多功能体育馆建筑声学设计特点

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一、体育馆向"多功能"模式发展

( D8 ^4 E; V' ~# O4 _1 `* M开放改革带来了丰富多彩的群众文化娱乐生活。80年代兴起的卡拉OK和歌舞厅等娱乐方式,至今不衰。而近年随着广大群众经济条件的改善,文化品位的提升,对生活质素和业余享受的观念也出现了很大变化。
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$ u. N; W" c4 X1 J! t: b人们更加重现身体健康和体育锻炼，加上政府的导向(全民健身)特别是申奥(2008)和申亚(2010)的成功，在全国兴起了一个新建和改造体育场馆的热潮。其中一个特点值得注意----从国内到国外，不论是新建馆还是旧馆改造,普遍都设计成"多功能"的模式。

不仅具备体育训练和比赛的功能，还承担集会、展览、庆典、文艺演出甚至放电影等多样功能。据资料介绍，美国旧金山某体育设施的使用比率中, 体育比赛占51.7%, 音乐会占19.4%, 马戏、冰上舞蹈占7.1%, 展览及其它活动占21.8%。澳大利亚墨尔本某体育馆，音乐演出占50%左右。这是体育产业化、社会化带来的发展动向。

二、多功能体育馆的主要特点
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与一般"纯"体育功能的体育馆对比，多功能体育馆主要有以下一些特点：

1、通常在场地一侧设置固定的舞台，用作会议的讲台及文艺演出活动的表演场地。

: T( S' H; a5 f/ n3 b/ G1 a2、除在比赛场地安装体育比赛专用照明系统和语言广播扩声系统外，还要参照剧场的模式增加设置舞台灯光和文艺演出(语言与音乐兼用)的扩声系统。
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3、对建声设计的要求应高于"纯"体育功能的场馆。这是本文讨论的主题。

7 w. a8 A% U$ W; S  t+ o. \三、 体育馆建筑声学设计的有关标淮

* @( R+ n" Q8 d7 g2 h6 o1 O国家建设部近年先后颁发了JGJ/T131-2000<体育馆声学设计及测量规程>和JGJ/31-2003<体育建筑设计规范>两个文件，其中有关建声设计的指标及要求有以下几点：

〔1〕体育馆建筑声学条件应以保证语言清晰为主。
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〔2〕不得产生明显的声聚焦、回声、颤动回声等音质缺陷。

〔3〕中小型体育馆混响时间在500-1000Hz范围内宜设置:1.3-1.5s。

各频率混响时间相对于500-1000Hz混响时间的比值：

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〔4〕大厅上空应设置吸声材料或吸声构造。
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+ P4 a  I  {2 k9 e〔5〕大厅四周的玻璃窗应设有吸声效果的窗帘。
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) b: O! @4 G- f7 }〔6〕大面积墙面应做吸声处理。

$ e1 ^6 Z$ e/ f. l# Q, b9 Q8 n/ ?〔7〕比赛场地周围的矮墙、看台栏板宜设置吸声构造，或控制倾斜角度和造型。
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四、体育馆常见的声学缺陷
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( k) \9 k! ]- X近年体育馆的建筑造型和结构大量采用暴露网架、不设吊顶甚至采用透光的屋顶材料，并流行弧形拱顶、圆形墙体和大面积玻璃窗或玻璃幕墙形式，这都极易造成较严重的声学缺陷。而且建筑声学的设计项目往往是在建筑土建设计、装饰设计甚至施工的后期才介入，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.
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上述建筑结构造成的常见声学缺陷如：
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1、声聚焦

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。体育馆的弧形拱顶和圆形墙体，是典型的容易产生声聚焦的结构。

2 K; R5 k. P! t% }2 D7 c, r5 M2、颤动回声
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! L4 `5 a/ ^8 d4 |" i  _在室内的一对平行墙之间，一个声音在两墙壁间来回反射产生多个重复的声音，称为颤动回声 。这在体育馆的大面积墙面以及比赛场地周围的矮墙和看台栏板等处最易产生。
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3、混响时间偏长

和一般剧场、音乐厅、会议厅等厅堂相比，体育馆能做吸声处理的表面积比较少，所以混响时间普遍偏长。

8 z6 M+ |: }  ?* h五、 解决体育馆声学缺陷的可行措施

% J" L6 q0 Z7 o! S& R6 L综上所述，体育馆存在的声学缺陷通常主要包括两个问题：一是混响时间过长，二是存在较严重的声聚焦和颤动回声。解决第一个问题的难度不算很大，只需在馆内增加适量的吸声材料（充分利用墙面和顶部），即把混响时间缩短下来，其中的技术难点是设计计算的精确性和施工工艺的严谨性。
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解决体育馆声学缺陷的较大难点在于如何消除由于弧形拱顶和圆形墙体所引起的严重声聚焦和颤动回声，而又不导致改变该馆原建筑设计和装饰设计所定下来的的整体造型、外观、采光功能和建筑风格，这才是建声设计中最具挑战性和创造性的关键。
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对上述问题近年常见的解决措施有以下几种：
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3 O3 u( K. ]3 U. W6 _1）在棚顶安装大面积的平面吸声天花板。这种方法大量用于剧场、礼堂和屋顶为平面形的体育馆，效果很好。但如用于弧形拱顶或采用透光屋顶的体育馆，这种方式会完全破坏了原来的风格和采光功能，不可取。

4 V# Q# u& L2 j8 [  U2）在拱形网架下面吊挂大面积的吸声体，但用于弧形拱顶或采用透光屋顶材料的体育馆，同样影响观感，同时还影响原来已设计或安装好的照明灯具位置需要改变，不可取。

3）在顶棚中央吊挂大型吸声体以解决声聚焦等缺陷，顺着拱顶网架安装条形吸声体（吸声条），这方法曾用于九运会主会场----广州体育馆，采用德国专利的吸声条，用量很大，价格昂贵，而效果仍未能达到十分理想。
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* i+ m+ n8 A6 D4）向拱顶喷涂吸声浆体(植物纤维素)。效果尚可，不适合于混响时间要求精确的体育馆混响设计。
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8 y# i) {7 L" l1 D4 f5）近年较常见的做法是采用事先经过测试的空间吸声体（预制件），顺着网架的形状吊挂于棚顶。可以达到比较良好且较精确的吸声效果。这个方案不会过分影响建筑风格，如果对空间吸声体的造型和色彩适当组合搭配，还会有一定的美化效果。