建筑和室內(nèi)空間聲環(huán)境設(shè)計——會議廳堂

文章來源：維也納聲學(xué)    時間：2024-09-24

1,、會議廳堂的聲環(huán)境概述

會議廳的聲學(xué)設(shè)計應(yīng)確保廳內(nèi)的語言清晰度,，通常采用強吸聲短混響的聲學(xué)處理方式,。會議廳的規(guī)模（容積和容量）的差異較大,，小至十幾人,，容積100m3左右,；大的可容納萬名聽眾,，容積為100000m3乃至更大規(guī)模的會議廳,，差距達千倍,。因而相應(yīng)的混響時間差別也很大,，必須根據(jù)容積確定混響時間值，通常在0.5s~1.8s范圍內(nèi),；會議廳的等級,、用途和標準的差異很大，如有本部門或本系統(tǒng)的會議廳,，也有供國際會議使用的各類會議廳,、室。由于等級,、用途和標準的不同,，所用的設(shè)備,、內(nèi)裝修和聲學(xué)處理，顯然也有較大的差別,。由于會議廳均采用強吸聲,、短混響的聲學(xué)處理方式，因此,，體形在聲學(xué)上作用不大,，選擇比較自由。會議廳根據(jù)容量和用途可采用擴聲系統(tǒng),，也可用自然聲,，這在建筑設(shè)計和聲學(xué)處理上也將區(qū)別對待。

2,、會議廳堂的建筑聲學(xué)設(shè)計指標

2.1會議廳堂的混響時間及其頻率特性

會議室根據(jù)用途,，需要滿足一定的語言清晰度，要采用短混響聲學(xué)設(shè)計,；同時無明顯回聲和顫動回聲等的聲學(xué)缺陷,；因此，需要用強吸聲措施,，降低室內(nèi)混響時間,，保證廳內(nèi)語言清晰度。會議廳堂的混響時間值可以根據(jù)《劇場,、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》GB/T 50356-2005中規(guī)定,，不同體積的會議廳堂按下圖 進行設(shè)計。

圖1 會議室最佳混響時間

會議廳堂內(nèi)滿場混響時間各頻率特性比值如下表所示：

表1

2.2會議廳堂的背景噪聲控制

根據(jù)《劇場,、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》GB/T 50356-2005中規(guī)定會堂,、會議室和多用途禮堂的室內(nèi)噪聲限值，采用自然聲時,，會議中心內(nèi)背景噪聲應(yīng)滿足NR-30,，采用擴聲系統(tǒng)時，會議中心內(nèi)背景噪聲應(yīng)滿足NR-35,。自然聲報告時,，室內(nèi)噪聲級不大于30dBA；采用擴聲系統(tǒng)時,，應(yīng)低于35dBA,。

表2

根據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》 GB 50118-2010中規(guī)定，辦公建筑的空氣聲隔聲標準如表3,，一般會議室隔墻應(yīng)滿足隔聲≥45dB,。對噪聲控制要求較高的會議室應(yīng)對附著于墻體和樓板的穿線源部件去防止結(jié)構(gòu)聲傳播的措施。

會議室隔墻,、樓板空氣聲隔聲標準

表3 會議室隔聲標準

3,、會議廳堂吸聲結(jié)構(gòu)的選擇：

在會議廳內(nèi)吸聲材料和結(jié)構(gòu)具有控制混響時間和音質(zhì)缺陷的雙重功能,。

由于會議廳采用短混響，因此,，必須選用強吸聲的結(jié)構(gòu),。建筑師經(jīng)常采用各種容易引起聲學(xué)缺陷的體形，如圓形,、橢圓形,、卵形平面、穹形屋頂?shù)?，而控制音質(zhì)缺陷的措施,，除了配置擴散結(jié)構(gòu)外，通常用強吸聲方法,，因為它同時起到控制混響時間的作用,。

會議廳吸聲結(jié)構(gòu)的配置和選擇要根據(jù)它的容積和標準（即裝修要求）而定：在100m3左右的特小型會議室內(nèi)（一般的圓桌會議），如果室內(nèi)陳設(shè)有地毯,、窗簾和沙發(fā)座,，通常不需另作吸聲處理，即可達到預(yù)計的混響時間值,。在200m3以上的會議廳,，一般都應(yīng)配置吸聲材料或結(jié)構(gòu),。

在大,、中型會議廳內(nèi)控制混響的難點是低頻混響時間。由于廳內(nèi)的觀眾,、座椅,、地毯、門窗簾幕和多數(shù)建筑材料,，都在中,、高頻范圍內(nèi)顯示其較好的吸聲性能。因此,，如不對低頻作有效的吸聲處理,，勢必造成低頻混響過長而影響語言清晰度。目前,，適合于會議廳用的低頻吸聲結(jié)構(gòu)有如下三類：

·薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)：用膠合板（5~7mm厚）作木護墻,，離剛性墻面100~200mm的結(jié)構(gòu)是控制低頻混響的有效措施，同時,，也有很好的裝修效果,，最適合于會議廳內(nèi)使用。但需做防火處理,。

·共振吸聲器,，即亥氏共振器,，這類結(jié)構(gòu)可將其共振頻率設(shè)計在欲控制的范圍內(nèi)，會獲得顯著的效果,。它的表面形式通常為穿孔吸聲板結(jié)構(gòu),，常用的如木質(zhì)吸聲板、硅陶吸聲板,。

·大空腔吸聲結(jié)構(gòu),，即在厚度較大的多孔性吸聲材料后面設(shè)置符合控制低頻所需的空腔。如在多孔吸聲板背后設(shè)200~500mm空腔,。

在會議廳內(nèi)控制中,、高頻混響時間，除了主要依靠聽眾本身和座椅的吸聲外,，應(yīng)根據(jù)混響計算,，確定在墻面配置強吸聲材料，這對平行側(cè)墻和凹弧形墻面來說,，還可以消除顫動回聲和聲聚焦等缺陷,。作為墻面控制中、高頻的吸聲材料,，通常有聚砂吸聲板,、吸聲軟包、聚酯纖維板等,，也可以配置穿孔吸聲結(jié)構(gòu)如穿孔鋁板,、木質(zhì)吸聲板、硅陶吸聲板等,。

會議廳講臺的后墻,，也應(yīng)作適當?shù)奈曁幚恚悦夂蟛糠瓷渎?，引起講臺上傳聲器的聲反饋,；在放映電影時，則由于后墻反射聲與揚聲系統(tǒng)直射聲的相位差,，引起不利的聲干擾,。

會議廳的頂部，當廳內(nèi)的聲吸收是以控制混響時間達到設(shè)計值時,，通常不作吸聲處理,。而作為反射面。

案例：重慶市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會會議廳

重慶市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會會議廳是位于重慶市渝北區(qū),，作為市政府組成部門,，多功能廳承擔(dān)了召開政治會議，文化活動，大型報告的重要場所,。其主體部分長約43.4m,，寬約31.8m，高約8.8m,室內(nèi)有限容積約9800m3,。體形近似為橢圓形,，觀眾廳最多可容納人數(shù)為488人。

由于設(shè)計之初未進行專項的聲學(xué)設(shè)計處理,，吊頂采用連片式石膏板層跌級造型,，大部分墻面為15mm厚的硬質(zhì)軟包，少部分墻面采用木質(zhì)吸音板但由于錯誤的施工方式,，未預(yù)留空腔導(dǎo)致吸聲效果較差,。空間整體吸聲量較小,，混響時間過長,，在多功能廳內(nèi)舉辦的大型報告、重要會議的聲學(xué)效果不佳,，與會人員經(jīng)常反映聽音不清,。

（改造前多功能廳室內(nèi)實景）

依據(jù)國標《GB-T50076-2013室內(nèi)混響時間測量規(guī)范》，進行現(xiàn)場實測,。實測表明,，室內(nèi)聲場的不均勻度較高，中頻混響時間長達3.05s,，達不到《劇場,、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》的要求。

根據(jù)《GB/T50356-2005劇場,、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》中的要求,，該多功能廳在中頻（500-1000Hz）時滿場的合適混響時間范圍為1.0~1.4s，由于觀眾吸聲量占一定的比重,，推測空場混響時間中頻（500Hz—1000Hz）合適值為1.4~1.6s，各頻率混響時間相對于500Hz~1000H混響時間的比值在低頻（中心頻率125Hz的倍頻帶）的混響時間應(yīng)有15%-20%的提升,，在高頻（中心頻率2000-4000Hz倍頻帶）的混響時間應(yīng)有10%-15%的降低,。背景噪聲級的限值不宜超過噪聲評價曲線NR-35。

從經(jīng)濟性角度出發(fā),，在達到預(yù)期聲學(xué)效果的前提下,，應(yīng)盡量減少改造部分，計劃替換的材料盡可能易于拆除改動,。同時,，美學(xué)效果上，所采用的聲學(xué)材料應(yīng)與原裝修材料質(zhì)感類似,，盡量保證設(shè)計風(fēng)格的統(tǒng)一,。

在室內(nèi)聲場計算機模擬分析的基礎(chǔ)上,，決定對其體型、吊頂形式不做調(diào)整,。確定了以局部材料替換為主的改造原則,，通過吸聲材料和構(gòu)造增加其整體吸聲量。由于多功能廳的墻面硬包易于替換,，結(jié)合聲學(xué)計算的結(jié)果,，設(shè)定了以改造墻面為主、改造吊頂為輔的改造策略,。

聲學(xué)改造方案對墻面裝修材料進行替換,，墻面改造位置如下圖，該方案吸聲處理部分的面積為660㎡,。在原墻面硬包和木質(zhì)吸聲板的基礎(chǔ)上,，安裝25mm厚復(fù)合吸聲軟包。為了在最大程度上保持其原有的設(shè)計風(fēng)格,，吸聲軟包選擇與原裝飾硬包同色阻燃透聲布,。

（墻面改造位置平面圖）

原吊頂裝修造型別致，安裝吸聲構(gòu)造會影響美感,，改造方案中將原天花凹造型區(qū)域內(nèi)噴涂AGG聚砂透聲涂層,，該吸聲涂層厚度5mm，可以實現(xiàn)與原裝修材料類似的無縫效果,，在中高頻的吸聲性能良好,，并且自重較輕。

（天花改造位置平面圖）

在改造工程施工前,，為準確預(yù)測改造設(shè)計的效果,，應(yīng)用聲學(xué)軟件ODEON進行模擬。通過大量實測數(shù)據(jù)在計算機中重現(xiàn)多功能廳內(nèi)部的裝修構(gòu)造,，細化房間內(nèi)部表面,。通過預(yù)測不同方案建成后的聲學(xué)效果，最大程度地降低前期決策和改造成本,。

模擬結(jié)果顯示,，改造工程完成后的空場中頻模擬混響時間為1.6s左右，語言清晰度得到明顯的提高,。在滿場情況下,，其聲品質(zhì)基本可滿足該廳堂的使用要求。

（多功能廳ODEON混響時間聲學(xué)模擬分析圖）

【改造后效果】

根據(jù)多功能廳的聲學(xué)改造要求,，改造后多功能廳的空場中頻混響時間為1.57s,，與改造前相比，混響時間有明顯的改善，在低頻有所提升,，高頻略有降低,，尚在允許范圍內(nèi)。改造后,，基本解決了多功能廳的聽音不清的問題,，滿足語言聲的聽聞要求，符合正常使用標準,，裝飾效果也基本保留原有風(fēng)格,。

（前后混響時間對比）

（改造后多功能廳室內(nèi)實景）

隨著國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展，國內(nèi)會議報告及各類學(xué)術(shù)交流日益頻繁,，規(guī)模不斷擴大,，會議廳堂的數(shù)量也逐年增長。室內(nèi)音質(zhì)已經(jīng)成為會議廳堂的重要評判標準,，專業(yè)的聲學(xué)設(shè)計是解決其音質(zhì)問題的主要技術(shù)手段,。