建筑聲學(xué)課程設(shè)計第1頁/共48頁1.建筑概況該廳堂為中小型音樂廳，769座，以演奏交響樂為主，兼顧室內(nèi)樂、民族樂。觀眾廳吊頂最高處為13.26米，大廳平均高度為10.5米，寬為20米，后部布置有一層挑臺，兩側(cè)設(shè)置逐次跌落的淺挑臺。演奏臺面積170.82m2，平面開口16.97米，深11.82米，演奏臺高為7.72～11.05米。觀眾廳總?cè)莘e7137.12m3，每座容積為9.28m3。

第2頁/共48頁廳堂平面第3頁/共48頁廳堂剖面第4頁/共48頁2.音質(zhì)設(shè)計要求

觀眾廳的音質(zhì)要求（1）合適的混響時間和頻率特性曲線。（2）廳堂內(nèi)各個部位都應(yīng)有足夠的響度。（3）廳堂內(nèi)聲能應(yīng)分布均勻，聲音擴(kuò)散充分。（4）前次反射聲，使音樂廳具有親切感。（5）廳堂內(nèi)無回聲、顫動回聲、聲聚焦、聲失真、聲影等缺陷；（6）允許噪聲指標(biāo)為NR25～30。第5頁/共48頁對于古典音樂，混響時間建議為1.7~1.8秒；對于一般的交響樂劇目，中頻混響時間為1.8~2.0秒；對于激情或者傷感的現(xiàn)代音樂，中頻混響時間為1.7~1.8秒；對于巴洛克時期的音樂，混響時間約1.6~1.8秒；對室內(nèi)樂、民族樂，混響時間范圍是1.8~2.05秒；

綜合以上要素，本中小型音樂廳，容積不大，選擇混響時間不宜過長，最佳混響時間定為1.8秒（滿場、中頻500Hz）。頻率特性曲線：低頻有20%的增加，高頻部分比較平直，也可下降10%~15%。3.混響時間的確定第6頁/共48頁4.前次反射聲設(shè)計（1）采用窄的側(cè)墻，淺挑臺及舞臺反射板提供早期側(cè)向反射聲，可以保證聲能較均勻地進(jìn)行反射，演奏臺天花逐步升起，保證直達(dá)聲與一次反射聲的時差較短。（2）充分利用了這些短時差的前次反射聲對保證觀眾廳聲場的均勻和提高前中部觀眾席的音質(zhì)有重要的作用

第7頁/共48頁聲程差檢查第8頁/共48頁聲程差檢查第9頁/共48頁5.體型設(shè)計（平面）

本廳堂屬中小型音樂廳，采用矩形比較合適：（1）側(cè)墻不是很寬，大廳寬為20米，環(huán)繞大廳后部布置一層挑臺，兩側(cè)設(shè)置一層逐次跌落的淺挑臺，其欄板為前傾式反射板，最窄處為15.4米，以上處理，可為觀眾提供大量側(cè)向短延時反射，增加音色的豐滿度、有利于提高聽音的親切感和環(huán)繞感，使音樂音質(zhì)優(yōu)美；（2）矩形平面簡單，各工種配合容易，比較經(jīng)濟(jì)；（3）內(nèi)裝修限制少，便于裝修，將聲學(xué)和美學(xué)很好的結(jié)合。

第10頁/共48頁聲線分析第11頁/共48頁6.體型設(shè)計(剖面）

（1）廳堂建筑的橫、縱剖面設(shè)計首先要考慮讓聲音得到充分?jǐn)U散，使觀眾廳聲場均勻，提高音質(zhì)效果。

（2）設(shè)計中重點照顧樓下前中部缺少前次反射聲或接受長時差反射聲的區(qū)域，避免產(chǎn)生聲影、回聲、聚焦、顫動回聲等聲學(xué)缺陷，以提高該區(qū)域音質(zhì)。第12頁/共48頁7.體型設(shè)計（天花）

提供早期反射最有效的表面是頂棚，頂棚的形狀和不規(guī)則面層，起到反射聲與擴(kuò)散雙重作用，令聲音柔美動聽。如果演奏臺突出，頂棚很高，常需要在演奏臺上懸吊一些反射板，反射板的平均高度距演奏臺不超過6~8m為宜。調(diào)查表明，小尺寸的構(gòu)件比大尺寸的構(gòu)件更有利于擴(kuò)散更大頻率范圍的聲波。

第13頁/共48頁聲線分析第14頁/共48頁8.地面升起

為保證直達(dá)聲不受掠射吸收的影響，達(dá)到整個觀眾席，觀眾廳地面應(yīng)升起。本設(shè)計池座前區(qū)升起較低，池座前三排每排升起10公分（C值），中間8排每排升起20公分，后部6排每排升起30公分，樓座6排每排升起45公分，達(dá)到聽聞要求。

第15頁/共48頁9.樓座的設(shè)計

音樂廳內(nèi)設(shè)置了樓座及包廂，可利用樓座側(cè)面和下表面向池座觀眾席提供早期側(cè)向反射聲。為了使挑臺下面觀眾得到良好的聽覺條件，對挑臺開口與樓座深度的比例控制在D/H=1，張開角度大于450。第16頁/共48頁

音樂廳樓座懸挑D與開口高度H音樂廳橫剖面聲線分析(半場)第17頁/共48頁10.室內(nèi)裝修材料的選擇

（1）該廳堂以自然聲為主，混響時間定為滿場1.8秒(500Hz)需要通過適當(dāng)裝修處理，并進(jìn)行計算。

（2）音質(zhì)良好的音樂廳選擇材料應(yīng)選擇質(zhì)地密實厚重、剛度大的材料，以使聲音得到充分的反射。設(shè)計選材要平衡多方面因素，如材料頻率特性、耐火性、裝飾性、材料的供應(yīng)情況，建筑造價以及施工條件等等。第18頁/共48頁10.室內(nèi)裝修材料的選擇

本觀眾廳的裝修材料為：

?

天花——鋁合金板條板吊頂，后粘貼20厚木板。在一般觀眾廳內(nèi)，天花對聲音的吸收是較多，尤其對低頻的共振吸收更為強(qiáng)烈，致使觀眾廳的低頻混響時間變短。為避免這種情況，選擇此天花，其吸聲系數(shù)低，反射性好，且裝飾效果也較好。

?觀眾廳側(cè)墻—15mm厚石膏板外貼櫸木板，2m以下為花崗巖護(hù)墻上設(shè)淺浮雕，以減少低頻吸收，有利于聲擴(kuò)散。

?演奏臺側(cè)墻——5cm厚木板。

?觀眾廳地面——實貼木地面。第19頁/共48頁w演奏臺地面——雙層木地面下設(shè)空腔，演奏臺地面常常使用厚木板下設(shè)空腔，這樣可以擴(kuò)大固定于地板上的低音提琴和大提琴的聲音輻射，并可適當(dāng)減弱打擊樂過響的聲音。w座椅——半硬質(zhì)木邊椅，椅背為成型木板，實木扶手，半硬椅墊及靠背。減少聲吸收，尤其是低頻音。w演奏臺后墻——3.5m以下是QRD木制擴(kuò)散體，3.5m以上是5cm厚木板。w觀眾廳后墻——池座為QRD木制擴(kuò)散體，樓座為1.5cm厚石膏板外貼櫸木。10.室內(nèi)裝修材料的選擇第20頁/共48頁QRD木制擴(kuò)散體也叫數(shù)論擴(kuò)散體。第21頁/共48頁11.觀眾廳噪聲的防止

（1）噪聲對語言和音樂的聽聞有很大的掩蔽作用，特別是低頻噪聲。對于聽音要求較高的廳堂，必須做好噪聲控制。（2）廳堂的噪聲源主要有內(nèi)部（觀眾及空調(diào)機(jī)械噪聲）和外部環(huán)境噪聲（交通噪聲、社會噪聲），此外還有雨噪聲。（3）觀眾廳內(nèi)的本底噪聲也是音質(zhì)指標(biāo)的一個重要部分。本設(shè)計噪聲指標(biāo)為：在開空調(diào)時大廳的背景噪聲小于NR-25~30或35dBA。第22頁/共48頁

為了減小空調(diào)噪聲對大廳的影響，對空調(diào)管道系統(tǒng)進(jìn)行消聲處理；設(shè)計中除了選用低噪聲設(shè)備，對空調(diào)冷凍、給排水機(jī)組應(yīng)采取隔振設(shè)計，設(shè)置減振器、減振墊；進(jìn)出風(fēng)管、水管配接帆布及橡膠軟接管；機(jī)房內(nèi)平頂、墻面均做吸聲降噪處理。11.觀眾廳噪聲的防止第23頁/共48頁為減弱城市環(huán)境噪聲對觀眾廳的影響，設(shè)置周圍廊，觀眾廳無直接暴露外墻，并采用雙層圍護(hù)墻；?觀眾廳外墻：采用陶粒砼磚砌塊墻，厚度為190mm+90mm。11.觀眾廳噪聲的防止第24頁/共48頁為加強(qiáng)屋面隔聲，結(jié)合屋面隔熱層設(shè)計，附加一層石膏板吸聲吊頂以防止雨淋噪聲傳入廳內(nèi)。?防雨噪聲吊頂：吊一層12厚紙面石膏板（輕鋼龍骨），上鋪50超細(xì)玻璃棉（密度24Kg/m3）。11.觀眾廳噪聲的防止第25頁/共48頁?地板下為是車庫和運(yùn)動用房，為防噪聲干擾，吊一層12厚紙面石膏板（輕鋼龍骨），上鋪50超細(xì)玻璃棉（密度24Kg/m3）。11.觀眾廳噪聲的防止第26頁/共48頁11.觀眾廳噪聲的防止第27頁/共48頁建筑聲學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書建筑聲學(xué)課程設(shè)計（指導(dǎo)教師：閆增峰）設(shè)計題目：多功能劇場觀眾廳聲學(xué)設(shè)計（以建筑設(shè)計快題Ⅳ所選擇的多功能劇場為對象，進(jìn)行觀眾廳聲學(xué)設(shè)計。）設(shè)計內(nèi)容：利用虛聲源法進(jìn)行觀眾廳頂棚及側(cè)墻的聲學(xué)設(shè)計，做出劇場觀眾廳平面、剖面及其反射聲線分布圖，進(jìn)行混響時間計算，檢查關(guān)鍵座位的聲程差。第28頁/共48頁建筑聲學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書觀眾廳聲學(xué)設(shè)計要求：考慮觀眾廳體形設(shè)計的聲學(xué)合理性（即應(yīng)使早期反射聲聲場分布均勻，混響聲場擴(kuò)散，避免聲聚焦、回聲等聲學(xué)缺陷。）第29頁/共48頁建筑聲學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書

觀眾廳各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)及聲學(xué)指標(biāo)：廳堂面積、座位數(shù)、平均每座廳堂面積；排距、C值、最遠(yuǎn)視距；（如設(shè)銀幕）電影廳的銀幕尺寸，放映距離；每座容積、樓座下挑臺開口高度與挑臺深度比，樓座、池座后排凈高，混響時間及其頻率特性、噪聲控制指標(biāo)等。

第30頁/共48頁建筑聲學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書圖紙要求：1.規(guī)格：一號圖紙。2.內(nèi)容：觀眾廳平面圖1∶100；觀眾廳剖面圖1∶100；設(shè)計說明；主要聲學(xué)指標(biāo)；混響時間計算。交圖時間：按照建筑設(shè)計Ⅲ教學(xué)安排交圖紙。第31頁/共48頁聲線怎么畫？你可以利用反射定律與虛聲源作圖（聲線法）第32頁/共48頁聲線怎么畫？你也可以用軟件－ECOTECH第33頁/共48頁聲線怎么畫？你也可以用軟件－ECOTECH第34頁/共48頁聲線怎么畫？你也可以用軟件－ECOTECH第35頁/共48頁聲學(xué)指標(biāo)觀眾廳每座容積規(guī)定

1.劇場建筑設(shè)計規(guī)范（JGJ57－2000）

2.建筑設(shè)計資料集（第二版，1994）劇場類別每座容積指標(biāo)（m3/座）歌劇4.5~7.0戲曲、話劇3.5~5.5多用途（不包括電影）3.5~5.5劇場類別每座容積指標(biāo)（m3/座）戲曲3.5~4話劇4~4.5歌劇5.0~6.0歌劇5.0~6.0多用途（不包括電影）3.5~5.0電影3.5~5.5第36頁/共48頁觀眾廳每座容積規(guī)定

3.劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范（GB/T50356－2005）劇場類別每座容積指標(biāo)（m3/座）話劇和戲曲（容積計算以大幕線為界）4.0~6.0歌劇、舞?。ㄈ莘e計算以大幕線為界）4.5~7.5電影（容積計算包括設(shè)置銀幕空間）6.0~8.0多用途（不包括電影）3.5~5.0聲學(xué)指標(biāo)第37頁/共48頁最佳混響時間（500~1000Hz）推薦值

1.劇場建筑設(shè)計規(guī)范（JGJ57－2000）

2.建筑設(shè)計資料集（第二版，1994）；劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范（GB/T50356－2005）劇場類別觀眾廳混響時間指標(biāo)（S）歌舞劇1.3~1.6話劇、戲曲、多用途、會議1.1~1.4（2000~10000m3）劇場類別觀眾廳混響時間指標(biāo)（S）戲曲、話劇0.75~1.40（1000~10000m3）歌劇1.00~1.60（2000~10000m3）電影0.48~0.90（500~10000m3）會堂、報告廳、多用途禮堂0.65~1.40（500~10000m3）聲學(xué)指標(biāo)第38頁/共48頁混響時間頻率特性，相對于500~1000Hz的比值：

1.劇場建筑設(shè)計規(guī)范（JGJ57－2000）

2.建筑設(shè)計資料集（第二版，1994）；劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范（GB/T50356－2005）頻率（Hz）歌劇院戲曲、話劇院電影院會場、禮堂、多用廳堂125250200040001.00~1.301.00~1.150.90~1.000.80~0.901.00~1.101.00~1.100.90~1.000.80~0.901.10~1.201.00~1.100.90~1.000.80~1.001.00~1.201.00~1.200.90~1.000.80~1.00使用條件125Hz250Hz2000Hz4000Hz歌劇院1.00~1.351.00~1.150.90~1.000.80~1.00話劇、戲曲、多用途、會議1.00~1.201.00~1.200.90~1.000.80~1.00聲學(xué)指標(biāo)第39頁/共48頁廳堂易導(dǎo)致的聲缺陷部位

消除回聲和顫動回聲：檢查：聲程差是否大于17米；部位：后墻，頂棚后部；措施：改變反射面傾角，吸聲處理，擴(kuò)散處理。第40頁/共48頁建筑聲學(xué)課程設(shè)計圖例