建筑聲學設計與空間美學的一體化——從兩個體育場館的建筑聲學設計

建筑聲學設計與空間美學的一體化從兩個體育場館的建筑聲學設計,建筑聲學,設計,空間,美學,一體化,兩個,體育場館 建筑聲學設計 與空間美學的一體化 驪 _ 0 麗 建 筑 從兩個體育場館 的建筑聲 學設計談 起 Th e Un i s o n o f Ac o u s t i c De s i g n wi t h Ar c h i t e c t u r a l Sp a c e Ae s t h e t i c s Ac O u s t i C De s i g n f o r T wo Gy mn a s i u ms 邱堅珍吳碩 賢 Qi u J i a n z h e n W u Sh u o x i a n 摘要體育場館的設計與建造，其藝術(shù)與技術(shù)的相互統(tǒng)一已成為必達之目標。在體育場館的設計中建筑聲學設計與室內(nèi)裝修藝術(shù)設計 同樣重要，而且兩者的有機結(jié)合，可以相得益彰，顯示出其獨特 的魅力。關鍵詞體育場館建筑聲學裝修設計技術(shù)藝術(shù) A BS T R AC T I n t h e d e s i g n i n g o f g y mn a s i u ms，t h e u n i s o n o f t e c h n o lo g y a n d a r t i s a n imp o r t a n t g o a l I n t h e p r a c t ic a l p r o je c t s o f gy mn as i u m s，b ot h i n t e r ior de c or at i o n d es ign an d a co u s t i c d es i gn ha v e t h e s ame i mpor t an c e Th e clos e c oo per a t ion be t we en a r c hit ec t s a n d ac ou s t i c c on s ult an t s wi l l ens ur e t h e r e al iz a t ion o f an ex c el le nt i n t er i o r a c ou s t i c a n d a e s t h e t i c al e n vir o nmen t f o r a gy mn as i u m KEY W ORDS gy mn a s i u m，ar c h i t ec t u r al ac o us t ics，d ec or a t ion de s i gn，t ec hn o l o gy，a r t 中圖分類號T u1 1 2 4 文獻標識碼B 文 章 編 號1 0 0 0 3 9 5 9(2 0 0 2)0 5 0 0 7 3 0 3 近年內(nèi)，筆者參與了幾個體育場館 的建 筑聲學設 計，得到 一些 啟迪，特 別 有 感于其設計應與建筑及裝修設計有機結(jié) 合，在設 計 中既顧全 聲學效 果，又保 持 建 筑與裝修的整體效果。以下簡單介紹其 中兩個體 育場館 的建筑 聲學設計。一陽江體育館建筑聲學設計 陽江體 育館 位于 我 國著名 的海 濱旅 游城 市 廣 東省 陽江市。該體 育 館 為 2 0 0 1 年全 國第 九屆運動 會排球 決賽 的專 用場 館，平 時 兼作文藝 演 出、集 會等 使 用，是 一座 多功能綜 合性體 育館。體 育館 的建 筑與 裝飾設 計均 由華南 理工 大 學建 筑設計研究院承擔。體育館造型簡潔新 穎，已 成 為 陽江 市 一 道 亮麗 的風 景 線(圖 1 a)。體 育館 占地面積 1 0 0 0 0多m，建 筑 總體 為 圓形 平 面，內(nèi)含 比賽 大 廳、副 館、保齡球館、羽毛球場，以及辦公等輔助性 用房。在進行建筑聲學設計時，我們對體 育館 比賽 大廳、副館、會議 室及 其他重 要 房 間，包括 貴 賓室、聲控 室、保 齡球 館 等 都提出了聲學設計的要求與方案。對大 廳、副館 會議室等進行了混響時間計 作者單位：華南理工大學建筑學 院(廣州。5 1 0 6 4 0)算，且提 出了所 有主要 界 面的 裝修構(gòu) 造 要 求。為保 證 背景噪 聲達標，對 圍護結(jié) 構(gòu)、隔聲 門窗 的構(gòu)造、空調(diào) 管道及 相鄰 的 設備用房均提出了增加隔聲量及隔振消 聲 的處理措施。體 育館 比賽 大廳 為不規(guī) 則六 角形 平 面，南邊 為主觀眾 區(qū)，比賽場 地 的東 西兩 側(cè)墻壁 內(nèi)設活 動座位，使 用 時可拉 出。大 廳面 積 約 4 5 0 0 m ，體 積 為 7 7 4 9 0 m，設座 位 3 5 6 0個，作演 出功 能使 用 時中 間區(qū)域 可加活動座 位4 5 6 個。座 位容積 較 大，接近 7 mj 座。體 育館 屋 頂 為大跨 度 穹頂 結(jié)構(gòu)，屋 蓋 為美 國產(chǎn)成 品，現(xiàn)場 安 裝。屋 頂材料有 一定 的吸聲性 能，有廠 方 提 供 的吸聲 系數(shù)可供 參 考。為了 與裝修 設計配合達到較好的效果，我們與室內(nèi) 設計 師共 同確定 了幾種主要 的飾面材 料，一種 為穿 孔鋁板，另一 種 為織物 面壓 木條裝修，還有一種是成品的織物面吸 聲板，而墻裙則為木夾板，面貼飾板。為 了調(diào) 整 聲學效果 同 時又 避免 多 種做 法導 致裝修 效果 的雜亂，我 們在 選擇 護面 板 穿孔率、板厚 及其 內(nèi)填 吸聲材 料 時進 行 了反復的比較與調(diào)整。裝修設計師根據(jù) 我們 的聲學設計繪制 了詳細 的施工 圖 紙。比賽大廳的施工基本上依設計圖進 行(圖 1 b)。建 成后 我 們 采 用丹 麥 B&K 2 2 6 0 D建筑 聲學 分析 儀進 行 了空 場 聲學 測試，混 響時 間測量 結(jié)果 及原計 算 值 見表 1。同時進 行了 開啟 空調(diào)情 況下 的背景 噪聲測 量，測得體 育館 大廳 背景 噪 聲為 4 2 d B，達到設計要求。由于大廳觀眾席 座位太多，滿場時要滿足測量的相對聲 壓 級 的要 求非常 困難，嘗試 多次 均沒 有 表 1 陽江體育館大廳混響時間設計值 與測量值 1 陽江體 育館 a 外景 b 大廳 內(nèi)景 C 副館 內(nèi)景 注：測試結(jié)果為場內(nèi)選擇有代表性的 4個測點的平均值。聊聃 CH-T 王CT Rl 5 2 0 0 2 i 7 3 I l 維普資訊 http:/ 攀 _大 _ 0 軍 _ 論 支 遠 V 肌C朋I TE CTU矗E 5 2 0 02 成功，故只 完成空場 的測量。而空 場測量 的結(jié) 果 與我們設 計 時的空 場混 響 時間值 是非 常接近 的 落成 后在該體 育 館 大廳舉 行 了一些 大 型綜合 性文 藝演 出，據(jù) 反映 室 內(nèi)聲環(huán) 境 比較理 想，得 到 大家 的一 致 肯定，現(xiàn) 已 成 為 當?shù)?除體 育 比賽 外，一個 重要 的演 出、集會場 所 體育館副館位于體育館北部，主要 功 能 為平 時 訓練 及 健 身等 群 眾性 活 動 館 內(nèi)面 積 為6 4 0 m ，體 積 為 1 0 7 0 0 m：聲 學設計 時也 是采 用與 大廳類似 的裝飾 風格 與材 料，即 以穿孔 鋁板 及 木材 飾面 為墻 體 的主要 面材，配合 建筑 師 別出心 裁 的透光 頂棚，營造 出活 潑而 親切 的 室 內(nèi)氣氛(圖1 c)：二肇慶學院體育館比賽 大廳建筑聲學設計 肇慶學院坐落于風景秀麗的肇慶市 北嶺山腳下，體育館緊依該山南麓=連綿 的山體成 為體 育館優(yōu) 美 的背景，整體 環(huán) 境 占盡地利(圖2 a1 該館 是集體 育 比 賽、大型會 議、文藝表 演 為一體 的綜 合性 體育 場館 體育館作為肇慶學院基本建設的重 頭 戲，校方投 入 了極 大的熱 情?建 成一介 高標準的綜合性場館，不僅是肇慶學院 全體 教職 員工 的奮斗 目標，也是 全體 肇 慶市 民的愿望 因此，從我們 開始 接觸該 項 目，就定 下 目標要把 比賽大廳 設計 成 美觀 大方、聲學環(huán) 境優(yōu) 良的 綜合 性場館。做好 這個場 館設計 工作 的一 個 非常有 利 的條 件是，甲方把 建筑 聲學設 計 和室 內(nèi) 裝飾設計均委托給我們來完成：這樣更 容易保證 聲學與 裝飾效 果的和諧 統(tǒng)一 體 育 館 大 廳 建筑 面 積 約 1 8 6 0 m，體 積約4 8 5 2 0 m 館 內(nèi)北側(cè) 為舞臺，南、東、西 三面 為座位 區(qū)，共設 了固定 座位 3 5 4 3個，另在場地 的東西 兩側(cè)還 安裝 了 活動 座位2 1 4 fi -，平時收 在 固定看 臺下空 間，必 要 時可拉出使 用j 主場館 屋頂 結(jié)構(gòu) 為球 點網(wǎng) 架，由于 室 內(nèi)空問較 高，從 地板 面到 網(wǎng)架 底部 高 度 為1 6 5 m，而從 網(wǎng)架 底部 到屋 面板 底 還有3 4 m的 網(wǎng)架 高度，從 而導 致總體積 較大 我們在經(jīng)過初步的考察和計算后 提 出兩個 設計 方案 第一 方 案是 用平頂 天 花把 網(wǎng)架上部 空 間切斷，有 效減 少空 問體積，此方案能節(jié)省部分造價，但缺點 是使 室 內(nèi) 吊頂 顯得 過 于規(guī) 整(圖2 b)：第二 方案是 暴露 網(wǎng)架 的方 法，即保 持原 有 的空 間高度，也保 留 了網(wǎng)架 空 間結(jié)構(gòu) 所特 有 的結(jié) 構(gòu) 美和 力量 感，但 這樣一 來 給聲 學處 理增 加 了一定 的難度 最 后 甲 方確 定選 用第 二方 案?選用 暴露屋 頂 網(wǎng)架 的方 案后，很重 要 的問題就 是 如何處理 屋 頂部分 的聲學 構(gòu)造。由于 大廳空 間較高 大，屋頂 空間 的 聲學 處理 及裝修 效果 成 為整個設 計 成敗 的 關鍵。最后 我們專 門設 計 了一種 三 角 形空 問吸 聲體，面層 為淺 奶黃色 穿孔金 屬板?安 裝時順 應 網(wǎng)架形 狀與 桿件 用專 門的構(gòu)件 固定，從地 面往 上看 頗有 韻律 感，而且色 調(diào)柔和，克服 了暴露 網(wǎng)架后普 遍存 在天 花上 管線布 置顯 得較 零亂 的弊 病，使室 內(nèi)整體效 果協(xié)調(diào)統(tǒng) 一(圖2 c)北墻 面舞 臺兩側(cè) 大 片墻 面 采 用大塊 深淺 相 問的杏 色成 品吸聲板，輔 以粉藍 飾線，達到 明亮簡潔 之效果(圖2 d)；座 位區(qū)及場地四周墻面大部分采用淺杏色 透聲 織物 內(nèi)置玻 璃絲棉；面壓0 0 3 m寬 櫻桃(后改 為水 曲柳)木 方，問l e o 0 7 m，且每 隔 1 5 m寬用銀 色木方 作跳躍 打 破 同 種 墻 面 延 續(xù) 較 長 所 帶 來 的 沉 悶 感。墻面其他 部位 均采 用 原木飾 面或 白 色噴徐 為主的簡潔處理方法、建成后整 個大廳的效果簡潔而有活力(圖2 e l：場館 完工 后，于2 0 0 2 年4 月 1 7日用 丹 麥 B&K 2 2 6 0 D建筑聲 學分析 儀 及其 配 套設 備 進 行混 響 時間 及 背景 噪 聲測 試，測 量數(shù) 據(jù)及混 響 時間頻 率特 性 曲線圖 見 表2 與 圖3 一 三結(jié) 語 目前，體 育場館 的 功能 已不 再局限 于 傳統(tǒng)意 義上 的單一 運動 性，而是 賦予 了新 的 內(nèi)涵?它往往 是 一個集 比賽 與訓 練、綜合 性文 藝演 出及大 型集 會于 一體 的公 共場所 作 為高 品位 的綜合 性場館 欲收 到 良好 的社 會與經(jīng) 濟效 益，不但 要 擁有令人愉悅的建筑環(huán)境與空間，而且 毋庸 置疑地應 該具 有 良好 的室 內(nèi)聲學 環(huán) 境=好 的聲 學環(huán)境 與好 的視 覺環(huán) 境應 該 是唇齒相依、密不可分的任何一個體育 場 館，跟 影劇 院、音 樂 廳 一樣，即使 有 非 常完美 的建筑 與裝修 設計 效果，但 如果 不能營造一個良好的聲學環(huán)境的話，就 絕不 是個成 功、優(yōu) 秀的作 品 以往一些大空問建筑，如影劇院、體 育館、會議廳等等，本來應該進行而沒有 進行必要的聲學設計的情況并不少見 維普資訊 http:/ 擎慶學院體 育館 2 5 j 外 景)大廳 室內(nèi)設計效果 圖(方案 I)d 大廳墻 面局。：大廳 天花局部(方案 l1)e大廳內(nèi)景 也 曾遇 到不 少在 使 用中發(fā)現(xiàn) 存 在 聲學；再 邀請 我們 進行 補救 的個 案。這些 工 何在設計階段沒有考慮做 聲學設計 究其原 因主要有 以下兩種：其一是設計 i 業(yè)主抱有僥幸心理，覺得不進行專業(yè) i 學設 計 未必會 出什 么 大問題，能省 即 在我 們接觸 的聲學 改造工作 中，一個最 感觸 是，聲學 改造 非常 浪費人 力 物力，L 改造 的效 果往 往不 甚盡 如人 意，特 別 一些背景噪聲不達標的 情形中，要達到 F 的 聲學效 果 有時甚 至不 得不 改 變原 有 布局，從 而造 成很 大的 浪費，常 常使業(yè)!退兩難事實上，如果在建設初期考慮 的要 求，會 所 費不 多，且 大部 分 聲學 的 與材料 是 完全 可 以與裝修 融 合在 一起 不需要 過 多額 外的投 入；其二 有的 設計 心 聲 學設 計 介 入 后 會 對 設 計 效 果 不 實際上 這完全 是一種誤 解。從我們 所完 項 目來 看，聲學 顧 問都能 與建 筑或 裝：計 師配 合默契 一實踐證 明，聲學顧 問能 參與項 目，與建筑、裝修設計 師的配合 越 趨完 善 只要 聲學 設計 與建 筑及 裝 計 相互協(xié) 調(diào)、密 切配合，一 定可 以使 聲：境 與裝飾 效 果相 得益彰，達 到 雙贏 的 在 強 調(diào) 建 筑設 計 以人 為本 的 今 天 希 不再 看 到裝修 華 麗的 室內(nèi) 卻沒 有一 人愉悅 的 聲環(huán)境，更不能 有 令人難 以：的聲 干擾或 聲缺 陷 存在。相信 會 有越 多優(yōu)秀 的 建筑，擁有 同樣 優(yōu)秀 的技 術(shù)：，真正 實現(xiàn)技術(shù) 和藝術(shù) 的完美結(jié) 合 口 收稿 日期2 0 0 2 0 8 2 0 5 0 麗 藕 辮 _=|一 、圖 表 2肇庚學院體育館混響時間 量值 灃 測試結(jié) 果由場內(nèi)選擇有代 矗性的4 刺 的平均值 3 肇慶學 院體 育館混 響時間頻率特性 曲線圖 刪柚CH-TE CTU矗E 5 2 0 0 2 r 7 5 維普資訊 http:/