體育館由于建筑容積巨大、體型特異，普遍存在混響時間較長，語言清晰度低，甚至還存在回聲、聲聚焦等聲缺陷，嚴(yán)重影響場館的使用。根據(jù)對各場館竣工后現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)及實(shí)際使用效果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，各場館建聲環(huán)境均達(dá)到設(shè)計目標(biāo)，滿足比賽及賽后各類活動使用的要求。體育中心主要由體育館、游泳館和訓(xùn)練館組成。

　　一、體育館

　　體育館比賽場地平面呈矩形，觀眾席為環(huán)繞布置，比賽大廳總長度約124m，總寬度寬約107m;比賽場地未布置活動座椅時長約73m，寬約54m。屋頂為拱形，比賽場距屋頂高處的高度約為41m，距網(wǎng)架下弦的高度約為32m。比賽大廳有效容積約為335600m3，每座容積為25.7m3/座。體育館平面圖和剖面圖見圖2。

　　1.1聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)

　　根據(jù)使用功能和室內(nèi)容積，混響時間在中頻(500Hz～1000Hz)時，比賽大廳的滿場混響時間T60(s)應(yīng)小于2.0s(T60<2.0s)。背景噪聲限值要求比賽大廳無人使用且空調(diào)運(yùn)行達(dá)到使用工況時，其噪聲值應(yīng)不高于噪聲評價曲線NR-35要求。大廳內(nèi)不得出現(xiàn)明顯的音質(zhì)缺陷(回聲、顫動回聲和聲聚焦等)。

　　1.2設(shè)計方案

　　根據(jù)體育館設(shè)計的總體要求(裝修效果、吸聲性能和投資限額等)選擇和配置吸聲結(jié)構(gòu)，所用吸聲材料(或結(jié)構(gòu))在滿足吸聲要求的同時，應(yīng)具有良好的裝修效果，符合防火、耐久、環(huán)保、輕質(zhì)、價廉和便于施工等要求。體育館頂部的吸聲結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合屋頂?shù)母袈曇螅O(shè)計復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲性能，同時滿足吸聲要求。用于控制混響時間的吸聲材料(或結(jié)構(gòu))應(yīng)同時兼顧到消除音質(zhì)缺陷和減低館內(nèi)的噪聲。

　　1.3吸聲材料(結(jié)構(gòu))的選用和配置

　　1.3.1屋面

　　由于屋面是體育館中較大的界面，其吸聲性能對整個體育館的混響時間控制有著至關(guān)重要的作用。因此，將整個屋面設(shè)計成強(qiáng)吸聲構(gòu)造：屋面下層為穿孔鋁板，孔徑應(yīng)大于5mm，穿孔率應(yīng)大于20%。穿孔鋁板后設(shè)置離心玻璃棉板，厚度大于50mm，容重為40～50kg/m2。離心玻璃棉板后面留有大于150mm的空氣層。

　　1.3.2網(wǎng)架

　　體育館比賽大廳雖然體積巨大，但除頂部外可以安裝吸聲材料的位置卻很少，而本體育館比賽大廳的聲學(xué)要求又很高，所以僅依靠在比賽大廳本身的界面上布置吸聲材料難以達(dá)到聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)，因此在網(wǎng)架下弦懸掛了片式空間吸聲體。

　　1.3.3墻面

　　體育館比賽大廳可以布置吸聲材料的墻面主要是觀眾席上排座椅以上到網(wǎng)架下弦之間的墻面，該墻面進(jìn)行強(qiáng)吸聲處理。

　　1.3.4觀眾席座椅

　　體育館觀眾席座椅采用吸聲量較大的全軟包座椅。

　　1.4建筑聲學(xué)現(xiàn)場測試

　　現(xiàn)場使用聲級計，采用中斷聲源法，聲源信號為粉紅噪聲信號，對體育館比賽大廳的混響時間進(jìn)行測試。測試時現(xiàn)場為空場狀態(tài)，推算滿場混響時間值如表所示，混響時間頻率響應(yīng)曲線如圖所示。

　　經(jīng)現(xiàn)場測試賽檢驗(yàn)，體育館內(nèi)語言清晰度較好，滿足設(shè)計使用要求。

　　二、游泳館

　　游泳館作為第18屆世界中學(xué)生運(yùn)動會部分水上項(xiàng)目賽事場館，主要包括跳水池、比賽池、熱身池、戲水池及陸上訓(xùn)練區(qū)，建筑面積27000m2，可容納2000名觀眾，可承辦游泳、跳水、花樣游泳、水球等單項(xiàng)比賽，賽后可開放供大眾健身使用。

　　游泳館作為游泳、跳水、花樣游泳等水上項(xiàng)目的主要比賽場館，是體育中心的重要組成部分。游泳館除滿足各種國內(nèi)大型水上項(xiàng)目的體育比賽外，還要求具備舉行水上文藝演出、群眾健身等活動的條件，對擴(kuò)聲效果也有較高的要求。為了保證游泳館具有優(yōu)質(zhì)的擴(kuò)聲效果，必須擁有良好的建聲條件，因此，游泳館的建聲設(shè)計是非常重要的。

　　游泳館平面呈矩形，觀眾席布置在場地兩側(cè)，比賽大廳總長度約109m，寬約69m，比賽場長約109m，寬約46m，比賽場地內(nèi)布置了一個標(biāo)準(zhǔn)游泳池和一個跳水池。游泳館的屋頂為拱形，比賽場距屋頂處的高度約為13m，有效容積約為92500m3，容納約1750名觀眾，每座容積為53m3/座。

　　2.1建筑聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)

　　參考《體育建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ31-2003和《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》JGJ/T131-2012，并考慮游泳館的具體情況確定中頻(500Hz～1000Hz)滿場混響時間小于2.5s。比賽大廳在無人占用、空調(diào)運(yùn)行達(dá)到使用工況時，噪聲限值應(yīng)滿足噪聲評價曲線NR-40要求。且大廳內(nèi)不得出現(xiàn)明顯的回聲、顫動回聲和聲聚焦等音質(zhì)缺陷。

　　2.2混響時間的控制準(zhǔn)則和技術(shù)措施

　　由于游泳館內(nèi)為高潮濕環(huán)境，所用吸聲材料(或結(jié)構(gòu))除滿足吸聲、裝修效果、防火、耐久、環(huán)保、輕質(zhì)、價廉和便于施工等要求外，還必須具有防潮防腐、吸水性小、吸聲性能受濕度影響小等性能。

　　頂部的吸聲結(jié)構(gòu)結(jié)合屋頂?shù)母袈曇?，設(shè)計復(fù)合結(jié)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲性能，又滿足吸聲要求。用于控制混響時間的吸聲材料(或結(jié)構(gòu))同時兼顧到消除音質(zhì)缺陷和減低館內(nèi)的噪聲作用。

　　2.3吸聲材料(結(jié)構(gòu))的選用和配置

　　2.3.1屋面

　　由于游泳館的屋面是整個比賽大廳中較大的界面，其吸聲性能對整個游泳館的混響時間控制有著至關(guān)重要的作用，因此，整個屋面應(yīng)設(shè)計成強(qiáng)吸聲構(gòu)造：屋面下層為穿孔鋁板，孔徑應(yīng)大于5mm，穿孔率應(yīng)大于20%。穿孔鋁板上方設(shè)置了拒水膜吸聲板，厚度大于50mm，容重為32kg/m2。拒水膜吸聲板后面有大于150mm的空氣層。

　　2.3.2網(wǎng)架

　　雖然游泳館比賽大廳體積巨大，但除頂棚外可以安裝吸聲材料的位置很少，而比賽大廳對聲學(xué)要求又很高，所以僅依靠在比賽大廳本身的界面上布置吸聲材料難以達(dá)到聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)，因此在網(wǎng)架下弦懸掛了片式空間吸聲體：吸聲體采用表面材料為A2級的阻燃吸聲織物，并利用高分子著色技術(shù)制作而成;選用具有節(jié)能吸聲功能的材料作為板芯。

　　2.3.3墻面

　　游泳館的比賽大廳四周均有墻面，可以布置吸聲材料，墻面進(jìn)行了強(qiáng)吸聲處理。鑒于游泳館的高潮濕環(huán)境的要求，墻面采用砂巖吸聲板，該吸聲材料除了具有良好的吸聲性能外，還同時具有良好的防潮和防火性能。

　　2.4建筑聲學(xué)現(xiàn)場測試

　　現(xiàn)場使用日本理音RIONNL-52聲級計，采用中斷聲源法，聲源信號為粉紅噪聲信號，對游泳館比賽大廳的混響時間進(jìn)行測試。測試時現(xiàn)場為空場狀態(tài)，推算滿場混響時間值如表所示，混響時間頻率響應(yīng)曲線如圖所示。

　　經(jīng)現(xiàn)場測試賽檢驗(yàn)，游泳館內(nèi)語言清晰度較好，滿足設(shè)計使用要求。

　　三、訓(xùn)練館建筑聲學(xué)設(shè)計

　　訓(xùn)練館包含2處訓(xùn)練場地，建筑面積共45000m2，可提供籃球、排球、羽毛球等賽事標(biāo)準(zhǔn)場地，可以滿足運(yùn)動員比賽期間訓(xùn)練需要，賽后將開放供大眾健身使用。訓(xùn)練館外景見圖10。

　　3.11訓(xùn)練館

　　1訓(xùn)練館長為60m，寬為42m，平均高度約16m，有效容積約為38500m3，容納約1500名觀眾，每座容積約為25m3/座。1訓(xùn)練館主要用于文藝演出和體育比賽，座位可以靈活布置。

　　3.1.1聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)

　　參考《劇場、電影院和多用途廳堂建筑聲學(xué)設(shè)計規(guī)范》GB/T50356-2005和《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》JGJ/T131-2012，并考慮訓(xùn)練館的具體情況確定，中頻(500Hz～1000Hz)滿場混響時間小于1.8s。訓(xùn)練館在無人占用、空調(diào)運(yùn)行達(dá)到使用工況時，噪聲限值應(yīng)滿足噪聲評價曲線NR-35要求。大廳內(nèi)不得出現(xiàn)明顯的回聲、顫動回聲和聲聚焦等音質(zhì)缺陷。

　　3.1.2吸聲材料(結(jié)構(gòu))的選用和配置

　　(1)屋面

　　由于1訓(xùn)練館的屋面是整個訓(xùn)練館中較大的界面，其吸聲性能對整個訓(xùn)練館的混響時間控制有至關(guān)重要的作用。因此，整個屋面設(shè)計成強(qiáng)吸聲構(gòu)造：屋面下層為穿孔鋁板，孔徑應(yīng)大于5mm，穿孔率應(yīng)大于20%。穿孔鋁板后應(yīng)設(shè)置離心玻璃棉板，厚度大于50mm，容重為40～50kg/m2。離心玻璃棉板后面應(yīng)有大于150mm的空氣層。

　　(2)網(wǎng)架

　　由于1訓(xùn)練館要求有文藝演出的使用功能，對混響時間的控制有較嚴(yán)格的要求。1訓(xùn)練館本身體積較大，所以僅依靠在訓(xùn)練館本身的界面上布置吸聲材料難以達(dá)到聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)，因此在網(wǎng)架下弦懸掛了片式空間吸聲體：吸聲體表面材料為A2級阻燃吸聲織物，并利用高分子著色技術(shù)制作而成;選用具有節(jié)能吸聲功能的材料作為板芯。空間吸聲體布置情況見圖11。

　　(3)墻面

　　1訓(xùn)練館墻面進(jìn)行強(qiáng)吸聲處理，根據(jù)裝修效果的要求采用木質(zhì)吸聲板吸聲構(gòu)造。

　　3.1.3建筑聲學(xué)現(xiàn)場測試

　　現(xiàn)場使用日本理音RIONNL-52聲級計，采用中斷聲源法，聲源信號為粉紅噪聲信號，對1訓(xùn)練館大廳的混響時間進(jìn)行測試。測試時現(xiàn)場為空場狀態(tài)，推算滿場混響時間值如表3所示，混響時間頻率響應(yīng)曲線如圖12所示。

　　經(jīng)現(xiàn)場測試賽及日常運(yùn)行使用檢驗(yàn)，1訓(xùn)練館內(nèi)語言清晰度較好，滿足設(shè)計使用要求。

　　3.22訓(xùn)練館

　　2訓(xùn)練館長為75m，寬為42m，平均高度約14.5m，有效容積約為41500m3，容納約1000名觀眾，每座容積約為41.5m3/座。主要用于體育比賽和訓(xùn)練。

　　3.2.1聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)

　　參考《體育建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ31-2003和《體育場館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》JGJ/T131-2012，以及并考慮訓(xùn)練館的具體情況確定：中頻(500Hz～1000Hz)滿場混響時間小于2.2s，在無人占用，空調(diào)運(yùn)行達(dá)到使用工況時噪聲限值，應(yīng)滿足噪聲評價曲線NR-40的要求。大廳內(nèi)不得出現(xiàn)明顯的回聲、顫動回聲和聲聚焦等音質(zhì)缺陷。

　　3.2.2吸聲材料(結(jié)構(gòu))的選用和配置

　　(1)屋面

　　2訓(xùn)練館屋面是整個訓(xùn)練館中面積較大的界面，其吸聲性能對整個訓(xùn)練館的混響時間控制有至關(guān)重要的作用，因此，整個屋面做強(qiáng)吸聲構(gòu)造：屋面下層為穿孔鋁板，孔徑應(yīng)大于5mm，穿孔率應(yīng)大于20%。穿孔鋁板后應(yīng)設(shè)置離心玻璃棉板，厚度大于50mm，容重為40～50kg/m2。離心玻璃棉板后面應(yīng)有大于150mm的空氣層。

　　(2)網(wǎng)架

　　由于2訓(xùn)練館本身體積較大，所以僅依靠在訓(xùn)練館本身的界面上布置吸聲材料難以達(dá)到聲學(xué)設(shè)計指標(biāo)，因此在網(wǎng)架下弦懸掛了片式空間吸聲體：吸聲體表面材料為A2級阻燃吸聲織物，并利用高分子著色技術(shù)制作而成的;選用具有節(jié)能吸聲功能的材料作為板芯。

　　(3)墻面

　　2訓(xùn)練館墻面進(jìn)行強(qiáng)吸聲處理，根據(jù)裝修效果的要求采用穿孔鋁板吸聲構(gòu)造。

　　3.2.3未進(jìn)行建筑聲學(xué)現(xiàn)場測試的原因

　　在進(jìn)行建筑聲學(xué)現(xiàn)場測試時，由于2訓(xùn)練館正在使用，并且在進(jìn)行重新布置，短期內(nèi)現(xiàn)場不具備檢測條件，故未進(jìn)行檢測(后通過體育中心工作人員的反饋，2訓(xùn)練館語言清晰度較高，未發(fā)現(xiàn)存在聲缺陷)。

　　四、結(jié)語

　　經(jīng)建成后使用及現(xiàn)場測試驗(yàn)證，體育中心內(nèi)各重要場館室內(nèi)吸聲材料或構(gòu)造布置充分，混響時間和語言清晰度滿足場館使用要求，建筑聲學(xué)設(shè)計達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

　　該項(xiàng)目的各館內(nèi)使用了大量的設(shè)計合理的穿孔吸聲構(gòu)造和空間吸聲體等吸聲材料，兼顧了室內(nèi)整體裝修美觀和建筑聲學(xué)效果。由該工程實(shí)踐得出：對于室內(nèi)運(yùn)動館等大型空間，需要充分利用館內(nèi)可利用的界面，合理布置不同類型的吸聲材料或構(gòu)造。該體育中心的建筑聲學(xué)設(shè)計案例，可為未來建設(shè)類似運(yùn)動場館提供一些參考和借鑒。

選自《演藝科技》2021年第11期栗瀚，武舒韻《晉江市第二體育中心建筑聲學(xué)設(shè)計》，轉(zhuǎn)載請標(biāo)注：演藝科技傳媒。更多詳細(xì)內(nèi)容請參閱《演藝科技》。