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单项体育场馆声学设计

文章来源:admin    时间:2018-11-30

  

单项体育场馆声学设计

维也纳声学 郎宇福




 

一、设计依据:

《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012

《体育建筑设计规范》JGJ 31——2003

《声环境质量标准》 GB3096——2008

 

二、单项体育场馆介绍

目前,单项运动体育馆在体育馆建设中已层出不穷。因为篮球、排球、乒乓球、击剑、拳击和体操等多数运动项目均可在综合馆内进行,所以国内建造的大多数单项运动馆有游泳馆、冰球馆、网球馆、田径馆和室内射击场等五类。单项体育场馆与综合体育场馆相比,在声学设计上的要求不高。


三、游泳馆声学设计

1、主要声学技术指标

游泳馆应根据其等级和规模确定其声学设计指标。游泳馆的每座容积大,特别是设有跳水池的游泳馆,每座容积均在20m³以上;地面为瓷砖和水面,对声波产生强烈的反射。所以,游泳馆内需要强吸声材料,控制混响时间在合理的范围内,使场馆内能够听清简短的致词和通报运动员的成绩、姓名。

根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定,游泳馆比赛厅500Hz——1000Hz混响时间宜满足表1的要求;各频率混响时间相对于500Hz——1000Hz混响时间的比值宜符合表2规定。

 



每座容积(m³/座)

≤25

>25

混响时间(s

≤2.0

≤2.5


                       表游泳馆比赛厅500Hz——1000Hz混响时间



 

频率(Hz

125

250

2000

4000

混响时间(s

1.0——1.3

1.0——1.2

0.9——1.0

0.8——1.0


                         表各频率混响时间相对于500Hz——1000Hz混响时间的比值

 

在游泳馆内也应尽量有均匀的室内声场,将声场不均匀度限值,游泳馆声学设计指标参考值见表3.

 

游泳馆每座容积

m³/座)

下述频率(Hz

声场不均匀度(dB

125

500

2000

≤25

±4.0

±3.0

±3.0

>25

±4.5

±3.5

±3.5

注:游泳馆声学设计指标参考值摘自《实用建筑声学》


                                表3 游泳馆声学设计指标参考值

 

为保证游泳比赛进行时评论员、播音员等能够有优良的工作环境,以及部分宾客有良好的休息场所,根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定,体育场馆内对声学环境有较高要求的辅助房间的混响时间宜符合表4的规定。

 

房间名称

混响时间(s

评论员室、播音室、扩声控制室

0.4——0.6

贵宾休息室和包厢

0.8——1.0


                 表体育场馆内辅助房间500Hz——1000Hz混响时间

 

体育馆比赛大厅和体育场馆有关用房的背景噪声不应超过相应的室内噪声限值,根据《体育建筑设计规范》JGJ 31——2003中规定,当体育馆比赛大厅、贵宾休息室、扩声控制室、评论员室和扩声播音室无人占用时,在通风、空调、调光等设备正常运转条件下,厅(室)的背景噪声限值宜符合表5.

 

厅、室类别

体育场馆不同等级厅、室的噪声限值

特级、甲级

乙级、丙级

比赛大厅

NR——35

NR——40

贵宾休息室

NR——30

NR——35

扩声控制室

NR——35

NR——40

评论员室

NR——30

NR——30

扩声播音室

NR——30

NR——30


             表5 体育馆比赛大厅等厅(室)的背景噪声限值

 

2、声学设计

游泳馆大厅内观众席、比赛场地要求不得出现明显的回声、颤动回声和声聚焦等声学缺陷,需要做强吸声处理,控制混响时间和声场均匀度至规定范围。比赛大厅需要隔绝外界噪声,辅助厅室等保持安静的用房需要做吸声处理。由于馆内相对湿度高,为控制混响时间和音质缺陷的吸声材料,除应具有强吸声性能,同时必须是防潮、防酸碱雾,乃至防水材料;所以,常用的玻璃棉、岩棉、矿棉等材料都不适用,可用AGG聚砂防潮吸声板、聚砂耐水吸声板等材料。具体声学设计措施如下:

1)大厅墙面   根据游泳馆的规模,即每座容积,可以确定混响时间。场馆内需要听清简短的致词和通报运动员的成绩、姓名,所以需要较好的清晰度。墙面需要安装防水性能好的吸声材料,后置空腔。

2)大厅顶面   游泳馆的空间较大,且主要声学处理就是吸声降噪,所以场馆顶面可悬吊AGG聚砂喷涂防潮空间吸声体或安装吸声结构,要求轻便、吸声、防潮。

3)大厅地面   场地除泳池水面外,均铺面砖,通道口上设进口泡沫橡胶地面;观众席除座椅选置外,水泥地面即可,也可在观众席地面铺地毯,增加吸声量。

4)门窗  门的边角填充密封条,防止场馆外噪声干扰,也防止比赛时的声音干扰外部环境,同时减少门的开关产生噪声。大厅四周的玻璃窗设置吸声窗帘。

5)辅助用房  评论员室、播音室、扩声控制室、贵宾休息室和包厢等辅助房间内应结合装修添加吸声材料,进行吸声处理。电视评论员室之间的隔墙应有足够的计权隔声量,评论员室的混响时间频率在125——4000Hz的频率范围内不应大于0.5s。贵宾休息室围护结构的计权隔声量应根据其环境噪声情况而定。

6)其他  

通往比赛大厅、贵宾休息室、扩声控制室、电视评论员室、扩声播音室等房间的送、回风管道均采用消声、降噪和减振措施;并且风口处不宜有引起再生噪声的阻挡物。

比赛大厅宜利用休息廊等隔绝外界噪声干扰,休息廊应做吸声降噪处理。

比赛大厅及辅助房间等有安静需要的房间应远离空调机房等产生噪声的机房。

 

四、射击馆声学设计

1、主要声学技术指标

射击馆根据使用需要,要达到室内无声音叠,无明显声聚焦、回声、颤动回声等声学缺陷,混响时间合适,且具有良好的隔声性能。

从用枪和射距而有不同的配置方式来看,射击馆可由气枪、手枪和步枪靶场组成。气枪靶场,枪和靶位都在同一空间内(室内);而手枪和步枪靶场,枪和靶位分别在室内、外两个空间内。总的来说,射击馆声学设计主要目的是为了控制噪声,做好噪声控制不仅是为了观众和运动员、裁判员听闻的需要,而更重要的是考虑保护运动员的健康和听觉。声学设计的任务是尽可能降低室内的混响声和枪口噪声。

射击馆内应尽量降低射击时引起的声反射,观众席内的混响时间应低于1.0s,噪声减低量ΔL不小于6dB。过高的噪声和严重的回声会使运动员过早出现疲劳、精力不集中,从而影响练习和降低比赛时的成绩,并且长期受到强烈噪声作用,还会影响运动员的听闻能力。所以当射击时,运动员耳边位置的声级应不大于105dBA,来自毗邻靶位的射击声应低于105dB(125——4000Hz的平均值);且防止由枪声引起的回声和颤动回声。

根据《体育建筑设计规范》JGJ 31——2003中规定,当体育馆比赛大厅、贵宾休息室、扩声控制室、评论员室和扩声播音室无人占用时,在通风、空调、调光等设备正常运转条件下,厅(室)的背景噪声限值宜符合表5.

 

厅、室类别

体育场馆不同等级厅、室的噪声限值

特级、甲级

乙级、丙级

比赛大厅

NR——35

NR——40

贵宾休息室

NR——30

NR——35

扩声控制室

NR——35

NR——40

评论员室

NR——30

NR——30

扩声播音室

NR——30

NR——30


                  表5 体育馆比赛大厅等厅(室)的背景噪声限值

射击馆各辅助用房的允许噪声级可参考下表,如表6.


注:参考表摘自《杜胜波,黄海秋,钟祥璋. 射击馆建筑声学设计方案


                  表6. 辅助房间允许噪声级

根据《体育场馆声学设计及测量规程》JPJ/T 131——2012中规定及综合现有射击馆、射击馆文献作为参考,体育场馆内对声学环境有要求的辅助房间的混响时间处理宜符合表7

 

房间名称

混响时间(s

门厅

1.0左右

检录处

0.6左右

评论员室、播音室、扩声控制室

0.4——0.6

贵宾休息室和包厢

0.8——1.0

新闻发布/会议室

0.80左右

转播机房

0.5左右

 

 

2、声学设计

射击馆内各靶场的使用情况不同,室内气枪靶场因枪口在室内,因而枪口噪声难以控制;步枪和手枪靶场可将枪口置于室外,可以通过隔声、吸声措施,降低噪声。根据各靶场的特性可以采取不同的措施降低射击时的直达声、混响声以及消除回声等。

(1)室内气枪靶场

①靶位   靶位墙面和顶部采用宽频带强吸声结构,增加对低频的吸收,同时消除射击方向的回声,建议使用带有空腔的聚砂吸声板吸声结构。

②大厅墙面   为控制观众厅混响时间和消除回声,侧墙和后墙建议使用带有空腔的吸声结构。

③大厅顶部   为控制观众厅混响时间和消除回声,顶部安装AGG强吸声材料。

④地面   塑胶地面,铺设地毯,可增加吸声量,利于控制混响时间。

(2)室内手枪、步枪靶场

①射击区  设计区面墙采用宽频强吸声结构,降低噪声。

②射击口  由于步枪和手枪的枪口可置于室外,射击时枪噪声的最高声级出现在枪口附近,降低射击时直达声时此处的主要任务。因此,在枪口与射击运动员之间设置可设置能够转动,不阻挡射击视线的声屏障,再在各个靶位上设推、拉玻璃射击孔,可降低直达声10——15dB。

③射击口外侧   射击口外侧墙使用带有空腔的强吸声结构,地面采用沙土地(或钻孔石棉板),控制噪声,消除回声。

④厅内顶面  厅内顶部吸声构造直接影响室内靶场的混响时间。所以,顶部可采用宽频强吸声结构或者为了造价考虑可在吊顶下悬吊AGG聚砂喷涂空间吸声体,同时要考虑美观。

⑤厅内墙面   观众席或运动区后墙面是体育馆声学设计的关键,需要设计强吸声结构,设计需美观大方,且在全频带内具有叫平直的吸声特性。厅内侧墙安装吸声材料。此设计可以控制混响时间,消除回声、颤动回声。

⑥走道墙面   观众入口处面积不大,对附近区域听闻环境影响明显,容易在局部区域造成声音混浊,在墙面和顶部安装吸声材料,例如木丝吸声板、玻纤强化吸声软包等。

⑦地面  塑胶地面,地面铺地毯,增加吸声量。

⑧门窗  所有出入口均使用隔声门,隔声量应在35dB以上;窗均用隔声窗。

(3)辅助房间   为了达到辅助房间的混响时间要求,保证其室内背景噪声不超过限值,为工作人员提供安静舒适的工作环境,为贵宾和运动员提供舒适的休息环境,应对辅助房间进行吸声处理,并根据环境噪声对其隔声处理。

(4)设备间  设备房噪声是射击馆重要噪声源之一;所以,设备间内墙和天花安装吸声材料,进行降噪处理,楼板采用浮筑楼板,门窗均采用隔声门和隔声窗,隔绝声音,防止噪声传出,影响射击馆使用或外界环境。

(5)其他  空调系统要安装消声器,通风管包吸声材料;送回风口安装消声器。所有管道软连接。

射击馆的声学处理主要就是吸声降噪,降低观众厅混响时间,有良好的语言清晰度,保证噪声不干扰运动员比赛,以及保护运动员、裁判的听觉健康。

2、常用于体育场馆吸声降噪的材料

聚砂吸声板、AGG无缝吸声板、AGG透声涂层、强化玻纤吸声板,复合吸声软包等;常用于隔声的材料为石膏板、硅钙板、阻尼复合隔声板,通过合理的构造进行隔声。

 

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