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        佛山科技館球幕影院聲環(huán)境設(shè)計

        2019-11-21 09:34:50王金滔羅欽平
        中國環(huán)保產(chǎn)業(yè) 2019年10期
        關(guān)鍵詞:球幕觀眾廳混響時間

        王金滔,羅欽平

        (廣東啟源建筑工程設(shè)計院有限公司聲學(xué)分公司,廣州 510735)

        1 項目概況

        佛山科技館的球幕影院位于該建筑的五層及六層,影院內(nèi)部的建筑面積約為520m2,球幕直徑為18m,投影系統(tǒng)采用前后兩臺激光投影機,可實現(xiàn)3D放映功能。音響采用多聲道系統(tǒng)。影院內(nèi)設(shè)有觀眾廳、聲閘室、控制室、空調(diào)機房及檢修走道等,這些空間均屬于聲學(xué)裝修設(shè)計范圍。

        2 項目分析

        影院觀眾廳聲學(xué)裝修后的容積約4700m3,廳內(nèi)設(shè)有120個皮革軟座椅,每座容積約為39.17m3/人,容積較大,廳內(nèi)需要安裝大量吸聲材料,才能有效控制廳內(nèi)的混響時間,保障觀眾聽音的清晰度。影院的平面圖和剖視圖見圖1、圖2。

        影院的外部結(jié)構(gòu)為直徑23m的球體,觀眾席位于球體內(nèi)部,自由聲程較長,易產(chǎn)生明顯回聲,且球體內(nèi)部極易產(chǎn)生聲聚焦缺陷。

        影院的外部球體為金屬幕墻,鋼質(zhì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有一定的載荷限值,對聲學(xué)材料的重量有嚴格的限制。由于外部結(jié)構(gòu)(屋面)是金屬幕墻,下暴雨時的雨噪聲較嚴重。

        圖1 影院平面圖

        圖2 影院剖視圖

        該項目進行聲學(xué)裝修設(shè)計時,建筑主體已完工,影院的內(nèi)部空間非常有限,空調(diào)機房只能布置在觀眾廳臺階的下方,消聲器的安裝空間也受限,機組噪聲極易通過送回風管道直接進入觀眾廳,影響觀眾的聽音效果。

        3 聲學(xué)技術(shù)指標要求

        球幕影院為多聲道影院,觀眾廳混響時間應(yīng)滿足功能需求及現(xiàn)行標準《電影院建筑設(shè)計規(guī)范》(JGJ 58—2008)(觀眾廳中頻混響時間應(yīng)為0.6~0.9s),不僅要求中頻混響時間較短,且頻率特性曲線應(yīng)盡量平直。

        觀眾廳空調(diào)系統(tǒng)及投影機系統(tǒng)正常運行時,背景噪聲應(yīng)滿足功能需求及現(xiàn)行標準《電影院建筑設(shè)計規(guī)范》(JGJ 58—2008)要求(觀眾廳背景噪聲限值甲級NR30,乙級NR35,丙級NR40),觀眾廳內(nèi)無明顯噪聲干擾。

        觀眾廳內(nèi)應(yīng)消除明顯的回聲、多重回聲、顫動回聲及聲聚焦等聲缺陷。只有消除這些聲缺陷,才能給觀眾創(chuàng)造良好的聲環(huán)境(見圖3)。

        圖3 球幕影院觀眾廳效果圖

        4 聲學(xué)裝修方案

        4.1 聲學(xué)裝修設(shè)計理念

        裝飾設(shè)計在滿足影院功能要求的條件下,以藍色為主色系,體現(xiàn)了十足的科技感,符合科技館的建筑特性。墻面吸聲材料飾面板采用豎向條紋設(shè)計,更具現(xiàn)代時尚感。

        4.2 聲學(xué)裝修材料運用

        為了合理控制球幕影院內(nèi)的混響時間及消除建筑固有的聲缺陷,應(yīng)綜合布置球幕內(nèi)的各種聲學(xué)材料,嚴格控制聲學(xué)材料的造型、規(guī)格、安裝角度及安裝方法。

        (1)外球與內(nèi)球之間

        1)外球金屬幕墻內(nèi)表面噴30mm厚無機纖維吸聲噴涂,除了起到吸聲效果外,還可提高金屬幕墻的隔聲量,降低雨噪聲干擾。無機纖維吸聲噴涂吸聲系數(shù)實驗室測試數(shù)據(jù)詳見表1。

        表1 無機纖維吸聲噴涂吸聲系數(shù)實驗室測試數(shù)據(jù)

        2)檢修走道外側(cè)安裝水泥纖維穿孔板吸聲結(jié)構(gòu),飾面板穿孔率約8%,龍骨內(nèi)填100mm厚吸聲棉包(外包玻纖布,見圖4)。

        3)外球網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)下方,水平吊掛100mm厚空間吸聲體(黑色玻纖布飾面,圖5),在降低混響時間的同時,可消除球幕影院的聲聚焦缺陷??臻g吸聲體吸聲系數(shù)實驗室測試數(shù)據(jù)見表2。

        圖4 檢修走道墻面

        圖5 外球與內(nèi)球之間空間吸聲體

        表2 空間吸聲體吸聲系數(shù)實驗室測試數(shù)據(jù)

        (2)觀眾廳

        1)墻面:觀眾廳內(nèi)放映幕下方墻面安裝鋁條縫吸聲結(jié)構(gòu),內(nèi)部結(jié)構(gòu)為龍骨內(nèi)置吸聲棉包(外包玻纖布)、鋁條縫吸聲板飾面(條板寬20mm、條縫3mm,見表3);2)地面:走道區(qū)域鋪設(shè)阻燃地毯,觀眾席區(qū)域鋪設(shè)塑膠地板;3)座椅:觀眾席區(qū)域設(shè)置120個皮革軟座椅,塑料坐墊底板及靠墊背板均無穿孔。

        表3 鋁條縫吸聲結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)實驗室測試數(shù)據(jù)[3]

        觀眾廳內(nèi)部實際安裝效果見圖6。

        圖6 觀眾廳內(nèi)部實際安裝效果

        5 噪聲控制措施

        5.1 圍護結(jié)構(gòu)隔聲措施

        外球金屬幕墻結(jié)構(gòu)為雙層金屬板內(nèi)填保溫棉結(jié)構(gòu),不僅是空氣聲隔聲的薄弱點,而且下暴雨時球體內(nèi)的雨噪聲嚴重。此處采用的隔聲措施是在原金屬底板下方噴30mm厚無機纖維吸聲噴涂,相當于增加了底板的阻尼效果,可提高金屬幕墻的空氣聲隔聲效果,并可降低雨噪聲的影響。

        觀眾廳出入口采用雙層門的聲閘室結(jié)構(gòu),聲閘室內(nèi)頂面安裝15mm厚的玻纖吸聲板,墻面貼實安裝鋁條縫吸聲結(jié)構(gòu),地面實鋪阻燃地毯??商岣叱鋈肟诘恼w隔聲量。

        5.2 各類機房噪聲控制措施

        球幕影院噪聲嚴重的設(shè)備機房主要是觀眾席臺階下方的空調(diào)機房。空調(diào)機房做吸聲降噪處理:頂面噴30mm厚無機纖維吸聲噴涂;墻面實貼安裝水泥纖維穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)。出入口與聲閘室相連并設(shè)防火隔聲門,空調(diào)機組安裝彈簧隔振器,進出風口處安裝軟連接,減少固體結(jié)構(gòu)傳聲對觀眾廳的影響。

        球幕影院采用兩臺激光投影機,受空間限制,沒有設(shè)置專門的放映間。降噪措施只對其設(shè)置了半封閉的隔聲罩,投影機與觀眾廳之間只露出放映孔,可降低投影機噪聲對觀眾廳的影響。隔聲罩后方為檢修走道,開敞以滿足通風換熱的要求。

        5.3 暖通系統(tǒng)消聲降噪措施

        空調(diào)系統(tǒng)采用全空氣二次回風系統(tǒng),組合式空調(diào)機組位于觀眾席臺階下方。觀眾廳送風口位于觀眾席臺階側(cè)面,回風口位于觀眾席后方。由于空間受限,送回風管道太短,機組噪聲很容易對觀眾廳造成干擾。風管必須采取嚴格的消聲措施才能有效阻隔空調(diào)噪聲對觀眾廳的影響。

        暖通系統(tǒng)消聲設(shè)計措施如下:1)送風管道內(nèi)設(shè)置靜壓箱、消聲彎頭及消聲器,另外臺階下方的靜壓箱圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面噴30mm厚無機纖維吸聲噴涂。為滿足環(huán)保及健康要求,設(shè)計要求噴涂粘貼強、無開裂、無脫落。并在實驗室內(nèi)進行可吸入顆粒物檢測。2)回風管道內(nèi)設(shè)置消聲器,回風口處安裝消聲百葉。

        雖然在設(shè)計階段對暖通系統(tǒng)做了嚴格的消聲降噪的設(shè)計并繪制了施工圖,但由于暖通管道的施工單位未按原暖通設(shè)計施工圖進行施工,管道內(nèi)并未安裝消聲器和消聲百葉,造成完工后的觀眾廳內(nèi)背景噪聲偏大。

        6 施工技術(shù)要點

        為了減少投影幕后方結(jié)構(gòu)的反光,投影幕后方的所有材料外飾面必須是黑色亞光的,包括空間吸聲體、墻面吸聲材料、外球及內(nèi)球鋼結(jié)構(gòu)等。

        該項目的聲學(xué)裝修設(shè)計是在建筑主體已完工后才開始的,空間受限,各空間布局及材料安裝必須符合設(shè)備安裝要求及人員疏散要求。

        影院播放時,聲壓級較大,而音響系統(tǒng)也配置了4個超低音揚聲器,低頻聲波易對材料引起共振。為防止共振產(chǎn)生的二次噪聲干擾,觀眾廳的墻面鋁條縫吸聲結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)牢固。特別是龍骨與面板之間、面板與收邊條之間、面板與回風口鋁合金百葉之間應(yīng)穩(wěn)固無松動。

        7 竣工驗收效果

        球幕影院聲學(xué)裝修施工完成后,設(shè)計方對觀眾廳的混響時間及背景噪聲進行了檢測。測試儀器為丹麥B&K2250?;祉憰r間檢測依據(jù)《室內(nèi)混響時間測量規(guī)范》(GB/T 50076—2013),背景噪聲檢測依據(jù)《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》(GB 50118—2010)。混響時間采用脈沖響應(yīng)積分法進行測量,聲源為發(fā)令槍,位于觀眾席前方走道處,離地1.5m。觀眾席區(qū)域均勻布置5個傳聲器測點,離地1.2m。測量背景噪聲時,空調(diào)系統(tǒng)及投影機均正常運行。

        觀眾廳空場混響時間測試數(shù)據(jù)見表4,頻率特性曲線見圖7。觀眾廳背景噪聲詳細測試數(shù)據(jù)見表5、圖8。

        表4 觀眾廳空場各頻率混響時間測試值

        圖7 觀眾廳空場混響時間頻率特性曲線

        表5 觀眾廳背景噪聲測試值

        圖8 觀眾廳背景噪聲頻率特性曲線

        8 結(jié)語

        1)影院觀眾廳空場各頻率混響時間均較短,且頻率特性曲線平直,具有優(yōu)良的語言清晰度和聲音還原能力,滿足設(shè)計及使用要求;2)觀眾廳的空調(diào)系統(tǒng)及投影機正常運行時,背景噪聲滿足NR40限值要求;3)觀眾廳內(nèi)無明顯回聲及聲聚焦缺陷,滿足設(shè)計及使用要求;4)項目完工后,該球幕影院的聲學(xué)效果及裝修效果業(yè)主都比較滿意。

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