廣東科技學院體育館聲學工程案例

圖1 體育館外景圖

一、廣東科技學院體育館聲學工程案例的概況

廣東省科技大學體育館是中小型綜合性體育館。體育館分為比賽大廳和舞臺兩個空間，其主要使用功能為體育比賽和集會、文藝表演。建筑基地面積約為2190㎡，其比賽大廳有效容積約為41800m3，室內總表面積約為：12070㎡，固定座椅為1828座，頂面為網架結構彩鋼板屋面，體育館提醒為長方形，四周墻面、頂面與地面平行。為了確保該場館的正常使用，場所環境要求具有適宜的語言清晰度和一定的混響，保證具有良好的聽音效果。

二、廣東科技學院體育館聲學工程案例的建筑聲學設計前現場勘查

因該館業主前期不了解聲學的重要性，導致在建設過程中沒有考慮建筑聲學設計，竣工后體育館內聽音模糊，聲學缺陷嚴重，回聲很大，難以滿足體育館的功能需求；在設計前設計師對現場進行了聲學測試，測試結果如下：

圖2 勘查點分布圖

從測試的結果得出中頻混響時間500Hz達到11.6s，1000Hz達到10.9s，混響時間過長，回音過大，完全無法滿足該體育館的各種功能使用。

三、廣東科技學院體育館聲學工程案例的設計目標

建筑聲學設計的目標是使體育館在使用過程中聲音清晰、音質優美。根據《體育館建筑設計規范》（JGJ31-2003;J265-2003）,體育館滿場中頻（500Hz）混響時間宜在1.5-1.7s，根據體育館內容納人數折算后，空場中頻（500Hz）混響時間宜在2.0s左右，低頻混響時間允許稍長，高頻混響時間允許稍短。其空場混響時間頻率特性見表2.根據體育館設計規程，體育館比賽大廳等房間的室內背景噪聲限制參考見表3.

四、廣東科技學院體育館聲學工程案例的聲場分析

1、體育館容積41800m3，每座容積達到15m3/人，極容易產生回聲和多重回聲。使人聽音渾濁。

2、比賽池長39m，寬31m，自由聲程過大，容易產生回聲。特別在在舉行小型會議時，由于館內人數較少，回聲明顯。

3、比賽池為長方形，存在平行墻面，平行墻面之間容易產生顫動回聲。

4、體育館天花為平行屋面，與地面平行容易形成多重反射。以上現象都會使體育館產生聲缺陷，影響運動員和觀眾的聽音效果。必須合理安裝聲學材料，才能改善并消除聲缺陷。

5、體育館頂棚為鋼結構構件，材料容重不能超過鋼結構的極限荷載值。

五、廣東科技學院體育館聲學工程案例的聲學設計方案

5.1天花

由于比賽場地通常鋪設硬木地板，對聲波會產生很強的反射作用，因此頂棚布置吸聲性能強的材料或構造，以避免回聲干擾。依據本體育館的原設計，充分考慮到館內音質要求，在頂部檁條下方布置空間吸聲體。

5.2墻面

墻面是體育館建筑設計的重要位置。為了避免墻面整體過于單調，呆板，依據本體育館的原設計，設計體育館大廳墻面使用槽孔穿孔吸聲結構。具有現代感、簡潔、大方，而且在寬頻帶內具有較平直的吸聲特性。

5.2.1

由于甲方預算有限，只能在影響聲場的墻面針對性做建聲處理。因此建議在觀眾廳后墻面、兩側二層墻面、比賽場墻面、均安裝槽孔吸音板，安裝面積為1300㎡。

5.2.2

根據現場情況，該體育館觀眾大廳兩側和后墻均安裝大量的玻璃窗，而玻璃表面光滑，極容易產生顫動回聲，嚴重影響室內音質。因此，建議該場所必須安裝具有較強吸聲性能的窗簾。

六、廣東科技學院體育館聲學工程案例的聲學設計效果

6.1裝飾美觀大方，視覺感受舒適良好

6.2吸聲材料沒有玻璃纖維顆粒的粉塵污染，低甲醛，滿足場所內空氣質量環保要求。

6.3具有良好的銀色。即低、中、高音適度平衡。

6.4吸聲材料滿足防火等級要求。

6.5場所內聽音較清晰，無聲染色等音質缺陷

6.6工程實施后聲環境及場內環境適宜，滿場混響時間達到國家標準的丙級標準。

七、廣東科技學院體育館聲學工程案例的聲學裝修后效果

經過建筑聲學裝修改造后，基本滿足該體育館的使用功能，室內效果如下所示：

經過聲學改造后，進行現場的聲學效果測試，測試結果如下：

根據現場檢測結果中頻混響時間500Hz平均值為1.84s，1000Hz時的平均混響時間為1.97s，原設計同樣的條件下中頻混響時間500Hz-1000Hz的值為2.0s，實際數據與設計數據誤差不超過10%，誤差值在±0.15s內，可以達到原有設計要求。并有效消除了回聲、多重回聲、顫動回聲等聲學缺陷，聽音清晰，滿足國家標準要求。