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一、概述
不同于大型体育馆,游泳馆仅供游泳和跳水比赛使用,为确保馆内在比赛和训练时,具有必要的音质效果,在初步设计时,是需要由设计师和声学专家组共同商定了游泳馆的声学指标,制定游泳馆装修设计方案。
二、声学设计
①声学设计的难点
游泳馆在声学设计中的难点可概括为如下几方面:
1、容积大
为了减轻屋架和基础的荷载、节约吊顶的投资,一些游泳馆会采用暴露屋架,不设吊顶的形式,从而使容积剧增,由于容积大,为控制混响时间所需的吸声量很大,而平均自由程的提高,容易引起回声和颤动回声。
2、吸声处理面积小
在馆内可进行吸声处理的部位仅限于屋架和山墙,而山墙(或称端墙)上扣除大块记分牌和声、光控制室的窗面积后,能做吸声处理的面积不多,因此,必须在有限的处理面积内选用强吸声结构,还需要考虑到游泳馆精装方案。
3、在短期内确定防潮、价廉的吸声结构
在游泳馆内选择吸音材料的难度最大,由于馆内相对湿度高达100%,常用玻璃棉、岩棉等多孔吸声材料都不适用,微穿孔板吸声结构(铝穿孔吸音板)最适用于潮湿和卫生要求较高的房间,但它必须在钻孔板后设置空腔,当用于屋架时,就须设置吊顶,如不设吊顶,就必须寻求另一种防潮、价廉的吸声结构,这在短期内难度也很大。
以上是游泳馆声学设计的难点,也是游泳馆设计方案中,必须解决的问题。
②混响时间的控制
在体育馆声学设计中,主要是正确选择合理配置吸声结构,达到控制混响时间、防止音质缺陷的目的。
游泳馆内的吸声结构要解决防潮、卫生、价廉和具有足够吸声性能等多项指标。为此,曾对多种防潮吸声材料,如泡沫玻璃、泡沫陶瓷、穿孔聚苯和无纺织物进行了吸声、造价、施工程序和材料来源等各方面的比较,最后确定用槽铝吸音板分别配置在屋架上弦和墙面上。这一结构的造价仅为微钻孔板结构的1/3,加工安装简便,也符合游泳馆装修方案,且在潮湿条件下,仍能有较高的吸声性能。最终经吸声处理后的计算混响时间达到了设计要求。
三、对足够的声强和均匀声场分布的考虑
在体育馆内,要使观众席和场地获得足够的声强和均匀的声场分布,主要依靠扬声系统选择得当,扬声器组的配置要根据观众席的布置方式而定,在大容积的体育馆内,由于混响时间长,通常均采用分散系统,每组扬声器功率小、投射距离短,就可减少馆内长混响的影响而获得均匀的声场分布、防止长距离声反射而引起的回声,同时对提高语言清晰度也有利。
游泳馆因设置跳水池,馆长很大,为确保最佳视距而在比赛池两侧配置观众席。对此,在每侧配置8组高低音组合声柱,吊置在观众席上部的灯架上,这样声柱的投射距离很短、且主轴针对观众席,保证了足够的声强和均匀的声场分布,为使场地的运动员、裁判员和教练员获得良好的听闻,也设置了8组声柱,悬吊在屋架上。
四、游泳馆内的噪声控制
馆内噪声源主要是空调、制冷系统。对此,在系统的送、回风机与风管的接口处配置了室式(迷路式)和阻抗复合式消声器,在进人馆内时又追加了阻性消声器,为了控制系统的低频噪声,在系统的立管内(即馆端部的塔楼内)砌置了共振频率为125一250Hz的共振吸声砖。此外,馆内所有空调、制冷设备均作了隔振基础,以防止固体声的传递。
五、对大型综合体育馆、游泳馆声学设计的几点建议
通过对大型综合体育馆、游泳馆的声学设计,对今后体育馆的声学设计提出如下几点建议:
1、目前大型综合体育馆的混响时间设计指标偏高,空场中频500Hz混响时间为2.65s,语言清晰度很高,可见设计当初确定为1.6s标准偏高。造成投资上的浪费,建议今后大型综合馆的中频混响时间控制在2.0s以下,完全可以满足多功能使用要求。
2、大型体育馆满场混响时间测量困难很大,原因在于观众满场的情况极少,即使有可能,则测量的组织工作和观众的噪声难以控制。因此,建议今后以空场实测混响时间,用听众吸声增量进行折算。
3、提高馆内语言清晰度,主要应立足于扩声系统的设计和合理配置,降低混响时间处于从属地位,因为完全依靠降低混响达到提高清晰度的目的,在大型体育馆内投资太大。
4、大型体育馆的声学设计,建声与扩声设计应独家承包,有利于协调工作,节约投资,获得良好的效果,同时也减少扯皮。
5、游泳馆的中频(500Hz)混响时间可控制在2.5一3.0s范围内,由于用途单一(游泳和跳水比赛),语言清晰主要是报成绩和人名,完全可以通过分散式扩声系统获得满意的效果。