體育館吸音改造 體育館聲學(xué)缺陷分析 2.1 改造項(xiàng)目概況 該體育館為矩形平面，長(zhǎng)約87m，寬約52m，屋面中部為凹曲面穹頂，屋面兩側(cè)均為膜結(jié)構(gòu)，室內(nèi)總體積約54700m3， 容座2333座。該體育中心主要功能是用于學(xué)生平時(shí)體育鍛煉，但需兼顧會(huì)議及文藝活動(dòng)的功能需要（圖1）。 應(yīng)使用方要求，我方對(duì)該體育中心室內(nèi)音質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)主觀試聽(tīng)與測(cè)試，室內(nèi)墻面雖采用了較大面積的吸聲材料，但由于未根據(jù)體型特點(diǎn)及膜結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，導(dǎo)致室內(nèi)聲場(chǎng)分布不均勻，音質(zhì)效果較差。擴(kuò)聲系統(tǒng)布局不合理，不僅未能減弱音質(zhì)缺陷的不利影響，反而進(jìn)一步加劇了聲缺陷的程度。 2.2 聲學(xué)改造目標(biāo) 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)并結(jié)合主觀感受可知改造方案應(yīng)重點(diǎn)解決下列幾個(gè)問(wèn)題。 (1)改善混響時(shí)間頻率特性，解決“起包”現(xiàn)象。根據(jù)混響時(shí)間測(cè)量結(jié)果可知，改造前該體育館空?qǐng)龌祉憰r(shí)間f=1000Hz時(shí)為4.1s，且在此頻率位置曲線出現(xiàn)峰值?？?qǐng)龈黝l段混響時(shí)間實(shí)測(cè)值詳見(jiàn)表1。 (2)凹曲面穹形頂棚存在聲聚焦現(xiàn)象[1415]。由于原有凹曲面頂棚未考慮吸聲和擴(kuò)散處理，聲線聚焦位置恰在人耳高度附近。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果可知，在無(wú)指向性聲源作用下，聚焦點(diǎn)位置的平均聲壓級(jí)（線性計(jì)權(quán)）比其他位置高2.5d B。

體育館吸音改造 膜結(jié)構(gòu)頂棚以其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、造型可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在高大空間建筑設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用，然而該結(jié)構(gòu)由于其自身材質(zhì)的特殊性又對(duì)室內(nèi)音質(zhì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的大空間音質(zhì)設(shè)計(jì)以控制全頻混響時(shí)間和避免聲缺陷為重點(diǎn)，較低的混響時(shí)間及平直的頻率特性有利于擴(kuò)聲系統(tǒng)的使用。常見(jiàn)的處理方式即在頂面結(jié)合金屬屋面做聲學(xué)處理或者大面積懸掛吸聲體，而在膜結(jié)構(gòu)的高大空間中這些方法將受到較大的限制，一方面是基于膜自身的吸聲特性，由于自振頻率較低且面積較大，膜結(jié)構(gòu)低頻吸聲性能較好，同時(shí)較大的平均自由程使得空氣吸聲量在總吸聲量中的比例增大，頻率特性在高頻段斜率急劇減小，從而在中低頻段某處出現(xiàn)拐點(diǎn)（“起包”現(xiàn)象）；另一方面，吸聲界面受到限制，在已有膜結(jié)構(gòu)的表面難以懸掛較大的荷載且難以進(jìn)行聲學(xué)處理，若頂棚較高，則平整的膜表面與地面之間容易產(chǎn)生顫動(dòng)回聲的音質(zhì)缺陷。由此可見(jiàn)，分析已有的膜結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)案例并探索其音質(zhì)設(shè)計(jì)策略具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 高大空間建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)是當(dāng)代建筑聲學(xué)工程技術(shù)的重要研究方向，文獻(xiàn)[12345]中闡述了體育館、主題樂(lè)園、展廳等不同功能的高大空間聲學(xué)設(shè)計(jì)方案，這些方案具有一定共性，即頂面往往能夠作為重要的吸聲面且限制較??；而關(guān)于膜結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能的研究較少，僅有的文獻(xiàn)則更多關(guān)注膜結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲性能[67]。本文以某膜結(jié)構(gòu)體育館的聲學(xué)改造工程為例，通過(guò)分析改造前室內(nèi)聲場(chǎng)的音質(zhì)缺陷，提出合理的建聲和電聲解決方案，采用聲學(xué)模擬軟件仿真計(jì)算室內(nèi)聲場(chǎng)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量驗(yàn)證方案的可行性。

目前我國(guó)學(xué)校的基礎(chǔ)建設(shè)正在大力發(fā)展，在硬件配套上面也在逐步完善，而體育場(chǎng)館是每個(gè)學(xué)校必須建設(shè)的項(xiàng)目，既豐富了學(xué)生的課外活動(dòng)生活，又鍛煉了體質(zhì)，還在文化娛樂(lè)方面提高了學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)今建設(shè)的學(xué)校體育場(chǎng)館都設(shè)計(jì)了舞臺(tái)，比如籃球館、羽毛球館或者是綜合體育館等，在館內(nèi)一側(cè)設(shè)計(jì)了100-200m的室內(nèi)舞臺(tái)，體育館即可作為體育鍛煉的場(chǎng)地，又可作為舉辦一些文藝匯演的場(chǎng)地，可以容納整個(gè)學(xué)校的學(xué)生、老師參與演出。這對(duì)體育館的裝修方面、擴(kuò)聲方面、燈光照明方面、通風(fēng)方面及建聲方面提出了新的要求。本文主要從建聲、擴(kuò)聲方面為學(xué)校的體育場(chǎng)館提供一套體育場(chǎng)館擴(kuò)聲系統(tǒng)解決方案 。體育館吸音改造 　　一個(gè)體育場(chǎng)館要有好的聲場(chǎng)必須有的建聲方面的設(shè)計(jì)，由于體育場(chǎng)館的建聲不好，那么再好的擴(kuò)聲系統(tǒng)都不可能有好的演出效果，混響時(shí)間長(zhǎng)，聲音出來(lái)就會(huì)渾濁不清，所以必須在建筑、裝修方法想辦法去除混響。體育場(chǎng)館的地面、墻壁、玻璃、天花等地方都需要添加吸音體，把原來(lái)聲音反射較為強(qiáng)烈的地方加入吸音和隔音效果的材料，不讓聲音過(guò)多的反射。還有就是噪音的問(wèn)題，比如室內(nèi)的排風(fēng)扇、空調(diào)、電機(jī)等可能產(chǎn)生噪聲的設(shè)備需要隔音，靠近馬路的體育場(chǎng)館要考慮室外噪音的影響，需要用隔音玻璃或隔斷來(lái)阻止室外噪音，靠近居民區(qū)的體育場(chǎng)館也要考慮采用隔音來(lái)防止聲音擾民。 　　體育場(chǎng)館舉辦一些大型的表演活動(dòng)，或者是全校的一些會(huì)議、講座、體育比賽等，這就需要一套功能齊全的擴(kuò)聲系統(tǒng)，可以采用模擬的一些設(shè)備搭配使用，但功能及可擴(kuò)展性不強(qiáng)，而且由于場(chǎng)地改造布線方面限制，功能上滿足不了演藝擴(kuò)聲的要求。