一、多功能报告厅的概述

2009年4月，阿塞拜疆总统府委托阿塞拜疆某公司寻找400M²多功能军事报告厅建筑声学设计和施工单位，经多方论证、项目参观比较，阿方委托广州赛佳声学灯光工程有限公司承担建声（兼室内声学装修）和设备设计、施工，目前本项目合同已经签订，各类声学材料已经出口，计划年底前进场施工。

阿塞拜疆总统府多功能军事报告厅长22.4M，宽17.4M，建筑面积348.70M2，室内体积2160.00M³，设计座位共276座，容积率为7.8m³/人（高于规范推荐的3.5-5.0m³/人），主席台后墙和观众区后墙呈圆弧形，原有体型容易产生声缺陷。主席台和观众厅处于同一空间内。

平面布局如图所示：

二、设计依据、设计标准和施工规范:

1、《剧场、电影院和多用途礼堂声学设计规范》GB/T50356-2005；

2、隔声门、窗标准采用《广电部部标准GYJ26-86》；

3、噪声控制标准采用《广电部部标准GYJ42-89“广播电视中心技术用房容许噪声标准” 》；

4、防火标准采用《广电部标准GYJ33-88 “广播电视工程建筑设计防火标准” 》；

5、空调、照明标准采用《广电部标准GYJ43-90 “广播电视中心技术用房环境要求（温度、湿度、照度）” 》；

6、电气安装标准采用《电气装置安装工程施工及验收标准规范》GBJ232-82；

7、管线布线标准采用《建筑与建筑群综合布线工程施工及规范》GB50312-2000；

8、采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87；

9、建筑设计防火规范(修订本)GBJ16-87；

10、双方设计会议记录（业主用户需求书）；

11. 电子图纸。

三、多功能军事报告厅设计技术指标

声学设计规范要求多功能军事报告厅的音质主要是“语言清晰、可懂度高，其次是良好的丰满度”，在主要使用条件下，具有相应于拾音要求的混响时间频率特性，抑制影响拾音音质的声缺陷，如回声、颤动回声、低频嗡声等，业主要求主要满足召开中小型会议、小型联欢活动、小型文艺演出、访谈节目录制、宴会以及电视拍摄等需求。要求室内装饰风格富丽堂皇、豪华典雅，建筑声学设计合理，混响时间控制在0.7S左右。根据上述规范要求和业主的需要，结合本多功能军事报告厅的现有状况，通过专业建声设计达到棚内混响时间及特性符合工艺要求、声场特性良好、声场分布均匀、隔声性能优良、室内内无环境噪声和设备噪声干扰、本底噪声足够低、声学材料与声扩散体的设计和配置既满足音质要求及防火性能，又兼顾室内装修艺术效果等技术要求。

设计按以自然声为主，使其在满足足够响度的前提下，尽可能兼顾会议使用时的语音清晰和中小型音乐演奏文艺演出时的适度丰满度与园润。

本设计的基本目标是：

1、足够的响度，且声场均匀。

2、合适的混响时间和混响频率特性，使声音既清晰而又丰满、园润。

3、较多的早期反射声，提高声音的响度、明晰度和空间感。

4、较低的干扰噪声，使声场有较高的可闻动态范围。

5、基本无驻波、回声、声聚焦等各种声学缺陷。

6、听觉与视觉有较好的方向一致性。

设计指标为：

1、最佳混响时间T60=0.70s；

2、本底噪声：NR-35。

3、混响频率特性: 63—125Hz：0.7±0.1s；250—10KHz：0.7±0.1s。

4、声场不均匀度：△LP≤±1.5dB。

5、门隔声要求：隔声门隔声量≥35dB。

四、声缺陷的处理

音质缺陷-----主要指回声、颤动回声、声聚焦、声染声及声阴影等声学现象。声染色----由于室内频率响应的变化，使原始声音被赋予外加的音色特点。

圆形、椭圆形、卵形平面、穹形屋顶等建筑，属于最容易引起声学缺陷的体形，而且建筑声学的设计项目往往是在土建设计在前、装饰声学设计后期才介入，由于基本的建筑造型方面已难以改变，唯一办法是从声学装修结构方面进行调整和改造。这就大大增加了设计和施工的难度如而控制音质缺陷的措施。控制此类音质缺陷，除了配置扩散结构外，通常用强吸声方法，因为它同时起到控制混响时间的作用。

主席台后墙和观众区后墙呈圆弧形，声音在遇到凹的墙面或天花棚顶时将会产生声聚焦，使某些点或某些区域的声压级远远大于其它位置，导致声场分布极不均匀，出现"声染色"和"声反馈啸叫"等音质缺陷，极易产生声聚焦。

本多功能厅的主席台及观众区圆弧形后墙，均采取30*40mm木龙骨架基层600*600mm,填50mm厚32Kg/m³双层袋装超细玻璃棉，棉后离墙200mm共振空腔，面饰阻燃透声织物吸声结构，既能有效控制声聚焦等音质缺陷，又能控制室内混响。同时，室内共有直径为900mm的圆柱6条，虽然对观众厅部份观众的视线有一定的遮挡，但其对室内的扩散也有较大的帮助。

五、混响时间的控制和吸声材料的选择

混响时间是在声音在室内成长稳定后，声源突然停止发声，声音在室内将从稳态开始衰减，直至衰减到为原有声能的百万分之一时，这段时间被称为“混响时间”，也即声音衰减60dB所需要的时间（以秒度量）。由于声吸收通常和频率有关。因此混响时间一般与频率有关。所以通常区分为低频混响（取频率67，125，250赫兹）、中频混响（取频率500赫兹或500-1000赫兹）、高频混响（频率≧2000赫兹以上）。

适量的混响时间，可使音乐丰满，语言洪亮、饱满、富有感染力。过短的混响时在拾音空间的设计中，适当间使声音干涩无力，过长的混响时间，使语言清晰度降低，音质缺乏节奏感和力度，唱词模糊不清，因此在不同的性质和要求的空间，必须选择一个“最佳”的混响时间。

混响时间是厅堂音质的客观标准中的一个重要指标。对于语言厅，由于要求语言清晰，混响时间效短，通常T60-（0.5-1.2秒）；但对音乐厅，由于要求声音有很好的丰满性，混响时间要求较长：T60-（0.5-2.2秒）。

混响时间T60可用下面艾润-努特生公式计算确定。

这里V是厅的体积（m3）， ； 为平均吸收系数， 为厅内N种表面中的第I种表面的吸收系数，S为第I种表面的面积（m2），如果考虑听众的声吸收，可以认为每个人相当于0.4m2的吸收面积（a=1），相应的座位不再计入吸收面积。4mV项是考虑空气对高频声的吸收。

规范推荐值如下图所示：

在本多功能厅设计过程中，设计师在充分理解业主对装饰风格要求的基础上，巧妙的将装饰效果和声学两者有机结合。本观众厅根据业主要求，中频混响时间设计值为0.8秒（满场），混响设计计算时，严格控制并利用各类不同材料与构造进行组合，使混响频率特性均衡、平滑，尽可能满足设计规范要求。

吸声材料的选择:

（1）要合理搭配使馆内的混响时间有一个良好的频率特性；

（2）要具有防火、防水、耐腐蚀的物理与化学性能；

（3）要采用环保型，不产生有毒气体，不产生微小颗料与粉尘，易于清洗；

（4）要产品化，吸音系数不带有较大的随遇性，便于控制质量。遵从以上原则，本厅的主要部位声学构件、吸声材料设计、选择与布置如下：

天花主要以石膏板为主，造型以外弧(凸面)为主要表现手法，既考虑到业主对装饰效果方面的追求，又充分考虑到对声音的扩散和对低频的吸收，具体做法为UC38轻钢龙骨配12mm石膏板造型天花（上放50厚32Kg/m³袋装超细玻璃棉，后可变大空腔）。

为了减小初始时间延迟间隙，增加亲切感，天花设计成部分立的悬挂反射板，从舞台前半部的上方一直延伸到正厅的大半部的上方。以使在直达声和原来的第一反射声之间插入一些早期反射声。这些反射板作用除了增加早期反射以缩短初始时间延迟间隙之外，还有一个作用是加强从舞台顶部向舞台的反射，使主席台嘉宾以及观众能更好的彼此听到各人乐器的音响，改善协同性。

舞台区上方需悬挂专业灯具，以满足电视拍摄、摄影等需要，设计中，采用黑色铝格栅吸声天花，黑色铝格栅30mm高,150mm间距。上放50厚32Kg/m³黑色双层袋装超细玻璃棉，后大空腔的工艺做法。黑色铝格栅质量轻，阻燃，吸光，透声性能极高，选用黑色的铝格栅，防止出现光漫反射的现象，影响拍摄。

舞台区和观众区侧墙以难燃透声织物吸声结构为主，具体做法为：30*40mm木龙骨架基层@600*600mm，填50厚32Kg/m3袋装超细玻璃棉，棉后离墙200mm共振空腔，面饰难燃透声织物。观众区侧墙上方为木质声学扩散体，30*40mm木龙骨架，200-500mm的可变空腔，5mm难燃夹板打底,面饰3mm木纹板,面刷清漆。

阿塞拜疆多功能厅混响时间计算书

六、EASE声学仿真软件对混响时间的模拟计算

众所周知，EASE是一种目前应用最广泛的计算机辅助声学设计软件，它是利用现代化技术手段从事工程设计的一种理想方法，精度高效率高更，重要的是无需等到安装调试结束就仿真出工程设计结果。是由德国ＡＤＡ公司在９４年首次开发成功的，版本是由原来的DOS版2.0发展到现在的WINDOWS版4.0.0.40,EASE的全称是由英文Enhanced Acoustic Simulator for Engineers第一个字母翻译而来的，意思是高性能的声学工程模拟软件，在进行一些大型场馆、厅堂、演播厅、录音棚等声学设计时，能进行前期的模拟演示，比如混响时间的仿真模拟计算，听音的比较（即音箱设备选型及罢放后，在模型中声音重放的效果和实际工程完工后声音的比较），以及图形的方式显示声压级、清晰度的模拟、直达声的计算、声场身线的跟踪、混响时间的计算等等多项声学评估功能。

目前利用EASE4.0进行辅助建筑声学设计的案例不多，我们先在autocad2004中进行精确建模、编辑、修改，保存为DXF文件后，导入EASE4.0，根据建筑声学混响时间计算书中设计的各个介面材质，分别赋予不同吸声材料以及其吸声系数，经计算机模拟计算，得出图示混响时间，如下图所示。

EASE4.0中，计算机对混响时间的计算依据是艾润-努特生声学计算公式进行计算的。

将EASE4.0仿真计算结果和混响时间计算书的结果进行对比，发现两者之间的结果基本相符，但低频部分略有差异，经分析，误差存在的原因有：

1、EASE中的座位是按地面面积进行计算，而计算书中是位来进行计算的；

2、EASE中的室内表面积更加精确，而计算书中的室内各介面的表面积在计算时，取主要表面积进行计算。但总体不影响主要计算结果，误差不大。

七、噪声控制：

1、噪声的产生：

多功能军事报告厅的噪声来自多方面。既有来自多功能军事报告厅外的噪声，主要可分为二类，一类来自多功能军事报告厅建筑之外，例如过往车辆、飞机等所产生的交通噪声；另一类来自建筑物之内，但又在多功能军事报告厅外的噪声，例如大声交谈声、上下班时的喧哗声；也有来自多功能军事报告厅的内部噪声主要来自空调系统，灯光控制系统和多功能军事报告厅工作时，摄像机的移动噪声和观众说话以及走动噪声等。

2、噪声的传播：

噪声传入多功能多功能军事报告厅主要通过三种途径，一是噪声作用于墙壁、地板、天花板而产生振动，把声能辐射进多功能军事报告厅；二是通过施工时留下的缝隙、没有密封的洞孔等经过空气传声传入多功能军事报告厅；三是通过多功能军事报告厅的墙面、顶面、或地面与外界的钢性联接通过固体传声而进入多功能军事报告厅。

3、噪声的控制：

隔声降噪主要是通过阻隔直达声，降低室内噪声。这种方法主要取决于两个方面：一是隔声屏障如墙体门窗等的隔声性能，隔声量越高，噪声降低越大。二是隔声屏障与其它构造的封密程度，这一点在设计和施工中尤为重要，往往由于缝隙处理不当而导致隔声效果大为降低。

为此我方要求业主在进行声学装饰之前，先对原有240mm砖墙墙面双面粉刷20mm厚混合砂浆，则可在500HZ、1000HZ的隔声量由47、51 dB提高到49、57dB，可以提高隔声量约2-6dB；针对原有对外的窗户，要求窗玻璃内贴玻璃纸，周边密封玻璃胶再采用砖墙封堵的方法进行处理，即不影响外观同时保证隔声量；对外门采用多阻尼轻质隔声门，要求隔声量达到大于35dB，门的五金配件（活页、手把、锁）应选用牢固可靠的专用产品，隔声锁采用公司研发的专利SC系列隔声锁；主入口门业主要求必须采用钢化玻璃门，在设计时我方采用12mm厚双层钢化玻璃门内挂厚重隔声遮光门帘的做法；室内所有出入口门均加挂厚重隔声遮光门挂帘，门挂帘等是重要的吸声隔声物，又是比较精美华贵的装饰品。采用门挂帘，可减少声波的反射和玻璃窗的共振。门内悬挂厚重隔声遮光门帘，在保证隔声量的同时，避免会议报告时人员进出时室外光线对室内的干扰，影响拍摄和会议人员的注意力；观众区地面结合业主的民族习惯和声学要求，采用10mm厚难燃吸声羊毛地毯，可以有效的降低观众走动时产生的噪声；厅外环廊走道在装修设计已经要求业主设置一定的吸声结构以满足吸声降噪的要求，如：地面铺设地毯或塑胶地板、天花进行吸声降噪处理等。

通过上述的处理基本上可以达到标准多功能军事报告厅对空间背景噪声的国标标准，满足拾音空间的拾音要求。在进行室内自身设备的噪声治理时，首先应考虑声源的处理，降低声源发出的噪声可以从根源上降噪，声源减少多少分贝，室内噪声就会降低多少分贝。空调的噪声是一个容易被普遍忽视的问题，经过和业主沟通，建议选用低噪声的空调室内机和室外机，或尽可能使机器设备运行处于低噪声状态。

　　室内噪声主要来源于空调风口、舞台机械噪声（本多功能厅灯具等采用固定安装方式，无舞台机械）等，需专业设计人员按允许噪声指标合理地选用设备，在安装时做好隔声减振处理，保证观众厅的静态背景噪声满足NR-35标准。具体措施：一是在风机、空调机和电机下做减振处理，即在风机、空调机和电机的混凝土基础或安装架下设减振器和橡胶垫，二是机房部侧墙做强吸声处理，以减小机房内部的噪声；三是所有悬挂风管的吊钩均做减振吊钩，管道接口采用软性连接；四是风机的送风端和回风端加有足够消声量的消声器，所有风道弯头尽可能做吸声弯头。例如电机，选用低噪声产品可以减噪10～20dB甚至更多，两个半负荷运转的电机比相同功率的一个电机的噪声要小很多。在普通照明设备的选型上，全部选用节能型电子镇流器的节能灯具。

　　参考文献：

　　1、马大猷等著，声学手册(修订版)，科学出版社，2004

　　2、《剧场、电影院和多用途礼堂声学设计规范》GB/T50356-2005

　　3、钟祥璋编，建筑吸声材料与隔声材料，化学工业出版社，2005

　　4、高玉龙，厅堂建筑音质计算机辅助设计软件-EASE4.1使用详解，国防工业出版社，2007

　　5、王峥、项端祈、陈金京、薛长健，建筑声学材料与结构-设计和应用，机械工业出版社，2006

　　6、马大猷等著，噪声与振动控制工程手册，机械工业出版社，2002

　　7、吴硕贤主编，建筑声学设计原理，中国建筑工业出版社，2000

　　8、范国志，演艺场馆建筑声学实践，2008

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