混響時間指標最為重要。

雖然我國的體育館建設隨著體育事業(yè)的蒸蒸日上而高速發(fā)展著，但也隨之而來了一定的矛盾需要我們去解決。其中一個較突出的問題即表現(xiàn)在部分體育館的室內建筑聲學環(huán)境仍不能完全滿足人們的需要。

現(xiàn)代多功能體育館往往是體量較大，每座容積率也就相應的較大。并且很多情況下會有部分坐席為空席，因而觀眾的人體吸聲量較少。并且體育館內能做吸聲的面積相對較少，特別是近年來，體育館建筑設計中常見有透光屋面及大面積采光窗，導致在室內界面可作吸聲處理的面積過小，這就對控制多功能體育館的混響時間等聲學指標增加了難度。

多功能體育館的音質設計策略

體育館音質設計時，其可作吸聲處理的部位面積比重很小，僅有墻面和頂棚兩處。

墻面處理措施

體育館的墻面面積一般都較少，并且很多體育館都采用大面積玻璃幕墻作為墻面，可以布置吸聲材料的面積不多，所以體育館的墻面宜采用寬頻帶的強吸聲材料或構件，來改善館內的音質條件。對于平面形式為矩形的體育館，首先和其他平面形式的體育館一樣，為了防止聲音因墻面的長距離反射而產生回聲，其看臺后墻面多采用穿孔板、多孔吸音板等強吸聲材料或結構，并將這些強吸聲材料或結構混合布置，來拓寬材料的吸聲頻段。

頂棚處理措施

現(xiàn)代多功能體育館絕大多數(shù)都不在設置吊頂。無吊頂雖然增加了體育館的容積，給體育館音質環(huán)境的控制帶來了困難，但隨著空間吸聲體的研究出現(xiàn)，這種困難已被克服，空間吸聲體在空間內一般都有兩個或兩個以上的面與聲場直接接觸，相當于增加了有效吸聲面積，因此其吸聲效率要大大優(yōu)于同投影面積的吸聲材料。對于水平型頂面形式的體育館，這類頂棚形式大多出現(xiàn)在中小型體育館內，其結構選型一般為空間網(wǎng)架或空間桁架，因其頂部空間增加的體積較小，因此，其聲學處理措施一般采用在網(wǎng)架或桁架下弦吊掛空間吸聲體的方式。

實例——陜西師范大學體育館

陜西師范大學體育館其平面形式為矩形，頂面形式為水平型桁架結構。該館體積為72000m3，可容納座位數(shù)4352人，屬于中型體育館，設計要求包括體育比賽、大型文藝匯演、會議展覽等到多種功能。

設計方案

(1)墻面部分。主要材料選用600×800的0.8mm厚穿孔鋁板，孔徑為5mm，穿孔率為14.5%，板后為220mm厚空腔，填充30mm厚容重為20kg/m3的超細玻璃棉，構造詳圖如圖1所示。

圖1 陜西師范大學體育館東西側墻構造詳圖

另外也選用600×600的1.2mm厚穿孔鋁板與之混合布置，穿孔板兩側為2mm厚弧形鋁板擴散體，用來防止平行墻面所導致的顫動回聲的聲缺陷的產生，如圖2所示。

圖2 陜西師范大學體育館南北側墻材料布置圖

(2)頂面部分，我們一改在頂面吊掛空間吸聲體的傳統(tǒng)做法，而是采用了我們自行研制的大空腔穿孔吸聲板屋面新技術，即在體育館頂棚的內層屋面板穿孔，其后鋪設超細玻璃棉。另外，馬道下方吊掛 50mm厚鐵藝吸音板。整個大廳空間效果看起來簡潔、明快、大方。交付使用后，室內混響時間測試值如下表：

表1 陜西師范大學體育館混響時間測試表

該測試數(shù)據(jù)為空場測量，因觀眾有一定的吸聲量，因此，體育館的混響時間測試值與計算值較為吻合，500Hz混響值為1.55s左右，滿足規(guī)范要求。建成后學校進行了籃球比賽及會議演出等活動，室內音質反映良好。

結束語

現(xiàn)代多功能體育館因其功能的多元化、復合化，在聲學設計中也有較高的要求，進行聲學裝修時，可通過在頂面吊掛空間吸音體將其頂面內層板穿孔或噴涂纖維噴涂材料即可使體育館擁有良好的音質環(huán)境。

希望本論文的研究成果能夠對國內多功能體育館的視聽環(huán)境設計提供建議，為國內更多的體育館觀眾提供舒適良好的音質環(huán)境。

［1］曹孝振.體育館聲學設計的建筑因素——屋蓋結構的聲學特性[C].綠色建筑與建筑物理，2004；

［2］柳孝圖． 體育館聲學設計探討[J]，電聲技術，1996；

［3］王炳麟．秦佑國，建筑聲環(huán)境[M]．中國建筑工業(yè)出版社；

［4］楊志剛，章奎生．綜合體育館建聲設計技術的新發(fā)展[J]．噪聲與振動控制，2007；

［5］艾慶生，建筑因素對體育館聲學特性影響的研究[D]．長安大學研究生論文，2010

TU7

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1007-6344（2015）08-0120-01