1、一、声光学专业范围建筑声学:厅堂音质设计,噪音治理。根据建筑结构物料及外墙作出相应的声学设计;内部声学:环境内部声学设计的相关考虑因素包括建筑和外墙、装修、形状及形式;机电声学:控制建筑内部的机电设备的噪声及振动;结构的噪声和振动:设计、测量和计算机模拟以评估来自于内部、外部的噪声声源,结构的噪声及振动的影响源。其中包括结构活动、机电房、建筑基地、交通噪声等。二、光学专业范围建筑光学:景观照明设计,光污染治理。根据建筑结构物料及外墙作出相应的光学设计;内部光学:环境内部光学设计的相关考虑因素包括建筑和外墙、装修、形状及形式;适宜的照度和光色。为什么要进行声、光、舞台工艺设计?1、 国家规范要求
2、:JGJ57-2000剧场建筑设计规范的 1.0.6“剧场设计应进行舞台工艺设计;建筑设计与舞台工艺设计应密切配合,互提设计参数” ;9.1 节中规定:“剧场设计应包括建筑声学设计;建筑声学设计应参与建筑、装饰设计全过程” , “装修设计应符合声学设计要求” ;GB/T50356-2005剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范的总则 1.0.4 条规定“从建筑方案设计开始应同时考虑声学设计,声学设计应参与土建和装修设计全过程” 。“设计文件应包括声学设计计算书和说明。 ”JGJ/T131-2000体育馆声学设计测量规范 总则 1.0.3 条规定“体育馆的声学设计应从建筑方案设计阶段开始,体育
3、馆的建声设计、扩声设计和噪声控制设计应协调同步进行。 ”2、实际情况需要要设计剧院的甲方业主基本都是第一次涉及演艺建筑,一般不知道提出这方面的要求,而大部分建筑设计院没有专业的声、光、舞台工艺工程师;所以大部分建筑设计图中都表明“二次设计” ,许多该考虑的、该预留的因素都没有做;比如耳光、面光位置不对、舞台结构不合理,等土建建起来后才找相关专家设计,这时又是改,又是拆,还有的是既改不了也拆不得的硬伤,只好将就使用。给业主造成额外的经济损失有时远大干声、光、舞台工艺设计费。3、音质设计要求 人耳能听到的声音频率为 20Hz-20000Hz。在厅堂建筑中主要考虑125Hz、250Hz、500Hz
4、、1000Hz、2000Hz、4000Hz 这六个倍频程的声音,以音乐、歌剧演出的厅堂还有考虑 63Hz、8000Hz 这两个频率,这些声音有低频、中频、高频。各种厅堂根据用途和容积的不同对其声学特性的指标也不同。比如:中频(500Hz)混响时间音乐厅 T60=1.8-2.2 秒、歌剧院中的混响时间为 T60=1.5-1.7 秒,多功能厅为 T60=1.1-1.4 秒,报告厅、演出厅、会议室 T60=0.8-1.1 秒,演播室为 T60=0.4-0.6 秒,播音室为 T60=0.3-0.5 秒。在建筑声学装修材料中有些能吸收低频音,有的能吸收高频音。厅堂装修设计的各个面中有些面要提供合理的前次
5、反射声以加强直达声,有些面的材料要经过合理的布置和科学的计算分别用来吸收低频、中频和高频声,是厅堂的混响时间频率特性曲线满足剧场建筑设计规范要求,从而保证厅堂的建筑声学质量。有了建筑声学的基础才能进行扩声系统的电声设计。只有建声和电声的完美结合才能有高质量的厅堂音质效果。建筑声学设计指南一、声学设计主要工作内容1 剧院音乐厅及其附属房间声环境控制。包括各个厅、堂、室的体形、混响时间、声场分布、声学装饰、隔音、隔振、设备与环境噪声控制2 进行建筑声学施工图设计,包括各个厅、堂、室的体形设计、声学装饰设计、隔声设计、隔振设计、设备与环境噪声控制设计并进行声学技术深化施工图设计。3 对项目中使用的材
6、料的吸声系数、墙体材料空气声隔声、楼板及浮筑结构的撞击声隔声、空调通风系统的噪声(包括消声器,进回风口)进行声学指标审核。4 建立三维计算机模型或 1/10 缩尺模型测试分析、吸声材料选、音质参数测量、数据分析、方案声学效果评价、改进方案测量。二剧院音乐厅声学初步设计1、设计原则1.1 合适的混响时间和频率特性曲线设计,创造优秀的音乐、歌舞演出环境。1.2 厅堂内各个部位,包括较远的座位,都有足够的响度。1.3 厅堂内的声能应均匀地分布,声音扩散充分,融合均匀。1.4 合理控制反射声和低频混响,使音乐厅具有亲切感、环绕感和温暖感。1.5 演奏台有比较好的互相听闻条件和舞台支持度。1.6 厅堂内
7、无回声、长延迟反射声、颤动回声、声聚焦等缺陷。1.7 基地的噪声水平,要求噪声指标满足 NR-20 曲线要求。1.8 空气质量控制,在声学设计中确保材料环保,避免声学材料造成的二次污染。按照上述要求,建筑声学设计主要包括:观众厅容积确定及体形设计、混响设计、扩散体设计、观众厅背景噪音控制等内容。2、声学设计指标音乐厅混响时间设计指标为中频 500Hz 混响时间为 1.80.1 秒,混响时间频率特性曲线允许低频有 15-20%的提升,高频有 10-15%的降低。厅内允许的背景噪音水平,应噪音指标满足 NR-20 曲线要求。观众席声场不均匀度Lp6dB。 3、 音乐厅体形设计以自然声演出为主情况下
8、,体型设计主要考虑如下:3.1 充分利用直达声。池座地面要求有足够的升起高度,使直达声得到充分利用,有利于提高观众席声压级。3.2 创造丰富的近次反射声。音乐厅天花板局部向下凸出,充分扩散声场,同时在音乐厅舞台上方设置透明音乐反射板,为前排观众席提供近次反射声。3.3 音乐厅墙面使用厚重的反射型装饰材料,结合墙面的造型设计提高材料的扩散性,保证观众厅内声场分布均匀。3.4 在音乐厅的演奏台上方可安装大型吊灯或音乐反射板,既能满足演奏台的灯光效果的需要同时大型的吊灯能够散射声音,为前排的听众提供近次反射声。3.5 为创造良好的演奏台演奏者的听闻环境建议舞台做扩散处理,扩散方式结合室内设计确定。4
9、、音乐厅声学装修设计4.1 音乐厅建议确定每座容积为 8-10m3/座。观众厅总容积控制在 60008000m3 左右,以获得合适的混响时间。4.2 音乐厅内表面材料与构造处理:天花:为了充分反射声音,天花可采用增强石膏纤维板(GRG)吊顶。墙面:音乐厅侧墙使用增强石膏纤维板(GRG)或木饰面防火板组合墙面。演奏台后墙和观众厅后墙结合室内设计使用增强石膏板纤维板(MLS)或木饰面防火板扩散结构。4.3 座椅声学要求座椅总的声学要求是吸音量适当,并且坐人与否吸引量基本一致,以使不同上座率条件下,观众厅混响时间基本不变。座椅垫翻动时应不产生噪声,也无碰撞声。在观众厅完工后,座椅安装前,要求进行现场
10、声学检测和座椅样品实验室检测,符合中期测试要求的座椅方可安装。4.4 演奏台声学要求演奏台声学设计要求保证乐师有良好的听闻环境,能及时的了解乐队整体的演奏情况,和乐师之间的相互听闻。二、噪音控制初步设计1、 环境噪音控制1.1 为避免外部环境噪音如交通噪音干扰,所有外墙及屋盖其隔空气传声指标应大于50dB(RW),通往观众厅的入口需设声闸及隔声门。前厅及观众休息厅吊顶应采用吸声吊顶。1.2 所有内隔墙隔空气传声指标应大于 50dB(RW) 。噪音敏感用房隔墙隔空气传声指标应大于 60Bd(RW),这些用房包括排练室、视/ 音频导演室、灯光音响控制室、舞台机械控制室等队与有较大振动的房间需要进行
11、浮筑地面处理,楼板撞击声隔声指标小于等于55Db(Lpn,w),这些房间包括排练室、舞台机械控制室等。1.3 为了避免观众厅座椅在翻动时产生碰撞噪声,需要采用具有缓起立和碰撞接触部分软垫处理的观众厅座椅。为减小空调噪音对大厅的影响,建议空调系统管道内及出口风速。总管内风速控制在 4-6m/s,支管内及出风口风速控制在 2-3m/s,在空调风管系统中设置足够长的消音器。1.4 空调设计中,需要详细计算,严格控制观众厅座椅下送风器的气流和产生的噪声。气流流速过快,容易造成观众腿部不适,夏季空调送冷风时尤其严重。气流速度过快,相应的送风器噪音会显著提高,对观众欣赏演出产生影响。1.5 应特别强调控制
12、振动的固体传声处理,设计中除必须选用低噪音设备外,对空调冷冻、给排水机组以及旁边的电梯机房等,应采取隔振措施,如设置减震垫、减震器、设置风管软连接等等。另外,机房的顶棚、侧墙应做吸声降噪处理。1.6 对工程中存在的其他噪声如雨噪声等进行相应处理。1.7 传统消声设备一般选用玻璃棉或岩棉作为吸声材料,其纤维会随空气进入室内,严重污染室内环境。随着新技术的发展,新型无机纤维材料的出现,在满足消声要求的同时,可吸入颗粒物得到了有效解决。建议工程选用新型洁净消声器,改善室内的空气环境。保证一个环保洁净的使用空间。四、建筑声学设计保障措施良好的建筑声学设计需要有良好的设计保障措施。根据以往工程经验,音乐
13、厅声学设计需要有以下几个方面保证措施。1、 丰富的音乐厅、剧院设计经验,和大量的成功实例夫人工程资料和数据。凭借以往工程设计经验和测试积累的数据,能够以职业的敏感眼光发现初期建筑设计中可能出现的问题,以及如何解决的初步方案。2、 大量的材料实验基础数据,包括材料吸收特性、歌声特性。以保证在声学设计中准确运用材料。以及不同材料如何搭配的装饰效果。建筑声学设计是观演建筑中重要的一环,也是装修设计的一部分,需要与装修设计有机的结合在一起。3、 计算机模拟和缩尺模型测试。在实体建筑建设之前,可建立计算机模型进行计算机模拟,分析室内声场,发现并解决相应的声学问题。也可制作 1/10 缩尺模型。进行相应的升学测试。4、 建设中期进行中期声学测试。在观众厅墙面和顶面装修基本完成后,座椅安装之前进行空场声学测试。根据测试结果调整座椅做法,保障满足声学设计要求。5、 验收测试和主观评价,项目竣工后进行声学验收测试收集所有数据,对建筑声学设计进行综合评价。