多功能会议室声学设计

□□ 胡海燕

(山西水利职业技术学院，山西 太原 030032)

1 工程概况及设计指标

1.1 工程概况

该工程为位于山西省某市郊区的某厂区多功能会议室。会议室设置于办公楼B楼的顶层，办公楼前方为大广场，后为厂区的其他办公楼，两侧为A、C附楼，具体平面布置如图1所示。多功能会议室平面形式为宽度大于进深的矩形平面，长轴为28.5 m，短轴为18 m，会议室观众厅容积为1 150 m3。

图1 办公楼平面布置图

1.2 设计指标确定

依据GB/T 50356—2005《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》和GB-3096-82《城市区域环境噪声标准》等国家规范标准及该项目建设批准文件，并结合多功能厅的具体情况，对音质、隔声、室内噪声控制等方面进行声学设计，尽可能兼顾会议使用时的语言清晰和文艺演出、年终联欢时的声音丰满度，使此处设计基本满足以下条件：

(1)足够的响度，且声场均匀，在获得足够响度的同时，使声场的响度最大值与最小值相差≯6 dB，最大值与其平均值相差≯3 dB。

(2)合适的混响时间和混响频率特性，使声音既清晰又丰满、圆润。根据GB/T 50356规定，中频500 Hz的混响时间为0.8～1 s。根据使用功能，确定设计值为1 s(满场)，因多功能会议室主要为语言声，所以它的混响时间频率特性曲线尽可能为直线，每个倍频带的混响时间具体见表1。

表1 混响频率特性

(3)较多的早期反射声，提高声音的响度、明晰度和空间感。

(4)较低的干扰噪声。根据室外的噪声状况，围护结构隔声量≮35 dB，室内噪声评价数限制为NR-35。

(5)无回声、声聚焦等声学缺陷。

(6)听觉与视觉有较好的方向一致性。

2 声学设计

多功能会议室要创造一个良好的音质环境，包括建声和电声两个方面的设计。建声条件好的厅堂应是混响时间合理，声音扩散性好，无回声、声聚焦、声阴影、声耦合、背景噪声等声学缺陷，满足上述要求的厅堂，相同的音响设备会获得更好的音质效果。所以多功能会议室设计的主要任务是利用声学原理做扩散反射设计，使观众席具有足够的早期反射声覆盖，并使早期反射声分布均匀、覆盖面大，混响时间满足设计要求。

2.1 体型设计

该多功能会议室平面形式为宽度大于进深的矩形平面，具体如图2所示。这类平面具有平面规整、结构简单等优点，对结构选型、施工等方面比较有利，且能提供较好的视线条件。但听众席中部有较大区域内缺乏前次反射声，由后墙而来的前次反射声又不太理想。根据平面特点可对舞台部分墙面及观众厅两侧墙面作反射处理，来获得早期的反射声，对早期反射声缺乏的后中部可用电声作补充。在体型设计时，把舞台墙面全部作反射处理，用钢骨架干挂微晶石，骨架与石材固定成为一体，减少振动损耗。舞台侧墙处理成折线来缩小张角，使反射声到达观众厅的中前部，具体地平面布置如图2所示。观众厅侧墙上部用微穿孔板作吸声处理，下部还是用干挂石材作反射处理，为观众席两侧提供一次反射声。观众厅后墙为大面积窗户，窗户处用双层织物帘幕作吸声处理，帘幕与外围护结构之间留有100 mm的空腔。后墙结构柱之间再做假柱，一方面使得后墙形体丰富、美观；另一方面凸出的柱体有一定的扩散功效。这样处理既可避免回声，又可提高室内声场的均匀度。吊顶部分采用叠级吊顶，用不同的吸声材料间隔布置，使室内混响时间频率特性曲线趋近于直线。

图2 多功能会议室平面布置图

多功能会议室的这种体型设计，既能提供较多的一次反射声，使室内声场均匀，又合理地布置吸声材料，避免回声和其他声学缺陷的产生，并使混响时间频率特性曲线接近于直线，满足多功能会议室的使用需求。

按照GB/T 50356规定，多用途厅堂观众厅每座容积宜为3.5～5.0 m3/座，本案多功能会议室观众厅容积为1 150 m3，布置观众席225座，基本满足要求。

2.2 混响时间设计

该厅中频混响时间设计值为1 s(满场)，混响时间设计计算时，应利用各类不同材料与构造进行组合，使混响频率特性均衡、平滑，尽可能满足设计要求。观众厅侧墙反射面、吸声板及后墙的吸声帘幕均与结构留有100 mm的空气层，吊顶的微穿孔板及铝板后也留有空气层，不同的空气层厚度即使材料相同，吸声系数也会不同，作混响时间计算时，严格按照材料和构造进行吸声量的计算。

2.2.1 观众厅座椅

因观众厅容积相对较大，厅内布置观众席225座，座椅的吸声量在整个大厅的吸声量计算中不容忽视。该厅采用软质高靠背垫椅，空椅及坐人状况下的每座吸声量见表2。

表2 观众厅座椅(空椅及坐人时)每座吸声量(m2)

2.2.2 吊顶

多功能会议厅整个吊顶全部做吸声处理。观众厅吊顶为叠级吊顶，较高一级的两侧为单层微穿孔铝板天棚(板厚与孔径均为0.8 mm，穿孔率P为1%，板后空气层为250 mm)，中间为大间距的钢网架喷黑，较低一级的为铝板天棚，舞台吊顶为铝板造型天棚，在铝板天棚上开口，并在开口四周做发光灯带，该构造的吸声性能见表3。

表3 多功能会议室天棚吊顶材料的吸声系数α

2.2.3 舞台及观众厅墙面

舞台墙面均作反射处理，为干挂微晶石及聚晶石，龙骨、面层固定，成为一体，减少对低频声的吸收，为观众厅提供较多的一次反射声。观众厅侧墙上部用微穿孔铝板(孔径及板厚均为0.8 mm，穿孔率P为1%，板后空气层为100 mm)作吸声处理，下部为石材干挂，作反射处理，为两侧观众席提供一次反射声。观众厅后墙大面积作吸声处理，窗户处挂双层织物帘幕，并与墙面留有100 mm的空腔，两结构柱之间做装饰假柱子，凸出的柱体结构对声音有适当的扩散作用。厅内墙面材料的吸声系数见表4。

表4 多功能会议室墙面材料的吸声系数α

2.2.4 混响时间计算

混响时间采用普遍使用的依琳公式进行计算，当室内声源的频率>1 000 Hz时，混响时间计算时要考虑室内空气对声音的吸收，计算结果见表5。

表5 多功能会议室混响时间的计算

经计算，混响时间满足多功能会议室的使用要求，混响时间的频率特性曲线基本上为直线，符合GB/T 50356中混响时间的设计要求。

3 隔声与噪声控制设计

GB/T 50356规定会堂、报告厅和多用途礼堂采用自然声时，观众厅的噪声评价数限制为NR-30，采用扩声系统时噪声评价数限制为NR-35。为达到规范要求，采取如下措施来控制噪声：

3.1 平面布置上的隔声降噪

该电厂位于市郊区，电厂前有一条省二级交通公路。在总图布置上，办公楼建在远离噪声源的区域(道路交通噪声及厂区内产生噪声的车间、厂房)，并用一些对声环境要求不高的办公室、厂房作隔声屏障，使办公室环境相对比较安静。办公楼分为A、B、C楼，B楼主要为厂区领导办公室、会议室等，A楼为普通办公楼，C楼为餐厅与客房部。在进行平面布置时，A、C楼布置于B楼两侧，起一定的屏障作用，且多功能会议室位于B楼顶层，相对较独立、安静，不受其他办公室的干扰。在顶层多功能会议室内，为使观众厅不受外界环境的干扰，用楼道、库房等对声环境要求不太高的房间作隔声带，观众厅位于内部，外界噪声不会对会议室内部声环境造成太大的影响。

3.2 提高围护结构的隔声性能

因外围护结构有一面墙直接面向室内，且墙上有大面积窗户，前面理论部分已经说明，窗户是围护结构隔声较薄弱的环节，要提高整面墙体的组合隔声量，必须选用隔声性能好的窗户，该工程，选用8 mm厚的单层塑钢玻璃窗，窗框之间均采用柔性连接，减少固体声的传入，并且对窗缝进行密封处理。外墙选用370 mm厚的墙体，因会议室内只有一面墙直接与室外相连，所以只对其进行隔声量计算，查表得知370 mm厚的墙体双面抹灰的隔声量为56 dB,60系列单层塑钢窗，玻璃厚度为8 mm，此窗户的隔声量为30.5 dB,窗墙面积比为7∶3，则组合部件的隔声量计算结果为33 dB。此隔声量能满足室内允许噪声要求。

出入观众厅的门选用隔声门，并对门缝进行密封处理，避免噪声从隔声相对较薄弱的门进入会议室内，影响室内声环境。

多功能会议室位于办公楼的顶层，屋顶为现浇混凝土，混凝土上有保温层、防水层，下面采用植物喷涂吸声材料，以加强对撞击声、雨声等的吸声降噪。

多功能厅内的噪声主要来源于空调风口、舞台机械噪声等，应在建造之初就给予全面考虑，按允许噪声指标合理选用设备，在安装时作好隔声减振处理。具体措施：一是在风机、空调机和电机下作减振处理，即在风机、空调机和电机的混凝土基础或安装架下设减振器和胶垫；二是所有悬挂风管的吊钩均作减振吊钩，管道接口采用软性连接；三是风机的送风端和回风端加有足够消声量的消声器，所有风道弯头尽可能做吸声弯头。

4 结语

大型的厅堂、场馆的声学设计是一门专业性很强的设计，需要建筑设计与室内装饰设计的完美配合，本文是从建筑设计师的角度，在保证多功能会议室美观舒适的同时，更要注重使用功能的要求。该案例中的多功能会议室声学设计达到设计指标，满足使用需求，交付后获得业主的一致好评。