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建筑声学设计的工作内容及具体步骤

  一般而言,建筑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。

  根据建筑物的使用功能、等级与投资规模,参照国际或国家规范来确定建筑物室内噪声
标准,是噪声控制设计的首要内容。

  通常音乐厅、剧场等厅堂都要求很低的室内背景噪声,因此,这些厅堂的选址很重要,
应尽可能远离户外的噪声与振动源。另外,还要进行场地环境噪声与振动调查、测量与仿真
预测,目的是为进行厅堂建筑围护结构的隔声设计提供依据,保证厅堂建成后能达到预定
的室内噪声标准。

  围护结构的隔声设计分为空气声隔声设计及固体声隔声设计两部分,均包括隔声量的
计算、隔声材料的选择以及隔声构造设计等内容。除理论计算外,经常需要进行隔声构件的
实验室或现场测量,来确定其各频带的隔声量。

  噪声控制的另一重要内容,就是针对厅堂建筑内部的噪声振动源进行控制。这些噪声振
动源包括空调设备、给排水设备、变压器、某些灯光设备、舞台机械设备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,都将对观众厅的安静造成干扰。因此,在建筑方案
设计阶段,声学顾问就必须介入,以便审视建筑内部各种房间的平、剖面布置是否合理,尽
可能在建筑设计阶段就将可能的噪声振动干扰减至最低。

  此外,建筑声学设计的另一个重要任务就是进行室内音质设计。

  音质设计通常包括下述工作内容:

  一、确定厅堂体型及体量。为看得清楚、听得清晰,各类厅堂都有个长度的限制。厅堂的
宽度会涉及到早期侧向反射声的组织,与音质的空间感有重要关联。厅堂的高度不仅影响竖
向早期反射声的组织,而且影响早后期声能比和混响声能的大小及方向。厅堂的体积和每座
容积都直接影响混响时间等音质参数。厅堂的体型更是关系到是否存在回声、颤动回声、声聚
焦、声影区等音质缺陷。所有这些,都必须在初步方案设计阶段就提供建筑声学的专业意见。

  二、确定音质设计指标及其优选值。根据厅堂的使用功能选择混响时间、明晰度、强度指
数、侧向能量因子、双耳互相关系数等音质评价指标,并确定各指标的优选值,是音质设计
的重要任务。这些指标及其优选值的选定,将为进一步进行音质参量计算和将来竣工后的音
质测试提供目标和依据。

  三、对乐池、乐台、包厢、楼座及厅堂各界面进行声学设计。厅堂的平面及各界面的形状、
面积、倾角等以及乐池、乐台、包厢、楼座、音乐罩、反射板等都影响声脉冲响应的结构,从而
对厅堂音质产生重要影响。因此,是否设楼座、包厢,设几层楼座、包厢,楼座和包厢的深度
及开敞度多少为合适,栏板的面积与倾角多大较恰当等等,都属于建筑声学设计的范畴,
都需由建筑师与声学顾问共同磋商,加以确定。乐池的形状和开口大小也直接影响乐队声能
的输送以及乐队与演员的相互听闻。此外,是否设音乐罩或反射板,设何种形式的音乐罩和
反射板等等,也都需要从建筑声学专业的角度提供咨询意见,并给出设计方案。