首页 > 文章中心 > 空间声学设计

空间声学设计

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇空间声学设计范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

空间声学设计范文第1篇

奥运建筑大型综合体育馆建筑设计特点

奥运体育建筑大型综合体育馆在建筑上主要有以下几个特点:

(1)容纳观众数量多,根据《体育建筑设计规范》(JGJ31-2003),特大型体育馆的定义为容量大于1万座,而本文介绍的两个体育馆的容量均在1.8万,比上述规定高出近1倍。

(2)体积巨大:在上述规范中,混响时间指标根据体育馆的体积分为三档,大于80000m3,400003-80000m3,小于40000m3,而国家体育馆的容积为510900m3,北京奥林匹克篮球馆的容积347400m3,比规范中最高档的体积高4-6倍。

(3)采用桁架的形式早期的体育馆,如首都体育馆,多在屋顶结构下设置装修吊顶,而在北京亚运会时代建造的体育馆基本上就取消了装修吊顶,屋顶的结构形式多采用网架,而此次为北京奥运会建造的体育馆屋顶的结构形式采用了桁架,而且由于跨度很大,屋顶系统的承载力有限。

(4)轻质屋面:屋面均采用轻质金属屋面材料。

(5)连通空间形式:以前的体育馆的比赛大厅多为单独的封闭空间,与休息厅分隔,而近期建造的体育馆多采用连通空间形式,即将比赛大厅与休息大厅连通为一个空间。

(6)用途多样:奥运会的体育馆不仅要考虑奥运会其间的体育比赛,还要考虑赛后的使用,包括文艺演出和大型集会等用途。

国家体育馆声学设计

1.概况及特点

国家体育馆位于奥林匹克公园中心区的南部,与“鸟巢”、“水立方”毗邻而居,是奥林匹克中心区标志性建筑之一。体育馆屋顶曲面近似扇形,如行云流水般飘逸又富于动感,四周竖立的钢骨架与大面积晶莹剔透的玻璃幕墙相映衬,犹如一把张开的中国扇,彰显出中国文化的内涵这是奥林匹克中心区三大体育建筑中唯一的完全由我国自己设计的体育建筑。

国家体育馆平面呈矩形,观众席长约140m,宽约110m比赛场地长约74m,宽约43m,屋顶为单向波浪弧形,比赛场距屋顶最高处的高度约为40m。比赛大厅与观众休息大厅连为一体,有效容积(包括观众休息大厅)为510900m3,容纳约1.8万名观众(赛时),每座容积为28.4m3。

2.声学设计指标的确定

根据《体育建筑设计规范》(JGJ31-2003),大干80000m3的体育馆特级和甲级的混响时间指标(满场 中频)为1.7s,由于本体育馆的体积远大于80000m3,而混响时间是与体积成正比的,所以,要使该体育馆达到这个指标是非常困难的,也是不现实的。对于体育馆来说,由于不存在使用自然声的可能性,所以建筑声学设计的主要目的就是保证体育馆内电声系统能够达到良好的效果,而随着电声技术的发展和电声设备的更新,电声系统对建声条件的要求也有所降低。根据《体育建筑设计规范》,上述混响时间指标可以有0.15s的变动范围,所以我们制定了如下建筑声学设计指标,

(1)混响时间(80%满场,s);

中频(500Hz):1.85s;

频率特性:低频(125Hz)提升1.2倍(相对于中频),高频为0.9倍。

(2)噪声限值(dBA):

背景噪声应低于35dBA,噪声评价曲线NR-30:

空调运行并达到使用工况时,低于40dBA,噪声评价曲线NR-35。

(3)无音质缺陷:

大厅内不得出现明显的音质缺陷(回声、颤动回声和声聚焦等)。

3.声学设计措施

(1)建声设计的主要问题

从声学角度,国家体育馆主要存在以下问题:比赛大厅内的屋顶呈凹弧形,容易产生声聚焦和回声等声学缺陷比赛大厅和休息大厅连为一体,一方面增大了容积,从而增大控制混响时间的难度,另一方面易产生耦合效应;比赛大厅四周无墙面,而与之连通的休息厅的护结构是大面积的玻璃,可以用来布置吸声材料的面积十分有限

(2)屋面系统的声学设计

由于该体育馆的墙面很少,所以可以进行吸声处理的重要部位就是屋顶。由于屋顶呈凹弧形,所以在进行吸声处理时除了要考虑增加吸声量,控制混响时间外,还必须考虑消除可能出现的声聚焦和声反射等声学缺陷。为此我们选择了如下措施:

在屋架内悬吊垂片式吸声体:由于本体育馆体积巨大,体积超过50万m3,每座容积高达到了28m3/座,而可供布置吸声材料的界面又相对较少,总内表面积约96000m3仅靠在体育馆本身的界面上布置吸声材料不能满足控制混响时间的要求,必须增加相当大数量的吸声量,而最有效的方法就是悬挂空间吸声体。

空间吸声体由于各表面都暴露在声场中,所以吸声效率最高。吸声体的形式和材料除了必须满足声学要求外,还必须满足建筑装修风格和结构承载的要求。

形式的选择 国家体育馆外形象一把展开的折扇,显示了浓郁的中国特色,而在内部装修时,神似折扇关闭时扇骨形式的垂片,就成为一个不断重复的主题,如休息厅的吊顶墙面的百叶等。为了使声学设计不破坏体育馆总体的建筑风格,使声学构件统一于装修的主题之下,经过与建筑师协商,在体育馆中采用了垂片式空间吸声体,将休息厅垂片式的吊顶延伸到比赛大厅内,强化了建筑风格。吸声体呈矩形,高度为500mm,厚度为100mm,片间距为400mm,悬吊在桁架下弦上面的位置,从图中可见垂片式空间吸声体实际效果。

材料的选择 由于国家体育馆跨度很大,屋顶系统的承载能力有限,所以空间吸声体采用了无骨架空间吸声体,其芯材为用阻燃环保纤维织物毡进行封闭处理的80K离心玻璃板,面材为阻燃吸声布,板的边框是通过固化工艺将玻璃棉板的周边固化形成的,板和框为一体。该吸声体由于没有金属或木制的龙骨,所以重量很轻。另外,其吸声

性能良好,而且由于饰面材料与芯材复合良好,不易脱离;另外,由于该产品的芯材用环保阻燃织物毡进行了封闭处理,所以不会出现玻璃棉纤维逸散的情况,环保性能良好,安装比较简便。

屋面板下进行纤维喷涂处理:但由于体育馆的屋面为凹弧形,容易产生回声和声聚焦的声学缺陷,根据以往的经验,垂片式空间吸声体由于在两片之间有一定的距离,有时可能遮挡不住来自屋顶的反射声,所以不能完全消除声缺陷。为了解决这个问题,我们在屋面板下层做了25mm厚纤维喷涂。纤维喷涂技术是将经过预先特殊工艺处理的无机超细纤维、纤维素、抗火化合物以及粘接剂等原料,通过专用配套的喷涂设备混合,在施工现场喷涂于混凝土、钢板、石膏板等各种基体表面上,形成具有一定厚度喷涂层。纤维喷涂材料除具有一定的吸声能力外,还具有保温、绝热等功能,在以钢板作为基体时,还具有较好的阻尼作用,可以较明显的提高其隔声性能。

所以采用此措施除了可以改变屋面的吸声性能,消除声聚焦和回声等声学缺陷外,还可以提高轻屋面的防雨噪声性能,提高轻屋面的空气隔声性能,并具有一定保温作用。

(3)其他部位声学设计措施

由于顶部的空间吸声体和纤维喷涂的吸声频率主要在中高频,而低频的吸声能力稍弱,为了控制体育馆的低频混响时间,我们在体育馆护墙上部内侧百叶内设置了穿孔FC板低频共振吸声构造,具体构造是在金属百叶后安装6mm厚穿孔FC板,孔径5mm,孔距25mm,板后贴一层无纺吸声纸,板后空腔400mm,共振频率为125Hz。

在观众席三层赞助商包厢外墙面,除玻璃窗外其他部分采用木质吸声板吸声构造,具体构造为:18mm厚木质吸声板,28/4M,穿孔率7.5%,板后贴无纺吸声纸,板后空腔150mm,空腔内填50mm厚40K离心玻璃棉板。

比赛场地周围有固定墙面的部分,采用木质吸声板吸声构造,具体构造同上。

主席台和贵宾包厢采用吸声量较大的全软包座椅,普通观众席采用硬椅。

(4)休息厅的声学处理

由于比赛大厅和休息厅是连通的,所以如果休息厅内的混响时间过长,可能会与比赛大厅产生声耦合效应,出现声学缺陷,影响语言的清晰度,所以必须在休息厅内也进行一定的声学处理。结合休息厅的装修设计,在休息厅采取了以下声学处理措施。

观众休息厅内坐席下斜板吊顶内采用玻璃棉吸声构造具体构造为:50mm厚40K玻璃棉板外包玻璃丝布,放于斜板吊顶上。

观众休息厅内16m板下垂片吊顶内采用玻璃棉吸声构造,具体构造为双层轻钢龙骨,50mm厚40K离心玻璃棉板外包黑色玻璃丝布,与楼板之间留50mm的空腔,下罩钢板网刷防锈漆。

篮球馆声学设计

1.概况及特点

北京奥林匹克篮球馆是五棵松文化体育中心重要的组成部分,比邻北京奥运会棒球比赛的场地。作为2008年奥运会篮球预赛和决赛用馆,该场馆是一座设计先进,功能齐全的现代化综合体育馆,总占地面积16.8万m2,总建筑面积6.3万m2,可以容纳观众1.8万人。

北京奥林匹克篮球馆平面呈方形,观众席边长为110m比赛场地活动座椅收起时长约65m,宽约52m,篮球比赛时长约38m,宽约25m,屋顶为平面,比赛场距屋顶最高处约为35m。比赛大厅与观众休息大厅连为一体,有效容积(包括观众休息大厅)为347400m3,容纳约1.8万名观众(赛时),每座容积为19.2m3/座。

2.声学设计指标的确定

虽然该体育馆称为篮球馆,但其用途除在奥运会之间进行篮球比赛外,在赛后还会进行其他各种大型比赛,并且要求可以进行大型文艺节目和群众集会,所以属于综合体育馆对建筑声学条件有较高的要求,为此,制定如下声学设计指标:

(1)混响时间(80%满场,s),

中频(500Hz):1.85s;

频率特性:低频(125Hz)提升1.2倍(相对于中频),高频为0.9倍。

(2)噪声限值(dBA),

背景噪声应低于35dBA,噪声评价曲线NR-30;

空调运行并达到使用工况时,低于40dBA,噪声评价曲线NR-35。

(3)无音质缺陷:大厅内不得出现明显的音质缺陷(回声、颤动回声和声聚焦等。

3.声学设计措施

(1)建声设计的主要问题

北京奥林匹克体育馆虽然也可以容纳1.8万名观众,属于特大型体育馆,但从声学角度,与国家体育馆相比有如下的优势:

体育馆的体积小与国家体育馆,每座容积为19.2m3/座,混响时间的控制相对较容易:体育馆的屋顶形式为平顶,不易产生声聚焦等声学缺陷;体育馆的座椅为软椅(国家体育馆的座椅为硬椅),为大厅提供了较大的吸声量。

但与国家体育馆相同,本体育馆也存在比赛大厅四周无墙面,而与之连通的休息厅的护结构是大面积的玻璃,可以用来布置吸声材料的面积十分有限等问题。

(2)屋面系统的声学设计

由于该体育馆建筑设计师为了保证整体的风格 不希望采用空间吸声体,为了尽量满足建筑风格的要求我们进行了详细的计算。根据该体育馆每座容积相对较小而且所有座椅均为软椅的特点,我们在声学设计时就没有采用空间吸声体。而采取了以下吸声措施:

由于其他可以布置吸声材料的界面十分有限,所以体育馆顶部就成为最重要的吸声部位。我们将整个顶部都设计成宽频强吸声构造。另外由于屋面为轻质金属屋面,所以增强其隔声性能也可解决问题。为此,在桁架上弦与屋面之间设置隔声和吸声双重功能的构造:一方面提高轻屋面的隔声性能,另一方面起到保温和吸声作用,因此它是集吸声、保温、隔声三项功能的复合结构其中紧贴轻质屋面板下的50mm厚80K玻璃棉板和9mm厚PC板(高强纤维水泥板)组成隔声层,可以有效地提高屋面的隔声量,同时也具有良好的保温性能,对建筑的节能也具有重要的作用,在下面的空腔、100mm厚40K玻璃棉板、无纺吸声纸和穿孔铝板组成了高效宽频吸声层,除控制混响时间外,还可以有效的消除可能产生的回声等声学缺陷。总面积约15100m2。

(3)比赛大厅内其他部位的吸声处理

在其他部位,还进行了如下吸声处理,在观众席三层贵宾包厢以下墙面,采用木制吸声板吸声构造,该构造表面为有一定透空率的木饰面复合板材,具有良好的装饰性,同时便于清洁,而且具有较高的防火等级,对低频有较好的吸声效果。

观众席采用有一定吸声量的局部软包座椅

玻璃幕墙在与比赛大厅相通的部位(从比赛大厅可以看到的部位)采用吸声遮光百叶。

(4)休息厅的声学处理

吊顶:在楼板下粘贴一层吸声材料(如100mm厚玻璃

棉板),然后在下层结合装修设计设置透声的吊顶。

观众休息厅内部分墙面采用了木丝吸声板吸声构造。

北京奥林匹克篮球馆按美国NBA的规格要求进行了装修,并安装了世界最先进的全彩高清LED显示系统,包括吊挂在比赛大厅中间的一个净高9.042m,最大直径约为11m的“漏斗屏”,以及位于观众席拦板处的两圈条形LED屏营造了非常热烈的气氛。竣工后举行了多次大型文艺演出,如周杰伦、周华健演唱会等,各方面反映效果很好。

结论

经过这两个为奥运会新建的最大的综合体育馆的建筑声学设计实践,并通过体育馆竣工后的测量结果和使用效果的综合比较作者有如下经验。

1.声学设计与建筑和装修设计的结合

每个建筑都有其独特的建筑风格和主题,而建筑中的各专业设计均应在服从总体风格的前提下各自发挥,声学设计也不例外。所以声学设计人员必须与建筑师和装修设计师有良好的沟通,必须使自己的设计满足总体建筑风格的要求,在达到良好声学效果的同时,起到美化环境,强化主题的作用。

2.混响时间设计指标的制定

对于体育馆来说,建筑设计的目的就是满足电声系统的要求 随着现代电声技术和器材的进步,对混响时间的要求也有所放宽。另外由于现代特大型体育馆,体积巨大,而可以布置吸声材料的界面十分有限,所以将混响时间设计指标定的过低,是不现实也是不必要的,而且需要大量的投资,对于体积大于30万m3的特大型体育馆,中频满场混响时间在1.9s-2.0s之间,就基本可以满足现代扩声系统的各种要求。从北京奥林匹克篮球馆的实际测量数据和举行文艺演出的实际效果可以证明上述结论。

3.空间吸声体的使用

空间吸声体是体育馆中控制混响时间的常用措施,但是否使用也应根据实际需要来确定。另外空间吸声体的选择必须考虑体育馆的总体风格,结构的承载等因素,应在和建筑设计师和结构设计师充分协商后确定。

4.综合屋面系统的声学设计

对于特大型综合体育馆,屋面系统是可以进行吸声处理的最大界面,是建筑声学设计的关键在进行屋面系统设计时,除了控制混响时间外,还必须考虑声学缺陷的消除和隔声性能的增强。

空间声学设计范文第2篇

关键词: 观演建筑 视觉设计 声学设计 协调融合 以人为本

中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:

前言

观演建筑是指那些与音乐、戏剧观演有关,并对音质有较高要求的厅堂建筑。如音乐厅、歌剧院、大剧院、戏剧场、多功能厅、演艺中心、文化艺术中心等公共建筑。这类建筑具有其特殊性,其功能组成主要分前场与后场。所谓“前场”是指与公众直接对话接触的区域,例如前厅、休息厅、观众厅、走道、舞台、乐池等观众可以直接进入和接触的区域;“后场”是指后台、侧台、化妆、排练厅、道具、服装间等一系列演出保障用房及区域。

介于此类建筑的特殊性,恰当地抓牢几个设计要点,才能将其多属性、多专业的特性有机地组织起来,我的总结是:“视觉设计”、“声学设计”、“协调融合”、“以人为本”。

一、视觉设计

视觉设计心理研究表明,视觉系统就像是一部无以伦比的精密装置,奇妙的功能令人对造化之功赞叹不已。人的视听功能有特定的适应性,有了生物节奏的规律,于是才可能有悦目的效应。视觉有许多产生舒的本能反应,例如:图像的节奏感、秩序感,适当的色彩关系,因为吻合人的生理需要而产生的愉悦。

室内设计中对图形的应用和色彩的选择最大程度上决定了空间的视觉特质,从而带给受众群体直接的感受。观演建筑一般都会是当地比较瞩目的代表性建筑,如上海大剧院、苏州科技文化艺术中心、青岛大剧院、厦门海峡二期闽南剧院等,其不仅体现了当地文化发展的需求,更是当地文化精神的代言,作为观演建筑的室内设计更是肩负着文化挖掘的重任。例如厦门海峡二期闽南剧院的室内设计中,设计思路始终与当地的文化相呼应,对厦门“鹭岛”的解读,以及对当地地方戏曲民间艺术等元素进行发掘,并通过提炼和深化,巧妙地与建筑元素结合,形成基于地方文化又符合时代特征的设计符号,贯穿于室内公共空间的设计语言,给当地观众以新的文化诠释,也给外地观众以地方文化的展现。

(附图一)闽南剧院大厅设计中顶面的肌理、栏杆形态都和当地的文化元素的挖掘有关

(附图二)闽南剧院大厅栏板形态来源于唯美的舞蹈艺术

梵高说:“没有不好的颜色,只有不好的搭配。”而在最能体现人感性与敏感的特性并与人的生活息息相关的室内设计中,色彩几乎可被称作是其“灵魂”。由于现代色彩学的发展,人们对色彩的认识不断深入,对色彩功能的了解日益加深,使色彩在室内设计中处于举足轻重的地位。色彩,是室内设计中最为生动、最为活跃的因素。色彩依明度、色相、彩度、冷暖而丰富多彩,而色彩间的对比调和效果更是千变万化的。

室内设计中按照不同空间的使用特性,或激情、或冷静、或温和……,观演建筑室内设计的色彩把握更是极为重要,空间性格的属性、导向功能、节奏等等都是我们可以通过色彩进行演绎的。

(附图三)闽南剧院大厅色彩的运用,以及材质肌理与当地元素的关系

(附图四)闽南剧院观众厅色彩与材质运用

二、声学设计

观演建筑与其他建筑的显著区别就在其“声”,即声学的超高要求上。特别是音乐厅、歌剧院建筑,音质设计在工程建设中占有主导地位,这是由于功能上的要求所决定的。

“声”——声学设计,观演建筑的音质要求,主要根据该建筑的声学特性,各有其侧重点:以音乐演奏(唱)为主的建筑,要求声音丰满而不混浊,有足够的响度(音量),不改变演奏(唱)者原有的音色,并适当加以美化,均匀的声强分布,足够强和覆盖面大的反射声,从而获得较好的亲切感,低噪声和无音质缺陷;以语言听闻为主的建筑除同样要求有足够的响度、均匀的声分布和低噪声外,侧重于语言的清晰、可懂、音色纯真、饱满。观演建筑有多种分类,如音乐厅(又分交响乐厅、室内乐厅)、歌剧院、多功能剧院、话剧院、地方戏剧院、排练厅(又分音乐用、戏剧用)等不同类别,而不同类别的厅堂对声学的指标也都有区别。按照不同类型的观演建筑确定其相应合理的设计参量指标,以此作为设计依据,才能达到预期的音质效果。

观演建筑最基本的评价参数是混响时间、早期反射声、响度、声场分布和声扩散以及允许噪声等。

如在厦门海峡二期闽南剧院中的理论参数指标分别为:

中频满场混响时间RT:1.5±0.1s

低频比重BR:1.1~1.3(提高低频RT可增强音乐丰满度)

侧向反射系数LFE4:15%~35%

声场力度Gmid:2.5~4dB

初始时间延迟间隙tI:≤20ms

表面扩散因子SDI接近于1

本底噪声:NR-25

每座容积:7~9m3/人

在演出时观众厅内任何位置上不得出现回声、多种回声、声聚焦和共振等可识别的声缺陷。

(附图五)闽南剧院观众厅声场分析

三、协调融合

观演建筑有关视觉、听觉方面的设计直接影响其专业功能与技术等级,为此在进行设计建造之前,必要明确功能要求,投资情况,将来经营方式,对各功能特点,观众厅类型,设备设置和等级;对各项指标、附属建筑的布置等进行科学论证,详尽分析,提出设计要求和条件,才能提交设计单位按程序进行设计。一个成功的观演厅堂,必须具备以下的条件:

1.具有良好的视听条件

看得满意、听得清楚,是观众、听众对观演建筑的最基本要求,也是观演建筑设计成败的关键。室内设计必须根据人的视觉规律和室内声学特点,解决视听的科技问题,因此观演建筑室内设计具有高度的科学性。

2 .创造高雅的艺术氛围

欣赏各式各样的艺术表演,既有娱乐性又具教育性。精彩的艺术表演应与高雅的空间环境相协调,历史上许多著名的剧院、音乐厅,都从内到外倾注了建筑师和艺术家的高度智慧和心血而成为建筑艺术精品留传于世。我们当然不苛求建筑环境艺术气氛完全和演出艺术作品内容一致,但在广义上说观演建筑室内设计应具有高度的艺术性,使形成一个高雅的艺术文化氛围,潜移默化地提高民族的文化素质。

3 .建立舒适安全的空间环境

许多演出往往长达几小时甚至半天,观众也常达千、百人之多,因此要求室内具有良好的通风、照明,宽敞舒适的流动空间和座席,安全方便的交通组织和疏散,使观众能安心专注地观赏演出,是十分重要的。

为了实现以上的要求,除了做好视觉设计、声学设计之外,必须在设计时密切地结合如舞台设计、照明设计、智能化音视频设计、机电消防设计等一系列专业设计,并且使其融合协调。

舞台是表演艺术的第一载体,是观众厅内空间构图的中心,它的高、宽尺寸决定了观众厅的规模;箱形舞台的大小尺寸,甚至影响到剧场的体型;同时,也是舞台内的声场与观众厅的声场的耦合处,如同咽喉,对观众厅的音质起着决定性的作用。台口宽度、高度和主台宽度、进深、净高均应与演出剧种、观众厅容量、舞台设备、使用功能及建筑等级相适应。同时,吊杆设置、各种幕布的配置、假台口、转台、车台、升降台、伸缩舞台等,均是实现舞台效果的必要条件。

照明设计越来越得到人们的重视,特别是在观演建筑中,照明设计已经成为非常重要的一个环节:

1 .观众厅的照明

观众厅的顶棚形式应考虑能隐藏光源和声学上的特殊要求,因此,常作成一系列锯齿形状的吊顶,把灯具隐蔽在朝向舞台方向一边,并能利用智能调光控制模块设计出在不同场景产生合适的照度和光照形式。观众厅的照明是集功能要求和艺术性的综合手段,厅堂的装饰材料与色彩通过恰当的照明方式、照度、色温呈现给观众,不同的场景带给人不同的视觉感受,同时也是对演出效果的保障。

(附图六)闽南剧院观众厅照明模式

2 .舞台照明

舞台照明是通过面光、耳光、追光、脚光、天幕灯等专业照明手段提供特殊的艺术效果,表现出形体的立体感,产生戏剧的情绪和气氛。

除了以自然声演出的音乐厅外,目前所有的观演大厅都具有智能化音视频系统。各种智能化电子设备随着科技的发展也以惊人的速度发展着,可以通过各种设备进行补偿和制作,使音质和影像获得意想不到的、特殊的效果。同时结合建筑声学设计,选择室内装饰材料应既能满足声学要求,又有良好的艺术效果,把装修艺术和声学技术结合起来,充分体现观演建筑室内艺术的特征而别具一格。

观演建筑因其空间较为复杂、人员较为集中,故对消防安全的要求特别高,合理的防火分区设置、科学高效的智能消防手段、健全的疏散逃生指示、安全规范的用材与施工等均是应当严格注意并实施的。

室内设计作为设计的总体协调环节,必须了解并尊重其他专业设计的重要性,起到切实的协调融合作用,结合运营管理的需求推进整体设计,充分发挥各专业的技术优势,才有可能创造出一个优秀的观演建筑。

四、以人为本

这里所说的“以人为本” 是指人性化的意思,建筑为人所用,必须是以人的各种需求作为本源。所有的设计本身均服务于人,公共空间的人性化设施、标识系统、无障碍设计、以及满足不同人群的其他辅助设施及服务都是在室内设计中去体现和考虑的,所有之前提到的视觉设计、声学设计、舞台设计、照明设计、智能化设计、机电消防安全设计等都是应该以人的需求和感受出发,创造于人,服务于人。只有这样,创造出来的成果才会是经济的、合理的、舒适的。这里特别说到的是后场的人性化设计。观众席的舒适一定我我们关注的,但演员的使用空间是否设计合理,在观演建筑里却显得尤为重要。舞台的设计必须合理,有利于演员在最短的时间走到舞台;地板必须是有弹性的,避免演员受伤;舞台或部分舞台可以提升,允许演出在不同高度同时进行;舞台侧翼或上空要有足够的空间,可以适应大型演出或能布置多重布景;更衣室、淋浴间、休息室便捷合理;排练厅的合理设置……在一个设计优良的观演建筑中,舞台和演员构成了一半,观众构成了另一半,他们的二者相互融合使得演出超越现实,达到一定的艺术高度。

(附图七)闽南剧院VIP化妆间的人性化设计

五、结束语

综上所述,观演建筑的设计内涵是以实际需求为准,而不只是一种形式、一种审美思想,或是一场华丽的比拼,对核心需求的理解与最终慎密的设计同等重要,只有这样,才能创造出一场唯美的“视听盛宴”。

【参考文献】

[1]. 赵伟军. 《设计心理学》.北京:机械工业出版社.2008.10

[2]. 吴建好. 关于室内设计中色彩的环境与功能的探讨[J].人文社科.2008.12

[3]. 孙强. 论室内设计中人性化空间的创造[D].合肥工业大学.2006

[4]. 项端祈. 《演艺建筑——音质设计集成》.北京:中国建筑工业出版社,2003

空间声学设计范文第3篇

(一)休闲项目的存在意义

娱乐是与工作相对的概念,娱乐空间就是人们工作之余去的场所,是人们聚会、用餐、欣赏表演、松弛身心和情感交流的场所。娱乐空间设计作为建筑设计的不可或缺的部分,也为设计师提供了更多展示自己作品的舞台。休闲娱乐空间的拥有水平是一个地方在社会经济、资源、技术等的综合体现。

(二)娱乐空间的设计思考

娱乐空间设计讲求的是美观性与科学性的结合,由于一些设计师、投资者不懂或不重视规划与设计,给以后的经营带来很大的问题,所以在设计中。应对这些问题有一个清醒的认识。

一是单纯追求美观性,忽视其内部功能性。导致许多娱乐休闲场所在营运后需要进行二次改造。娱乐空间设计针对的是广大消费者而不是单一的业主,不仅要符合客户的要求,更需要适应客源、适应市场。

二是作品不断复制拼凑,缺少创新性。

三是顾客期望值高,与实际差距较大。管理水准偏低,服务质量存在不少问题。职业化人才缺乏。管理人才素质偏低,人才结构不合理、管理人才专业结构单一。

四是声学效果差,存在声学缺陷。有些地方串音现象严重。有些严重的KTV场所成为声音的污染地,噪声的发源地。

(三)娱乐空间的构建原则

一个成功的设计是从内到外由表及里的具体的内在品质的综合表现,是集音响效果、声学、装饰装修为一体的多学科知识。

在构建过程中要做到以下几点:

一是空间设计与装饰:这是硬件部分,要结合建筑本身,通过对基础的墙、天棚、门窗、地面等基础构成要素的设计,运用空间结合、空间序列达到功能布局合理、流线清晰简明的效果。装饰材料的选择上既满足功能要求,又要把装修与科技结合起来,使空间设计别具一格。

二是灯光与色彩:这是设计的重要部分。艺术照明要做到具有空间感、色彩丰富,各种灯光遥相呼应,主体照明与辅助照明要相辅相成。利用强烈的灯光明暗对比给空间增添迷幻、神秘色彩。色彩搭配应该落落大方、绚丽、亮眼,形成靓丽的灯光对比效果,营造具有层次感、立体感的空间。成功的照明设计能在复杂的空间处理时起到微妙的划分空间的作用。利用光源组合和多回路控制来最大限度的取悦顾客。

三是音乐、视听效果。音乐要契合空间整体氛围,富有自己的个性与特色。而具有良好的视听条件是听众、观众对娱乐空间的最基本要求。在设计中必须根据室内声学特点和人的视觉规律,使其具有高度的科学性。

四是独立性与封闭性。空间要有良好的隔音设施,避免来自内外部的干扰。使人们在娱乐休闲时不仅得到生理上的满足,更重要的精神层面的享受。

三休闲项目的现实意义

(一)设计意图

娱乐休闲项目日益增多,人们生活质量和消费水平的提高不仅满足于对物质上的生活,对精神上、娱乐上的需求迅速提升的现象和状态,在尊重客户需求的前提下,结合行业性质特点让自己的设计成为一种亮点,在激烈的竞争中出奇制胜。同时把握住流行的趋势,进行时尚化的设计,吸引消费者的眼球,赢得商机。

(二)设计手法及材料运用

随着科技进步新材料、新技术、新工艺的层出不穷,为追求全新的时代气息提供了取之不尽的色彩;金属和玻璃等富有时代特点的新材料,给人们带来全新的时代情绪,木材石材等天然材料继续运用反映着人类追寻渊源,亲近自然的情怀,特别是近年来玻璃在空间装饰中的运用,从加工工艺到装备技术带来视觉和心理的强烈冲击。

在材料的运用上,装修材料直接关系到声场参数。从环境保护的观点在装修设计时应采用环保型材料,有些场所外观很豪华,人在空间就会流眼泪,这种房间是只能看不能使用的材料。要采用适合声学的装修材料,如吸音棉、隔音板等。空间地板铺贴使用与整个空间色调相统一的理石铺设,起到扩大视觉空间的作用,让较窄的空间显得更为宽敞。吸音隔音方面更是讲究,如墙壁采用欧式皮革软包、UV淋漆板、环保吸音棉等使吸音效果更理想。而且这些材料具有难燃防火、无粉尘污染、装饰性强、施工简单等特点。粘合剂也选用无毒无害的有机胶体。门的设计大胆地引入由框架组成的形体,成为建筑的核心。

空间声学设计范文第4篇

关键词:音乐声学;录音棚;噪声控制;录音环境;音质

录音是一门艺术,是把自然界中存在的和人们为了某种需要创造的音响记录下来。是将声音信号记录在媒质上的复杂过程。作为音乐制作中的重要组成部分,录音环节直接决定着作品的优劣和成败。因为录音是与声音打交道,所以既要遵从一些音乐声学方面的原理。又要从符合人的听觉审美出发,只有这样才能达到优质的录制效果。在录音中,录音棚的声学构造对于录音制作及其制品的质量起着十分重要的作用。

录音棚是人们为了创造特定的声学环境录音条件而建造的专用录音场所,设计与建造录音棚时要考虑到降噪、驻波、声场固有混响等诸多因素,因此在装修上首先要符合声学上的基本要求,尽可能减小噪音、驻波等影响音质的不利因素,其次才是视觉上的美观与否,不能本末倒置,否则,棚建好了,却发挥不出它应有的作用,前功尽弃。

录音棚的样式多种多样,性能也各不相同。我们可以根据需要对其进行分类,例如,可以按声场的基本特点划分而分为自然混响录音棚、多功能录音棚以及强吸声(短混响)录音棚。自然混响录音棚:顾名思义就是录音室的混响依赖于建筑物本身的构造,这对于建筑物的设计建造的要求是很严格的,录音室的内部构造一定是符合声学特性的。必须利用录音棚的自然混响,自然混响棚的特点是体积庞大、形状不规则、背景噪声小。所以,自然混响棚里录出的声音最接近真实演奏的效果,适合大型管弦乐队的演奏录音。缺点就是混响时间与混响空间感单一,且不容易改变。再就是设计施工难,造价昂贵,所以现在基本上见不到这样的录音棚了。取而代之的是多功能录音棚:目前几乎所有的大型录音棚的录音室都具备很多功能,混响时间是可以调节的,一般都装有隔音屏风、悬挂反射面、吸音板的吊钩等设施。通过悬挂反射板、吸音板和放置隔音屏风,就可以改变录音室的声学环境参数。这样,整个录音棚的体积就可以不必要建造得那么大了。现在最常见的、也是最多的录音棚应该是强吸音录音棚,也就是寂静棚。所谓强吸音,也就是混响时间控制的很短。现在个人工作室的录音棚基本上都是这种棚。

一般而言,录音棚的声学设计的工作内容主要包括噪声控制和音质设计两大部分。

噪声控制是一项重要内容。通常要求录音棚的室内背景噪声值很低,最好是控制在25db以下,因此选址很重要,应尽可能远离户外的噪声与振动源,楼层也尽量低一些,以保证录音棚建成后能达到预定的室内噪声标准。为了不让室外的噪音进来,录音棚四周的墙体、顶棚、地面都要做必要的隔音处理。但要达到理想的隔音,必须要懂得声音的传播特性。声音是无孔不入的,当遇到障碍物时会被反弹回来继续传播。简单的隔音方法有两种,一是拦截,二是吸收。拦截,就是用密度较高的材料去阻拦声音,例如砖、混凝土、橡胶、皮革等。墙体尽量要厚一些,薄而轻的墙比厚而重的墙在声波作用下容易产生振动而且振幅大,所以薄而轻的墙隔声能力差:软质材料隔音效果好于硬质材料,软质材料不易产生共振。总之,建造的越严谨,隔音效果越好。吸收,就是在声音的所到之处加设吸音材料。声音被吸收了,同时也就起到了隔音的作用。常见的吸音材料是岩棉和石棉,既经济效果又好。墙面、天棚隔音的简单处理方法如下:在墙上(由天棚到地面)钉上间距为600mm的木方,木方的厚度为80mm左右,在木方上面固定上石棉隔音板,之后再隔音板上安装支撑条,最后安装石膏板,封上所有的缝隙。因为在石棉隔音板与石膏板中间有支撑条,所以两层板之间有空隙,这样就更好的起到隔音的作用,尤其针对低频,效果更好。录音棚内部的噪声振动源也要进行控制。这些噪声振动源包括空调设备、电脑的风扇、硬盘、以及来自相邻房间通过空气及固体传声传入的噪声和振动等,都将对录音棚的安静造成干扰。最好的解决方法就是把电脑主机移到别的房间,把键盘、鼠标加长一段连接线。最实用!

此外,建造录音棚的另一个重要内容就是进行室内音质设计,因为空间的大小决定着声音的质量。即便是小型录音棚也最好有两个房间,一间是设备控制室,另外一间是录音采样室。设各控制室主要是录音师用来监听及音乐后期混音的控制场所。国外的一些声学专家经过大量试验得出这样一个结论:也就是控制室至少要有70立方米的空间才能出现高质量的声音,这样的房间的长宽高大约是4米×5,5米×3米的样子。另外一间是录音采样室,也就是通过拾音设备进行声音采集的场所。小型录音棚的录音室可以不用很大,常见的录音室在几平米到二十平方米左右。如果控制室和录音室是相邻的可以在房间之间做一个双层玻璃窗。这样录音室与控制室的人们就可以相互交流了。但是现在也有很多录音棚为了达到更好的隔音效果,取消了录音室与控制室之间的双层玻璃窗,改用摄像头和显示器相互交流,这样的隔音效果就更好了。

空间声学设计范文第5篇

关键词:噪声治理岩棉空间吸声体

岩棉空间吸声体是一种组合成型材料,形状为扁平的矩形板,其基本结构由包裹在外部的防火饰面布和包裹在内部的支撑骨架、岩棉毡两个部分组成。岩棉就是一种很好的吸声材料,具有质轻、不燃、防蛀、热导率低、耐温达300-400℃、耐腐蚀、化学稳定性强、吸声性能好等特点。

我公司有许多高噪声车间和动力站房,室内噪声严重超标。为改善工人的工作条件,从1995年开始,在水箱厂、车厢厂、总装厂、车桥厂、底盘零件厂等单位的空压站、制冷站广泛采用了岩棉空间吸声体作吸声材料,成功地治理了这些场所的室内噪声,取得了很好的效果。

一、高噪声站房室内噪声的产生及危害分析

制冷机、空压机在运行中,有主机的转子高速回转时产生的气流性噪声(亦即空气动力噪声)、电机噪声、节流阀噪声以及其他辅助设备噪声;配套水泵及电机噪声。

这些噪声在一个相对封闭的站房内,而站房内墙为反射性能很强的水泥墙面、顶棚和水泥地面。设备发出的噪声在这些物体表面多次反射的结果,使室内的噪声级提高了。

下面是某厂空压站站房内的实测噪声数据和实测频谱图。空压站的噪声危害主要集中在中高频上,因此对人的听觉和现场的作业环境有较大的影响。

表1:某厂空压站站房内的实测噪声数据和实测频谱图

频率(HZ)631252505001000200040008000A声级dB(A)

dB(A)899194969592948995.5

噪声可以引起耳聋。在强噪声下暴露一段时间后,会引起一定的听觉疲劳,听力变迟钝,经休息后可以恢复。但是如果长期在强噪声下工作,听觉疲劳就不能复原,内耳听觉器官发生病变,导致噪声性耳聋,也叫职业性听力损失。

噪声使人烦恼、精神不易集中,影响工作效率,妨碍休息和睡眠等。在强噪声下,还容易掩盖交谈和危险警报信号,分散人们注意力,发生工伤事故。在强噪声的影响下可能诱发一些疾病。已经发现,长期强噪声下工作的工人,除了耳聋外,还有头晕、头痛、神经衰弱、消化不良等症状,从而引发高血压和心血管病。更强的噪声刺激内耳腔前庭,使人头晕目眩、恶心、呕吐、还引起眼球振动,视觉模糊,呼吸、脉搏、血压等发生波动。

二、岩棉空间吸声体应用技术分析

2.1岩棉空间吸声体应用原理

对于一个需要吸声的建筑物内部,它的声学状况不仅仅取决于所有的材料吸声系数大小,而且还与吸声材料的面积直接有关,因此,人们引出了吸声量的概念,它是吸声系数a与材料面积s的乘积,用A来表示,由此可见,采用吸声系数高的材料,就可以用尽量少的材料来达到预定的声学要求,节约造价。

岩棉空间吸声体是一种悬挂式的吸声结构,如图2所示。

由于两面吸声作用,空间吸声体的系数往往大于1,尤其以中高频吸声效率提高更为显著,因此,常能以数量不多的空间吸声体达到通常整片满铺吸声材料的声学效果。当然,由于声学现象很复杂,因此空间吸声体的吸声系数并不是简单的单面吸声系数的二倍。

空间吸声体的制作和安装都很方便,特别适合于已建成而存在声学缺陷的建筑物,如厅堂音质混浊不清或工厂车间中噪声过高而又无法隔绝时。空间吸声体的重要作用之一是降低室内的混响噪声,室内安装空间吸声体后降噪量的计算公式是:

dB(A)

--降噪量dB(A)

A2—安装空间吸声体后室内吸声量(M2)

A1--安装空间吸声体前室内吸声量(M2)

上式中L是降噪量(分贝),A1、A2分别是加空间吸声体前后的室内总吸声量(M2)。

2.2岩棉空间吸声体设计原则

岩棉空间吸声体采用不同的布置方法和组合方式,其吸声性能有较大差异,我们在多年的治理实践中反复摸索,并经过大量实验,筛选出平板型和竖板型两类标准组合方式。下面就这两种吸声体在设计和选用中应注意的几个问题谈谈体会:

①吸声特性的选择

在噪声控制中,要对噪声突出的频带首先降低,因此,选择岩棉空间吸声体时首先要仔细考虑其各频带的吸声特性。

岩棉空间吸声体的特点是中高频吸声系很高的一般均在0.8左右,而低频声系数较低,一般在0.2左右。因此我们把提高岩棉空间吸声体低频吸声性能作为一个重点进行反复试验。最终试验发现,吊高在室内净高1/7至1/5时吸声体的中低频吸声性能比较好,符合宽频带吸声体的设计要求。

②悬挂率

对于一定材料的空间吸声体,吸声材料面积与室内平面面积之比称为悬挂率。试验发现此值为40-50%就可以达到吸声材料满铺平顶的声学效果,工程设计中悬挂率最好在此范围内,若悬挂率超出此值很多,则失去了空间吸声体节约材料的优点。

③面层的使用

在不同场合,岩棉空间吸声体应采用不同的面层,实验表明:钢板网、铝板网、农用透气薄膜、玻璃纤维薄毡、装饰布等饰面都对岩棉板本身的吸声性能影响不大。但是,油漆,较厚的塑料薄膜、密实的装饰布都对吸声体的声性能有显著的影响,应避免采用。

需要指出的是,各种金属穿孔板的穿孔率大于10%时,基本上只起装饰作用,对吸声体的吸声性能影响不大;而小于10%时,就对吸声性能有影响,主要表现在使吸声体的高频吸声性能下降。因此,应当尽量避免使用低穿孔率面板。

下图是某厂空压站安装“平板型和竖板型”岩棉空间吸声体后的降噪效果。

表2:某厂空压站站房内安装岩棉空间吸声体后的降噪效果(倍频程)

频率(HZ)631252505001000200040008000A声级dB(A)

治理前899194969592948995.5

治理后879087888689868089.0

从以上数据的测试和分析可以看出,平板型和竖板型结合的岩棉空间吸声体对250HZ、500HZ、1000HZ段的吸声效果非常显著。250(HZ)段降噪7.0dB(A);500(HZ)段降噪8.0dB(A);1000(HZ)段降噪9.0dB(A);2000(HZ)段降噪3.0dB(A)。对这类噪声的峰值进行了有效削减。实测后,站房内A声级噪声降低到89.0dB(A)。降噪量达到6.5dB(A)。

根据实验室中实验和其他单位工程实践,利用空间吸声体大致可使室内声级降低6-10分贝。从以上数据可以看出,我公司岩棉空间吸声体的实际使用效果,达到了这一预期指标。

由声学原理可知,若噪声降低了解情况了3分贝,相当于声能减少一半,若噪声降低10分贝,则相当于声能减少90%,而噪声响度降低50%。所以虽然从降噪量上看,只有6个分贝,但是,噪声的能量削减了70%以上,在这一声环境内的人体感观质量得到了大幅度改善。

三、岩棉吸声体在我公司应用实例

岩棉空间吸声体在我公司的动力站房室内噪声治理上得到了广泛应用,实际使用效果显著,平均降噪量在6.0dB(A)左右。大幅度改善了站房内的声学质量,改善了现场运行操作人员的工作环境。

3.1泵业公司空压站站房内噪声治理

该站房由东西两个连在一起的站房组成,站房内涉及到噪声设备的面积分别为120平方米和180平方米,噪声高达95.5dB(A),职工在站房内累计工作时间不超过2小时,职工反映强烈。

在治理实践中,考虑到该站房层高较低(6米),所以在顶部采用平板式岩棉空间吸声体,板后间隙0.8米。墙面采用竖板型岩棉空间吸声体,4.5度倾斜安装。其中顶部岩棉空间吸声体面积约为140平方米,顶部满铺率为46.0%;墙面倾斜安装岩棉空间吸声体总面积约80平方米,墙面满铺率不足30.0%。

实测的降噪量达到6.5dB(A),取得预计的效果,室内人体感观质量得到了大幅度改善,室内噪声达到了国家《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)中“工作地点噪声声级的卫生限值”,该标准规定累计工作时间不超过2小时的工作地点,噪声不得超过91dB(A)。

3.2散热器公司空压站站房内噪声治理

该站房站房内涉及到噪声设备的面积分别为160平方米,噪声高达97.0dB(A),职工反映强烈。职工在站房内累计工作时间不超过2小时。

在该站房顶部采用平板式岩棉空间吸声体,板后间隙0.8米。墙面采用竖板型岩棉空间吸声体,4.5度倾斜安装。其中顶部岩棉空间吸声体面积约为80平方米,顶部满铺率为50.0%;墙面倾斜安装岩棉空间吸声体总面积约50平方米,墙面满铺率不足25.0%。

实测的降噪量达到6.0dB(A),取得预计的效果,室内人体感观质量得到了大幅度改善,室内噪声达到了国家《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)中“工作地点噪声声级的卫生限值”,该标准规定累计工作时间不超过2小时的工作地点,噪声不得超过91dB(A)。

四、结束语

岩棉吸声体经过几年来的研究和应用,已发展成一种多样化、系列化的高效吸声结构,特别是大面积、多声源、高噪声车间可以得到良好的降噪声效果,具有一定的实际意义。目前国外空间吸声体的应用已较为普遍,且已发展有定型悬挂式吸声板,随着我公司环保事业和噪声控制技术的不断发展,系列岩棉空间吸声体必将得到日益广泛应用。

参考资料

1.《环保工作者实用手册》编写组编,《环保工作者实用手册》,冶金出版社出版(1987年7月)

空间声学设计范文第6篇

在很多情况下,室内装修有一定的声学要求。不仅是各类剧院、体育场馆和歌舞厅以及与声学有关的录音室、演播室等专业用房本身有一定的声学技术指标,而且凡是公共场所,一般都需要传播语言或音乐,即使是家庭用房现在也需要有良好的音乐欣赏环境。所以室内装修工程必须重视声学要求。如果忽视这一点,极有可能造成不良后果。例如有一水上健身娱乐场所,地面基本上都是水面,上空是一大玻璃圆穹项,由于没有声学设计,致使厅内混响时间特别长,当有文娱表演时连报幕的话也听不清。再如有的走廓或门厅,做得富丽堂皇、金碧辉煌,但即使是普通的谈话声或背景音乐,也在空间内久传不衰,形成令人烦恼的干扰噪声。

造成音质差的主要原因是没有科学的声学设计。不少装饰工程公司本身没有合格的声学设计人员;有的一开始邀请声学专家做设计,以后自以为有了“经验”,便大胆地把设计也承包了;有的是东抄西袭,以为找到了人家的奥秘,你做软包,我也搞软包,你用穿孔板,我也做穿孔板,实际上没有掌握真正的声学要求;也不排除有的工程技术人员懂得一些声学知识,但并不精于室内声学的原理和实践,做出了并不合格的声学装修设计。

室内声学设计是一门系统学科,涉及面较广,本文只就与室内装饰有关的吸声和隔声的材料和结构方面的知识作简单介绍,希望装饰工程人员和业主对声学材料和结构有所了解,能够理解声学设计为什么作这样那样的处理,从而使装饰工程在美观和声学要求上达到完美的统一。

1.吸声与隔声的基本概念

首先要明确吸声与隔声是完全不同的两个声学概念。吸声是指声波传播到某一边界面时,一部分声能被边界面反射(或散射),一部分声能被边界面吸收(这里不考虑在媒质中传播时被媒质的吸收),这包括声波在边界材料内转化为热能被消耗掉或是转化为振动能沿边界构造传递转移,或是直接透射到边界另一面空间。对于入射声波来说,除了反射到原来空间的反射(散射)声能外,其余能量都被看作被边界面吸收。在一定面积上被吸收的声能与入射声能之比称为该边界面的吸声系数。例如室内声波从开着的窗户传到室外,则开窗面积可近似地认为百分之百地“吸收”了室内传来的声波,吸声系数为1。当然,我们所要考虑的吸声材料,主要不是靠开口面积的吸声,而要靠材料本身的声学特性来吸收声波。

对于两个空间中间的界面隔层来说,当声波从一室入射到界面上时,声波激发隔层的振动,以振动向另一面空间辐射声波,此为透射声波。通过一定面积的透射声波能量与入射声波能量之比称透射系数。对于开启的窗户,透射系数可近似为1(吸声系数也为1),其隔声效果为0,即隔声量为0db。对于又重又厚的砖墙或厚钢板,单位面积质量大,声波入射时只能激发起此隔层的微小振动,使对另一空间辐射的声波能量(透射声能)很小,所以隔声量大,隔声效果好。但对于原来空间而言,绝大部分能量被反射,所以吸声系数很小。

对于单一材料(不是专门设计的复合材料)来说,吸声能力与隔声效果往往是不能兼顾的。如上述砖墙或钢板可以作为好的隔声材料,但吸声效果极差;反过来,如果拿吸声性能好的材料(如玻璃棉)做隔声材料,即使声波透过该材料时声能被吸收99%(这是很难达到的),只有1%的声能传播到另一空间,则此材料的隔声量也只有20db,并非好的隔声材料。有人把吸声材料误称为“隔音材料”是不对的。如果有人介绍某种单一材料吸声好隔声也好,那他不是不懂就是在骗人了。

2.吸声材料

吸声材料是指吸声系数比较大的建筑装修材料。如果材料内部有很多互相连通的细微空隙,由空隙形成的空气通道,可模拟为由固体框架间形成许多细管或毛细管组成的管道构造。当声波传入时,因细管中靠近管壁与管中间的声波振动速度不同,由媒质间速度差引起的内摩擦,使声波振动能量转化为热能而被吸收。好的吸声材料多为纤维性材料,称多孔性吸声材料,如玻璃棉、岩棉、矿碴棉、棉麻和人造纤维棉、特制的金属纤维棉等等,也包括空隙连通的泡沫塑料之类。吸声性能与材料的纤维空隙结构有关,如纤维的粗细(微米至几十微米间为好)和材料密度(决定纤维之间“毛细管”的等效直径)、材料内空气容积与材料体积之比(称空隙率,玻璃棉的空隙率在90%以上)、材料内空隙的形状结构等。从使用的角度,可以不管吸声的机理,只要查阅材料吸声系数的实验结果即可。当然在选用时还要注意材料的防潮、防火以及可装饰性等其他要求。

多孔性吸声材料有一个基本吸声特性,即低频吸声差,高频吸声好。定性的吸声频率特性见图1。频率高到一定值附近,见图1中f0,吸声系数α达到最大值,频率继续增大时,吸声系数在高端有些波动。这个f0的位置,大体上是f0对应的波长为材料厚度t的4倍

当材料厚度增加时,可以改善低频的吸声特性。图1中t2大于t1,相同频率时t2的吸声系数大于t1的吸声系数。如果t2=2t1,则相同吸声系数对应的频率大约为f2=f1,即厚度增加一倍,低频吸声系数的频率特性向低频移一个倍频程。但并非可以一直增加厚度来提高低频吸声系数的,因为声波在材料的空隙中传播时有阻尼,使增加厚度来改善低频吸声受到限制。不同材料有不同的有效厚度。像玻璃棉一类好的吸声材料,一般用5cm左右的厚度,很少用到10cm以上。而像纤维板一类较微密的材料,其材料纤维间空隙非常小,声波传播的阻尼非常大,不仅吸声系数小,而且有效厚度也非常小。

一般平板状吸声材料的低频吸声性能差是普遍规律。一种改进的方法是将整块的吸声材料切割成尖劈形状,见图2,当声波传播到尖劈状材料时,从尖部到基部,空气与材料的比例逐渐变化,也即声阻抗逐渐变化,声波传播就超出平板状材料有效厚度的限制,达到材料的基部,从而可改善低频吸声性能。吸声频率特性仍与图1相似,最大吸声系数的频率f0对应的波长大约为尖劈吸声结构长度t的4倍。例如要使100hz以上频率都有很高的吸声系数,吸声尖劈的长度约为87cm左右。当然这样的吸声结构一般不宜用于室内装修,主要用于声学实验室或特殊的噪声控制工程。

3.共振吸声结构

利用不同的共振吸声机理,设计各种类型的共振吸声结构,使吸收峰值选择在所需频率位置,满足不同频率吸声量的要求,特别是解决低频吸声量不足的问题。

3.1薄层多孔性吸声材料的共振吸声

薄层多孔性吸声材料也包括各种透气的织物,如棉、麻、丝、绒、人造纤维等织物。如图3a,将材料挂在刚性面前距离d处,则当d=1/4(2n+1)λ(1)时,λ是空气中声波波长,n为正整数,织物处于刚性面前驻波的声压波节位置,那里声波的质点振动速度最大,使在织物中消耗最大的声能,形成共振吸声。在(1)式中n分别等于0、1、2……时,对应的共振吸声频率fn为:fn=(2n+1)/4.co/d(2)式中co为空气中声波传播速度,一般以340m/s计算。例如,当织物与刚性壁距离为34cm时,n=0对应的最低共振频率f0=250hz,n=1对应的f1=750hz,n=2对应f2=1250hz……。其共振吸声的频率特性见图3b。吸声峰值与织物性能有关,一般都比较大,但共振吸声峰的宽度不大,在实际使用中往往将帘子增大折皱悬挂,即连续改变织物与刚性面的距离,并在不同距离处悬挂不止一层织物,以改善吸声频率特性。此外,将厚度为d的玻璃棉一类材料离刚性面d处安装,见图4,则(1)式中的d变成为d(d+t)连续变化,即有许多共振吸声频率,而最低共振频率为f0=c0/4(d+t)。

3.2薄膜共振吸声结构

如果刚性面前d处有一层不透气的膜,见图5,膜的单位面积质量为m,则膜与厚度为d的空气层构成质量——弹簧的共振系统,其共振频率为:

fr=co/2π√ρo/md(3)

式中ρo为空气密度。例如在“软包”外表面蒙上不透气的膜,则包在里面的多孔性吸声材料就不能发挥原有的吸声功能,而首先是膜的共振吸声并通过膜振动传入材料内的吸声作用,而此膜振动又受到材料的阻尼抑制,吸声效能受到限制。如果蒙皮用人造革一类质量较大的材料,如有的剧院中的座椅,那种吸声性能就更差了。

3.3薄板共振吸声结构

薄板是两维的振动系统,其共振频率除了与板的物理常数和几何尺寸有关外,还和它的边缘固定状况有关。如果一块边长为la、lb的矩形板,厚度为h,四边都被牢固地钳定,它的共振频率fm,n为:

fm,n=π/2[eh2/12ρ(1-σ2)]1/2.[m2/1n2+n2/1b2]1/2(4)

式中e、ρ、σ分别为板的杨氏模量、密度和泊松比,m、n为正整数。当n=0、m=1时,得到最低的共振频率(设la>lb)。如果板为玻璃,将玻璃的物理常数代入:

fm,n=2.5×10h3(m2/1n2+n2/1b2)1/2(5)

式中长度单位为米。例如长50cm、宽40cm、厚4mm的玻璃窗,四边固定,则(m,n)为(1,0)的最低共振频率为20hz,(m,n)为(0,1)的共振频率为25hz,(m,n)为(1,1)的共振频率为32hz。随着(m,n)渐次增大,共振频率越来越大(间隔也越来越密),在这些频率上有较大的声吸收和声透射。

在室内装修中经常用到板材,它们都有一定的共振吸声效应,其共振频率大体上如(4)式所示,与板的几何尺寸和物理常数有关,同时与边缘固定状况有关,例如钉子钉多少,钉紧的程度,是否用胶固定等等。因此这类共振吸声往往不被主动采用在设计方案内,只有有经验的设计师才谨慎地使用。但有一点非常重要,即当用薄板作表面装饰处理时,为避免共振频率过多的一致,在设计和施工中注意将固定薄板的木筋之间给予不同的间距尺寸,使共振频率得以分散。对于不希望有薄板共振吸声作用的声学空间,表面处理就采用贴实的厚板。

3.4穿孔板共振吸声结构

经常利用穿孔板共振吸声结构来补足低频所需的吸声量。穿孔板吸声结构如图6a所示,板厚t,离刚性面距离d,如板上钻圆孔(也可开狭缝),孔的半径为a,穿孔面积占板面积的比率(穿孔率)为p,则此穿孔共振结构的共振频率fr为

fr=co/2π√p/(t+16a)d(6)

式中表示共振频率有好几个参数可以调节,如板厚t,孔的半径a,穿孔率p以及板与刚性面的距离d。现在市场上有做好的不同穿孔率的穿孔板,可以选择不同的穿孔率和改变板与刚性面间距离d,来得到所需的共振频率。

需要注意的是穿孔板共振吸声峰的形状,它与共振结构系统的阻尼有关。见图6b,阻尼小时,共振峰较尖锐,阻尼大时共振峰较为平缓。一般宁可选择较为平缓的吸声特性,以避免过强的吸声频率选择性。板厚、孔径小,阻尼较大。微穿孔板的穿孔直径为08~1mm左右,所以阻尼大,吸收峰较为平缓,但因易积灰和不耐腐蚀,所以不少地方不宜采用。

一般穿孔板厚度不大于5mm,穿孔直径在6~10mm左右,这种情况下阻尼嫌小。要增加共振结构的阻尼,需要在穿孔附近增加吸声材料。参看图6c,当声波传播经过穿孔时,“声线”像流线那样在孔中和孔附近比较密集,那里的“流速”大,即声波的质点振动速度大,吸声材料产生最大的阻尼作用。我们很难将吸声材料填塞到一个个孔中,所以往往在板的前面或后面贴一层吸声材料(厚度为一个孔直径时效率最高)来增加共振吸声系统的阻尼,使吸收峰比较平缓。吸声材料在穿孔板后面时,只起到共振吸声的阻尼作用;若放在穿孔板前面,则同时兼有多孔性吸声材料的吸声功能。穿孔率p大于02时,一般不是共振吸声结构,仅仅作为多孔性吸声材料的“护面板”。

4.隔声材料

不透气的固体材料,对于空气中传播的声波都有隔声效果,隔声效果的好坏最根本的一点是取决于材料单位面积的质量。

参看图7,一个面积非常大的隔层,其单位面积质量为ms,当声波从左面垂直入射时,激发隔层作整体振动,此振动再向右面空间辐射声波。以单位面积考虑,透射到右面空间的声能与入射到隔层上的声能之比称透射系数τ。定义无限大隔层材料的传递损失(也称透射损失)tl:

tl=101g1/г(7)

上述简单情况下可计算得到传递损失近似为:

tl=20lgωms/2ρoco(db)(8)

式中ω=2πf为圆频率,ρ0、c0为空气的密度和声波传播速度。tl的大小表示材料的隔声能力。(8)式的一个重要特点,即材料单位面积质量增加一倍,则传递损失增加6db。这一隔声的基本规律称“质量定律”,也就是说隔声靠重量。所以像砖墙、水泥墙或厚钢板、铅板等单位面积质量大的材料,隔声效果都比较好。

(8)式也表明,单层隔声的高频隔声好,低频差。频率每提高一倍,传递损失就增加6db。

需要说明的是:传递损失tl是隔层面积为无限大时的理论“隔声量”,作为一垛墙或楼板,它都有边缘与其它建筑构件连接,这时的“隔声量”与(7)式所表示的传递损失有差别。既有因边缘接近于固定而增大隔声能力,也有作为边缘固定的板振动有一定的共振频率,使某些共振频率点上隔声效果降低的现象。而当作为两相邻房间之间的隔墙或楼板,因为两室之间有多条传声(或振动)通道,这两个房间之间的隔声量(只能称声级差)更不能以该隔层的传递损失来代表。

隔层材料在物理上有一定弹性,当声波入射时便激发振动在隔层内传播。当声波不是垂直入射,而是与隔层呈一角度θ入射时,声波波前依次到达隔层表面,而先到隔层的声波激发隔层内弯曲振动波沿隔层横向传播,若弯曲波传播速度与空气中声波渐次到达隔层表面的行进速度一致时,声波便加强弯曲波的振动,这一现象称吻合效应。这时弯曲波振动的辐度特别大,并向另一面空气中辐射声波的能量也特别大,从而降低隔声效果。产生吻合效应的频率fc为:

fc=co2/2πsin2θ[12ρ(1-σ2)/eh2]1/2(9)

式中ρ、σ、e分别为隔层材料的密度、泊松比和杨氏模量,h是隔层厚度。任意吻合频率fc与声波入射角θ有关。在大多数房间中的声场都接近于混响声场,到达隔层的入射角从0°到90°都有可能,因此吻合频率出现在从掠入射(θ=90°)的fc0开始的一个频率范围,也就是说吻合效应使某一频率范围的隔声效果变差。一般这一频率范围发生在中高频。从质量定律知道,中高频隔声量较大,除了内阻尼很小的金属板外,因吻合效应使中高频隔声量降低的现象,不会引起很大的麻烦。

5.双层隔声结构

根据质量定律,频率降低一半,传递损失要降6db;而要提高隔声效果时,质量增加一倍,传递损失增加6db。在这一定律支配下,若要显著地提高隔声能力,单靠增加隔层的质量,例如增加墙的厚度,显然不能行之有效,有时甚至是不可能的,如航空器上的隔声结构。这时解决的途径主要是采用双层以至多层隔声结构。

双层隔声结构模型见图8,单位面积质量分别为m1、m2,中间空气层厚度为l。双层结构的传递损失可以进行理论计算,结果比较复杂,在不同频率范围可以得到不同的简化表示,这里只作定性介绍。

两个隔层与中间空气层组成一个共振系统,共振频率为fr(m的单位为kg/m2,l的单位为m):

fr=60/√m1m2l/(m1+m2)(10)

在此共振频率附近,隔声效果大为降低。不过对于重墙来说,此频率已低于可闻频率范围。例如m1为半砖墙250kg/m2,m2为一砖墙500kg/m2,空气层厚度05m,这时共振频率在7hz左右。

对于轻结构双层隔声,共振频率可能落在可闻频率范围内,例如两层铝板分别为52kg/m2和26kg/m2,中间空气层5cm,可计算出共振频率约为200hz。这时应在两板间填塞阻尼材料,以抑制板的振动。一般若用薄钢板做双层隔声结构时,钢板上都涂好阻尼层来抑制钢板的振动。

在共振频率fr以下,双层隔声的效果如同没有空气层的一层(m1+m2)的隔声效果;在fr以上一段频率范围,双层隔声效果接近于两个单层隔声的传递损失之和;在更高的频率,当空气层厚度l为四分之一波长的奇数倍时,双层隔声效果相当于两个单层的传递损失之和再加6db,l为波长的偶数倍时,双层隔声效果相当于两个单层合在一起的传递损失再增加6db,在其它频率,传声损失在这两个值之间。所以在总体上,当频率大于fr时,双层隔声结构显著地提高了隔声效能。

空间声学设计范文第7篇

影响医院的噪声因素

交通噪声

造成医院噪声持续增强的主要因素,首先由于城市道路的拓宽及交通量的增加,交通噪声使医院的整体背景噪声提高,尤其是对病房的噪声干扰,以致在开窗条件下患者难以入睡。如果在医院的设计、施工阶段未对外墙、外门窗的隔声性给予足够的重视和规定,很有可能即使关窗也无法达到睡眠所需要的安静环境。

设备噪声

新的诊疗设施与机电设备产生的噪声及振动,如核磁共振检查仪、体外碎石机、病房的呼叫机、空调系统、通风系统的噪声和振动等,都不同程度地提高了医院的噪声水平。

人为噪声

人员活动产生的噪声是医院噪声的重要来源之一。挂号大厅的喧哗声、护士站患者寻求帮助或咨询的呼唤声、交谈声等等,都使医院不再安静。

噪声来源区域

根据医院功能,噪声来源可分为4个区域,第一部分是患者最先接触的环境――门诊大厅;第二部分是患者和医生最初的交流空间――诊室;第三部分是患者进行检查、治疗的环境――医技科室;最后一部分是患者康复静养的环境――病房。

门诊大厅

目前大部分医院的门诊大厅空间,多倾向于为患者提供足够开敞、美观的空间环境,注重装饰上的美学,往往忽视了声环境的部分。众所周知,医院的主要噪声区多集中在门诊大厅,其声环境的优劣对患者就诊心情影响很大。

诊室

诊室区域包括两部分,一部分是室外患者等候区域,另一部分是室内医生诊疗区域。对于诊疗空间,现在只有少数医院使用小型诊室,每间诊室内安排1~2名医生为患者诊疗,而大多数医院由于空间设计比较传统,一间大的诊室容纳多名医生,一方面造成相互干扰治疗,另一方面很难保证患者的私密性。

手术室

手术室是医院中相对独立的区域,噪声主要来源于空调、通风设备,以及为手术配套的特殊医疗设备、设施运行产生的噪声。如手术室专用的洁净空调机组等设备,通常设置于手术室上层或下层的设备层内,其运行产生的噪声与振动,可通过空调管道、建筑墙体、楼板等建筑介质传至手术室。由于受洁净度要求的限制,常规的降噪设备、声学材料均不能应用于手术室内,因此要满足手术室声环境的要求难度更大,需要进行特殊的声学设计方能实现。

病房

病房为患者治疗及康复的区域,良好的医疗环境显得非常重要,所以相对门诊大厅对声环境的要求更高。现在病房中噪声的主要来源不仅包括建筑配套设施噪声,如空调、通风系统噪声,卫生间冲水噪声,电梯运行产生的振动噪声,交通噪声(临近交通干线的病房楼),还包括不同病房之间、病房外走廊、护士站等不同区域人员活动产生的噪声。因此,病房围护结构的墙体、楼板、门、窗隔声性能的优劣,决定着病房能否隔绝外部区域人员活动噪声的抗干扰能力。

由于病房设置的医疗带包含电源插座、开关等相关的电子设施,为了美观及安装方便常嵌入墙体安装,且与毗邻病房共用隔墙,采用“背靠背”设置,墙体被剔槽变薄甚至贯通,导致其隔声性能大大降低,病房相互之间产生干扰。

为方便医护人员观察和应对紧急情况,病房门常设有玻璃观察窗,并要求开关轻便,导致病房门的隔声性能较低,走廊上、护士站的交谈声易传入病房,影响患者休息。

医院降噪的设计对策

定位于高端医疗服务的医院,应能有助于医护人员的准确诊疗及效率的提高,有益于患者的情绪安定与快速恢复。因此,给患者与医护人员提供安静、轻松、舒畅的声环境尤为重要。按照《民用建筑隔声设计规范》的规定和多年医院建筑声学设计实践,在高端医疗机构的规划、设计、施工的各个阶段,都应将声环境的控制纳入其中。

规划阶段,进行声环境分析

在规划阶段,通过对院区及其周边区域的声环境分析(图3),病房楼等噪音敏感建筑应远离高噪音的动力站房区域,布置在院区中安静的区域。

某综合医院新区拟建设包括门诊、医技、病房、高压氧舱、核医学等功能空间,及配套锅炉房、液氧站等动力站房。新区用地呈长方形,西侧为城市干道,北侧为城市规划路,南侧为城市景观水道,东侧为待征地。

在该医院新区的规划中,根据用地西侧为城市干道交通噪声高的特点,结合医院功能流线要求,总平面布置(图4)将门诊、医技、病房(综合楼)按照“闹静分区”原则进行布置。将人员往来密集、社会活动噪声较高的门诊部分靠西侧布置;病房设置在建筑的东南端,环境相当隐秘、安静;医技部分设在建筑的中部作为缓冲区,既使交通流线顺达,又符合医疗工艺流程,同时满足了医院不同功能区对医疗声环境的要求;将高压氧舱、核医学科、太平间、锅炉房、车库及液氧站设备噪声及人员活动噪声较高的建筑相对集中布置,并尽可能远离病房楼、宿舍楼等安静度要求高的区域。合理的院区规划不仅缩小了高噪声源影响的范围,在实现良好医疗声环境的同时还降低了噪声控制投资。

设计阶段,依据不同功能用房的特点

在建筑方案设计阶段,根据不同功能房间使用时的声环境特点进行建筑功能布局,如尽量避免将高噪声机房、电梯井道毗邻病房。图5是某医院声学参与前后建筑平面布置的变化对比。原建筑方案中,要求环境安静的财务室、办公室紧邻电梯井布置,办公声环境受电梯运行产生的振动和噪声影响。进行声学设计后,将对噪声与振动不敏感的平车间和准备间调整,与电梯井毗邻,将办公室调至安静的区域,办公空间的声环境获得改善。

根据室外环境噪声级,毗邻房间的噪声限值和使用时活动噪声水平,需对建筑外墙、屋面、外门窗及内隔墙、楼板、门窗等围护结构的隔声性能及材料作出明确规定。例如,当病房楼临近交通干线时,需采用隔声性能高的外墙材料及构造,配置低频隔声性能优良的外窗、外门,使患者免受交通噪声的侵扰。对相邻病房的共用隔墙上设置的开关、电源、医疗带、穿墙管线等,采用特殊隔墙构造和隔声、消声措施,以保持隔墙整体良好的隔声性能。

在建筑室内装饰方案及装饰材料的选择中,应注重各个诊疗空间的不同声环境营造与人员活动噪声的控制(图6)。如门诊挂号大厅,根据对大厅的体型、体量特点进行计算,通过室内装饰材料的合理配置,控制大厅混响,控制空调、通风噪声,控制人员交谈噪声,使医护人员与患者之间能有清晰、安静的交流环境。

对高噪声机电设备、设施的噪声与振动,根据设备噪声特性、安装部位、管线布置、服务用房噪声限值、环境噪声排放标准规定等,采取隔声、吸声、消声及减振综合控制措施,是获得医院良好声环境必不可少的重要环节。

实施阶段,严格控制环节

医院声环境的设计目标能否实现,实施阶段同样关键。最终呈现效果如何,与建筑设计、结构设计、机电专业设计以及业主的定位、投资等有密切关系。在工程实施的过程中,业主、设计、施工等各方均需保持良好沟通与密切配合,通过相关各方的共同努力,将声学设计的各项内容在设计、施工、材料及设备选购、安装、调试等各环节严格控制、逐一落实,才能达到声学设计的预期效果。

空间声学设计范文第8篇

康巴艺术中心作为青海省玉树县灾后重建十大重点项目之一,为良好的完成灾后重建,还家园于人民,在工作过程中我们必须尊重玉树特殊的地纹、人文环境。在我们面对工作中的许多问题的时候,对于地域文化,地形地貌及当地人民生活方式的思考,能使我们更好的理清问题并得到答案。

本文通过对玉树地区康巴文化的深度剖析,以康巴艺术中心A区演艺中心为例,阐述了本土化设计思想运用于建筑及室内设计的方法。

关键词:地域文化,康巴,室内设计,剧院

中图分类号:K901文献标识码: A

项目名称:康巴艺术中心A区演艺中心

项目地址:青海省玉树州结古镇

建筑面积:8539.74平方米

设计时间:2013年4月

完工时间:2013年9月

一:项目概况:

康巴艺术中心属玉树灾后恢复重建十大标志性工程之一,由崔恺院士主持设计。A区演艺中心作为其核心建筑物,建筑面积为8539.74平米,地上6层,地下一层,建筑高度为31.2米。功能为共享大厅、中型剧场、小型剧场、演出用房、辅助用房。

玉树县(玉树藏族自治州)位于青海省南部青藏高原腹地的三江源头,古为西羌之地,平均海拔在4200米以上。属典型的高原高寒气候。全年只有冷暖两季之别,冷季长达7~8个月,不利于植被生长。2010年玉树地震造成巨大破坏。康巴艺术中心作为灾后重建十大重点项目之一,为良好的完成灾后重建,还家园于人民,在工作过程中我们必须尊重玉树特殊的地纹、人文环境。在我们面对工作中的许多问题的时候,对于地域文化,地形地貌及当地人民生活方式的思考,能使我们更好的理清问题并得到答案。

二:地域文化与地纹记忆

地域文化是指文化在一定的地域环境中与环境相融合,打上了地域的烙印的一种独特的文化,具有独特性。、环境特征、行为习惯以及建筑风格都是地域文化的重要组成部分。将地域文化与建筑设计及室内设计相结合的本土化设计思路,是本套设计的重点。

玉树州地处高原,居民以藏族为主,绝大部分是康巴人,在时间长河中,形成了独特的地域文化:

康巴地区有着独特的宗教文化和民族传统。康巴人对宗教的信仰,对现世的态度,对来世的追求与我们如此不同。康巴地区的建筑在建造方式、空间形态、材料色彩以及对光的控制等方面都有着浓郁的地方特色,吸引着世界各地的游客不畏高原,前往探访。本设计注重从康巴地区建筑文化中汲取营养,从建造方式,色彩等方面,力图从精神上还原本土建筑对信仰,对色彩,对自然的尊重。而不仅仅是典型藏式符号的点缀与重复。

环境特征

玉树县是长江、黄河、澜沧江的发源地,境内河网密布,水资源丰富,素有"江河之源、名山之宗、牦牛之地、歌舞之乡"、"唐蕃古道"和"中华水塔"的美誉。玉树既是一个生态十分脆弱的地区,又是一个生态地位极端重要的地区。在设计中应着重体现水源这一对高原生态,居民生活至关重要的元素。

生活行为

玉树县结古镇是素有名山之宗、江河之源、牦牛之地的玉树州州政府所在地。藏语意为“货物集散的地方”。玉树又素有歌舞之乡的美称,驰名中外的玉树藏族歌舞,其风格粗犷豪放、动律优美、含蓄隽永,是当地人民生活中不可缺少的分享和娱乐方式。在当地人民独特的生活方式、生产物资中,提取必要的元素,为室内设计定下主题。

建筑形态

地域文化在建筑与室内设计中的表达,突出地表现于空间处理与装饰手法两个方面。一个地区的主要建筑形态,绝大部分体现于当地传统民居及宗教建筑。

康巴人的住房一般为2至3层的楼房,平面呈方形;不少人家倚山建房,在村寨的群落建筑中,大都傍山而建,幢幢建筑鳞次栉比,高低错落,层次感十分强烈。一幢建筑内的房间大小、结构布局安排得十分合理,多数带有一个大庭院,院门高大、结实。因当地半农半牧、牧业生产方式并存,而存在固定和活动建筑并存的态势。在牧区,牧民为适应“逐水草而居”的特殊生产、生活方式。居住建筑则采用了与其相适应的,可随时搭设和拆卸的活动帐篷建筑。夏天用白布或帆布制成帐房,而牦牛毛织成的则适合冬季挡风御寒。

康巴民居的空间形态构成体现了康巴地区人民的生活方式,而以塔尔寺为例的宗教建筑,则体现了汉藏艺术风格的结合。

塔尔寺的建筑特点在于汉藏建筑形式的结合,且结合得巧妙。西宁地处河湟谷地,是中原和藏区的交汇区域,故在塔尔寺的建筑中,出现了藏式寺院建筑中鲜见的歇山顶,且斗拱变得纤细繁复,装饰性强,色彩浓烈。而地处藏区的塔尔寺,藏式风格又无处不在。传统中式佛教建筑的大屋顶:自有一番神圣、庄严的气势,搭配藏式建筑的空间形态及立面构成:依自然地理、环境布局,不需要进行较大的人工削坡处理,节省人、物、财力,且符合藏式寺院的建筑风格。既不影响两种建筑语言的各自表达,又充分显现出两种手法的优势。我们在新建筑的设计中,将当地建筑的特点及装饰元素进行归纳提取。

三:区位分析及设计条件

康巴艺术中心东临玉树县主要交通干道胜利路,南侧为德吉路,北侧紧临扎曲河,西临唐蕃古道商业步行街。基地有以下几个特点:1) 开放空间:滨河地段内开放空间以扎曲河滨水空间为主体,扎曲河南侧重点建设街区内部步行商业街空间,建设多条垂直扎曲河的通水步行廊道,在步行通廊与滨水区交汇处以及步行通廊交汇处形成空间节点,形成区域活力空间节点。加强与格萨尔王广场的活动与步行联系;2) 界面:紧临城市主要道路强调建筑界面的连续性,沿河区域注重打造特色鲜明的滨水建筑界面;3) 标志:以康巴艺术中心形成城市地标。

外侧封闭内侧开放的院落空间是藏式空间的基本特征,这个特征不仅体现在寺庙建筑中也体现在了传统民居中。康巴艺术中心力图通过再现院落空间的组合体现传统藏式建筑的空间精神。

高低错落的台地是藏式建筑的另一个典型特征,这个特点来自于藏式建筑依山而建的特点。康巴艺术中心尝试在建筑布局上体现台地特征,形成丰富的空间层次。

四:设计成果

“无边的草原上,同一大帐下,各族人民共欢歌”这句话准确的描述了我们对于康巴艺术中心的设计意图。

色彩和歌舞是康巴艺术中心的主题,建筑主体外墙装饰材料采用不同模数的混凝土空心砌块砖通过钢筋拉结自由叠砌,表现出与传统石材垒砌墙面在构造方面的契合。通过涂抹白色、红色等当地常见的外墙涂料,产生与藏式建筑传统外墙材料相协调的质感。这些丰富的色彩元素不仅表现在建筑外窗户的色调上,也体现在室内设计的元素上。在大剧院的设计中,本设计力图将彩色经藩与藏族舞蹈的流动彩带作为贯穿所有空间的线索,体现康巴舞蹈流动欢快的特征,并强调空间的延续性。五彩的经幡在蓝天中起舞编织成彩色大帐,彩条延入舞台化为幕布,弱化的台口让表演者和观众融在一起。局部跳跃色彩的座椅,模拟大草原上的骏马、牛羊和夜晚的点点篝火,隐藏于夜晚的布幔里。深色的橡胶地面及咖啡色座椅,使彩色座椅颜色更为鲜明。

・色彩设计

藏区建筑色彩鲜明,质地丰富,色彩是康巴艺术中心的主题,室内设计对于色彩的表现是不可或缺的。康巴人善用色彩且取之有道,建筑白色的高墙由天然石灰从上至下倾倒而成;红色的部分用当地的编麻草打捆,浸泡矿物燃料;绿色取自无边的草原;黄色取自土地;蓝色取自天空。

这几种意向的堆叠,自然而然的形成高原藏区的整体形象。无论是三色哈达还是五彩的经幡,少女的衣饰或帐篷垂檐,无不充斥着这样的彩色意向。这些色彩是对自然的尊重和崇拜。

室内设计将这几种色彩从室外引入室内,色彩从侧厅折板屋顶蔓延至剧场观众厅垂板,由幕布倾泻到观众席,色彩的蔓延也时刻提醒着我们的所在区位,完成了从进入到欣赏再到离开的完整路径。

・灯光设计

灯光设计作为剧场室内设计中的重要一环,担负着烘托舞台气氛,营造各种光环境的重大责任。康巴艺术中心是为满足演出大型歌舞剧、音乐会和综合文艺节目等要求而设计的。因为要考虑到能兼顾不同的演出使用要求,因此与传统的剧院比较要复杂很多。另外,它还需满足电视转播和电视节目制作的要求。同时,为配合剧场内的色彩表现,着重表达草原上团团篝火,天空点点星光的美满意向,灯光设计尤为重要。

一:舞台照明:

舞台为镜框式舞台:宽16米,高9米。大剧场的舞台照明灯具布置在观众厅上空,共设置2道面光灯桥,舞台口外两侧各有一道耳光。由于大剧院层高及进深的限制,顶面弧形垂板的曲率及吊挂角度应在保证面光及耳光正常投射的范围内进行调整。从而形成了双曲面的反弧造型。

二:气氛照明:

舞台侧墙使用了点状光纤灯进行气氛光的渲染。多个可控回路分别模拟了草原上支起帐篷,人们围绕篝火偏偏起舞;夜空灿烂的星光,人们躺在草地上欣赏舞蹈;牧场里骄阳似火,太阳雨从天而降,的种种生活景象。

・建声设计

建筑声学设计是科学也是艺术,建筑声学对于剧场设计的重要性不言而喻。

康巴艺术中心大剧场的主要演出类型为大型民族歌舞表演,主要使用电声传声,为满足1.4s左右混响时间的要求,剧场后区墙面须有强吸声处理,同时,软质座椅承担了大量吸声需求;侧墙后部设置声音扩散体,以减少声聚焦。

1:吸声

剧场后区采用轻钢龙骨穿孔石膏板(穿孔率10%)制作200厚吸声墙,内填50厚48kg/m³岩棉。使用大量软质座椅,并在台口内侧,吊顶上方,声桥内满贴木丝板或玻纤吸声板等吸声材料。

2:声音扩散体:

只在侧墙后部采用三种不同曲率弧形墙面制作声音扩散体,在墙面大量使用水泥砂浆/石膏拉毛制作墙面肌理,使声音反射更为均匀柔和。

3:扩声系统:

大剧场扩声系统设计,包括主扩声、舞台扩声及效果声系统

观众厅主扩声系统分左、中、右三个声道,中央声道扬声器置于台口上方,各声道均匀覆盖整个观众席,该扩声方式空间感良好。主声道由多只扬声器组成,中高音部分采用具有良好指向性控制的扬声器分层覆盖,能够更好地改善声场的不均匀度,分区覆盖,提供优良的语言清晰度。台唇位置布置5只扬声器使用,补充覆盖前区,以改善前区观众的听闻方位感。舞台扩声系统主要为在舞台上的演员服务,由于演出型式多变,情况差别很大,需要满足多方面的使用需求

4.EASE分析:

为验证室内设计造型及材料使用是否对剧场声音的扩散及反射产生有利影响,并为设备选择提供依据,我们针对大剧场声学环境制做了声学模型。

首先我们根据大剧场建筑及室内设计条件,建立了详细的声学模型:

三维声学模型:

声学三维模型图

第二:分析

根据GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》扩声系统特性指标详见下表:

GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》文艺演出类扩声系统声学特性指标一级

经过EASE4.1声场声学效果模拟及EASE 4.1声场设计软件的计算,大剧场各频段声压级详见以下图标:

混响声压级(Total SPL)

500Hz总声压覆盖图

800Hz总声压覆盖图

1000Hz总声压覆盖图

2000Hz总声压覆盖图

4000Hz总声压覆盖图

8000Hz总声压覆盖图

频率(Hz) 500 800 1000 2K 4K 8K

声压级(dB) Max 114.41 112.64 112.51 110.99 110.36 109.57

Min 110.77 108.29 108.78 107.58 106.29 104.14

Avg 111.99 110.12 110.46 109.32 108.47 107.09

结论:

从效果仿真分析中可以得出结论:结合建筑及室内设计造型,设备选型和匹配完全满足对于最大声压级、声场不均匀度的要求。

五.结语

“帐下欢歌”的设计体现了对本土文化,地纹特征,地域特色以及当地人民生活方式的尊重。那一片辽阔的净土,那一种迷人的文化,那一条似钢铁意志铸就的天路,总是让我们肃然起敬。我们在设计过程中对地域文化,地形地貌及当地人民生活方式的思考,让空间本身回归自然,变成一种特色,本着对地域的尊重,对文化的探索,深入挖掘地域的记忆,并将其同新的设计语言及设计方法相结合,使这座建筑成为地域文化和现代技术完美结合的优秀案例。