圖1新豐縣體育館建筑外形

一、廣東省韶關(guān)市新豐縣體育館建筑聲學(xué)工程案例的項(xiàng)目概況

電聲和建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)是體育館建設(shè)的重要組成部分。其中，建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)可謂是電聲設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)好才能充分發(fā)揮電聲的作用。如建筑聲學(xué)效果不好，即使有再好的電聲設(shè)備，體育館內(nèi)的聽(tīng)音效果同樣不好。因此，建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)體育館的聽(tīng)音效果起著至關(guān)重要的作用。

2005年10月，廣東新豐縣體育館竣工，并將成為韶關(guān)市第十二屆運(yùn)動(dòng)會(huì)主場(chǎng)館。然而，由于館內(nèi)沒(méi)有做建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致館內(nèi)回聲很大，聽(tīng)音含糊不清的問(wèn)題讓人擔(dān)憂。為改善音質(zhì)，工作人員對(duì)館內(nèi)電聲系統(tǒng)做了數(shù)次調(diào)整，但問(wèn)題依舊。業(yè)主經(jīng)一番了解后才明白是館內(nèi)缺少了建筑聲學(xué)工程。于是，業(yè)主先后邀請(qǐng)多家聲學(xué)相關(guān)單位幫助解決問(wèn)題。然而，此時(shí)距韶關(guān)市第十二屆運(yùn)動(dòng)會(huì)開(kāi)幕僅剩20多天，并且工程預(yù)算的剩余資金已經(jīng)只剩下15萬(wàn)元。這使被邀請(qǐng)的單位紛紛拒絕。在運(yùn)動(dòng)會(huì)開(kāi)幕前7天，業(yè)主邀請(qǐng)到筆者。筆者經(jīng)實(shí)地考察、聲學(xué)測(cè)量和慎重考慮，毅然接受了邀請(qǐng)，同意為該館做建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)，替業(yè)主分憂，并承諾聽(tīng)音效果可以達(dá)到基本水平。而這時(shí)留給建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)與施工的時(shí)間僅有5天。

新豐體育館廳內(nèi)有效容積80050m3，固定座位數(shù)3300個(gè)，人均有效容積為24.3m3，其建筑立面和廳內(nèi)平面、剖面如圖2、圖所示。

圖2新豐體育館建筑外立面

圖3體育館內(nèi)剖面、平面

二、廣東省韶關(guān)市新豐縣體育館建筑聲學(xué)工程案例的項(xiàng)目分析

新豐縣休育館的建筑造型:

該館將用于舉辦韶關(guān)市的運(yùn)動(dòng)會(huì)，按《休育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ31-2003）規(guī)定，這種規(guī)模和用途的體育館，其中頻混響時(shí)應(yīng)達(dá)到2.1s但如果要達(dá)到這種指標(biāo)，根據(jù)通常的工程經(jīng)驗(yàn)，至少需要100萬(wàn)元的工程資金、兩個(gè)月的設(shè)計(jì)時(shí)間、兩個(gè)月的施工時(shí)間。就該體育館當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況而言，無(wú)論是資金還是時(shí)間上，按通常做法都是行不通的。

因此該建筑聲學(xué)工程的設(shè)計(jì)難度非常大，具體為:

1）工程資金極少，僅15萬(wàn)元，只有通常工程預(yù)算的1/10。這意味著只能使用最便宜、最簡(jiǎn)單并且數(shù)量盡可能少的聲學(xué)材料。

2）設(shè)計(jì)與施下的周期極短，僅5天，只有正常情況下的1/24。這意味著方案設(shè)計(jì)必須“快刀斬亂麻”，工程所用全部材料、施工人員數(shù)量、具體施工方法等都要計(jì)算得特別準(zhǔn)確并且要精心組織，不能出現(xiàn)半點(diǎn)差錯(cuò)。

3）混響時(shí)間的計(jì)算難度極大。由于造價(jià)、時(shí)間限制，不能使用成品材料，只能使用未經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)空測(cè)試、價(jià)格低廉的吸聲材料由于沒(méi)有材科吸聲系數(shù)的測(cè)試數(shù)據(jù)，只能完全憑筆者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推算。

天戈聲學(xué)認(rèn)為，為大幅度縮短館內(nèi)混響時(shí)間，確保該體育館聲學(xué)效果能基本滿足臨近的韶關(guān)幣運(yùn)動(dòng)會(huì)的使用，滿場(chǎng)中頻混響時(shí)間應(yīng)控制在3秒以下，同時(shí)還應(yīng)最大限度降低工程造價(jià)，大幅度縮短施工時(shí)間，才能保證運(yùn)動(dòng)會(huì)的按時(shí)舉行具休混響時(shí)間設(shè)計(jì)值見(jiàn)表1所示。

三、廣東省韶關(guān)市新豐縣體育館建筑聲學(xué)工程案例的設(shè)計(jì)方案

天戈聲學(xué)經(jīng)反復(fù)考慮后提出了一個(gè)特別解決方案。

經(jīng)天戈聲學(xué)推算，上述方案可使該體育館混響時(shí)間達(dá)到如表2的水平，聽(tīng)音效果可滿足聽(tīng)音基本清晰的要求。

在天戈聲學(xué)的精心籌劃和指導(dǎo)下，該館建筑聲學(xué)工程的設(shè)計(jì)與施工歷時(shí)4天半就全部完工。施工前與竣工后廳內(nèi)裝飾效果圖分別如圖4、圖5所示。

經(jīng)使用B&K2260頻譜分析儀測(cè)試，建筑聲學(xué)工程竣工后廳內(nèi)的混響時(shí)間如表3所示。從表中可見(jiàn)，廳內(nèi)中頻混響時(shí)間縮減至2.8s以下，相比建筑聲學(xué)改造之前的中頻混響時(shí)間縮短了5s左右，廳內(nèi)音質(zhì)得到了大幅度改善，聽(tīng)音基本清晰，符合聽(tīng)音基本清晰的要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。業(yè)主對(duì)此十分感激。

圖4建筑聲學(xué)工程改造前館內(nèi)裝飾效果

圖5建筑聲學(xué)工程改造后館內(nèi)裝飾效果

雖然以上應(yīng)急方案的裝飾美觀度一般，但從最終效果來(lái)看，在緊要關(guān)頭該方案也不失為一種合理的選擇。