劉東升

(中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院， 四川成都 610041)

淺淡地下停車庫(kù)聲學(xué)設(shè)計(jì)

劉東升

(中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院， 四川成都 610041)

地下停車庫(kù)量大面廣，但很少做過(guò)聲學(xué)設(shè)計(jì)，往往存在高噪聲、長(zhǎng)混響、清晰度低等聲學(xué)問(wèn)題，文章通過(guò)對(duì)地下車庫(kù)進(jìn)行測(cè)試和模擬分析，探尋解決地下車庫(kù)聲學(xué)問(wèn)題的經(jīng)濟(jì)合理的措施。

扁平空間； 耦合空間； 吸聲處理

地下停車庫(kù)廣泛存在于住宅樓、高層公共建筑中，量大面廣。這類空間基本都呈現(xiàn)出面積大、層高較低的特點(diǎn)，屬于扁平空間，是典型的不擴(kuò)散聲場(chǎng)[1]。該類空間往往由于開發(fā)商和建筑師對(duì)其重視不夠且投入不足，使得其聲學(xué)特性較差，經(jīng)常出現(xiàn)高噪聲、長(zhǎng)混響和很差的清晰度等聲學(xué)問(wèn)題。因此，如何通過(guò)合理的設(shè)計(jì)來(lái)改善地下車庫(kù)的聲環(huán)境，值得探討。

1 聲場(chǎng)測(cè)試分析

選取重慶大學(xué)B區(qū)大型地下停車庫(kù)作為研究對(duì)象，其空間屬于扁平空間形態(tài)。本次測(cè)試聲源布置在端部中間位置，沿柱列方向均勻布置測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)布置詳見下圖1所示。聲源設(shè)備為丹麥B&K公司的正十二面體音箱，測(cè)試發(fā)出的信號(hào)為粉紅噪聲，采用六通道數(shù)采系統(tǒng)和麥克風(fēng)進(jìn)行聲信號(hào)的采集，并在測(cè)試前采用校準(zhǔn)儀和標(biāo)準(zhǔn)聲源校準(zhǔn)，聲場(chǎng)參數(shù)利用B&K Reflex聲學(xué)分析軟件得到。各測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)和混響時(shí)間如圖2、圖3所示。

圖1 測(cè)點(diǎn)分布

圖2 測(cè)點(diǎn)在不同頻率上的聲壓級(jí)分布

圖3 測(cè)點(diǎn)的混響時(shí)間在各個(gè)頻率上的分布

從圖2、圖3中可以看出，停車庫(kù)內(nèi)中低頻聲壓級(jí)較高，空間內(nèi)高頻聲能主要靠空氣吸聲，由于基本沒(méi)有布置吸聲材料，所以，中低頻聲壓級(jí)較高；從混響時(shí)間分布來(lái)看，低頻混響時(shí)間很長(zhǎng)，在6～10 s之間，中頻基本在4～6 s之間，高頻在2～4 s之間。聲場(chǎng)內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)和混響時(shí)間分布基本較為均勻，這主要是由于空間通道較少，聲場(chǎng)較為封閉，聲場(chǎng)較為均勻，聲壓級(jí)的衰減曲線較為穩(wěn)定。

2 聲學(xué)設(shè)計(jì)建議

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，建立模型，利用Odeon聲學(xué)軟件進(jìn)行模擬分析，對(duì)該類空間進(jìn)行合理的聲學(xué)設(shè)計(jì)。

2.1 耦合空間聲學(xué)處理

目前，地下停車庫(kù)有很多地下轉(zhuǎn)換空間，與地下商場(chǎng)、地下機(jī)房、其它車庫(kù)等空間相連接，實(shí)現(xiàn)不同功能空間的過(guò)渡，形成耦合空間。耦合空間的形成，改變了原有空間的聲場(chǎng)，利用耦合空間的聲學(xué)特性，可有效的改善地下車庫(kù)內(nèi)的聲環(huán)境。通過(guò)對(duì)無(wú)支路車庫(kù)、設(shè)有耦合空間帶并未做吸聲處理的車庫(kù)和有耦合空間并在耦合空間進(jìn)行頂棚吸聲處理的車庫(kù)三種情況進(jìn)行模擬，得到以下混響時(shí)間對(duì)比圖4。

圖4 混響時(shí)間對(duì)比

從圖4可看出，有耦合空間后，如無(wú)吸聲處理，原有車庫(kù)空間增大，混響時(shí)間有所提升，但在耦合空間內(nèi)做吸聲處理后，耦合空間相當(dāng)于起到了可調(diào)混響的功能，混響時(shí)間在中頻段有明顯的降低。因此，設(shè)計(jì)時(shí)可對(duì)車庫(kù)的外接過(guò)道、連廊頂棚或墻面進(jìn)行吸聲處理，能有效改善車庫(kù)的聲環(huán)境。

2.2 車庫(kù)吸聲設(shè)計(jì)

在進(jìn)行地下車庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，一般因投資限值和車庫(kù)本身重功能而弱化效果的特點(diǎn)，使得車庫(kù)內(nèi)進(jìn)行吸聲處理的空間有限。車庫(kù)可供處理的面包括頂棚和墻面。頂棚因管道較多，目前常見的處理手段是吸聲噴涂，墻面處理可使用穿孔FC板內(nèi)置吸聲棉的構(gòu)造。通過(guò)對(duì)比頂面墻面全吸聲、頂面吸聲、墻面吸聲和無(wú)吸聲4種不同聲學(xué)處理手段，探尋該類扁平空間最優(yōu)的處理手段，詳見下圖5、圖6。

圖5 聲壓級(jí)對(duì)比

圖6 混響時(shí)間對(duì)比

通過(guò)以上對(duì)比圖可知，進(jìn)行吸聲處理后，混響時(shí)間的改變量較大，僅對(duì)墻面做吸聲處理時(shí)，聲壓級(jí)降低較少，混響時(shí)間降低的亦很少；僅做墻面吸聲和墻面頂面全做吸聲處理，混響時(shí)間降低相差無(wú)幾，聲壓級(jí)亦如此；從頂面進(jìn)行吸聲后的混響時(shí)間曲線可看出，雖采用的以中高頻吸聲為主的吸聲噴涂，但低頻混響時(shí)間降低很多。該類扁平空間較適宜在頂棚做吸聲處理，一般選用噴涂類吸聲材料效果較好，同時(shí)易于施工，也不會(huì)影響管道布置，不需再對(duì)墻面進(jìn)行吸聲處理。

2.3 車庫(kù)內(nèi)噪聲源的控制

地下車庫(kù)噪聲源較多，包括車輛噪聲、機(jī)房噪聲、裸漏風(fēng)機(jī)等的噪聲，其中，車輛噪聲的控制可通過(guò)樓地面鋪PVC等材料降低車輛行駛產(chǎn)生的噪聲以及車庫(kù)管理部門制定限速、禁止鳴笛等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)房噪聲的控制主要通過(guò)提高機(jī)房外墻和門窗的隔聲性能來(lái)實(shí)現(xiàn)。風(fēng)機(jī)由于布置在車庫(kù)內(nèi)，實(shí)測(cè)后其噪聲達(dá)到75 dBA以上，通過(guò)模擬分析不同風(fēng)機(jī)位置的聲壓級(jí)衰減情況。通過(guò)模擬得到風(fēng)機(jī)分別置于場(chǎng)地中間(位置1)、貼墻一側(cè)(位置2)和位于墻角處(位置3)三種不同狀況的聲壓級(jí)衰減狀況如下圖7所示。其中，車庫(kù)頂棚進(jìn)行吸聲噴涂處理，聲源指向性為半指向性聲源，聲壓級(jí)為80 dBA。

圖7 不同聲源位置的聲壓級(jí)對(duì)比

從圖7可看出，風(fēng)機(jī)暴露于車庫(kù)的不同位置，各測(cè)點(diǎn)的聲壓級(jí)差別不大，當(dāng)風(fēng)機(jī)位于貼近墻一側(cè)而非墻角處時(shí)，聲壓級(jí)衰減得最大，但較其他兩種情況并不明顯。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)地下車庫(kù)的測(cè)試和模擬分析，可得到以下結(jié)論：對(duì)于多支路的地下車庫(kù)，應(yīng)利用耦合空間進(jìn)行吸聲處理，能降低車庫(kù)內(nèi)空間的混響時(shí)間；車庫(kù)內(nèi)空間進(jìn)行吸聲處理時(shí)，對(duì)頂棚進(jìn)行吸聲處理是既經(jīng)濟(jì)又有效的處理方式；車庫(kù)內(nèi)噪聲源較多，地面宜采用PVC地板等，同時(shí)宜采取必要的管理措施來(lái)降低車輛噪聲，車庫(kù)內(nèi)機(jī)房應(yīng)做好圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲處理，而風(fēng)機(jī)的布置可放置于貼近墻面而非墻角的位置。

[1] 康健，金虹.地下空間聲環(huán)境[M].北京：科學(xué)出版社，2014:149.

[定稿日期]2017-06-28

劉東升(1987～), 男，碩士研究生, 工程師, 主要從事建筑設(shè)計(jì)工作。

TU112.4+39

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