多功能會議室混響時(shí)間設(shè)計(jì)

試驗(yàn)研究

多功能會議室混響時(shí)間設(shè)計(jì)

□□ 胡海燕(山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原030027)

摘要：根據(jù)多功能會議室的混響要求，以某電廠辦公樓多功能會議室為例，說明在室內(nèi)裝飾裝修階段多功能會議室要達(dá)到規(guī)范要求的混響時(shí)間應(yīng)做哪些聲學(xué)處理，以及混響時(shí)間如何計(jì)算。

關(guān)鍵詞：多功能會議室；音響設(shè)計(jì)；混響時(shí)間；裝飾裝修

文章編號：1009-9441(2015)03-0038-03

中圖分類號：TU 112.4；TU 243

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

作者簡介：胡海燕(1981-)，女，山西河津人，助教，碩士，2010年7月碩士研究生畢業(yè)于太原理工大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)專業(yè)，從事工程造價(jià)工作。

收稿日期：2015-05-13

引言

多功能會議室以其功能的多樣性(如召開會議、報(bào)告、聯(lián)歡及音樂演奏等)，在我國得以普及與應(yīng)用。多功能會議室要建立一個(gè)良好的聽音環(huán)境，包括建聲和電聲兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)；建聲條件好的廳堂應(yīng)該是混響時(shí)間合理，聲音擴(kuò)散性好，沒有聲聚焦、背景噪聲、聲陰影、聲駐波等聲學(xué)缺陷。對于滿足上述要求的廳堂，相同的音響設(shè)備會獲得更好的音質(zhì)效果。良好的音質(zhì)除了需要由音響設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)之外，還需要建筑及裝飾技術(shù)人員的有力配合。在建筑裝飾階段，若想使多功能會議室獲得良好的音質(zhì)效果，混響時(shí)間應(yīng)該如何確定？若要達(dá)到要求的混響時(shí)間，在材質(zhì)的選擇及構(gòu)造做法上應(yīng)注意哪些問題？本文以山西省某廠區(qū)辦公樓多功能會議室為例，就上述問題進(jìn)行探討。

1混響時(shí)間的確定

本例中的多功能會議室位于辦公樓的頂層，平面形狀為寬度大于進(jìn)深的矩形平面，長軸28.5 m，短軸18 m，會議室觀眾廳的容積為1 150 m3，平面布置圖見圖1。該多功能會議室在功能定位上要求既滿足會議要求，又兼顧年終聯(lián)歡、小型音樂演奏的功能。因此，在音質(zhì)上除了要滿足召開會議時(shí)較高的清晰度、足夠的響度的要求之外，還應(yīng)兼具音樂演奏時(shí)合適的混響時(shí)間和混響頻率特性要求?；祉憰r(shí)間的長度決定聲音的清晰度和豐滿度。如果混響時(shí)間太長，混響聲能與早期聲能比值越大，雖豐滿度提高，但會產(chǎn)生聲音混沌、模糊不清的感覺，影響語言清晰度；混響時(shí)間太短，缺乏反射聲的室內(nèi)環(huán)境會使聲音過于干澀與沉寂。只有選擇合適的混響時(shí)間，才能使聲音既清晰又圓潤。因此，根據(jù)多功能會議室對混響時(shí)間的要求和GB/T 50356—2005《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定該會議室滿場時(shí)中頻混響時(shí)間設(shè)計(jì)值為1 s。因多功能會議室以會議功能為主，為提高語言清晰度，低頻的混響時(shí)間應(yīng)低于中頻的混響時(shí)間，各頻段混響時(shí)間頻率特性曲線以平直為佳。

2室內(nèi)聲學(xué)處理

在室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)時(shí)，我們結(jié)合多功能會議室內(nèi)部藝術(shù)處理的整體要求，巧妙地選擇不同的材料及構(gòu)造做法對室內(nèi)進(jìn)行聲學(xué)處理，以獲得理想的藝術(shù)效果及室內(nèi)聲環(huán)境。本例中多功能會議室平面形狀為寬度大于進(jìn)深的矩形，此類平面提供的視線條件較好，但觀眾席中部有較大范圍缺乏前次反射聲，由后墻而來的反射聲又不甚理想，因此在對此類廳堂進(jìn)行聲學(xué)處理時(shí)，一般是將前部墻體和頂棚設(shè)計(jì)成能為中部提供反射聲的形狀，側(cè)墻后部及后墻做吸聲和擴(kuò)散處理。在有電聲的廳堂，吊頂也可全部做吸聲和擴(kuò)散處理，聲場缺乏區(qū)由揚(yáng)聲器補(bǔ)足。

圖1　多功能會議室平面布置圖

2.1　舞臺及觀眾廳墻面

在設(shè)計(jì)時(shí)，我們把舞臺兩邊側(cè)墻處理為面向觀眾席擴(kuò)大張角的折線形，利用墻體的聲反射為中部增加一次反射聲，墻體的面層材料選用光滑的、利于聲反射的微晶石及聚晶石，石材采用干掛的構(gòu)造方式與墻體連接，龍骨與墻體及面層石材固定牢固，形成一個(gè)整體，以減少對低頻聲的吸聲。

觀眾廳靠近舞臺部位兩側(cè)墻下部采用干掛石材的構(gòu)造方式為觀眾席提供一次反射聲，上部為微穿孔鋁板，觀眾廳側(cè)墻后部均為微穿孔鋁板。微穿孔板是一種性能良好的綠色吸聲材料，吸聲系數(shù)高，吸聲頻帶寬，且板后留100 mm空氣層，這種吸聲構(gòu)造對室內(nèi)的高、中、低頻聲均有很好的吸收，穿孔板作為赫姆霍茲共振系統(tǒng)能很好地吸收高頻，微穿孔及后部空腔又可作為共振吸聲結(jié)構(gòu)很好地吸收中低頻聲音，并且鋁板既便于清理，又經(jīng)濟(jì)美觀，用于室內(nèi)有很好的技術(shù)及藝術(shù)效果。

觀眾廳后墻因距離舞臺相對較遠(yuǎn)，為防止出現(xiàn)回聲的聲學(xué)缺陷，對有窗戶的部位掛雙層織物簾幕，并與墻面留100 mm的空腔。簾幕具有多孔吸聲材料的吸聲特性，能很好地吸收高頻聲，這種與窗戶留有一定的距離的設(shè)置方式對中、高頻聲甚至低頻聲均具有一定的吸收作用。后墻無窗戶處在兩結(jié)構(gòu)柱之間另外制作與結(jié)構(gòu)柱相同的假柱子，凸出的柱體對聲音有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散作用，以確保室內(nèi)聲場均勻。

2.2　吊頂

多功能會議室吊頂基本全做吸聲處理。舞臺吊頂為鋁板造型天棚，鋁板天棚后面留有一定的空腔，這種構(gòu)造方式可作為薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)，對低頻聲有很好的吸收。觀眾廳吊頂為雙層的跌級頂，較高一級的兩側(cè)為單層微穿孔鋁板天棚(穿孔率P=1%，板厚度與孔徑均為0.8 mm，板后留250 mm空氣層)，這種構(gòu)造方式與墻面穿孔板吸聲原理相同，可吸收高、中、低頻聲；較低一級的為鋁板天棚(板后留有空氣層)，原理與舞臺吊頂相同，這種構(gòu)造可吸收低頻聲。觀眾廳吊頂中部做開口處理，吊裝間距較大的鋼網(wǎng)架(做噴黑處理)，這種開口方式也可以吸收聲能，甚至可以作為多功能廳堂聲吸收的重要部分。

2.3　座椅

觀眾廳采用高靠背軟墊椅。因本例中觀眾廳容積相對較大，大廳內(nèi)布置的觀眾席達(dá)200余座，而人和家具都是很好的吸聲體，因此人和座椅的吸聲量對室內(nèi)的聽聞條件有重要的影響，在整個(gè)大廳的吸聲量計(jì)算中不可忽視。

3混響時(shí)間計(jì)算

3.1　計(jì)算公式的選用

混響時(shí)間的計(jì)算可采用賽賓公式和依琳公式。在室內(nèi)總吸聲量較小、混響時(shí)間較長的情況下，根據(jù)賽賓公式計(jì)算出的混響時(shí)間值與實(shí)測值相當(dāng)一致；而在室內(nèi)總吸聲量較大、混響時(shí)間較短的情況下，使用賽賓公式的計(jì)算值比實(shí)測值要長。在ā=1，即聲能幾乎被全部吸收的情況下，混響時(shí)間應(yīng)當(dāng)趨近于0，而這時(shí)根據(jù)賽賓公式計(jì)算的T60并不趨近于0，顯然與實(shí)際不符。著名聲學(xué)家依琳在不斷研究賽賓公式的基礎(chǔ)上經(jīng)過多次修正，導(dǎo)出了普遍使用的依琳公式，本例在混響時(shí)間計(jì)算時(shí)即采用依琳公式計(jì)算室內(nèi)的混響時(shí)間。

3.2　混響時(shí)間的計(jì)算

本例中的多功能會議室在進(jìn)行室內(nèi)聲學(xué)處理時(shí)，利用各類不同材料與構(gòu)造進(jìn)行組合，在計(jì)算混響時(shí)間時(shí)應(yīng)注意的是，相同的吸聲材料在背后空氣層厚度不同時(shí)，吸聲系數(shù)也會不同，因此要嚴(yán)格按照材料和構(gòu)造進(jìn)行吸聲量的計(jì)算。當(dāng)室內(nèi)聲源頻率>1 000 Hz時(shí)，計(jì)算混響時(shí)間時(shí)要考慮室內(nèi)空氣對聲音的吸收。

根據(jù)測定的各種聲學(xué)構(gòu)造的吸聲系數(shù)進(jìn)行混響時(shí)間的計(jì)算，結(jié)果見表1。

表1　多功能會議室混響時(shí)間的計(jì)算

由計(jì)算結(jié)果可知，該多功能會議室的混響時(shí)間滿足設(shè)計(jì)要求，低頻段的混響時(shí)間基本低于中頻段，混響時(shí)間的頻率特性曲線基本為直線，符合GB/T 50356—2005《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于混響時(shí)間的設(shè)計(jì)要求。

4結(jié)語

該多功能會議室在后來的使用過程中，得到建設(shè)方的一致好評，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)效果的完美統(tǒng)一。隨著人們對室內(nèi)物理環(huán)境要求的不斷提高及聲學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新材料、新技術(shù)還會不斷地開發(fā)出來，我們期待著這些新材料、新技術(shù)為室內(nèi)聲環(huán)境設(shè)計(jì)注入新的活力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 柳孝圖.建筑物理[M].第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2000.

[2] 中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.08J931建筑隔聲與吸聲構(gòu)造(建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集)[K].北京：中國計(jì)劃出版社，2008.

[3] 錢漢中.高校建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)案例分析[J].科教文匯，2007(20)：194-195.

[4] 項(xiàng)端祈.實(shí)用建筑聲學(xué)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,1992.

[5] GB/T 50356—2005，劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社,2005.

(編輯盛晉生)

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