建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì) 以小型廳堂聲學(xué)設(shè)計(jì)為例 1.建筑概況 該廳堂為中小型音樂(lè)廳，769座，以演奏交響樂(lè)為主， 兼顧室內(nèi)樂(lè)、民族樂(lè)。 觀眾廳吊頂最高處為13.26米，大廳平均高度為 10.5米，寬為20米，后部布置有一層挑臺(tái)，兩側(cè)設(shè) 置逐次跌落的淺挑臺(tái)。 演奏臺(tái)面積170.82m2，平面開口16.97米，深11.82 米，演奏臺(tái)高為7.7211.05米。 觀眾廳總?cè)莘e7137.12m3，每座容積為9.28m3。 廳堂平面 廳堂剖面 2. 音質(zhì)設(shè)計(jì)要求 觀眾廳的音質(zhì)要求觀眾廳的音質(zhì)要求 （1）合適的混響時(shí)間和頻率特性曲線。 （2）廳堂內(nèi)各個(gè)部位都應(yīng)有足夠的響度。 （3）廳堂內(nèi)聲能應(yīng)分布均勻，聲音擴(kuò)散

2、充分。 （4）前次反射聲，使音樂(lè)廳具有親切感。 （5）廳堂內(nèi)無(wú)回聲、顫動(dòng)回聲、聲聚焦、聲失 真、聲影等缺陷； （6）允許噪聲指標(biāo)為NR2530。 對(duì)于古典音樂(lè)，混響時(shí)間建議為1.71.8秒； 對(duì)于一般的交響樂(lè)劇目，中頻混響時(shí)間為1.82.0秒； 對(duì)于激情或者傷感的現(xiàn)代音樂(lè)，中頻混響時(shí)間為1.71.8秒； 對(duì)于巴洛克時(shí)期的音樂(lè)，混響時(shí)間約1.61.8秒； 對(duì)室內(nèi)樂(lè)、民族樂(lè)，混響時(shí)間范圍是1.82.05秒； 綜合以上要素，本中小型音樂(lè)廳，容積不大，選擇混響時(shí)間 不宜過(guò)長(zhǎng)，最佳混響時(shí)間定為1.8秒（滿場(chǎng)、中頻500Hz）。 頻率特性曲線：低頻有20%的增加，高頻部分比較平直，也可 下降10%15%。

3、 3. 混響時(shí)間的確定 4. 前次反射聲設(shè)計(jì) （1）采用窄的側(cè)墻，淺挑臺(tái)及舞臺(tái)反射板提供早期側(cè)向反 射聲，可以保證聲能較均勻地進(jìn)行反射，演奏臺(tái)天花逐步升 起，保證直達(dá)聲與一次反射聲的時(shí)差較短。 （2）充分利用了這些短時(shí)差的前次反射聲對(duì)保證觀眾廳聲 場(chǎng)的均勻和提高前中部觀眾席的音質(zhì)有重要的作用 聲程差檢查 聲程差檢查 5. 體型設(shè)計(jì)（平面） 本廳堂屬中小型音樂(lè)廳，采用矩形比較合適： （1）側(cè)墻不是很寬，大廳寬為20米，環(huán)繞大廳 后部 布置一層挑臺(tái)，兩側(cè)設(shè)置一層逐次跌落的淺 挑 臺(tái)，其欄板為前傾式反射板，最窄處為15.4 米， 以上處理，可為觀眾提供大量側(cè)向短延時(shí)反 射，增加音色的豐滿度、有利于提

4、高聽音的 親 切感和環(huán)繞感，使音樂(lè)音質(zhì)優(yōu)美； （2）矩形平面簡(jiǎn)單，各工種配合容易，比較經(jīng)濟(jì)； （3）內(nèi)裝修限制少，便于裝修，將聲學(xué)和美學(xué)很 好 的結(jié)合。 聲線分析 6. 體型設(shè)計(jì)(剖面） （1）廳堂建筑的橫、縱剖面設(shè)計(jì)首先要考慮讓聲 音得到充分?jǐn)U散，使觀眾廳聲場(chǎng)均勻，提高音質(zhì)效 果。 （2）設(shè)計(jì)中重點(diǎn)照顧樓下前中部缺少前次反射聲或 接受長(zhǎng)時(shí)差反射聲的區(qū)域，避免產(chǎn)生聲影、回聲、 聚焦、顫動(dòng)回聲等聲學(xué)缺陷，以提高該區(qū)域音質(zhì)。 7. 體型設(shè)計(jì)（天花） 提供早期反射最有效的表面是頂棚，頂棚的 形狀和不規(guī)則面層，起到反射聲與擴(kuò)散雙重 作用，令聲音柔美動(dòng)聽。如果演奏臺(tái)突出， 頂棚很高，常需要在演奏臺(tái)上懸吊

5、一些反射 板，反射板的平均高度距演奏臺(tái)不超過(guò) 68m為宜。調(diào)查表明，小尺寸的構(gòu)件比大 尺寸的構(gòu)件更有利于擴(kuò)散更大頻率范圍的聲 波。 聲線分析 8. 地面升起 為保證直達(dá)聲不受掠射吸收的影響，達(dá)到整 個(gè)觀眾席，觀眾廳地面應(yīng)升起。 本設(shè)計(jì)池座前區(qū)升起較低，池座前三排每排 升起10公分（C值），中間8排每排升起20公 分，后部6排每排升起30公分，樓座6排每排 升起45公分，達(dá)到聽聞要求。 9. 樓座的設(shè)計(jì) 音樂(lè)廳內(nèi)設(shè)置了樓座及包廂，可利用樓座側(cè)面和 下表面向池座觀眾席提供早期側(cè)向反射聲。為了使 挑臺(tái)下面觀眾得到良好的聽覺(jué)條件，對(duì)挑臺(tái)開口與 樓座深度的比例控制在D/H=1，張開角度大于450。 音樂(lè)

6、廳樓座懸挑D與開口高度H 音樂(lè)廳橫剖面聲線分析(半場(chǎng)) 10. 室內(nèi)裝修材料的選擇 （1）該廳堂以自然聲為主，混響時(shí)間定為滿場(chǎng) 1.8秒(500Hz) 需要通過(guò)適當(dāng)裝修處理，并進(jìn)行 計(jì)算。 （2）音質(zhì)良好的音樂(lè)廳選擇材料應(yīng)選擇質(zhì)地密 實(shí)厚重、剛度大的材料，以使聲音得到充分的反 射。設(shè)計(jì)選材要平衡多方面因素，如材料頻率特 性、耐火性、裝飾性、材料的供應(yīng)情況，建筑造 價(jià)以及施工條件等等。 10. 室內(nèi)裝修材料的選擇 本觀眾廳的裝修材料為： 天花鋁合金板條板吊頂，后粘貼20厚木 板。在一般觀眾廳內(nèi)，天花對(duì)聲音的吸收是較多， 尤其對(duì)低頻的共振吸收更為強(qiáng)烈，致使觀眾廳的 低頻混響時(shí)間變短。為避免這種情況

7、，選擇此天 花，其吸聲系數(shù)低，反射性好，且裝飾效果也較 好。 觀眾廳側(cè)墻15mm厚石膏板外貼櫸木板， 2m以下為花崗巖護(hù)墻上設(shè)淺浮雕，以減少低頻 吸收，有利于聲擴(kuò)散。 演奏臺(tái)側(cè)墻5cm厚木板。 觀眾廳地面實(shí)貼木地面。 w演奏臺(tái)地面演奏臺(tái)地面雙層木地面下設(shè)空腔，演奏臺(tái)地面常常 使用厚木板下設(shè)空腔，這樣可以擴(kuò)大固定于地板上的低 音提琴和大提琴的聲音輻射，并可適當(dāng)減弱打擊樂(lè)過(guò)響 的聲音。 w座椅座椅半硬質(zhì)木邊椅，椅背為成型木板，實(shí)木扶手， 半硬椅墊及靠背。減少聲吸收，尤其是低頻音。 w演奏臺(tái)后墻演奏臺(tái)后墻3.5m以下是QRD木制擴(kuò)散體，3.5m以上 是5cm厚木板。 w觀眾廳后墻觀眾廳后墻池座為QR

8、D木制擴(kuò)散體，樓座為1.5cm厚 石膏板外貼櫸木。 10. 室內(nèi)裝修材料的選擇 QRD木制擴(kuò)散體 也叫數(shù)論擴(kuò)散體。 11. 觀眾廳噪聲的防止 （1）噪聲對(duì)語(yǔ)言和音樂(lè)的聽聞?dòng)泻艽蟮难诒?作用，特別是低頻噪聲。對(duì)于聽音要求較高 的廳堂，必須做好噪聲控制。 （2）廳堂的噪聲源主要有內(nèi)部（觀眾及空 調(diào)機(jī)械噪聲）和外部環(huán)境噪聲（交通噪聲、 社會(huì)噪聲），此外還有雨噪聲。 （3）觀眾廳內(nèi)的本底噪聲也是音質(zhì)指標(biāo)的 一個(gè)重要部分。本設(shè)計(jì)噪聲指標(biāo)為：在開空 調(diào)時(shí)大廳的背景噪聲小于NR-2530或 35dBA。 為了減小空調(diào)噪聲對(duì)大廳的影響，對(duì)空調(diào)管道系統(tǒng) 進(jìn)行消聲處理消聲處理； 設(shè)計(jì)中除了選用低噪聲設(shè)備，對(duì)空調(diào)冷

9、凍、給排水 機(jī)組應(yīng)采取隔振設(shè)計(jì)隔振設(shè)計(jì)，設(shè)置減振器、減振墊；進(jìn)出 風(fēng)管、水管配接帆布及橡膠軟接管； 機(jī)房?jī)?nèi)平頂、墻面均做吸聲降噪吸聲降噪處理。 11. 觀眾廳噪聲的防止 為減弱城市環(huán)境噪聲對(duì)觀眾廳的影響，設(shè)置周圍廊， 觀眾廳無(wú)直接暴露外墻，并采用雙層圍護(hù)墻； 觀眾廳外墻：采用陶粒砼磚砌塊墻，厚度為 190mm+90mm。 11. 觀眾廳噪聲的防止 為加強(qiáng)屋面隔聲，結(jié)合屋面隔熱層設(shè)計(jì)，附加一層 石膏板吸聲吊頂以防止雨淋噪聲傳入廳內(nèi)。 防雨噪聲吊頂：吊一層12厚紙面石膏板（輕鋼龍 骨），上鋪50超細(xì)玻璃棉（密度24Kg/m3）。 11. 觀眾廳噪聲的防止 地板下為是車庫(kù)和運(yùn)動(dòng)用房，為防噪聲干擾，吊

10、 一層12厚紙面石膏板（輕鋼龍骨），上鋪50超細(xì)玻 璃棉（密度24Kg/m3）。 11. 觀眾廳噪聲的防止 11. 觀眾廳噪聲的防止 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì) （指導(dǎo)教師：閆增峰） 設(shè)計(jì)題目：多功能劇場(chǎng)觀眾廳聲學(xué)設(shè)計(jì) （以建筑設(shè)計(jì)快題所選擇的多功 能 劇場(chǎng)為對(duì)象，進(jìn)行觀眾廳聲學(xué)設(shè) 計(jì)。） 設(shè)計(jì)內(nèi)容：利用虛聲源法進(jìn)行觀眾廳頂棚及側(cè) 墻 的聲學(xué)設(shè)計(jì)，做出劇場(chǎng)觀眾廳平 面、 剖面及其反射聲線分布圖，進(jìn)行 混響 時(shí)間計(jì)算，檢查關(guān)鍵座位的聲程 差。 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 觀眾廳聲學(xué)設(shè)計(jì)要求：考慮觀眾廳體 形 設(shè)計(jì)的聲學(xué)合理性（即應(yīng)使早期反射 聲 聲場(chǎng)分布均勻，混響聲場(chǎng)擴(kuò)散，避免 聲 聚

11、焦、回聲等聲學(xué)缺陷。） 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 觀眾廳各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)及聲學(xué)指標(biāo)： 廳堂面積、座位數(shù)、平均每座廳堂面積；排距、C值、最遠(yuǎn)視距；（如 設(shè)銀幕）電影廳的銀幕尺寸，放映距離；每座容積、樓座下挑臺(tái)開口 高度與挑臺(tái)深度比，樓座、池座后排凈高，混響時(shí)間及其頻率特性、 噪聲控制指標(biāo)等。 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 圖紙要求： 1. 規(guī)格：一號(hào)圖紙。 2. 內(nèi)容：觀眾廳平面圖 1100； 觀眾廳剖面圖 1100； 設(shè)計(jì)說(shuō)明； 主要聲學(xué)指標(biāo)； 混響時(shí)間計(jì)算。 交圖時(shí)間：按照建筑設(shè)計(jì)教學(xué)安排交圖紙。 聲線怎么畫？ 你可以利用反射定律與虛聲源作圖（聲線法） 聲線怎么畫？ 你也可以用軟件ECOTECH 聲線怎

12、么畫？ 你也可以用軟件ECOTECH 聲線怎么畫？ 你也可以用軟件ECOTECH 聲學(xué)指標(biāo) 觀眾廳每座容積規(guī)定 1. 劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ572000） 2. 建筑設(shè)計(jì)資料集（第二版，1994） 劇場(chǎng)類別每座容積指標(biāo)（m3/座） 歌劇4.57.0 戲曲、話劇3.55.5 多用途（不包括電影）3.55.5 劇場(chǎng)類別每座容積指標(biāo)（m3/座） 戲曲3.54 話劇44.5 歌劇5.06.0 歌劇5.06.0 多用途（不包括電影）3.55.0 電影3.55.5 觀眾廳每座容積規(guī)定 3. 劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB/T503562005） 劇場(chǎng)類別每座容積指標(biāo)（m3/座） 話劇和

13、戲曲 （容積計(jì)算以大幕線為界） 4.06.0 歌劇、舞劇 （容積計(jì)算以大幕線為界） 4.57.5 電影（容積計(jì)算包括設(shè)置銀幕空間）6.08.0 多用途（不包括電影）3.55.0 聲學(xué)指標(biāo) 最佳混響時(shí)間（5001000Hz）推薦值 1. 劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ572000） 2. 建筑設(shè)計(jì)資料集（第二版，1994）； 劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB/T503562005） 劇場(chǎng)類別觀眾廳混響時(shí)間指標(biāo)（S） 歌舞劇1.31.6 話劇、戲曲、多用途、會(huì)議1.11.4（200010000m3） 劇場(chǎng)類別觀眾廳混響時(shí)間指標(biāo)（S） 戲曲、話劇0.751.40 （100010000m3）

14、 歌劇1.001.60 （200010000m3） 電影0.480.90（50010000m3） 會(huì)堂、報(bào)告廳、多用途禮堂0.651.40 （50010000m3） 聲學(xué)指標(biāo) 混響時(shí)間頻率特性，相對(duì)于5001000Hz的比值： 1. 劇場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ572000） 2. 建筑設(shè)計(jì)資料集（第二版，1994）； 劇場(chǎng)、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB/T503562005） 頻率（Hz）歌劇院戲曲、話劇院電影院會(huì)場(chǎng)、禮堂、多用廳堂 125 250 2000 4000 1.001.30 1.001.15 0.901.00 0.800.90 1.001.10 1.001.10 0.9

15、01.00 0.800.90 1.101.20 1.001.10 0.901.00 0.801.00 1.001.20 1.001.20 0.901.00 0.801.00 使用條件125Hz250Hz2000Hz4000Hz 歌劇院1.001.351.001.150.901.000.801.00 話劇、戲曲、多用途、會(huì)議1.001.201.001.200.901.000.801.00 聲學(xué)指標(biāo) 廳堂易導(dǎo)致的聲缺陷部位 消除回聲和顫動(dòng)回聲： 檢查：聲程差是否大于17米； 部位：后墻，頂棚后部； 措施：改變反射面傾角，吸聲處理，擴(kuò)散處理。 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)圖例 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)圖例 建筑聲學(xué)課程

16、設(shè)計(jì)圖例 以往建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題 觀眾廳平面形式的合理性： 平面設(shè)計(jì)的問(wèn)題較少：大多數(shù)同學(xué)設(shè)計(jì)的 觀眾廳平面形式基本合理，也考慮了側(cè)墻的 聲反射設(shè)計(jì)和聲擴(kuò)散設(shè)計(jì)。但是，很多同學(xué) 的側(cè)墻擴(kuò)散處理不當(dāng)，反而會(huì)造成聲缺陷， 即聲音由座位后面反射到座位。個(gè)別同學(xué)的 平面不合理：平面太寬，中間座位缺乏前次 反射聲；后墻為弧形，且未作聲學(xué)處理，會(huì) 產(chǎn)生聲缺陷。 以往建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題 剖面形式的合理性： 剖面設(shè)計(jì)的問(wèn)題較多：大多數(shù)同學(xué)設(shè)計(jì)的 觀眾廳剖面形式或多或少地存在問(wèn)題。主要 有：對(duì)頂棚后部缺乏聲學(xué)處理（如吸聲處理 或擴(kuò)散處理）；后墻未作聲學(xué)處理；頂棚過(guò) 高；樓座下音質(zhì)設(shè)計(jì)的考慮不夠；

17、此外，一 些圖紙對(duì)樓座的視線考慮不夠，樓座的觀眾 能看不到演出！ 以往建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題 其它技術(shù)要求： 一些同學(xué)的圖紙中對(duì)結(jié)構(gòu)、疏散的考慮欠妥當(dāng)， 反映在樓座的設(shè)計(jì)和座位的排列等。 圖紙要求： 很多圖紙不符合設(shè)計(jì)要求，如缺乏設(shè)計(jì)說(shuō)明， 沒(méi) 有主要聲學(xué)指標(biāo)等。 其它問(wèn)題： 有圖紙雷同現(xiàn)象；個(gè)別圖紙遲交。 THE END 聲程差檢查 聲程差檢查 地板下為是車庫(kù)和運(yùn)動(dòng)用房，為防噪聲干擾，吊 一層12厚紙面石膏板（輕鋼龍骨），上鋪50超細(xì)玻 璃棉（密度24Kg/m3）。 11. 觀眾廳噪聲的防止 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 建筑聲學(xué)課程設(shè)計(jì) （指導(dǎo)教師：閆增峰） 設(shè)計(jì)題目：多功能劇場(chǎng)觀眾廳聲學(xué)設(shè)計(jì) （以建筑設(shè)計(jì)快題所選擇的多功 能 劇場(chǎng)為對(duì)象，進(jìn)行觀眾廳聲學(xué)設(shè) 計(jì)。） 設(shè)計(jì)內(nèi)容：利用虛聲源法進(jìn)