文章來源：維也納聲學 時間：2024-09-23
博物館圓形環幕展廳聲學設計
維也納聲學 郎宇福
一、項目概況
博物館環幕展廳展現當地民族風貌，面積約為130㎡，容積約為580m3，空間體型為圓形環幕。下圖為該展廳效果圖：
環幕展廳效果圖
一、主要參考標準
（1）《展覽建筑設計規范》JGJ218-2010
（2）《劇院、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》 GB/T50356-2005
（3）《民用建筑隔聲設計規范》 GB50118-2010
（4）《博物館建筑設計規范》JGJ66-2015
二、項目分析
展廳為圓形環幕體型，此類體型如聲學設計不當，最容易產生聲聚焦，使室內聲場極度不均勻。對于該體型的空間，除確定建聲指標外，最重要的是謹慎做聲學裝飾設計，稍有不慎，則可能出現較大的聲缺陷。
根據該展廳的用途分析，可知該展廳需要滿足一定的語言清晰度，并且無明顯音質缺陷。針對該體型的建聲處理措施有兩種：一是采用強吸聲結構，吸收聲能；二是采用吸聲擴散材料，使聲音均勻的散射開來。展廳對語言清晰度要求較大，因此采用強吸聲措施，降低室內混響時間，保證展廳內語言清晰度。
混響時間：結合各部分要求考慮，該展廳混響時間的確定可參考會堂、報告廳和多用途廳堂標準。《劇院、電影院和多用途廳堂建筑聲學設計規范》 GB/T50356-2005規定會堂、報告廳和多用途廳堂最佳混響時間范圍如下圖所示。
由圖得知，該展廳中頻（500Hz-1000Hz）混響時間0.7±0.1s為宜，其余各頻段混響時間相對于中頻（500-1000Hz）的比值如下表所示，允許低頻混響時間稍長，高頻混響時間稍短，整體混響時間頻率特性曲線平直，且各頻率混響時間允許有10%的誤差。
表1
頻率（Hz） | 各頻段混響時間相對于中頻（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 |
背景噪聲：當采用擴聲系統時，背景噪聲可稍高一些，可達到NR-40，噪聲評價NR值對應的各倍頻帶聲壓級（dB）如下表所示。
表2
NR-35 | 倍頻帶中心頻率（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，要求展廳內應無明顯的音質缺陷，如聲聚焦和聲場不均勻等。
一、建聲意見
上述分析，該展廳要保證語言清晰度，控制混響時間，消除室內聲缺陷，該設計中采用強吸聲處理，同時具有降低背景噪聲的效果。具體建聲處理措施如下：
1、墻面
墻面采用聚砂吸聲板，平均吸聲系數≥0.85 ，環幕內襯材料采用AGG吸聲整體無縫抹面工藝現場加工。
2、天花
天花采用AGG無縫吸聲聚砂板（表面采用AGG黑色透聲涂層），裝飾位置見下圖。
3、地面
地面采用20mm厚地毯，有效降低室內人員走動、搬動桌椅等產生的噪聲對室內聲環境的影響，同時鋪設的地毯也具有一定的吸聲量，增加對室內聲音的吸收。
4、其他
根據展廳的隔聲要求，其門均采用隔聲門，門窗隔聲量不得小于40dB，安裝時注意對門縫四周的密封處理。途徑展廳的管道需減振吊裝。
為保證展廳內出現不必要的噪聲，空調通風系統的安裝方式需要仔細考慮，風口根據噪聲大小選擇是否安裝消聲器。
一、工程效果
展廳體型較為特殊，是圓形環幕，產生聲聚焦的可能性較大，因此上述使用的吸聲材料和吸聲措施是保證展廳內混響時間符合標準，避免聲聚焦等聲缺陷產生，并且完全改變裝飾效果的較好選擇。
展廳混響時間測試結果
混響時間測試結果表明該展廳混響時間達到設計要求，各頻段混響時間波動不大，相對平穩；展廳內人體感受，無明顯聲聚焦現象，也無明顯回聲和顫動回聲。與同等展廳相比，裝飾美觀；與同類型空間相比，聲環境較好。
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