多功能體育館建筑聲學(xué)設計特點(diǎn)

　　一、體育館向"多功能"模式發(fā)展

　　開(kāi)放改革帶來(lái)了豐富多彩的群眾文化娛樂(lè )生活。80年代興起的卡拉OK和歌舞廳等娛樂(lè )方式,至今不衰。而近年隨著(zhù)廣大群眾經(jīng)濟條件的改善,文化品位的提升,對生活質(zhì)素和業(yè)余享受的觀(guān)念也出現了很大變化。

　　人們更加重現身體健康和體育鍛煉，加上政府的導向(全民健身)特別是申奧(2008)和申亞(2010)的成功，在全國興起了一個(gè)新建和改造體育場(chǎng)館的熱潮。其中一個(gè)特點(diǎn)值得注意----從國內到國外，不論是新建館還是舊館改造,普遍都設計成"多功能"的模式。

　　不僅具備體育訓練和比賽的功能，還承擔集會(huì )、展覽、慶典、文藝演出甚至放電影等多樣功能。據資料介紹，美國舊金山某體育設施的使用比率中, 體育比賽占51.7%, 音樂(lè )會(huì )占19.4%, 馬戲、冰上舞蹈占7.1%, 展覽及其它活動(dòng)占21.8%。澳大利亞墨爾本某體育館，音樂(lè )演出占50%左右。這是體育產(chǎn)業(yè)化、社會(huì )化帶來(lái)的發(fā)展動(dòng)向。

　　二、多功能體育館的主要特點(diǎn)

　　與一般"純"體育功能的體育館對比，多功能體育館主要有以下一些特點(diǎn)：

　　1、通常在場(chǎng)地一側設置固定的舞臺，用作會(huì )議的講臺及文藝演出活動(dòng)的表演場(chǎng)地。

　　2、除在比賽場(chǎng)地安裝體育比賽專(zhuān)用照明系統和語(yǔ)言廣播擴聲系統外，還要參照劇場(chǎng)的模式增加設置舞臺燈光和文藝演出(語(yǔ)言與音樂(lè )兼用)的擴聲系統。

　　3、對建聲設計的要求應高于"純"體育功能的場(chǎng)館。這是本文討論的主題。

　　三、 體育館建筑聲學(xué)設計的有關(guān)標淮

　　國家建設部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2000<體育館聲學(xué)設計及測量規程>和JGJ/31-2003<體育建筑設計規范>兩個(gè)文件，其中有關(guān)建聲設計的指標及要求有以下幾點(diǎn)：

　　〔1〕體育館建筑聲學(xué)條件應以保證語(yǔ)言清晰為主。

　　〔2〕不得產(chǎn)生明顯的聲聚焦、回聲、顫動(dòng)回聲等音質(zhì)缺陷。

　　〔3〕中小型體育館混響時(shí)間在500-1000Hz范圍內宜設置:1.3-1.5s。

　　各頻率混響時(shí)間相對于500-1000Hz混響時(shí)間的比值：

　　〔4〕大廳上空應設置吸聲材料或吸聲構造。

　　〔5〕大廳四周的玻璃窗應設有吸聲效果的窗簾。

　　〔6〕大面積墻面應做吸聲處理。

　　〔7〕比賽場(chǎng)地周?chē)陌珘?、看臺欄板宜設置吸聲構造，或控制傾斜角度和造型。

　　四、體育館常見(jiàn)的聲學(xué)缺陷

　　近年體育館的建筑造型和結構大量采用暴露網(wǎng)架、不設吊頂甚至采用透光的屋頂材料，并流行弧形拱頂、圓形墻體和大面積玻璃窗或玻璃幕墻形式，這都極易造成較嚴重的聲學(xué)缺陷。而且建筑聲學(xué)的設計項目往往是在建筑土建設計、裝飾設計甚至施工的后期才介入，由于基本的建筑造型方面已難以改變，唯一辦法是從聲學(xué)裝修結構方面進(jìn)行調整和改造。這就大大增加了設計和施工的難度.

　　上述建筑結構造成的常見(jiàn)聲學(xué)缺陷如：

　　1、聲聚焦

　　聲音在遇到凹的墻面或天花棚頂時(shí)將會(huì )產(chǎn)生聲聚焦，使某些點(diǎn)或某些區域的聲壓級遠遠大于其它位置，導致聲場(chǎng)分布極不均勻，出現"聲染色"和"聲反饋嘯叫"等音質(zhì)缺陷。體育館的弧形拱頂和圓形墻體，是典型的容易產(chǎn)生聲聚焦的結構。

　　2、顫動(dòng)回聲

　　在室內的一對平行墻之間，一個(gè)聲音在兩墻壁間來(lái)回反射產(chǎn)生多個(gè)重復的聲音，稱(chēng)為顫動(dòng)回聲 。這在體育館的大面積墻面以及比賽場(chǎng)地周?chē)陌珘涂磁_欄板等處最易產(chǎn)生。

　　3、混響時(shí)間偏長(cháng)

　　和一般劇場(chǎng)、音樂(lè )廳、會(huì )議廳等廳堂相比，體育館能做吸聲處理的表面積比較少，所以混響時(shí)間普遍偏長(cháng)。

　　五、 解決體育館聲學(xué)缺陷的可行措施

　　綜上所述，體育館存在的聲學(xué)缺陷通常主要包括兩個(gè)問(wèn)題：一是混響時(shí)間過(guò)長(cháng)，二是存在較嚴重的聲聚焦和顫動(dòng)回聲。解決第一個(gè)問(wèn)題的難度不算很大，只需在館內增加適量的吸聲材料(充分利用墻面和頂部)，即把混響時(shí)間縮短下來(lái)，其中的技術(shù)難點(diǎn)是設計計算的精確性和施工工藝的嚴謹性。

　　解決體育館聲學(xué)缺陷的較大難點(diǎn)在于如何消除由于弧形拱頂和圓形墻體所引起的嚴重聲聚焦和顫動(dòng)回聲，而又不導致改變該館原建筑設計和裝飾設計所定下來(lái)的的整體造型、外觀(guān)、采光功能和建筑風(fēng)格，這才是建聲設計中最具挑戰性和創(chuàng )造性的關(guān)鍵。

　　對上述問(wèn)題近年常見(jiàn)的解決措施有以下幾種：

　　1)在棚頂安裝大面積的平面吸聲天花板。這種方法大量用于劇場(chǎng)、禮堂和屋頂為平面形的體育館，效果很好。但如用于弧形拱頂或采用透光屋頂的體育館，這種方式會(huì )完全破壞了原來(lái)的風(fēng)格和采光功能，不可取。

　　2)在拱形網(wǎng)架下面吊掛大面積的吸聲體，但用于弧形拱頂或采用透光屋頂材料的體育館，同樣影響觀(guān)感，同時(shí)還影響原來(lái)已設計或安裝好的照明燈具位置需要改變，不可取。

　　3)在頂棚中央吊掛大型吸聲體以解決聲聚焦等缺陷，順著(zhù)拱頂網(wǎng)架安裝條形吸聲體(吸聲條)，這方法曾用于九運會(huì )主會(huì )場(chǎng)----廣州體育館，采用德國專(zhuān)利的吸聲條，用量很大，價(jià)格昂貴，而效果仍未能達到十分理想。

　　4)向拱頂噴涂吸聲漿體(植物纖維素)。效果尚可，不適合于混響時(shí)間要求精確的體育館混響設計。

　　5)近年較常見(jiàn)的做法是采用事先經(jīng)過(guò)測試的空間吸聲體(預制件)，順著(zhù)網(wǎng)架的形狀吊掛于棚頂?？梢赃_到比較良好且較精確的吸聲效果。這個(gè)方案不會(huì )過(guò)分影響建筑風(fēng)格，如果對空間吸聲體的造型和色彩適當組合搭配，還會(huì )有一定的美化效果。