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博物馆圆形环幕展厅声学设计

文章来源:admin    时间:2018-11-30

  

博物馆圆形环幕展厅声学设计

维也纳声学 郎宇福



一、项目概况

博物馆环幕展厅展现当地民族风貌,面积约为130㎡,容积约为580m³,空间体型为圆形环幕。下图为该展厅效果图:


                     环幕展厅效果图

一、主要参考标准

1)《展览建筑设计规范》JGJ218-2010

2)《剧院、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》 GB/T50356-2005

3)《民用建筑隔声设计规范》 GB50118-2010

4)《博物馆建筑设计规范》JGJ66-2015

二、项目分析

展厅为圆形环幕体型,此类体型如声学设计不当,最容易产生声聚焦,使室内声场极度不均匀。对于该体型的空间,除确定建声指标外,最重要的是谨慎做声学装饰设计,稍有不慎,则可能出现较大的声缺陷。

根据该展厅的用途分析,可知该展厅需要满足一定的语言清晰度,并且无明显音质缺陷。针对该体型的建声处理措施有两种:一是采用强吸声结构,吸收声能;二是采用吸声扩散材料,使声音均匀的散射开来。展厅对语言清晰度要求较大,因此采用强吸声措施,降低室内混响时间,保证展厅内语言清晰度。

混响时间:结合各部分要求考虑,该展厅混响时间的确定可参考会堂、报告厅和多用途厅堂标准。《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、报告厅和多用途厅堂最佳混响时间范围如下图所示。




由图得知,该展厅中频(500Hz-1000Hz)混响时间0.7±0.1s为宜,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

背景噪声:当采用扩声系统时,背景噪声可稍高一些,可达到NR-40,噪声评价NR值对应的各倍频带声压级(dB)如下表所示。


                       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

其次,要求展厅内应无明显的音质缺陷,如声聚焦和声场不均匀等。

一、建声意见

上述分析,该展厅要保证语言清晰度,控制混响时间,消除室内声缺陷,该设计中采用强吸声处理,同时具有降低背景噪声的效果。具体建声处理措施如下:

1、墙面

墙面采用聚砂吸声板,平均吸声系数≥0.85 ,环幕内衬材料采用AGG吸声整体无缝抹面工艺现场加工。



2、天花

天花采用AGG无缝吸声聚砂板(表面采用AGG黑色透声涂层),装饰位置见下图。

 



3、地面

地面采用20mm厚地毯,有效降低室内人员走动、搬动桌椅等产生的噪声对室内声环境的影响,同时铺设的地毯也具有一定的吸声量,增加对室内声音的吸收。



4、其他

根据展厅的隔声要求,其门均采用隔声门,门窗隔声量不得小于40dB,安装时注意对门缝四周的密封处理。途径展厅的管道需减振吊装。

为保证展厅内出现不必要的噪声,空调通风系统的安装方式需要仔细考虑,风口根据噪声大小选择是否安装消声器。

一、工程效果

展厅体型较为特殊,是圆形环幕,产生声聚焦的可能性较大,因此上述使用的吸声材料和吸声措施是保证展厅内混响时间符合标准,避免声聚焦等声缺陷产生,并且完全改变装饰效果的较好选择。


                                     展厅混响时间测试结果



混响时间测试结果表明该展厅混响时间达到设计要求,各频段混响时间波动不大,相对平稳;展厅内人体感受,无明显声聚焦现象,也无明显回声和颤动回声。与同等展厅相比,装饰美观;与同类型空间相比,声环境较好。

 

 

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