1、论室内吸声设计摘 要: 通过对室内声学环境的重要性和噪声成因的分析, 结合实践经验对吸音设计的方法和程序进行归纳总结, 为室内设计提供思路和方法.关键词: 室内设计; 声学环境; 设计方法; 设计程序正文:声学环境是室内物理环境中很重要的一项内容, 在室内设计中, 它也是衡量环境舒适度的必要指标之一,由于室内空间的功能不同, 对声场质量的要求也不同, 如广播电台、电视台的录音室、演播室、播音室等场所, 对声场的质量要求非常严格, 需要由专业的人员经过精确的测量、计算后进行设计, 这超出了室内设计的工作范畴, 但一些大中型的会议室、歌舞厅、小型体育馆、游泳馆、娱乐室、健身房等, 都是室内设计的重
2、要内容, 这类空间的面积、人流密度相对较大, 设施较少, 往往会人声嘈杂, 混响严重, 声学环境差, 这就需要在室内设计时充分考虑声场的质量, 采取必要的技术措施吸音降噪, 避免或减轻噪音的发生, 提高声场的质量.一、噪声的类型及传播方式在声学上, 按声波振动的频率高低可分为高频、中频、低频三大类, 属于125HZ 4000HZ 六个倍频带, 如果声源构成复杂, 还会形成宽频带声波. 普通民用建筑的室内噪声, 如谈话、行动、工作等 , 基本上都属于低频噪声, 这些声波在空间的传播方式主要有直达、反射、吸收、穿透等形式. 直达声是声源发出的声波直接传入人耳, 对于这类声波, 室内环境基本上无法影
3、响它的强度和传播, 也就不包括在设计需要处理的范围内; 反射声是声源发出的声波, 经过各种界面反射后传入人耳. 一般情况下, 反射的声波在空间中分布、扩散均匀, 不会影响声场的质量, 但在一些特定的空间中, 如大面积未经处理的平面墙体、弧形、球形的建筑结构, 由于界面整齐单一, 反射率高, 散射面小, 反射声波具有很强的方向性和规律性, 形成梯次反射和回声时间差 , 产生长时间的混响, 甚至产生回声聚焦, 使音质下降; 室内的各种界面, 都会对声波有一定的阻挡、吸收作用, 使声波的声级衰减, 这也是设计中可以有效利用的一个重要方面; 还有一些空间的围护、隔断等由于反射、吸收性能差, 声波在穿透
4、障碍以后仍有相当的能量, 也会形成噪音和二次反射. 通过以上声学原理分析,掌握了室内环境与形成噪声具有因果关系的几个关键环节:环境对声波的反射性能, 环境界面的吸收, 穿透性能, 空间的几何形状等问题, 这样就可以对症下药, 有针对性地安排设计工作.二、吸声降噪设计程序吸音降噪设计的程序, 有以下几个步骤:1. 确定室内噪声的性质、声级、混响时间. 对于不同功能属性的室内空间, 首先要了解其主声源的构成性质和频率, 确定由其产生的噪声属于哪个频带, 是高频、低频还是宽频噪声, 这项工作没有专业的设备也可以进行, 只需按声源类型查阅有关资料或进行混响时间测定, 即可以得出结论, 作为设计的基础依
5、据.2. 确定产生噪声的环境因素. 通过对室内空间几何形状、尺度、界面材料的性质、使用状况等的测定分析, 如声源在空间的位置, 空间的尺度是否符合理想声场所要求的适当比例, 空间的几何形状是否会产生定向反射和声波聚焦, 各界面材料的物理性能(反射率、吸声系数等) , 正常值与高峰值的差异等, 就可以找出产生噪音的主要原因,为下一步工作提供正确的方向, 这也是吸声降噪设计的一个重要步骤.3. 确定吸音降噪量和处理范围. 根据业主的要求和对噪音的类型、成因以及原室内平均反射率吸声系数的掌握,就可以大致确定切实有效的吸声降噪量、混响时间和室内平均吸声系数, 并以此为依据 , 确定吸声处理的范围. 例
6、如噪声量大, 空间容积小的吸声设计, 要对天棚、主要声波反射面同时做吸声处理, 而一些面积较大, 高度有限的空间, 则只做天棚吸声处理就可以了. 应当指出的是, 吸声降噪的效果, 并不是随吸声处理面积成正比增加, 所以,必须合理地确定吸声处理面积和处理方案, 以避免浪费.4. 确定吸声材料、结构的类型、数量和施工工艺, 完成整体设计.三、吸声降噪设计的主要措施和方法根据前面的声学原理和噪声成因的分析, 主要可以从界面的反射和吸收入手, 降低表面反射率, 增加散射面积,增强界面材料对噪声的吸收、衰减, 是最有效的途径. 具体来讲, 有以下几种方法:1. 改变空间的几何形状、比例、布局: 在条件许
7、可的情况下, 通过对空间的分隔、天棚墙面造型、设施摆放等增加散射面, 消除室内定向反射和声聚焦, 提高环境音质,改善声场质量. 例如一些健身房 , 活动室等, 一般空间比较开放, 可以设置一些半封闭的围护或矮隔断, 既能保证使用功能畅通不受影响, 又能形成一些母子空间, 丰富了空间的形式, 也对消除噪音很有好处. 而在各种影视厅、大中型歌舞厅等场所的设计中, 通过包房、雅座等封闭空间的排布, 可以改变空间的形状和比例, 使其趋于合理的声场要求 , 同时对墙面、天棚作造型处理, 一般都是按声波均匀散射的方向和角度, 制作各种几何形状的反射块面,并重复、交错排列, 能够极大地改善声场的质量. 空间
8、内部的各种设施, 它们的摆放位置和数量, 包括人员的聚集、流动, 也是一个不可忽视的因素, 通过合理安排这些因素,也能发挥降噪的作用.2. 选择吸声结构: 根据声学原理, 对不同频率的噪音,可以选用以下的吸音结构:(1) 中高频的噪声, 一般可用 20MM50MM 厚常规吸声材料, 如岩棉板, 矿棉板等, 若噪声量大或要求高时,可用 50MM80MM 厚的超细玻璃棉等多孔吸声材料, 并选择适宜的饰面. 这里需要注意的是, 如果饰面材料选择不当, 表面的反射率会提高, 其内部吸声材料的作用就会大打折扣.(2) 低频噪声, 可以采用穿孔板共振吸声结构, 板厚度 25MM , 孔径36MM , 穿孔
9、率小于 5 %. 这种结构也是大多数声场要求较高的空间所普遍采用的措施.(3) 宽频噪声 , 需要增加吸声材料的厚度, 达到 80150MM , 或采用复合吸声结构, 在多孔吸声材料的面层后,留 50 - 100MM 空气层, 能有效衰减、吸收宽频噪声.(4) 室内湿度高, 有清洁要求时, 可以采用金属微穿孔板吸声结构, 微穿孔板的厚度、孔径均应小于 1MM , 穿孔率 015 %3 % , 后面留 50150MM 空气层.(5) 空间高度较高, 条件允许时, 还可以采用悬挂吸声体的方式. 在符合整体室内设计风格的前提下, 选用适当的造型、色彩 , 用吸声材料制作吸声体, 在空间或声源上方悬挂
10、, 既是对天棚形式的点缀和丰富, 增强观赏性,同时也能吸收部分声波, 增加散射面, 不失为一举两得的好方法.(6) 以上的方法, 根据空间要求的不同, 也可以综合使用, 互相补充, 合理配置. 例如在声源或主反射面的位置, 选用合适的吸声结构和造型, 在次要反射面上, 采用拉毛、弹涂等施工方法, 再辅以吸声体悬挂、各种软性装饰材料等, 综合发挥吸声降噪诸因素的作用, 既能降低成本, 又能达到最好的降噪效果.3. 选择吸声材料: 目前国内生产的具有吸音作用的装饰材料和填充材料种类也有很多, 用于面层的有各种矿棉板, 穿孔板, 铝合金板, 单性壁布, 吸音壁毯等. 用于填充的有岩棉, 超细玻璃、泡
11、沫, 海棉等. 选择配置时, 主要依据其装饰效果、吸声系数、实用性等因素综合考虑,因地制宜, 灵活掌握. 例如矿棉板, 其感观效果一般, 吸声系数为 015016 , 吸声能力较强, 易于施工、更换, 造价适中, 是使用较多的一种吸声材料, 但其缺点是档次低、防潮性差, 强度低, 难清洁; 而铝合金穿孔板则正相反,属中高档装饰材料, 感观效果好, 防火、离潮, 易更换,易清洁, 但吸声系数为 013014 , 表面反射率高, 吸声效果不很理想; 再例如吸音壁毯, 感观效果较好, 吸声系数为 017018 , 吸声能力强, 但其燃点低, 需要做防火处理,它也极易污染, 积灰, 很难清洗, 使用寿
12、命短, 也限制了它的选用. 因此, 要合理地配置、取舍, 兼顾美观、吸声、实用三方面的要求, 这也是吸声降噪设计的一个难点. 一般来讲, 在选择吸声材料时, 应遵循以下原则:(1) 符合防火、防潮、防腐等规范要求.(2) 符合室内整体装饰风格、色调、造型的要求, 避免孤立和不协调.(3) 符合吸声降噪设计目标值的要求, 尽可能提高降噪效率.(4) 符合坚固耐用, 易于更新、更换, 清洗保洁, 施工简便等实用性的要求.四、效果评价对于吸声降噪设计的效果评价, 在一些要求不高的区域, 通过使用人员的感观评定来评价就可以, 而要求较高时, 可以采用吸声设计前后室内平均吸声系数的差值来计算吸声降噪量, 也可以参考国家颁布的 GBJ87 - 85工业企业噪声控制设计规范中的室内吸声降噪量估算表查得降噪量数值. 另外, 通过吸声设计前后室内混响时间的测定、对比也可以计算出吸声降噪量, 对吸声设计的效果做出评估. 随着装饰设计理念和科学技术、材料工艺的不断发展、更新, 设计师也应该及时地了解掌握相关新技术、新材料的开发、应用趋势, 及早地运用到设计中去, 不断提高设计的质量和水平.参考文献：实用建筑吸声设计技术 康玉成中国建筑工业出版社
