吸音材料應(yīng)用于體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
吸音材料應(yīng)用于體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)!體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)中我們必須要選擇吸音材料而放棄選擇隔音材料,其原因是吸音材料的原理是吸音降噪,而隔音材料的原理是隔音降噪。吸音材料能夠?qū)⒃胍粢约皞鬏數(shù)幕匾粑赵傥舨牧现腥缓笙?,這樣就不會(huì)產(chǎn)生回音;隔音材料能夠?qū)⒃胍粢阅芰康男问椒磸椀绞覂?nèi)的各個(gè)角度,這樣會(huì)造成體育館聲音混響,所以這里體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)還是需要設(shè)計(jì)師去琢磨。
體育館頂部面積較大,是主要布置吸音材料的地方,在設(shè)置吊頂情況下,通過吊頂懸著合適的吸音材料和結(jié)構(gòu),一般不難達(dá)到所要求的混響時(shí)間。
1、對(duì)于不設(shè)吊頂?shù)捏w育館,則可通過在頂部空間吸音體來增加吸音量,空間吸音體的形式可以是多種多樣的,可結(jié)合藝術(shù)造型要求設(shè)計(jì)空間吸因體的形式。
2、對(duì)于采用空間網(wǎng)架的體育館,所需空間吸音體數(shù)量比較大,若全部安裝在網(wǎng)架下面,處理不妥會(huì)面的擁擠,失去暴露網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建筑表現(xiàn)力,這時(shí),可把空間吸音體安置在網(wǎng)架內(nèi)部,在視覺上不突出空間吸音體。這樣可降低對(duì)空間吸音體面層材料的裝飾要求,降低制作成本。
3、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的另一種頂部的做法是,部分做吊頂,部分暴露結(jié)構(gòu),如在觀眾席上方做吸音吊頂,在比賽場地上方露出結(jié)構(gòu),這樣,在網(wǎng)架中懸吊少量空間吸音體就能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
一、根據(jù)體育館室內(nèi)空間設(shè)計(jì)
1、看臺(tái)
大型體育館的座位常常是沿著周邊布置的,場地長邊兩側(cè)的座位是主要的,也有加挑臺(tái)的。中、小型的也有像大型的那樣是周邊式的,多數(shù)是沿著場地長邊布置,或者是一側(cè)為主,另一側(cè)為輔,也有加挑臺(tái)的。統(tǒng)籌文藝演出的,則以不對(duì)稱布置為佳,觀眾廳的布置方式,有效外形為矩形,較佳外形近于橢圓形。中型體育館的視距(較后排端部的座位到競賽場地較遠(yuǎn)的一角),普通在50m以內(nèi),大型體育館則在60m以外,所以,大約有50%~80%的座位的明視性是低于中型館。
看臺(tái)高度隨范圍大小、布置方式而不同,但是大、中、小的平面布置和看臺(tái)高度方式變化不大。
普通球類館的高度:大型館(8000座以上)平均為16.4m,中型館(5000~6000左右)為11.5m,小型館(4000座以下)為11m以下??磁_(tái)較后座位上空的高度普通為3m。所以看臺(tái)的高度是一個(gè)常數(shù)。
2、競賽場地
競賽場地上面的高度也是一個(gè)常數(shù),中、小型館是按排球懇求取12.5~13m,網(wǎng)球則取15m,大型館可取15m。
所以體育館的空間隨著范圍大小而變化,并日趨定型化。1.2 看臺(tái)升起像山坡,傾斜的看臺(tái)具有很強(qiáng)的向心性和運(yùn)動(dòng)感,但是還需求頂棚界面的呼應(yīng),才干因視覺空間的“連續(xù)”而產(chǎn)生動(dòng)感。場地似乎一片谷地,大片面積的競賽場地,由于它明亮、光滑,像一池春水,起著視覺導(dǎo)向的作用,強(qiáng)調(diào)出館內(nèi)的視覺環(huán)境中心。因此,在其上的頂棚也就成為館內(nèi)的興味中心。所以體育館內(nèi)的頂棚界面的處置,在館內(nèi)空間的構(gòu)圖中起著主導(dǎo)作用。屋蓋結(jié)構(gòu)的選型和頂棚的處置方式對(duì)內(nèi)部空間的形態(tài)和大小的作用是一個(gè)關(guān)鍵。
近年來,體育館的屋蓋結(jié)構(gòu),除了已普遍運(yùn)用的空間網(wǎng)架外,其它新型結(jié)構(gòu)如懸索、殼體、網(wǎng)殼等結(jié)構(gòu)也被注重起來。應(yīng)用屋蓋結(jié)構(gòu)的特殊形態(tài)與內(nèi)外環(huán)境取得和諧,表現(xiàn)為多層次的文化形象,在變化中取得調(diào)和的整體效果。這類屋蓋結(jié)構(gòu)通常不作吊頂,暴露結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件簡約調(diào)和,輕靈剔透,減輕了高空間的壓制感,又顯現(xiàn)了科技美。因此體育館的屋蓋方式會(huì)呈現(xiàn)上凸、水平和下凹的三種基本方式。
二、屋蓋方式的聲學(xué)特性
根據(jù)功用、技術(shù)條件應(yīng)用屋蓋、空中和墻面等界面,界定出與人有關(guān)聯(lián)的空間;無論是上凸、水平和下凹的三種基本方式,僅僅是一個(gè)初步的、粗糙的雛形空間,但該空間離功用懇求、行為特性尚有很大的距離,還需求對(duì)此雛形空間中止加工、提練,成為與人的生理、心理、審美有著密切聯(lián)絡(luò)的館內(nèi)空間環(huán)境。因此懇求應(yīng)用空間的體態(tài)、界面的外形、構(gòu)件的特性、吸音材料的質(zhì)感以及總的組合和顏色、機(jī)理效果,在館內(nèi)空間環(huán)境設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出立意和氣氛。并且屋蓋結(jié)構(gòu)的方式則是直接決議館內(nèi)聲場特性,影響將來的聽聞。
1、上凸形
上凸形體育館設(shè)計(jì)是一個(gè)直徑為60m的圓形平面,屋蓋體系是由1620個(gè)壁厚為25mm的菱形槽板拼裝起來的,在板縫中布筋現(xiàn)澆成肋形而成為波形拱。整個(gè)穹頂像一個(gè)反扣過來的荷葉,輕盈靈巧。并用暴露在外的36根Y形斜撐直接支撐在地環(huán)上。
上凸形建筑無論從外或從內(nèi),其力的傳送脈絡(luò)明晰,又不感到在賣弄技術(shù),充分表現(xiàn)簡約、對(duì)稱、調(diào)和的科學(xué)美,確具自在美的內(nèi)涵,所以充分表現(xiàn)了“力氣”,顯現(xiàn)出體育建筑的特征。
上凸形體育館由一條條精致的肋所組成的館內(nèi)的圍合結(jié)構(gòu),構(gòu)成了誘人的圖案。而Y形斜撐的支撐拱支點(diǎn)很小,并且正好銜接著三塊菱形槽板,使交織成網(wǎng)的肋都順勢(shì)匯合到Y(jié)形的斜撐上,并流向地環(huán),正是水銀瀉地,天衣無縫,無尚的調(diào)和。從內(nèi)部望去整個(gè)穹頂就像懸浮在空中普通,意境似詩如夢(mèng)。
2、下凹形
懸索結(jié)構(gòu)多數(shù)是這類型的,可以減小館內(nèi)容量和混響時(shí)間以及平均自由程(4V/S,V—容積m3,S—總的表面積m2)因此也減少了吸音材料的用量;同時(shí)由于下凹頂界面,能把競賽場上的聲音均勻地?cái)U(kuò)散到館內(nèi)各區(qū)域,所以這種形體是對(duì)聲學(xué)有利的,建筑內(nèi)部聲學(xué)空間形態(tài)與結(jié)構(gòu)外型相符。
3、水平
空間桁架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多屬此類,也是目前我國體育建筑中常見的類型,由于這種拉平取齊的頂界面,容易產(chǎn)生凝滯乏味的覺得,缺乏新意,所以更需求從界面外形,構(gòu)件特性,材料質(zhì)地等空間構(gòu)圖上著意,創(chuàng)造空間環(huán)境,使其產(chǎn)生多樣的變化,生動(dòng)的意趣。
三、體育館聲學(xué)設(shè)計(jì)案例
1、廣州市天河體育中心游泳館、容積86045m3,平均每座位占有25m3。館內(nèi)現(xiàn)有的能鋪設(shè)吸音材料的表面,即使都布置了能順應(yīng)于潮濕空氣條件的穿孔鋁板,還達(dá)不到所懇求的吸音量。別離空間鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu),采取在桁架的下弦桿和腹桿上鋪設(shè)微穿孔鋁板,構(gòu)成倒四方錐形的空間吸音體,增加了吸音面積,滿足了吸音的懇求。這種具有雕塑感的多棱形頂棚,統(tǒng)一了卻構(gòu)、聲學(xué)處置和裝飾的需求,頗具時(shí)期感,也能與寧靜如鏡或騰躍動(dòng)搖的水面相和諧,所以很受各界的贊揚(yáng)。
2、廣州華南師范大學(xué)手球館的處置也是應(yīng)用空間鋼桁架為骨架,做成倒四方錐形的空間吸音體,仿佛天河體育中心游泳館的倒四方錐形空間吸音體,間隔地布置懸掛圓筒形吸音體,動(dòng)感很強(qiáng),聲學(xué)特性很好又很經(jīng)濟(jì)。