文章来源：admin 时间：2018-11-30
博物馆大学术报告厅声学设计
维也纳声学 郎宇福
一、项目概况
本大学术报告厅为省博物馆大学术报告厅，主要用于学术会议报告使用。建筑面积约为300㎡，容积约为3100m³，座位244人，每座容积约为12.7m³/人。该项目中，我公司担声学顾问，提供建声设计和施工做法建议。大学术报告厅效果图和平面图如下。
大学术报告厅效果图
大学术报告厅平面图
一、主要参考标准
（1）《剧院、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》 GB/T50356-2005
（2）《剧院建筑设计规范》JGJ57-2010
（3）《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006
（4）《民用建筑隔声设计规范》 GB50118-2010
（5）《博物馆建筑设计规范》JGJ66-2015
二、项目分析
根据大学术报告厅的用途，声学要求上属于以语言使用为主的厅堂，需要使用电声。首先需保证厅内的语言清晰度，即在厅内各个位置上应具有足够的声音响度和较高的语言清晰度。因此该报告厅混响时间宜偏短，不仅改善厅内语言使用的声环境，还为电声增加混响时间留出足够的可调空间。
大报告厅的声学设计指标要根据使用功能及厅堂规模确定，并且要注意设计结果不能出现明显回声、颤动回声等声学缺陷。
混响时间：按照大学术报告厅使用要求，混响时间确定要根据《剧院、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》 GB/T50356-2005规定，会堂、报告厅和多用途礼堂室内最佳混响时间范围如下图所示。
本学术报告厅容积约3100m³，按照规定中频（500Hz-1000Hz）混响时间为1.0±0.1s，其余各频段混响时间相对于中频（500-1000Hz）的比值如下表所示，允许低频混响时间稍长，高频混响时间稍短，整体混响时间频率特性曲线平直，且各频率的混响时间允许有10%的误差。
表1
频率（Hz） | 各频段混响时间相对于中频（500Hz-1000Hz）的比值 |
125 | 1.0-1.3 |
250 | 1.0-1.15 |
2000 | 0.9-1.0 |
4000 | 0.8-1.0 |
声场分布指标：在自然声源的条件下，厅内声场不均匀度应≤±4dB，即最大值与最小值差值≤8dB。
背景噪声：当采用自然声时，大学术报告厅室内背景噪声满足NR-30，当采用扩声系统时，室内背景噪声可稍高一些，可达到NR-35，噪声评价NR值对应的各倍频带声压级（dB）如下表。
表2
NR-35 | 倍频带中心频率（Hz） | ||||||||
31.5 | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | |
NR-25 | 72 | 55 | 43 | 35 | 29 | 25 | 21 | 19 | 18 |
NR-30 | 76 | 59 | 48 | 39 | 34 | 30 | 26 | 25 | 23 |
NR-35 | 79 | 63 | 52 | 44 | 38 | 35 | 32 | 30 | 28 |
NR-40 | 82 | 67 | 56 | 49 | 43 | 40 | 37 | 35 | 33 |
NR-45 | 86 | 71 | 61 | 53 | 48 | 45 | 42 | 40 | 38 |
语言清晰度：报告厅内音质明亮、亲切。
除上述指标外，报告厅内要具有一定的侧向声能，使具有环绕感。要求该大学术报告厅内应无明显的音质缺陷，如回声、颤动回声和声场不均匀等。
一、建声意见
大学术报告厅内混响时间要求偏短，并且为保证该大学术报告厅内背景噪声、语言清晰度、声场不均匀度等建声指标，需要采用强吸声处理，为会议、报告等提供一个良好的声环境，达到设计目标，满足使用要求。建声处理措施如下：
1、墙面
根据装修效果图，一层左右两面侧墙采用冲孔铝板，并且利用MLS造型扩散处理，MLS扩散体做法如下图所示，要求侧墙整体平均吸声系数不得低于0.6。
二层侧墙面采用冲孔铝板，铝板开孔率为13%-15%，板材后面留100mm空腔，内填75mm厚48K玻璃棉，玻璃棉包防火玻璃丝布且紧贴冲孔铝板安装，二层侧墙面整体平均吸声系数不得低于0.6。
2、天花
按照装饰效果图，天花采用AGG无缝吸声聚砂板，安装后材料平均吸声系数不低于0.6。
3、地面
地面采用浮筑结构（20mm减振垫，50mm*50mm方管打井字格，地面采用浮筑结构减少了物体与地面碰撞产生对室内干扰的噪声。
4、其他细节
为控制室内背景噪声，大报告厅整体要达到一定隔声量，墙体要求隔声量大于等于50dB；所有门均需采用隔声门，其隔声量不小于40dB；所有窗均需采用隔声窗，其隔声量不得小于35dB；安装时注意对门窗缝四周的密封处理，避免外界噪声对大报告厅内产生噪声干扰。
途径大学术报告厅内的管道需减振吊装。舞台后墙（如下图所标示部分）的吸声帘幕使用双层帘幕，既可以起到遮光作用，又可以增大吸声量。
为避免座椅下送风时，噪声由静压箱传入报告厅，静压箱内安装密胺海棉（容重为8kg/m³）降低噪声，控制厅内背景噪声。
大学术报告厅二层与通向顶部的维护楼梯开敞相连，为了避免观众厅与楼梯间产生耦合效应而影响室内音质，在通道的连接口及楼梯间安装平均吸声系数不小于0.85的吸声材料，减弱了由楼梯间传入的噪声。
一、混响时间估算
下表为大学术报告厅混响时间计算结果，中频500Hz混响时间为0.92s，满足混响时间指标1.0±0.1s。
二、工程效果
该工程属于博物馆内报告厅，肯定具有很深的历史文化底蕴。在给予建声设计意见时，顾问/设计人员十分谨慎，对材料吸声性能和装饰效果十分重视，考虑到材料使用后的工程和理论误差，施工后的吸声材料吸声性能可能达不到理论值，特意将理论估算的混响时间设定较低。
工程完工后，混响时间测试数据表明：工程实际混响时间满足设计要求，且各频段互相时间较为平直。报告厅最终音质效果也受到业主方的好评。
报告厅混响时间测试数据：
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