定西市体育馆的声环境设计

2019-11-21王金滔罗钦平

中国环保产业 2019年10期

王金滔，罗钦平

（广东启源建筑工程设计院有限公司声学分公司，广州 510735）

1 项目概况

该体育馆位于甘肃省定西市，为丙级体育馆，是以举办地方性体育比赛为主并兼顾召开大型会议、文艺演出等多种功能的综合型建筑，总建筑面积约16 016m2，地下1层，地上2层，建筑主体高度为27.6m。建筑中部设比赛大厅，两侧为训练场地，四周为门厅、休息、接待室、消防控制室、机房、器材室以及公共卫生间等辅助用房。

2 项目分析

定西市体育馆的平面图见图1。

图1 体育馆平面图

（1）体育馆比赛大厅在声学装修后的容积约68 950m3，总座椅数2868席，每座容积约为24m3/人，空间较大，厅内需安装大量的吸声材料，才能有效地控制厅内的混响时间，保障观众听音的清晰度。

（2）比赛大厅的比赛池及观众席区域的建筑平面呈正方形，边长达58.6m，屋面到比赛池木地板的高度最高达27m，自由声程较长，易产生回声、多重回声等声学缺陷。

（3）大厅穹顶形金属屋面易产生声聚焦缺陷。

（4）屋面钢架结构有一定的载荷限值，对声学材料的重量有严格限制。建筑部分屋面采用了穿孔吸声结构可为大厅提供一定的吸声量。

（5）屋面中部设置了大面积的玻璃采光天窗，声学处理要求尽量保持采光的同时，消除屋面的回声及声聚焦缺陷。

（6）建筑内部设有较多噪声严重的机房及设备，各类设备噪声对敏感房间的影响较大。特别是训练场地的顶部与金属屋面之间的空间设有新风换气机组、送风排风机组等，这些噪声严重的机组直接裸露于比赛大厅内，其噪声将严重干扰比赛大厅的正常使用。

3 声学技术指标

（1）定西市体育馆为多功能体育场馆，混响时间应满足功能需求及《体育场馆声学设计及测量规程》（JGJ/T 131—2012）的要求（比赛大厅中频混响时间应满足1.4～1.6s）要求，观众应听音清晰。

（2）比赛大厅背景噪声应满足功能需求及《体育场馆声学设计及测量规程》（JGJ/T 131—2012）的要求（比赛大厅背景噪声限值NR40），厅内无明显噪声干扰。

（3）比赛大厅内应消除明显回声、多重回声、颤动回声及声聚焦等声缺陷。只有消除这些声缺陷，才能给观众创造良好的声环境。

4 声学装修方案

4.1 声学装修设计理念

装饰装修设计在满足（声学）功能要求的条件下，提取运动元素及地方彩陶文化元素，并运用现代设计手法，以简洁、大气、统一的设计手法来演绎室内空间设计；以形以色代意体现定西市的人文精神及地域特色（见图2～图4）。

图2 体育馆比赛大厅

图3 训练馆

图4 观众入口大厅

4.2 声学装修材料运用

4.2.1 比赛大厅

（1）非采光区域顶棚：在屋面钢结构内部悬挂2400mm（长）×600mm（宽）×100mm（厚）空间吸声体，空间吸声体结构为铝合金框，内置超细玻璃棉，外包玻纤吸声布。空间吸声体用角钢及钢丝绳捆绑于上弦杆下方，与金属屋面的距离为0.5～1.0m（见图5）。空间吸声体吸声系数实验室测试数据见表1。

表1 空间吸声体吸声系数实验室测试数据[1]

图5 比赛大厅非采光区域顶棚空间吸声体

（2）采光区域顶棚：在屋面钢结构下弦杆下方垂直悬挂印有彩陶图案的空间吸声体（见图6）。可改善采光顶棚明显回声缺陷，也可减少眩光。

图6 比赛大厅采光区域顶棚空间吸声体

（3）墙面：安装两种颜色搭配的铝条缝吸声结构，内部结构为龙骨内置50～80mm厚吸声棉包（外包玻纤吸声布），外部结构为铝条缝吸声板饰面（条板宽20mm，条缝3mm）。根据可安装空间的大小设置不同的吸声棉厚度及后空腔厚度。两种木纹颜色竖向条纹布置，宛如钢琴键，赋予空间动感韵律美。墙面吸声结构可有效降低大厅内的混响时间并消除墙面的颤动回声等缺陷。铝条缝吸声结构吸声系数实验室测试数据见表2。

表2 铝条缝吸声结构吸声系数实验室测试数据[2]

4.2.2 训练馆

比赛大厅两侧设有两个训练馆，训练馆一个墙面为玻璃砖墙面，另三个墙面均安装铝条缝吸声结构，部分墙面安装印有运动图案的50mm厚布艺吸声板，体现体育馆的功能特性。布艺吸声板吸声系数实验室测试数据见表3。

表3 布艺吸声板吸声系数实验室测试数据[3]

4.2.3 门厅

门厅吊顶为石膏板多层跌级天花，顶部为铝条缝吸声结构，搭配优美运动弧线图案，整体空间显得更为灵动（见图7）。

图7 门厅吊顶铝条缝吸声结构

5 噪声控制措施

5.1 各类机房噪声控制措施

体育馆噪声严重的设备机房主要是地下一层及地上一层的换热机房、风机房、新风机房，主要降噪措施包括设备与管道的减振，机房顶面喷25mm厚无机纤维吸声喷涂、墙面FC穿孔吸声结构（饰面板穿孔率约8%，龙骨内填50mm厚吸声棉包外包玻纤吸声布），做吸声降噪处理。无机纤维吸声喷涂吸声系数实验室测试数据见表4。

表4 无机纤维吸声喷涂吸声系数实验室测试数据[4]

5.2 暖通系统消声降噪措施

该项目的采暖系统主要是市政供暖，通风系统主要包括新风系统及排烟排风系统。其中纯消防排烟系统可不考虑消声降噪设计。新风系统及排风系统均根据各空间的背景噪声要求，并经过了管道系统噪声自然衰减计算及管道系统气流再生噪声计算合理选择各通道的消声器数量及型号，有效防止暖通噪声对敏感房间的影响。

5.3 训练馆顶部风机组降噪措施

训练馆顶部与金属屋面之间的空间设有新风换气机组、送风排风机组，也就是在比赛大厅LED山墙面后方安装了6台风机组（两边各3台）。由于风机没有放置在机房内，而是裸露在楼板及屋面之间，平时用于通风时噪声对比赛大厅影响很大，根据经验预测，如果不对其进行降噪处理，裸露的设备运行后，比赛大厅的背景噪声将达70～75dB（A），会严重干扰比赛大厅的使用。根据现场实际情况设计风机隔声罩，在隔声罩内做隔声吸声处理，设置隔声门，送风管道及排放管道均安装片式消声器等。综合降噪处理后，新风系统及排风系统同时运行时，背景噪声满足设计及功能要求。

6 施工技术要点

（1）空间吸声体采用专业厂家的产品，产品结构及吸声性能符合设计要求。空间吸声体位于钢网架上弦杆和下弦杆之间，这给空间吸声体安装吊挂带来一定的困难。空间吸声体的吊挂完全由专业施工队伍操作安装（见图8）。

图8 空间吸声体安装现场

（2）该项目的声学装修设计是在建筑主体已完工后开始的，建筑主体施工时并没有考虑墙面安装吸声材料的空间厚度，而且比赛大厅的通风风管完全裸露在大厅内不美观。因此墙面吸声材料的设计及施工安装应结合现场的实际情况，综合考虑安全疏散、座位、通风及供暖系统、声学、装饰等效果后实施。

（3）墙面铝条缝吸声结构在安装时，各种结构应安装牢固，特别是龙骨与面板之间、面板与收边条之间应稳固无松动，防止强声波引起共振，产生二次噪声干扰。为满足墙面的抗撞击性能，应控制好面板安装龙骨的间距，间距越小面板强度就越好。但间距小了龙骨就密，有效吸声面积就会减少。因此把握好抗撞击性能及吸声性能两者之间的平衡，控制好龙骨间距很重要，设计要求2m以下的墙面龙骨间距为300mm，2m以上的墙面龙骨间距为600mm。